Высшая нервная деятельность (ВНД).
Под ВНД понимают отражательную деятельность коры больших полушарий, на основе которой организм способен воспринимать и анализировать объективную картину окружающего мира. Теорию ВНД впервые сформулировал Сеченов, который показал связь между строением отделов мозга и выполняемыми функциями. Кроме того, Сеченов сформулировал понятия анализаторов, как нейросенсорных органов, которые воспринимают и анализируют информацию из окружающей среды. Павлов экспериментально доказал положение ВНД, используя метод условных рефлексов, и впервые сформулировал положение о замыкании временной нервной связи в дуге условного рефлекса. По Павлову показателями ВНД являются двигательные реакции, секреторные реакции, изменения обмена, сердечной деятельности, причем показатели ВНД меняются в зависимости от физиологического состояния, от возраста. ВНД связано в 2 противоположными процессами – возбуждения и торможения, причем к возбуждению относится рефлекторная деятельность организма.
Безусловные рефлексы.
Это рефлексы, дуги для которых существуют от рождения. Безусловные рефлексы формируются в ходе исторического развития вида, т.е. в ходе филогенеза. Они необходимы для выживания всех особей вида в определенных условиях среды, поэтому безусловные рефлексы практически не изменяются, хотя у новорожденных возможны изменения.
Безусловные рефлексы бывают простыми и сложными, соматическими и вегетативными; и их можно разделить на 4 группы:
|
|
|
1. пищевые – это отделения всех пищеварительных соков. Раздражителем является раздражение рецепторов, начиная с ротовой полости + моторная деятельность ЖКТ.
2. защитные – это отклонения головы и туловища от поражающего воздействия, зажмуривание, чихание, кашель, тошнота, рвота, слезоотделение.
Половые
4. ориентировочные – это рефлексы, которые возникают при сильном, внезапном раздражителе и лежат в основе исследовательского поведения (обнюхивание, ощупывание, облизывание). Когда данные раздражители постоянно повторяются, они теряют свое ориентировочное значение и могут быть использованы для выработки условных рефлексов.
Условные рефлексы.
Это рефлексы, дуги для которых формируются в ходе индивидуального развития, или онтогенеза. Поэтому такие дуги приспосабливают организм к конкретным условиям среды, т.е. являются адаптивными.
Существуют определенные условия, которые не обходимо соблюдать при выработке такого рефлекса:
1. необходимо использовать ориентировочный раздражитель, который потерял свое значение и который называется условным;
|
|
|
2. необходимо использовать сильный жизненно-важный раздражитель;
3. необходимо, чтобы условный раздражитель предшествовал безусловному, но на определенном промежутке времени необходимо, чтобы раздражители совпадали;
4. необходимо многократное повторение эксперимента.
В качестве условных раздражителей могут выступать как натуральные раздражители (вид и запах пищи), так и искусственные (звонок, лампа).
В результате выработки условного рефлекса в коре возникают 2 очага возбуждения:
1. сильный очаг жизненно важного безусловного рефлекса
2. слабый очаг ориентировочного рефлекса, который потерял свое значение
Между этими очагами по Павлову замыкается временная нервная связь, т.е. на нервном пути между 2 очагами вырастает количество возбуждающих синапсов. Павлов считал, что возбуждения из более сильного очага привлекает возбуждение из более слабого и формируется временная нервная связь.
[]
Павлов считал, что связь является временной, т.к. при изменении условий среды рефлекс может стать бесполезным или даже вредным И тогда временная нервная связь разрушится в ходе процесса торможения.
Условные рефлексы делятся на несколько групп:
|
|
|
1. двигательные условные рефлексы. Важнейшие – автоматические (дуги для автоматических закрепляются годами) и они лежат в основе возникновения навыков (письма, чтения, вождения и т.д.). Важнейшим двигательным является защитные рефлексы.
2. пищевые условные рефлексы. Связаны с деятельностью ЖКТ.
3. секреторные рефлексы. Это различные секреторные процессы, которые не связаны с пищеварением: отделение молока у матери при крике новорожденного.
4. условно рефлекторные изменения работы сердца, изменение активности работы сердца,изменения связаные с дыханием, изменением обмена. Обычно эти рефлексы предшествуют двигательным и секреторным.
5. условные рефлексы высших порядков. В этом случае временная нервная связь возникает между условно-рефлекторными дугам, причем у человека, у новорожденных возможны дуги, начиная с 6 порядка, а у собак можно выработать дуги до 6 порядка.
Все условные рефлексы приспосабливают организм к изменению внешних условий .В ходе процесса торможения рефлекс, потерявший значение утрачивается., причем при торможении временная нервная связь рвется совсем, либо прерывается на какое-то время.
Выделяют 2 крупных вида торможения:
1. Внешнее, безусловное торможение
|
|
|
2. Внутреннее, условное торможение
Внешнее торможение.
Является безусловным, т.е. существует у человека от рождения. Возникает в случае резких и внезапных раздражителей. В это время в коре формируется очень мощный очаг возбуждения, который подавляет активность всех остальных центров коры и ближайшей подкорки. Поэтому в данном случае внешнее торможение лежит в основе переключения внимания и исчезновения концентрации внимания. Кроме того, внешнее торможение выполняет защитную функцию, т.к. при действии на организм очень сильных сверхпороговых раздражителей нейроны прекращают проводить нервный импульс и на нервном пути возникают в большом количестве тормозные синапсы. В этом случае торможение предотвращает функциональное разрушение нейронов.
