Слайд 1Физиология ЦНС
1. Нервные сети,
2. Рефлекс,
3. Свойства нервных центров,
4. Торможение в
ЦНС
5. Принципы координированной деятельности ЦНС
Слайд 2Виды нервных сетей
1. Простая нервная цепочка
Слайд 3Виды нервных сетей
2. Иерархические сети
дивергентные
конвергентные
Слайд 4Виды нервных сетей
3. Локальные сети (Леренто де Но).
Реверберация возбуждения ограничивается
тормозным сигналом или попаданием в фазу рефрактерности.
Слайд 5В основе
регуляции функций систем организма лежит
РЕФЛЕКС
Слайд 6Рефлекс (reflexus – отражение) – это специализированная ответная реакция организма
на воздействие факторов внешней и внутренней среды, протекающая при участии
ЦНС
Слайд 7История рефлекса
В 19 в. И. М. Сеченов обосновал представление об
универсальном значении рефлекторного принципа в деятельности спинного и головного мозга.
Представление о рефлексе было впервые выдвинуто в 17 в. французским философом Р. Декартом (нервные нити, идущие к мозгу, натягиваются и открывают клапаны каналов, по которым «животные духи» идут из мозга к мышцам, вызывая их сокращение).
Ч. Белл и Ф. Мажанди показали, что все чувствительные волокна входят в спинной мозг в составе задних корешков, а двигательные покидают спинной мозг в составе передних корешков.
В 18 в. исследованиями физиологов А. Галлера и
И. Прохазки учение Декарта распространено на деятельность внутренних органов.
Впервые термин «рефлекс» ввел И. Прохазка
В начале 20 в. И.П. Павлов открыл существование условных рефлексов
Слайд 8Принципы функционирования ЦНС:
Принцип детерминизма (причинно-следственной связи),
Принцип анализа и синтеза,
Принцип структурности
(в основе любой функции – гистологическая структура).
Слайд 9Рефлекторная дуга
- это комплекс специфически организованных нервных клеток, взаимодействие которых
необходимо для осуществления рефлекторного акта.
Звенья рефлекторной дуги:
рецептор (восприятие стимула и
кодирование его характеристик),
афферент (кодирование параметров стимула и передача его в центральное звено),
центральное звено (анализ и синтез полученной информации),
эфферент (передача команды к рабочему органу),
рабочий орган (реализация ответной реакции на действие стимула)
Рефлекс проявляется только при сохранении целостности всех элементов рефлекторной дуги.
Слайд 10Рецепторы
Виды:
Интерорецепторы,
Экстерорецепторы,
Проприорецепторы
Совокупность рецепторов, раздражение которых вызывает определенный рефлекс, называется рецептивным полем.
Слайд 11Время рефлекса
подразделяют на:
общее время рефлекса – то время, которое проходит
от момента раздражения до ответной реакции.
центральное время рефлекса составляет 80
% от общего времени и зависит от количества синапсов между нейронами в рефлекторной дуге.
Слайд 12При этом возможно 2 варианта сокращения времени рефлекса:
расширение рецептивного
поля и пространственная суммация на центральном нейроне деполяризущих потенциалов от
нескольких афферентов.
усиление силы раздражения вызывает возрастание частоты импульсации в афферентных волокнах и временную суммацию и происходит гомосинаптическая модуляция.
При сильном раздражении возможна иррадиация возбуждения и активация дополнительных рефлекторных дуг.
Время рефлекса уменьшается при увеличении силы раздражителя
Слайд 13Рефлекторное кольцо
Рефлекторная реакция предполагает взаимодействие ЦНС с периферическими органами по
принципу обратной связи для более точной координации и приспособления.
Слайд 14КЛАССИФИКАЦИЯ РЕФЛЕКСОВ:
по Павлову: условные и безусловные;
по биологической значимости: ориентировочные, оборонительные,
пищевые, половые;
по рецептору: интерорецептивные, экстерорецептивные и проприорецептивные;
по рабочему органу: двигательные,
секреторные, сосудодвигательные;
по уровню замыкания РД: спинальные, бульбарные, мезэнцефальные, диэнцефальные, корковые;
по строению РД: моносинаптические, дисинаптические, полисинаптические
по отделу ЦНС: соматические и вегетативные
Слайд 15Рефлекторная дуга соматического и вегетативного рефлекса
соматическая
вегетативная
Слайд 16ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЕФЛЕКСОВ
Содружественные рефлексы (аллиириванные,) (мигание и слезоотделение, слюноотделение и глотание)
Антагонистические
(глотание и вдох, сгибание и разгибание)
Цепные рефлексы (шагательный)
Слайд 17НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ
Это физиологическая структурная единица ЦНС.
Существует 2 понятия НЦ:
Анатомическое понятие:
НЦ – это группа нейронов, расположенная в определенном отделе ЦНС
и необходимая для осуществления рефлекса.
Физиологическое понятие:
НЦ – это совокупность нейронов, расположенных на различных этажах ЦНС и принимающих участие в регуляции определенной функции.
