ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Общая физиология центральной нервной

ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Общая физиология центральной нервной системы

ФУНКЦИИ Ц. Н. С. - восприятие афферентных (центростремительных) импульсов, возникающих при раздражении рецепторов; - обработка (анализ и синтез) воспринимаемых раздражений; - хранение поступившей информации; - передача информации, т. е. формирование эфферентных импульсов, вызывающих или прекращающих деятельность различных органов и систем.

Нервный центр ансамбли нейронов, расположенных на разных уровнях ЦНС и осуществляющие регуляцию какой-либо специализированной функции организма (дыхательный, сосудо - двигательный и т. д. ) Главная часть (ядро) центра это группа нейронов, деятельность которых является необходимым и достаточным условием для обеспечения данной функции организма; нейроны наиболее специализированы в функциональном отношении, их разрушение полностью выключает данный рефлекс (функцию) Вспомогательные части центра расположены в разных отделах ЦНС, они увеличивают диапазон приспособления данной функции к различным условиям среды. нейроны имеют более широкие рецептивные поля, высокую степень многофункциональности (полимодальности). В физиологическом смысле под нервным центром понимают «созвездие» нервных центров, расположенных на разных этажах ЦНС и регулирующих ту или иную функцию (А. А. Ухтомский, 1923).

Нервная цепь морфо - функциональное объединение различных нейронов, расположенных на разных уровнях ЦНС и участвующих в формировании и регуляции функций организма (мотиваций, эмоций…) Основные типы нейронных сетей 1. Иерархическая сеть распространяет афферентную информацию либо к увеличивающемуся числу нейронов (принцип дивергенции), либо к меньшему (принцип конвергенции). 2. Локальная сеть состоит из нейронов с короткими аксонами и обеспечивает взаимосвязь и сохранение информации в пределах одного уровня. 3 Дивергентная сеть с одним входом — это нейронный ансамбль, который образует выходные связи с большим количеством разных нервных центров. Сеть обеспечивает интеграцию разных рефлекторных актов и общую активность многочисленных нейронов разных отделов мозга.

Свойства нейронов: 1. Аксонный транспорт (аксоток). 2. Генераторная функция. 3. Трофическая функция. 4. Суммация (облегчение) - временная; - пространственная; 5. Трансформация ритма возбуждения. 6. Последействие. 7. Утомление. 8. Посттетаническая потенциация. 9. Лабильность. 10. Интегративная функция.

Суммация временная (последовательная) 50 – 100 ПСП в минуту

Суммация пространственная 50 – 100 синапсов

Трансформация ритма возбуждения способность изменять ритм приходящих к нейронам импульсов; Последействие рефлекторные акты заканчиваются не одновременно с прекращением действия раздражителя, а через некоторый период; Утомление нервных центров снижение эффективности их деятельности в виде повышения порогов возбуждения, что связано с истощением медиаторов в синапсах и снижением процессов ресинтеза АТФ в нервных клетках при чрезмерной интенсивности или продолжительности раздражения или работы. Посттетаническая потенциация связанно с накоплением ионов Са 2+ в пресинаптическом окончании (в результате этого каждый пресинаптический потенциал вызывает высвобождение большего числа квантов медиатора); может сохраняться несколько часов, что играет роль в процессах обучения и памяти;

Принципы распространения возбуждения в ЦНС 1. Дивергенция. 2. Иррадиация. 3. Конвергенция. 4. Реверберация. 5. Одностороннее проведение импульсов.

Дивергенция

Конвергенция

Реверберация

Принципы координационной деятельности 1. Принцип реципрокности. 2. Окклюзия. 3. Принцип обратной связи. 4. Принцип общего "конечного пути". 5. Доминанта.

Принцип реципрокности

Реципрокное торможение. А — сгибательный рефлекс. Б — перекрестный разгибательный рефлекс

Окклюзия

Принцип общего "конечного пути"

Д о м и н а н т а Князь Алексей Алексеевич У хтомский (1875 — 1942) российский и советский физиолог, академик АН СССР (1935). Создал учение о доминанте, одном из общефизиологических принципов, определяющих деятельность нервной системы.