Внутреннее торможение.
Развивается в ходе онтогенеза, иногда медленно и с трудом, и зависит от силы ранее выработанного рефлекса. Выделяют несколько видов условного торможения:
1. угасание. Возникает в том случае, если условный раздражитель длительное время не подкреплять. В этом случае условно-рефлекторная связь разрушается, т.к. рефлекс теряет свое адаптивное значение. Скорость угасания зависит от прочности рефлекса. Угасание может растормаживаться. Это значит, что после того, как угасание наступило, при применении сильного раздражителя рефлекс может опять проявиться.
2. условный тормоз. Возникает в том случае, если месте с положительным условным раздражителем, который вызывает реакцию, применять нейтральный раздражитель и эту ситуацию не подкреплять. В таком варианте нейтральный раздражитель становится условным тормозом, и если его присоединить к любому другому положительному раздражителю, он будет подавлять реакцию.
3. запаздывание. Проявляется в том случае, если подкрепление условного раздражителя проводить через несколько минут или секунд. В этом случае условно-рефлекторная реакция запаздывает.
4. дифференцировочное торможение. Это особый вариант торможения, в ходе которого не происходит разрыва временной нервной связи, т.к. сама условно-рефлекторная реакция в ходе такого торможения возникает только на 1 раздражитель из группы близких раздражителей, т.к. дифференцировочное торможение лежит в основе обучения. Классическим примером является обучение пастушьих собак работе по свистку.
В каждый момент времени нервная деятельность управляется одним рефлекторным центром. Рефлекторный центр – это объединение (временное, функциональное) различных рефлекторных дуг. Впервые Ухтомский сформулировал принцип доминанты, в котором показал, что в каждый момент времени деятельностью организма управляет один ведущий рефлекс.
Сон и его биологическое значение *.
Сон – это основная потребность организма. Во время сна наблюдается снижение тонуса мускулатуры, снижается частота сердцебиения и дыхания, расслабляется мягкое небо, что может приводить к храпу, и сокращаются кольцевые мышцы сфинктеров.
Выделяют несколько типов сна:
· обычный суточный
· пассивный
· гипнотический
· наркотический
· патологический
Обычный суточный сон.
Наблюдается раз в сутки, хотя во время бодрствования основная часть коры спит, причем участки, в которых наблюдается торможение, меняются местами. Считается, что таким образом нейроны коры восстанавливают свои энергетические ресурсы, восстанавливают концентрацию нейромедиаторов. В ходе сна реализуется 5-6 циклов сна, причем каждый цикл включает в себя 2 стадии: быстрый и медленный сон. В первых циклах сна медленный сон занимает 10-15 минут, на последних стадиях это время увеличивается до 1,5-2 часов.
Быстрый сон – это активный процесс, причем активность мозга сильно увеличена по сравнению с бодрствованием, что отражается в энцефалограмме. Быстрый сон связан с повышенным тонусом мускулатуры и движениями глаз. Быстрый сон можно разделить на несколько фаз:
1) уравнительная фаза (дремота) – в это время выравниваются величины всех действующих условных раздражителей
2) парадоксальная фаза – связана с тем, что слабые раздражители приобретают большее значение, чем сильные
3) ультрапарадоксальная фаза – на этой стадии для человека характерны сновидения. Сновидения – это анализ и синтез той информации, которая поступила во время бодрствования.
После этого человек погружается в глубокий, или медленный сон. В ходе медленного сна тонус мускулатуры падает, тормозятся все процессы, причем выход из медленного сна осуществляется через те же стадии, что и погружение в сон.
Центр сна находится на границе между средним и промежуточным мозгом. При его разрушении организм погружается в глубокий сон, а затем погибает. Сон находится под контролем эпифиза и является биоритмическим процессом.
Пассивный сон.
Наблюдается в течении дня при раздражении рецепторов импульсами примерно одинаковой силы. В этом случае в нейронах возникает утомление, которое распространяется на кору. Постепенно торможение охватывает все участки коры (шум поезда, шум дождя, голос преподавателя).
Гипнотический сон.
Связан с ситуацией, когда постоянно действующий раздражитель сопровождать словесным внушением.
Наркотический сон.
Наблюдается при действии различных наркотических веществ, а также алкоголя. Это единственный вид сна, в ходе которого нейроны не восстанавливают свою структуру, а начинают разрушаться.
Патологический сон.
Существует 2 варианта этого сна:
1. летаргия – наблюдается глубокое торможение, снижается уровень обмена и падает температура тела. Практически не регистрируется сердцебиение и дыхание. Наблюдается у истериков после действий сильных стрессовых факторов.
2. сомнамбулизм, или лунатизм – наблюдается у детей и после становления полового созревания проходит. В этом случае при глубоком торможении коры больших полушарий остаются активными моторные области коры и человек может двигаться во сне.
Анализаторы.
Анализаторы – это нейро-сенсорные органы, которые способны анализировать импульсы в центральной части анализатора. Впервые понятие анализаторов ввел Сеченов и он выделил в анализаторах 3 составляющие их структуры:
1. рецепторная часть (тепло, холод)
2. проводящая часть (слуховой нерв, зрительный)
3. центральная часть, которая представлена определенной зоной коры больших полушарий.