Слайд 18
Для НЦ характерно существование жестких связей с рецептивными полями и
рабочими органами. Они генетически запрограммированы, но в процессе онтогенеза эти
связи становятся подвижными и способны существенно менять работу НЦ.
Чем выше находится НЦ в ЦНС тем более тонкую регуляцию функций он осуществляет.
НЦ нижних отделов ЦНС находятся под коррегирующим влиянием вышележащих отделов.
Слайд 19В нервном центре выделяют 3 отдела:
Рабочий отдел отвечает за реализацию
определенной функции (дыхание – продолговатый мозг и мост)
Регуляторный отдел отвечает
за регуляцию работы рабочего (дыхание – лобная кора) и зависит от его состояния
Исполнительный отдел – это двигательный центр, он получает команду от рабочего отдела и передает ее к рабочему органу (дыхание – спинной мозг)
Слайд 20Выделяют нервные центры по функциям:
чувствительные (слуховой, зрительный, и т.п. )
вегетативные
(сердечный, дыхательный, пищеварительный и т.п.)
двигательные
центры психических функций (речи, эмоций)
Слайд 21Нервные центры обладают рядом свойств и особенностей
Они зависят от:
свойств нейронов,
входящих в НЦ,
их взаимосвязи между собой,
от свойств синапсов внутри НЦ.
Слайд 22СВОЙСТВА НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ
одностороннее проведение возбуждения (химические синапсы),
задержка проведения возбуждения (химические
синапсы),
суммация (пространственная и временная),
последействие или следовая активность (продолжение реакции после
прекращения действия раздражителя)
кратковременное последействие связано с особенностью синаптической передачи (медиатор не сразу прекращает действовать, а лишь через время (около 10 мс))
длительное последействие
связано с циркуляцией
возбуждения по ловушкам
Лоренто де Но
Слайд 23усвоение и трансформация ритма
усвоение необходимо для организации взаимодействия между
различными НЦ, в частности для организации ритмических движений у человека.
Нейроны при этом работают с одним ритмом. Это повышает работоспособность отдельных рефлекторных дуг.
трансформация ритма может быть повышающей и понижающей, что связано с особенностями синапсов данного НЦ
Слайд 24фоновая активность обеспечивается:
поступлением импульсов от соседних НЦ (дивергенция, конвергенция)
суммацией миниатюрных
потенциалов, возникающих за счет утечки медиатора
тонус НЦ необходим для обеспечения
готовности к рефлекторной деятельности и возникает:
за счет спонтанной активности нейронов НЦ,
из-за постоянного поступления импульсации от рецепторов
утомление в НЦ возникает из-за:
истощения медиатора,
истощения энергетического материала,
снижения чувствительности рецепторов,
метаболических сдвигов в нейронах.
Слайд 25посттетаническая потенциация или проторение пути
центральное облегчение и окклюзия
облегчение – количество
возбужденных нейронов при одновременном раздражении двух афферентных входов двух нервных
центров с перекрывающимися подпороговыми зонами больше, чем арифметическая сумма возбужденных нейронов при их раздельном раздражении
окклюзия - количество возбужденных нейронов при одновременном раздражении двух афферентных входов двух нервных центров с перекрывающимися пороговыми зонами меньше, чем арифметическая сумма возбужденных нейронов при их раздельном раздражении.
Слайд 26Центральное облегчение
1
2
3
4
5
6
А
В
При раздражении А возбуждаются 2 нейрона (1,2)
При раздражении В
возбуждаются 2 нейрона (5, 6)
При раздражении А + В возбуждаются
6 нейронов (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Слайд 27Центральная окклюзия
1
2
3
4
5
6
А
В
При раздражении А возбуждаются 4 нейрона (1,2,3,4)
При раздражении В
возбуждаются 4 нейрона (3, 4, 5, 6)
При раздражении А +
В возбуждаются 6 нейронов (1, 2, 3, 4, 5, 6)
Слайд 28пластичность – это способность НЦ менять свое прямое функциональное назначение
и расширять свои функциональные возможности.
чувствительность к О2 (необратимые последствия: кора
– 5-6 минут, ствол – 15-20 минут, спинной мозг – 30 минут) и химическим агентам:
Глюкоза – недостаток – расстройство ЦНС
Никотин, мускарин – блокируют возбуждающие синапсы
Стрихнин, столбнячный токсин – выключают тормозные синапсы, возбуждение вплоть до судорог
Апоморфин – на рвотный центр
Побелин и цититон– на дыхательный центр
Мескалин – на зрительные центры коры
Кофеин и фенамин – психостимуляторы
Алкоголь – тормоз на все
Эфир, хлороформ, закись азота – тормоз на всё выше продолговатого мозга
Барбитураты – торможение коры – снотворное
Аминазин – седативное
Слайд 30
Значение торможения :
формирование условных рефлексов,
освобождает ЦНС от несущественной информации,
обеспечивает координацию
рефлексов,
ограничивает распространение возбуждение возбуждения на другие НЦ,
выполняет охранительную функцию, защита
от утомления и истощения.
