Тема: Основы системной организации человеческих функций

4.

3.

2.

1.

Информацию о происходящем в окружающей среде человек получает через механизм рецепции. Рецепторы – чувствительные нервные окончания, специализированные к воздействию различных раздражителей, являются датчиками анализаторных систем. Через механизм рецепции осуществляется не только связь с окружающей средой, но также организм получает информацию о своем внутреннем состоянии. Поэтому по строению и выполняемым функциям рецепторы отличаются друг от друга.

Раздражения, исходящие из внешней среды, воспринимают экстерорецепторы. К ним относятся фоторецепторы глаза, слуховые фонорецепторы, обонятельные рецепторы слизистой оболочки носа, вкусовые рецепторы, расположенные на слизистой оболочке языка, болевые и тактильные рецепторы кожи и слизистых оболочек.

Во внутренних органах, в стенках сосудов расположены интерорецепторы. Они возбуждаются изменениями состояния и деятельностью органов и внутренней среды организма. К ним, например, относится вистибулярный аппарат внутреннего уха (орган равновесия), с помощью которого анализируется положение тела в пространстве и поддерживается равновесие

В мышцах, сухожилиях, связках, на суставных поверхностях костей локализованы проприорецепторы. Они возбуждаются в результате растяжения мышц и изменения положения конечностей и других частей тела по отношению друг к другу и в пространстве.

Все рецепторы можно разделить на две большие группы: дистантные и контактные. Дистантные рецепторы способны воспринимать раздражения от предметов, находящихся на значительном расстоянии от организма: зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы. Контактные – воспринимают раздражения от предметов, которые непосредственно к ним приложены – соприкасаются с рецепторным аппаратом. К ним относят тактильные, температурные, вкусовые рецепторы.

Познание окружающего мира всегда начинается с ощущения, которое позволяет распознать отдельные свойства и качества предметов. Конкретными физиологическими механизмами, которыми осуществляется познавательная деятельность человека, являются анализаторы.

Анализатор –совокупность трех отделов нервной системы: перифирического, проводникового и центрального.

Периферический отдел анализатора как раз и представлен рецепторами, воспринимающими раздражение из окружающей среды. В рецепторах энергия раздражения преобразуется (трансформируется) в энергию нервного импульса. Проводниковый отдел представлен нервными путями, проводящими нервные импульсы в центральный отдел анализатора.

Центральный или мозговой отдел анализатора – это определенные области коры головного мозга. В клетках коры нервные импульсы приобретают новые качества. Они являются основой для возникновения ощущения – элементарного психического акта, правильно отражающего окружающую действительность. На основании ощущений возникают более сложные психические акты: восприятие, представление и абстрактное мышление.

Поступающая через анализаторы информация называется сенсорной.

Все анализаторы делятся на две группы: внешние и внутренние.

К внешним относятся зрительный, вкусовой, слуховой, обонятельный и кожный. С их помощью человек познает окружающий материальный мир.

К внутренним относятся двигательный, вестибулярный и анализаторы внутренних органов. За счет функции внутренних анализаторов организм получает информацию о состоянии внутренних органов, двигательного аппарата, расположении отдельных частей тела по отношению друг к другу и в пространстве.

Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возикновения ощущения – т.н. латентный период. Это время от начала воздействия до появления ответного сигнала – сенсомоторной реакции.

Величина латентного периода (с) для различных анализаторов следующая:

-тактильного (на прикосновение) - 0,09 – 0,22,

-слухового (на звук) - 0,12 – 0,18,

-зрительного (на свет) - 0,15 – 0,22,

-обонятельного (на запах) - 0,31 – 0,39,

- температурного (на тепло – холод) - 0,28 – 1,6,

-вестибулярного (при вращении) - 0,4,

-болевого (при ранении) - 0,13 – 0,89.

Рецепторы трансформируют энергию раздражения в энергию нервного импульса.