У человека выделяют зрительный и слуховой анализаторы, кроме того, вестибулярный, обонятельный и тактильный анализаторы.
Зрительный анализатор.
Это нейро-сенсорный орган, который способен регистрировать электромагнитные лучи видимой части спектра. Лучи, находящиеся ниже зоны восприятия называются инфракрасными, выше – УФ.
Рецепторной частью анализатора является рецепторы сетчатки, т.к. палочки и колбочки. Проводящей частью – зрительные нервы, которые образуют хиазму на уровне промежуточного мозга. Центральной частью являются воспринимающие области коры больших полушарий (затылочные доли).
Орган зрения.
Для человека характерен парный орган зрения – глаза, которые залегают в глазнице. К стенкам глазницы глаза присоединятся за счет 3 пар глазо-двигательных мышц. Глаза находятся под защитой бровей, ресниц, век. В верхней части глазницы над глазом находится слезная железа. Её секрет – слезы – смачивают поверхность глаза, препятствуют ее пересыханию, а также содержат бактерицидные вещества, например, лизоцим, который препятствует развитию на слизистой бактерий. Частично слезы попадают через проток в носовую полость.
Глаз окружен оболочками, причем самая наружная оболочка глаза – белочная оболочка, или склера, на передней стороне переходит в более толстую и прозрачную роговицу. Кроме того склера соединяется со слизистой выстилкой века, формируя конъюнктиву, которая удерживает глаз в глазнице, и, кроме того, защищает роговицу от внешних воздействий.
Более внутренняя оболочка глаза – это сосудистая оболочка, которая содержит капилляры кровеносной системы, т.к. они отсутствуют в самой сетчатке, т.е. основная функция сосудистой оболочки – трофическая.
Самая внутренняя часть сосудистой оболочки – это пигментный слой, где располагаются пигменты: фусцин и меланин. В пигментный слой погружены наружные членики рецепторов палочек и колбочек, поэтому основная функция пигментного слоя заключается в удержании лучей и в возбуждении рецепторов. На передней стороне глаза сосудистая оболочка и пигментный слой переходят в радужную оболочку, причем эта оболочка прерывиста и перерыв в ней называется зрачком.
Диафрагма зрачка может постоянно меняться в зависимости от освещения. Диафрагма зрачка изменяется за счет сокращения кольцевых и радиальных мускульных волокон, которые иннервируются парасимпатической системой.
Самая внутренняя оболочка глаза – сетчатка – содержит рецепторы: палочки и колбочки. Концентрация рецепторов не одинакова в различных частях глаза: палочки преобладают на периферии глаза, колбочки – в центре глаза, в особенности в районе, так называемой, центральной ямки. Здесь образуется желтое пятно, т.е. максимальная концентрация колбочек, и здесь наиболее хорошо воспринимаются цвета. Рецепторы оплетены нейронами, аксоны которых, собираясь вместе, формируют зрительный нерв. Место выхода зрительного нерва называется слепым пятном.
[]
К светопреломляющим оптическим структурам глаза относят:
1. роговица
2. водянистая влага, заполняющая камеры глаза
3. хрусталик
4. стекловидное тело,
причем сила преломления измеряется в диоптриях.
На сетчатке каждого глаза за счет преломляющей силы сред, в первую очередь хрусталика, строится действительное, обратное и уменьшенное изображение. Человек видит в прямом виде благодаря ежедневной тренировке зрительного анализатора и показателей с других анализаторов.
Оптическая установка глаза на объект, который перемещается относительный глаз, называется аккомодацией, причем лучи, отраженные от объекта в норме, должны сходиться в точку фокуса на сетчатку. Аккомодация достигается при помощи изменения преломляющей силы хрусталика. Например, если предмет находится близко от глаз, ресничная мышца сокращается, цинновые связки расслабляются, хрусталик принимает форму цилиндра, его преломляющая сила максимальна и лучи сходятся в точку фокуса на сетчатке. Если предмет находится далеко от сетчатки, ресничная мышца расслабляется, цинновые связки натягиваются, хрусталик принимает плоскую форму, его преломляющая сила минимальна, и лучи сходятся в точку фокуса на сетчатку. Считается, что ближайшая точка ясного видения находится на таком минимальном расстоянии от глаз, когда 2 ближайшие точки объекта хорошо различимы.
Дальняя точка ясного видения залегает в бесконечности, однако заметная аккомодация наблюдается, только когда расстояние до объекта не превышает 60 метров. Очень хорошая аккомодация наблюдается, когда расстояние до объекта становится 20 метров.
Патологии аккомодации.
В норме лучи сходятся в точку фокуса на сетчатке глаза.
Близорукость – миопия – в этом случае лучи сходятся в точку фокуса до сетчатки.
Причины миопии:
1. врожденная (глаз больше норма на 2-3 мм)
2. ухудшение эластичности связок, ресничная мышца утомлена и наблюдается спазм аккомодации.
Помогают двояковогнутые стекла.
Дальнозоркость – в этом случае параллельный пучок света собирается в точку фокуса за сетчаткой.
Причины:
1. длина глаза меньше нормы на 2-3 мм
2. неэластичность связок, которая наблюдается с возрастом, поэтому после 40 развивается возрастная дальнозоркость.