Доминанта господствующий очаг возбуждения, направляющий работу центральной нервной системы в каждый данный момент. В норме доминанта представляет собой функциональное объединение нервных центров, состоящее из относительно подвижного коркового компонента, а также субкортикальных, вегетативных и гуморальных компонентов.

Свойства доминантного центра - имеет повышенную возбудимость и стойкость; может отвечать на субпороговые раздражители; - конвергирует возбуждение с других центров, что увеличивает рецептивное поле доминанты. - способен суммировать возбуждение, (т. е. подкрепляться другими стимулами); - способен тормозить другие центры, действие которых препятствует удовлетворению доминирующей потребности; - чувствителен к гуморальным раздражителям; - обладает инерцией, т. е. он способен удерживать возбуждение, когда раздражитель перестает действовать. Однажды образовавшаяся доминанта может восстанавливаться (извлекаться из памяти).

Нейроглия Функции нейроглии Барьерная (разграничительная) функция. - Образование гематоэнцефалического барьера (ГЭБ): уплощенные отростки астроцитов образуют периваскулярную мембрану. - Эпендимная глия и отростки астроцитов образуют нейроликворный барьер, отделяющий нейроны от ликвора. - Астроциты обеспечивают образование перинейрональных оболочек вокруг тела нейрона и области синапсов. - Хориоидные эпендимоциты образуют гематоликворный барьер в сосудистых сплетениях мозга.

Метаболическая и регуляторная функции. - регулируют метаболизм нейронов, обеспечивают связь между нейронами и локальным кровотоком. - поддерживают внеклеточную концентрацию К+, поглощая его избыток, связанный с высокой импульсной активностью нейронов. - участвуют в метаболизме медиаторов (ГАМК, глутамата, катехоламинов и др. ), удаляя их из синаптической щели и транспортируя в нейроны. - участвуют в образовании памяти, синтезируя некоторые белки памяти. - астроциты образуют нейроростовые факторы и оказывают сильное влияние на развивающиеся нейроны.

Образование миелиновых и немиелиновых оболочек нервных волокон. Леммоциты образуют оболочки нервных волокон в периферической нервной системе, а олигодендроциты — в ЦНС. Защитная (иммунная) функция. Астроциты и микроглиоциты осуществляют защитную функцию. Они имеют свойства антигенпредставляющих клеток, фагоцитарную активность, вырабатывают цитокины. Опорная функция. Астроциты формируют опорный каркас ЦНС, внутри которого располагаются нейроны и другие глиоциты, в эмбриогенезе направляют миграцию развивающихся нейронов по особым каналам, формируемым отростками астроцитов

Центральная нейроглия Астроциты Олигодендроглия - служат каркасом для нейронов; - осуществляет сложный метаболический обмен с нейронами; - образует миелин на мембране аксонов центральных нейронов. - участвуют в метаболических процессах, влияющих на ионный состав и медиаторы синаптической передачи; - обеспечивают репарацию нервов после повреждения; - изолируют и объединяют нервные волокна и окончания. Микроглия - обладают большой подвижностью и способностью фагоцитировать продукты распада нервных клеток

Торможение особый нервный процесс в нервной системе, вызываемый возбуждением и проявляющийся внешне в подавлении другого возбуждения.

Функции торможения Координирующая координирует функции, т. е. оно направляет возбуждение по определенным путям к определенным нервным центрам, при этом выключая те пути и нейроны, активность которых в данный момент не нужна для получения конкретного приспособительного результата. Защитная предохраняет нервные клетки от перевозбуждения и истощения при действии сверхсильных и длительных раздражителей.

Теории торможения Унитарно-химическая (монистическая) Возбуждение и торможение являются как бы одним и тем же процессом, возникают в одних и тех же структурах, с участием одного и того, же медиатора. Бинарно-химическая теория торможение и возбуждение развиваются по разным механизмам, с участием тормозных и возбуждающих медиаторов соответственно (т. е. может возникать как ВПСП, так и ТПСП)

Классификация центрального торможения • по электрическому состоянию мембраны - деполяризационное и гиперполяризационное; • по отношению к синапсу - пресинаптическое и постсинаптическое; • по нейрональной организации - поступательное, латеральное (боковое), возвратное, реципрокное.