Причиной возникновения возбуждения в рецепторе является деполяризация его мембраны в результате воздействия раздражителя. Эту деполяризацию называют рецепторным или регенераторным потенциалом. Его образование связано с повышением проницаемости мембраны для ионов натрия. Когда рецепторный потенциал достигает определенной – критической – величины, он вызывает разряд афферентных – направленных от рецептора в ЦНС – импульсов в нервном волокне, связанном с рецептором.

Почти все рецепторы обладают в большей или меньшей способностью к адаптации. Исключение составляют проприорецепторы, вестибулярный рецепторный аппарат.

Явление адаптации заключается в том, что происходит снижение чувствительности рецепторов к постоянно действующему раздражителю. Внешне адаптация проявляется в привыкании к постоянно действующему запаху, шуму, давлению одежды и т. д.

Как только постоянное действие раздражителя заканчивается, возникшая под его влиянием адаптация постепенно исчезает. Чувствительность рецептора при этом повышается.

Боль – своеобразное психическое состояние человека, определяющееся совокупностью физиологических процессов ЦНС, вызванных каким-либо сверхсильным или разрушительным раздражением. Биологический смысл боли (по И.П.Павлову) состоит в «отбрасывании, выбрасывании всего, что мешает, угрожает жизненному процессу, что нарушило бы уравновешивание со средой», т.е. боль мобилизует организм к самосохранению путём возникновения внутренних – физиологических – или внешних – поведенческих – ответных реакций.

Считается, что болевые ощущения возникают при действии любых раздражителей чрезмерной силы. Однако в настоящее время окончательно не установлено, какие рецепторы воспринимают боль.

В зависимости от локализации различают два типа болевых ощущений: висцеральные и соматические. Висцеральные боли возникают при заболеваниях или травмировании внутренних органов, соматические – при патологических процессах в коже, костях, мышцах; они локализованы и наиболее отчётливо выполняют функцию естественной защиты информационным способом.

Одни считают, что особых рецепторов, воспринимающих боль, не существует. Другие полагают, что возникновение боли связано с раздражением окончаний особых нервных волокон – ноцирецепторов (неинкапсулированных нервных окончаний). Третьи считают, что в формировании боли имеет большое значение образование в области разветвлений нервных окончаний особых химических веществ: гистамина (на первой стадии) и кининов (на второй стадии).

В настоящее время можно считать доказанным, что один из моментов, вызывающих боль – недостаточное снабжение тканей кислородом. Образно: боль – «крик» задыхающихся клеток и тканей.

Кожная чувствительность к боли обусловлена воздействием на поверхность кожи механических, тепловых, химических, электрических и других раздражителей. Наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на те участки кожи, которые наиболее богаты тактильными (реагирующими на прикосновение) рецепторами и наоборот.

Болевое ощущение как целостная реакция организма складывается в результате объединения процессов функционирования двух уровней ЦНС: коры головного мозга и подкорковых образований (таламическая область, ретикулярная формация).

Практический интерес представляют три момента:

1.Отражение (локализация) болевых ощущений. Как бы ни было генерализовано болевое ощущение, оно всегда имеет местный знак: оно всегда будет относиться, прежде всего, к начальному, рецепторному полю данного сенсорного (чувствительного) пути.

2.Каузалгия – болевой синдром, развивающийся при травмах периферических нервных стволов. Болевые ощущения носят жгучий характер, захватывают большие поверхности тела. Болевые ощущения захватывают все центры ЦНС и представляют для больных мучительное переживание. Усиливаются при любом прикосновении. Иногда болит конечность, которой уже нет.

3 Обезболивание направлено на снятие или ослабление боли. Оно должно исходить из анализа причин болевых ощущений и вести к выработке правильного решения: блокировать болевую проводимость или воздействовать на рецепторный аппарат.

За последние годы в организме человека обнаружены специфические вещества, вырабатываемые гипофизом и тканями мозга и получившие название эндорфинов (от двух слов ''эндогенный'' и ''морфин'')

Таким образом, возникновение болевого синдрома и защита от него осуществляется в тесном взаимодействии нервной системы со специфическими метаболитами (продуктами обмена!), как вызывающими (гистамин, кинины),так и облегчающими болевые ощущения (эндорфины).