Помогают двояковыпуклые стекла.
Астигматизм – в этом случае кривизна роговицы повышена, и лучи вообще не сходятся в точку фокуса. Помогают цилиндрические стекла.
Сетчатка глаза.
Сетчатка глаза представляет собой совокупность рецепторов (палочек и колбочек), т.е. является периферической частью зрительного анализатора.
Строение сетчатки напоминаем строение 3хнейронной сети. Наружной частью рецепторы погружены в пигментный слой; здесь, в пигментном слое, находятся пигменты, которые удерживают световые лучи. Рецепторы связаны со слоем биполярных нейронов, причем каждый такой нейрон связан только с одним рецептором. Биполярные нейроны связаны с мультиполярным, причем аксоны мультиполярных нейронов, объединяясь, образуют зрительный нерв. А одним мультиполярный нейрон может быть связан сразу с несколькими биполярными. Между мультиполярными нейронами находится звездчатая клетка, которая соединяет в единую сеть все рецептивные поля.
[]
Глаз человека и всех наземных животных инвертирован. Это значит, что луч сета попадает в начале на стекловидное тело, затем на слои нейронов, и только затем на рецепторы. Таким образом, до сетчатки доходит рассеянный свет и рецепторы не поражаются. У многих морских животных глаз не инвертирован, т.е. рассеянный свет попадает прямо на рецепторы. Палочки и колбочки содержат пигменты, которые распадаются под воздействием света. В палочках содержится пигмент родопсин, в колбочках – йодопсины.
Родопсин способен распадаться на пигмент ретинен и белок опсин под действием даже небольшого количества света. Поэтому палочки обеспечивают зрение в сумерках.
Йодопсинов 3 вида и он распадается под действием интенсивного освещения, поэтому йодопсины воспринимают цвет, а за счет 3 видов этого пигмента воспринимаются все цвета видимой части спектра.
Фотохимическая реакция распада родопсина вызывает деполяризацию мембраны палочки, и эта волна деполяризации охватывает сначала биполярные нейроны, а затем мультиполярные. При дальнейшем действии света пигмент ретин превращается в витамин А. Обратный синтез родопсина происходит как на свету, так и в темноте, однако в темноте идет быстрее, поэтому при длительном пребывании на ярком свету, либо при воздействии света, отраженного от снега, или нехватке витамина А наблюдается болезнь гемералопия, или куриная слепота.
Патологии колбочек связаны с патологиями цветовосприятия, т.к. колбочки отвечают за восприятие цвета, оттенков и насыщенности:
1. частичная потеря цветоощущения
2. дальтонизм ( человек не различает определенные цвета спектра: красный=зеленый, желтый=синий)
3. полная потеря цветоощущения (ахроматическое зрение)
Для человека характерно зрение двумя глазами, или бинокулярное зрение. Оно позволяет правильно оценить расстояние до предмета, оценить фактуру, объем, рельефность, причем лучи, отраженные от одной точки предмета, способны фокусироваться в одном месте на сетчатках обоих глаз (идентичная фиксация), либо в разных местах (неидентичная фиксация).
Благодаря неидентичной фиксации человек воспринимает рельефность и объем. Импульсы по зрительным нервам направлены в центры в затылочных долях, где и формируется общая картинка.
Слуховой анализатор.
Второй ведущий анализатор у человека. Это нейро-сенсорный орган, который воспринимает звуковые колебания в определенном диапазоне от 16 тыс. до 22 тыс. кГц. Область ниже восприятия – инфразвук, выше восприятия – ультразвук.
Слуховой анализатор состоит из 3 частей:
1. рецепторная часть. Представлена механо-рецепторами внутреннего уха, которые формируют кортиев орган
2. слуховые нервы, которые образуют хиазму на уровне моста
3. центральная часть, которая включает определенные центры в височных долях коры.
Орган слуха.
Для человека характерен парный орган слуха, который включает наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо.
Наружное ухо представлено ушной раковиной и слуховым проходом. Раковина осуществляет направленный прием звука. Слуховой проход 2,5 см покрыт ресничным эпителием. В эпителиальных клетках вырабатывается секрет, особенно в маленьких одноклеточных железках, которые синтезируют ушную серу. Она выполняет функцию защиты, т.к. на ней оседают пыль, и, кроме того, сера содержит бактерицидные вещества, которые убивают бактерии. Кроме того, воздух в ушном проходе согревается и увлажняется. Слуховой проход заканчивается барабанной перепонкой, которая имеет волокнистую структуру. Звуковые волны ударяют в барабанную перепонку и волокна перепонки начинают колебаться, что приводит к колебанию косточек среднего уха.
Среднее ухо представляет собой полость, заполненную воздухом, причем для выравнивания давления между средним ухом и носоглоткой возникает связь в виде евстахиевой трубы. В среднем ухе располагаются косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек своей рукояткой связан с барабанной перепонкой, он контактирует с наковальней, а наковальня со стремечком, причем площадь контакта поверхности от барабанной перепонки к стремечку, которое располагается на овальном окне, уменьшается, и это дает возможность усиливать слабые звуки и ослаблять сильные. Таким образом, среднее ухо принимает участие в передачи колебаний от барабанной перепонки к внутреннему уху.