Постсинаптическое связан с первичной гиперполяризацией мембраны сомы нейрона и развитием ТПСП. Эффективность тормозных синапсов (торможения) зависит от их локализации на поверхности клетки - чем ближе тормозный синапс к месту генерации потенциала действия, тем выраженнее тормозный эффект. Поэтому тормозные синапсы находятся в основном в триггерной зоне аксонного холмика. может быть деполяризационным, если в его основе лежит процесс длительной деполяризации, и гиперполяризационным, если - гиперполяризации. Пресинаптическое (фильтрационное) Не связан с изменением свойств постсинаптической мембраны. Торможение вызывается уменьшением или прекращением высвобождения медиатора из пресинаптических нервных окончаний под действием расположенных на них аксо-аксональных синапсов. Преимущество пресинаптического торможения состоит в его избирательности.

Поступательное обусловлено включением тормозных нейронов на пути следования возбуждения Возвратное осуществляется вставочными тормозными нейронами (клетками Реншоу). реализуется за счет тормозных синапсов образующих контур с отрицательной обратной связью, дающий возможность стабилизировать частоту разряда мотонейрона и подавлять избыточную его активность. Латеральное (боковое) Вставочные клетки формируют тормозные синапсы на соседних нейронах, блокируя боковые пути распространения возбуждения; возбуждение направляется только по строго определенному пути. обеспечивает, в основном, системную (направленную) иррадиацию возбуждения в ЦНС. Реципрокное возбуждение одного центра сопровождается торможением другого центра, осуществляющего антагонистический рефлекс

Рене Декарт (1596 – 1649) Французский философ, математик, физиолог, создатель аналитической геометрии и современной алгебраической символики. Автор представлений об «отражательной деятельности организма» , создатель понятия «рефлекс» Мало иметь хороший ум. Главное – хорошо его применять. Я мыслю – следовательно я существую.

Рефлекс специальная ответная реакция на раздражители внешней и внутренней среды организма, в основе которой лежит возбуждение рефлекторной дуги.

Элементы (звенья) рефлекторной дуги - рецептор (экстеро- интеро- проприо- фото -фоно -механо хемо и т. д. ); - афферентный путь (чувствительный, сенсорный, центростремительный); - центральные нейроны (нервные центры); - эфферентный путь (двигательный, центробежный); - эффектор (орган-исполнитель). Гуморальное звено

Рецептивное поле область, занимаемая совокупностью всех рецепторов, стимуляция которых приводит к изменению активности определенного элемента: афферентного волокна (рецептивное поле нерва), или сенсорного нейрона (рецептивное поле нейрона). Понятие «рецептивное поле» используется и для обозначения зоны расположения чувствительных элементов, стимуляция которых, приводит к возникновению специализированного рефлекса ( «рецептивное поле рефлекса» или «рефлексогенная зона» ).

Классификация рефлексов ИСТИННЫЕ ЛОЖНЫЕ безусловные условные простые распространенные сложные специальные выразительные р. естественной инстинкты статокинетические биологич. осторожн. (половой, пищевой, родительский, оборонительный) Инстинкты - это сложные цепные безусловные рефлексы, возникающие на определенном этапе индивидуального развития человека или животного и участвующие в формировании их поведения.

По биологическому значению (половые, пищевые, оборонительные и т. д. ) По уровню замыкания (спинальные, диэнцефальные, мезэнцефальные, кортикальные) По эффекту (секреторные, двигательные…) По рецепторам (экстероцептивные, интероцептивные, проприоцептивные…).

Сеченов И. М. (1829 – 1905) «Отец русской физиологии» создатель рефлекторной теории, первооткрыватель центрального торможения. Основные труды «Попытка ввести физиологические основы в психические процессы» , «Рефлексы головного мозга» .

Рефлекторная теория 1. Все формы поведения живых существ могут быть объяснены на основе принципа рефлекса. 2. Любой рефлекс, вызванный действием соответствующего стимула, заканчивается действием и только действием. 3. Ведущее значение играет стимул, вызывающий через возбуждение соответствующей рефлекторной дуги рефлекторное действие 4. Движение возбуждения осуществляется поступательно по рефлекторной дуге от рецепторов через афферентные пути, нервные центры, эфферентные пути к эффекторам.

Принципы рефлекторной теории Сеченова-Павлова Принцип детерминизма (причинности). Принцип структурности. Принцип анализа и синтеза раздражителей.