Лекция 4.

1. Понятие о функциональной системе и ее структурной организации. Принципы саморегуляции функций.

2. Основные морфологически оформленные функциональные системы организма.

3. Понятие о регуляции функций: Нервно-гуморальный механизм. Резервы организма.

1.

Функциональная система – это не анатомическое образование, а совокупность различных нервных центров и периферических органов, объединенных в единое целоеполезным для организма результатом. Именно полезный результат (нормализация измененного артериального давления, напряжения кислорода или уровня сахара в крови, приспособительный двигательный акт или сложная поведенческая реакция) определяют структуру функциональной системы, т.е. необходимый подбор органов и регулирующих их деятельность нервных центров. Функциональная система включает: рецепторы, воспринимающие воздействие факторов внешней среды; проводниковые аппараты, передающие сигналы от рецепторов; центральные нейроны и их связи, обеспечивающие объединение функций; совокупность эфферентных аппаратов, обеспечивающих обратный сигнал.

Структура и свойства функциональной системы зависят не только от особенностей внешних воздействий, а также от потребностей и опытаорганизма. Влияние внешней среды воспринимается рецепторами, которые посылают сигналы в нервные центры. В нервных центрах на основе этих сигналов, потребностей организма в данный момент и его предшествующего опыта создается программа, в соответствии с которой эфферентные влияния изменяют функцию периферических органов. Одновременно с программой в ЦНС формируется и сохраняется прогноз будущих результатов (акцептор результатов действия). Изменения функции работающих органов воспринимаются рецепторами в виде сигналов о результатах, которые поступают в нервные центры и сопоставляются в акцепторе результатов с программой.

В случае несовпадения результата и прогноза структура функциональной системы изменяется за счет включения других нервных центров и органов, и полезный для организма результат достигается.

Таким образом, отличительной особенностью функциональной системы является ее способность к саморегуляции и высокая изменчивость в процессе достижения полезного результата.

2.

Основными морфологически оформленными функциональными системами человеческого организма, предназначенными для компенсации неблагоприятных изменений среды обитания, являются:

· система органов чувств (рецепторы), с помощью которых организм постоянно получает информацию о внешнем мире и о внутреннем состоянии для саморегуляции;

· нервная система, передающая и обобщающая полученную информацию;

· нервно-мышечная система, с помощью которой осуществляется двигательная ответная реакция организма;

· пищеварительная система – основной поставщик энергетических ресурсов, без которых деятельность любой системы, тем более, мышечной, невозможна;

· кровеносная система, осуществляющая транспорт энергоносителей и окислителя – кислорода - ко всем органам и тканям;

· дыхательная система – поставщик кислорода для процессов энергообмена и система выведения углекислого газа;

· выделительная система, отводящая из организма продукты обмены веществ (метаболиты): без этого организм «отравляется» продуктами собственного обмена;

· эндокринная система - поставляет в кровь гормоны, регулирующие процессы обмена.

Живой организм характеризуется наличием раздражимости и возбудимости. Благодаря этим свойствам он реагирует на раздражение развитием возбуждения.

В результате этого осуществляется та или иная функция органа, системы или организма в целом.

Функция – специфическая деятельность дифференцированных клеток, тканей, органов чувств, обеспечивающая приспособление организма к меняющимся условиям существования.

Все функции подразделяют на животные (соматические) и вегетативные.

Соматические функции осуществляются за счет деятельности скелетных мышц, которые иннервируются соматической нервной системой.

Вегетативные функции связаны с обменом веществ, процессами кровообращения, дыхания, пищеварения, роста и размножения. Эти функции осуществляются за счет работы внутренних органов, деятельность которых регулируются вегетативной нервной системой.

Физиологический акт – это сложный процесс, который осуществляется при участии различных физиологических органов.