Внутреннее ухо представляет собой костный лабиринт в виде улитки, которая закручена 2,5 оборота в височной кости. С полостью среднего уха костный лабиринт сообщается при помощи овального и круглого окна, которые затянуты мембранными перепонками, причем на мембране овального окна располагается косточка стремечко. Внутри костного лабиринта проходит перепончатый лабиринт, представленный 2 мембранами: базальная мембрана и рейснерова мембрана. На вершине улитки мембраны соединяются, но в целом эти мембраны делят улитку на 3 канала, или лестницы. Все каналы внутреннего уха заполнены жидкостью, причем улитковый канал заполнен эндолимфой, а барабанный и преддверья заполнены перелимфой. Эти жидкости несколько различны по составу.
Звуковая волна приводит к колебаниям косточек среднего уха. Наблюдаются колебания мембраны овального окна, и эти колебания передаются на жидкость внутреннего уха, и они гасятся на мембране круглого окна, причем круглое окно выступает в роли резонатора. Колебания передаются на базальную мембрану и эндолимфу, и регистрируются находящимися здесь кортиевым органом. Кортиев орган – это рецепторная часть анализатора, который представлен волосковидными клетками и эти клетки располагаются на основной мембране в несколько рядов. Эти клетки закрыты покровной мембраной, которая одним концом присоединяется к базальной мембране в основании улитки, а второй конец её свободен.
[]
Колебания жидкости приводят к колебанию основной мембраны и к тому, что покровная мембрана кортиевого органа начинает раздражать волоски механо-рецепторов. Мембрана рецепторов деполяризуется, и волна деполяризации идет по слуховому нерву.
Волокна основной мембраны имеют разную толщину и могут колебаться с разной амплитудой, что обеспечивает дифференцировку высоких и низких звуков.
Считается, что в основании улитки воспринимаются высокие звуки, на вершине улитки – низкие звуки. Существует несколько гипотез восприятия и частотного анализа звука:
1.гипотеза резонанса. Считается, что в основании улитки базальная мембрана приходит в резонанс со звуковой волной и покровная мембрана раздражает небольшую группу волосковидных клеток.
2.гипотеза залпов. Считается, что на вершине улитки покровная мембрана раздражает целые рецептивные поля и в ЦНС отправляется целый залп импульсов. Считается, что таким образом воспринимаются низкие звуки.
Вестибулярный аппарат.
Вестибулярный анализатор.
Это нейро-сенсорный орган, который регистрирует изменения положения тела либо частей тела, относительно друг друга. Вестибулярный анализатор состоит из 3 частей:
1. механо-рецепторы вестибулярного аппарата
2. вестибулярная ветвь слухового нерва
3. центральная часть в височной доли
Вестибулярный аппарат (в.а) залегает в височной кости и связан с костным лабиринтом внутреннего уха, хотя в.а. и улитка внутреннего уха имеют абсолютно различное происхождение.
В.а. представлен костным лабиринтом, заполненным жидкостью, внутри которого проходит перепончатый лабиринт, также заполненный жидкостью. Перепончатый лабиринт формирует органы преддверья, который представлены круглым и овальным мешочками и 3 полуокружными каналами, причем каждый канал связан и с круглым, и с овальным мешочком. На одном из концов канала находится расширение, или ампула.
[]
Органы преддверья выстланы эпителием и заполнены жидкостью. Среди клеток эпителия располагаются группами волосковидные клетки. Сверху над клетками находится студенистая мембрана, в которую погружены волоски клеток. В мембране находятся кристаллы Ca2+, называемые отолитами, или статоцистами. При перемещении тела, либо головы овальный и круглый мешочки начинают смещаться друг относительно друга, начинают смещаться отолиты, которые тянут за собой студенистую мембрану и она раздражает волосковидные клетки.
Органы преддверья воспринимают начало и конец прямолинейного движения , прямолинейное ускорение, силу тяжести. Полуокружные каналы воспринимают вращательные движения и угловое ускорение, они заполнены жидкостью, причем волосковидные клетки находятся только в ампулах. При изменении положения тела жидкость, заполняющая ампулы, отстает от стенок ампулы и раздражает волоски.
Вкусовой анализатор.
Вкусовые рецепторы располагаются во вкусовых сосочках, которые формируются на языке и на слизистой рта. Импульсы от рецепторов идут в теменные доли коры больших полушарий. Считается, что кончик языка воспринимает сладкий вкус, у корня языка – горький вкус, по бокам – кислый и соленый.
Обонятельный анализатор.
Это единственный анализатор, который не имеет представительства в новой коре. Рецепторы располагаются в носовой полости и способны воспринимать летучие соединения. Эти импульсы анализируются на уровне древней коры, а также за счет лимбической системы мозга.
Осязательный анализатор.
Рецепторная часть этого анализатора относится к коже, где располагаются рецепторы боли, тепла, холода , тактильные рецепторы. Эти рецепторы могут быть представлены свободными нервными окончаниями, например, рецепторы боли, а также инкапсулированными нервными окончаниями, например, рецепторы давления. Чувствительные нервы этого анализатора формируют перекрест на уровне варолиевого моста, а центральная часть анализатора находится в теменных долях коры.
Эндокринная система.