Слайд 31
Торможение – самостоятельный нервный процесс, вызываемый возбуждением и проявляющийся в
подавлении другого возбуждения.
В отличие от возбуждения (ПД и ЛО), торможение
только в виде ЛО.
Торможение – активный процесс (опыт Гольца – удар в область брюшины – замедление работы сердца)
Слайд 32Торможение открыто И.М. Сеченовым (1863)
Слайд 33Механизм центрального торможения
Слайд 34Виды торможения:
Первичное торможение требует наличия специальных тормозных нейронов:
центральное,
возвратное,
латеральное,
реципрокное
Слайд 35Вторичное торможение является следствием процесса возбуждения:
пессимальное торможение связано с
низкой лабильностью синапсов (при частом раздражении происходит стойкая деполяризация пресинаптической
мембраны и десенситизация (привыкание) рецепторов постсинаптической мембраны),
торможение вслед за возбуждением (следовая гиперполяризация ПД)
Слайд 36Механизмы торможения:
1. Пресинаптическое торможение
(медиатор ГАМК → выходящий Cl- -ток
→ стойкая деполяризация пресинаптической мембраны → инактивация Na+-каналов). Блокаторы –
пикротоксин, бикукулин.
2. Постсинаптическое торможение
(медиатор глицин → выходящий К+ и входящий Cl- - ток → возникновение ТПСП). Блокаторы – стрихнин, столбнячный токсин.
Слайд 37Примеры нарушения торможения в ЦНС
НАРУШЕНИЕ ПОСТСИНАПТИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ:
СТРИХНИН - БЛОКАДА РЕЦЕПТОРОВ ТОРМОЗНЫХ СИНАПСОВ
СТОЛБНЯЧНЫЙ ТОКСИН - НАРУШЕНИЕ ОСВОБОЖДЕНИЯ
ТОРМОЗНОГО МЕДИАТОРА
НАРУШЕНИЕ ПРЕСИНАПТИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ:
ПИКРОТОКСИН - БЛОКАДА ПРЕСИНАПТИЧЕСКИХ СИНАПСОВ
Слайд 38ПРИНЦИПЫ КООРДИНИРОВАННОЙ ДЕТЕЛЬНОСТИ ЦНС
Согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающих выполнение целостных
рабочих актов называется координацией.
Слайд 39Функции координированной деятельности:
1) обеспечивает четкое выполнение определенных функций, рефлексов;
2) обеспечивает последовательное включение
в работу различных нервных центров для обеспечения сложных форм деятельности;
3) обеспечивает
согласованную работу различных нервных центров.
Слайд 401. Принцип субординации НЦ (подчинения) – нижележащие центры подчиняются вышележащим
Слайд 412. Принцип конвергенции или общего конечного пути лежит в основе
синтетической деятельности мозга (эфферентов меньше чем афферентов в 5 раз).
Слайд 42ПРИНЦИП ОБЩЕГО КОНЕЧНОГО ПУТИ
КОРА
ПОДКОРКА
СТВОЛ
СПИННОЙ МОЗГ
Слайд 433. Принцип дивергенции или иррадиации лежит в основе аналитической деятельности
мозга. Иррадиация возбуждения возникает при действии сильных раздражителей.
Слайд 444. Принцип реципрокности – взаимного
торможения между центрами антагонистами (центры
сгибателя и разгибателя, вдоха и выдоха, глотания и дыхания и
т.п.)
Слайд 455. Принцип обратной афферентации (обратной связи)
ДВИГАТЕЛЬНАЯ КОМАНДА
ОБРАТНАЯ
АФФЕРЕНТАЦИЯ
Слайд 466. Принцип индукции.
Сильный процесс возбуждения в нервном центре вызывает
(наводит) торможение в соседних нервных центрах (пространственная отрицательная индукция), а
сильный тормозной процесс индуцирует в соседних нервных центрах возбуждение (пространственная положительная индукция).
При смене процессов возбуждения и торможения в пределах одного центра говорят о последовательной отрицательной или положительной индукции.
Индукция ограничивает распространение (иррадиацию) нервных процессов и обеспечивает концентрацию. От степени развития индукции зависит подвижность нервных процессов, возможность выполнения движений скоростного характера, требующих быстрой смены возбуждения и торможения.
Слайд 477. Принцип доминанты по Ухтомскому является руководящим принципом в обеспечении
целенаправленной деятельности ЦНС
Слайд 48
Доминанта – временно господствующий очаг возбуждения, определяющий характер ответной реакции
организма на внешние и внутренние раздражения.
Слайд 49Основные признаки доминанты
(по А.А.Ухтомскому)
1. Повышенная возбудимость доминантного центра (низкий
порог возбуждения)
2. Стойкость возбуждения в доминантном центре
3. Способность подкреплять свое
возбуждение посторонними импульсами
4. Способность тормозить другие текущие рефлексы на общем конечном пути
5. Инертность доминантного центра