Это вторая регуляторная система организма, которая характеризуется достаточно медленной регуляцией метаболизма и жизнедеятельности при помощи БАВ, или гормонов. Железы внутренней секреции не имеют собственных протоков и секретируют гормоны прямо в ткани внутренней среды. Они делятся по функциям на 3 группы:
1. собственно железы внутренней секреции – это железы, которые способны синтезировать только гормоны (щитовидная, паращитовидные, надпочечники, гипофиз, эпифиз)
2. железы смешанной секреции – это железы, которые выполняют определенные функции, но при этом способны синтезировать гормоны. К ним относят половые, поджелудочную и вилочковую железу, или тимус.
3. клетки, которые помимо основной функции способны синтезировать гормоны, например, клетки кишечника синтезируют гормоны гастрин и секретин.
Все железы внутренней секреции залегают в разных местах, но объединяются в единую систему за счет существования единой гипоталамо-гипофизарной системы. Гормоны, которые секретируются железами внутренней секреции – это БАВ, которые способны дистантно воздействовать на клетки мишени. Мишенями называют клетки на мембране, которые располагают наибольшее количество рецепторов к данному гормону. С химической точки зрения выделяют 3 группы гормонов:
1) гормоны производных аминокислот
Эти гормоны являются производными аминокислоты тирозина. К ним относят гормоны щитовидной железы, адреналин и норадреналин.
2) пептидные гормоны. Это гормоны гипофиза, среди которых выделяют соматотропный гормон, липотропный гормон, опиатные гормоны, например, метэнекефалин. Инсулин – гормон поджелудочной железы.
3) гормоны стероидной природы:
· половые гормоны
· гормоны коры надпочечников.
В организме для гормонов характерны определенные стадии существования:
1. синтез и выведение гормонов
2. запасание гормона
3. транспорт гормона
4. действие на клетку-мишень
5. метаболизм гормона
6. выведения гормона
Синтез гормонов в клетках происходит в различных органоидах, например, пептидные и белковые гормоны синтезируются на рибосомах шЭПС, а затем из ЭПС в мембранных пузырьках они идут к комплексу Гольджи, и от комплекса Гольджи выходит поток секреторных пузырьков. Стероидные гормоны синтезируются в гладкой ЭПС, попадают в комплекс Гольджи, и оттуда выводятся при помощи секреторных пузырьков.
Запасание гормонов происходит либо в самих эндокринных железах, либо в тканях и органах-мишенях. Запасание гормонов происходит либо в виде коллоида, либо в виде гранул секрета.
Транспорт гормонов происходит по плазме крови и по лимфе, при этом гормоны могут транспортироваться в свободном виде, либо в виде, связанным с тромбоцитами, лейкоцитами и эритроцитами. Такая связь с клетками крови является одним из вариантов депонирования (запасания) гормонов.
Действие на клетку-мишень осуществляется в двух различных вариантах ответа:
1) быстрый ответ, когда происходит изменение структуры уже существующих в клетке белков.
2) медленный ответ клетки, когда происходит синтез новых белков. Считается, что жесткой границей между медленным и быстрым ответом не существует.
Метаболизм гормона обычно происходит в печени и заключается в иннактивации гормонов, и вместе с выведением гормонов иннактивация препятствует избыточным гормональным эффектам. Кроме того, в печени более активные и менее устойчивые формы гормона, например, норадреналин может перейти в адреналин.
Гормоны выводятся вместе с мочой, а также с потом и слезной жидкостью.
В организме существует нейрогуморальная регуляция, причем эндокринная регуляция является только частью более общей нейрогуморальной.
Гуморальная регуляция включает в себя регуляцию различных процессов и метаболизма при помощи веществ, транспортирующимся по жидкостям:
1. креаторные связи – это связи между клетками в пределах одной ткани, при которых клетки обмениваются различными регуляторными молекулами, например, цАМФ, цГМФ, ДАГ, Са2+. Эти молекулы выступают в роли регуляторов клеточного деления, регулируя процесс репликации и транскрипции. При нарушении данного потока клетки начинают произвольно делиться, что приводит к появлению новообразований.
2. регуляция при помощи продуктов метаболизма, например, при помощи молочной кислоты, СО2, изменение рН тканей внутренней среды регулируется дыхание.
3. регуляция при помощи БАВ, но не гормонов. К таким веществам относятся гистамин и серотонин, которые являются биологическими аминами. Они синтезируются специальными клетками, например, базофилами (тучными клетками), выводящимися в кровь и в лимфу, разносящимися по всему организму и способствующие расширению капилляров, а также изменению проницаемости сосудистой стенки за счет увеличения количества пор, поэтому эти вещества активно выделяются во время воспалительных реакций. При выделении в большом количестве может наблюдаться аллергическая реакция.
4. эндокринная регуляция, т.е. при помощи гормонов.
Существует доказательства единства нейрогуморальной регуляции:
1) гормоны могут действовать на нервную ткань, вызывая изменения активности нейронов, например, адреналин и норадреналин
2) железа внутренней секреции иннервируются вегетативной нервной системой
3) существует единая гипоталамо-гипофизарная система, которая регулирует работу практически всех желез внутренней секреции
4) существует единая симпатоадреналовая система, которая является системой срочного приспособления к изменяющимся факторам среды
патологией в работе эндокринной системы является как увеличение количества гормонов, так и уменьшение количества гормонов, т.е. для эндокринных желез кроме нормы может быть характерны гипер- и гипофункции.
Щитовидная железа.
Располагается в передней части шеи и находится под защитой хряща, причем в щитовидной железе выделяют 2 доли, связанные друг с другом перешейком. В железе выделяют корковое и мозговое вещества, причем мозговое вещество имеет фолликулярное строение. В мозговом веществе находятся клетки, которые активно синтезируются гормоны; железа пронизана густой сетью кровеносных капилляров, и гормоны выводятся прямо в кровь. Кровь протекает через железу в течение полутора часов. В мозговом веществе имеется 2 группы клеток, которые синтезируют различные гормоны:
1. К-клетки – это клетки, которые синтезируют гормон кальцетонин, регулирующий концентрацию Ca в организме.
2. А-клетки (тиреоциты) – синтезируют гормоны тиреодной природы: тироксин (тетрайодтиронин), трийодтиронин => практически весь йод организма аккумулируются в щитовидной железе, и ежесуточно с гормонами выходит 0,03 мг йода – это та суточная доза йода, которая должна поступать в организм с пищей и водой. Тиреоидные гормоны в целом влияют на процессы метаболизма, рост и репродукцию, они активируют расщепление органических соединений, повышают проницаемость клеточной мембраны для глюкозы, повышают интенсивность процессов окисления, но тормозят синтез АТФ.
Гипофункции связаны, как правило, с недостаточным количеством йода и наблюдаются на тех территориях, где в пище и воде мало йода (или нет).
Варианты гипофункций:
1. эндемический зоб – это патология, которая наблюдается на определенных территориях. В этом случае железа разрастается, т.к. она пытается скомпенсировать недостаток в гормонах, и в ней аккумулируются практически весь йод организма. Вместе с гормонами йод выходит из железы, причем она пытается синтезировать нормальное количество гормонов, в результате чего сильно увеличивается в размере, таким образом, гормонов в крови норма, либо чуть ниже нормы, и поэтому нет отставаний в физических и умственном развитии, однако при компенсаторном разрастании железа увеличивается до 5-6 кг.
2. микседема – заболевание, обусловленное недостаточным обеспечением органов и тканей гормонами щитовидной железы. В этом случае кожа конечностей, лица становится толстой, отечной, ухудшаются показатели со всех анализаторов, нарушаются репродуктивные функции, у женщин пропадает менструация.
3. кретинизм наблюдается в том случае, если ребенок в первый год жизни и мать во время беременности вообще не получали йода.
Гиперфункция железы.
Связана с тем, что железа под действием различных внешних факторов разрастается и синтезирует гормонов больше, чем норма. В этом случае активируются процессы окисления и образование тепла, но тормозится образование АТФ, Наблюдаются первые этапы базедовой болезни, когда энергообмен и получение АТФ смещаются к бескислородному этапу, т.е. гликолизу. Такой человек много ест и худеет, может наблюдаться лактоацидоз, повышена температура тела. Увеличивается щитовидная железа, формируется базедовический зоб. На последнем этапе глаза выпучиваются из орбит.
Паращитовидные железы.
Находится рядом со щитовидной железой либо врастает в её ткань. Паращитовидные железы синтезируют гормон паратирин, который является Ca – регулирующим гормоном. Он действует на костную ткань и активирует расщепление каллогенового матрикса кости и выведения Ca в кровь; действует на кишечник и активирует всасывание кишечника Са из кишечника в кровь, активирует реабсорбцию Са из просвета почечных канальцев в кровь. Поэтому при недостатке паратерина наблюдается мочекаменная болезнь.
Надпочечники.
Это железа внутренней секреции, которая залегает в верхней трети каждой почки, и которая состоит из коркового и мозгового вещества. В корковом веществе синтезируются гормоны стероидной природы, которые синтезируются на основе холестерола. В мозговом веществе синтезируются катехоламины, т.е. норадреналин и адреналин, производные аминокислот. Корковое вещество делится на 3 зоны:
1. наружная, или сетчатая зона. В ней синтезируются минералкортикоиды, важнейшим из которых является альдостерон. Это гормон, который активирует процессы реабсорбции Na, и з просвета почечных канальцев обратно в кровь. Таким образом, гормон регулирует водно-солевой обмен и осмотическое давление в тканях внутренней среды.
Кроме того альдостерон стимулирует реакции воспаления, и с этой точки зрения является жизненно важным гормоном
2. Средняя зона, или клубочковая, синтезирует гормоны, относящиеся к группе глюкокортикоидов, к которым относят кортизон и кортикостирол. Эти гормоны подавляют воспалительные реакции, способствуют расщеплению гликогена до глюкозы, поэтому при повышении уровня глюкокортикоидов может развиться сахарный диабет. При переизбытке глюкокортикоидов развивается синдром Иценко-Кушенга, который сопровождается сахарным диабетом, ожирением, умственной недостаточностью. Глюкокортикоиды начинают синтезироваться под действием на организм длительных стрессовых факторов, которые влияют на выработку в гипофизе кортикотропных гормонов. При увеличении концентрации этих гормонов начинают активно синтезироваться глюкокортикоиды, и формируется первая адаптивная система организма, или система приспособления к длительным стрессам.
3. Внутренняя, или пучковая зона, здесь синтезируются предшественники половых гормонов, и на их основе синтезируются мужские и женские половые гормоны.
Мозговое вещество.
Оно представляет собой видоизмененный ганглий симпатической нервной системы. Формируется так называемая хромаффинная ткань, которая хорошо прокрашена красителями, содержащими хром. Такая ткань встречается в виде ганглиев на различных внутренних органах, например, на брыжейке, которая обволакивает кишечник. В мозговом веществе синтезируются гормоны адреналин и норадреналин. Они:
1. способствуют расщеплению гликогена
2. повышают проницаемость клеток для глюкозы
3. увеличивают теплообразование
4. уменьшают теплоотдачу за счет сужения сосудов в коже
5. активируют работу сердца и дыхания
6. сужают сосуды, повышают давление.
Таким образом, формируется вторая адаптивная система организма, или система срочного приспособления к стрессовым факторам. Это симпато-адриналовая система, которая доказывает единство нейрогуморальной регуляции, т.к. эндокринная ткань является видоизменением нервного ганглия, и т.к. гормоны и нейромедиаторы имеют одну природу.
Гипофиз.
Это центральная железа внутренней секреции, которая залегает глубоко между 2 полушариями. Эта железа возникает в процессе онтогенеза, как 3 железы, которые затем сливаются, образуя доли гипофиза, причем передняя и средняя доля формируются, как производные покровов зародыша, задняя доля, как производная гипоталамуса. В результате связь между гипоталамусом и гипофизом сохраняется, причем с передней долей гипофиза гипоталамус связан кровеносными сосудами, с задней долей гипофиза – нервными окончаниями.
Передняя доля, или аденогипофиз – синтезирует тропные гормоны, т.е. гормоны, которые могут влиять на другие железы внутренней секреции, а также на различные процессы метаболизма.
Промежуточные доли гипофиза у человека выражены очень плохо. Здесь синтезируются опиатные гормоны.
Задняя доля, или нейрогипофиз – сам гормоны не синтезирует, но может накапливать гормоны, которые синтезируются в гипоталамусе.
Гипоталамо-гипофизарная система регулируется по принципу обратной связиёё связи.
[]
Гипоталамус способен синтезировать либберины и статины. Либберины активируют выработку тропных гормонов в гипофизе. Тропные гормоны воздействуют на конкретную железу, и в ней усиливается выработка гормонов. Увеличение синтеза либберинов связано с поступлением в гипоталамус сигнала о том, что количество гормона периферической железы резко уменьшилось.
Статины подавляют выработку тропных гормонов. Начинают синтезироваться, когда концентрация гормона периферической железы сильно увеличена.
К тропным гормонам относят:
1) тиреотропные гормоны; влияют на щитовидную железу
2) гонадотропные гормоны – влияют на половые железы
3) кортикотропные гормоны – влияют на кору надпочечников и в основном на синтез в коре глюкокортикоидов (АКТГ)
4) соматотропный гормон регулирует процессы роста, т.е. активирует реакции синтеза. При его переизбытке наблюдается акромегалия, или гигантизм; недостаток гормона приводит к нанизму, или карликовости.
5) липотропный гормон регулирует расщепление и обмен жирных кислот и липидов.
6) меланотропный гормон синтезирует и распределяет пигмент меланин
7) лактотропный гормон – это гормон, который регулирует синтез молока.
Промежуточная доля у человека редуцирована. Здесь синтезируются опиатные гормоны, которые относятся к группе эндорфинов.
Нейрогипофиз сам гормоны не синтезирует. Здесь могут накапливаться гормоны, которые синтезируются в гипоталамусе, или нейрогормоны:
1) окситоцин – активирует сокращение гладкой мускулатуры, поэтому самое большое количества окситоцина при родах.
2) Вазопрессин – это гормон, который регулирует водно-солевой обмен, увеличивает реабсорбцию воды в собирательных трубочках нефрона; считается, что он обеспечивает определенные механизмы памяти
Эпифиз.
Залегает глубоко между 2 полушариями, и является выростом железы внутренней секреции – эпиталамуса. Эпифиз синтезирует гормон мелатонин, который регулирует все биоритмические процессы в организме, например, суточную активность, смену сна и бодрствования, менструальный цикл, прием пищи. Мелатонин синтезируется в основном во время сна, причем избыток света тормозит выработку гормона.
Железы смешанной секреции.
Тимус (вилочковая железа) – основная функция этой железы заключается в том, что через нее из красного костного мозга во вторичные лимфоидные органы транспортируются Т-лимфоциты, причем миграция Т-клеток заканчивается в раннем возрасте. Кроме того, тимус синтезирует гормон тимозин, который участвует в окончании дифференцировки Т-клеток.
Поджелудочная железа.
Это железа, которая синтезирует и секретирует в полость 12перстной кишки, панкреатический, или поджелудочный, сок, и это основная функция железы, т.е. её участие в пищеварении, однако, в поджелудочной железе группами располагаются эндокринные клетки, α,β,δ –клетки, причем α-клетки синтезирует гормон глюкагон, β-клетки синтезирует гормон инсулин, δ-клетки – соматостатин. Соматостатин регулирует выработку инсулина и глюкагона. 2 этих гормона находятся по отношению друг к другу в реципрокных отношениях. Инсулин снижает концентрацию глюкозы, способствует отложению гликогена в печени и в мышцах, способствует отложению жира. Глюкагон расщепляет гликоген и это приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 130; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!