Медико-биологические основы БЖД Адаптация Нервная система
Нервная система. Строение Нейрон – возбудимые клетки (способные генерировать и передавать электрические импульсы), основной структурный и функциональный элемент нервной системы. Дендрит Разветвлённый отросток нейрона, получающий информацию через синапсы от других нейронов и передающий её телу нейрона. Клетки Шванна Аксон Узлы Ранвье Участки, не покрытые миелиновой оболочкой, облегчают образование потенциала действия. Осевой отросток нервной клетки, по которому нервные импульсы идут от тела клетки к иннервируемым органам и другим нервным клеткам. Мультиполярный Биполярный Однополярный
Мембранный потенциал - разность электрических потенциалов между наружной и внутренней поверхностями биологической мембраны, обусловленная неодинаковой концентрацией ионов. Перемещения ионов изменяют электрический потенциал внутри и снаружи биологической мембраны. Выделяют 2 вида транспорта ионов: • Первичный (активный); • Вторичный. Первичный транспорт Вторичный транспорт Транспортные белки, используя энергию АТФ перемещают ионы через мембрану Ионы стремятся уравновесить свои концентрации, диффундируя через специальные ионные каналы Na – K насос или прямо через мембрану.
Ионный обмен на клеточной мембране Клеточная мембрана усеяна множеством белков действующих, как ионные каналы, пропускающие в клетку или из клетки специфические ионы. Химические • Открываются и закрываются при воздействии веществ; Электрические • Открываются и закрываются при изменении заряда; Механические • Открываются и закрываются при механическом действии; Открытие и закрытие каналов происходит постоянно, создавая перманентную миграцию ионов у поверхности мембраны. Движение ионов создает постоянно имеющийся потенциал у поверхности мембраны именующийся потенциалом покоя (минус 40 -95 m. V). При воздействии физических или химических факторов активность работы ионных каналов изменяется: • Воздействие фактора изменяет режим работы ионных каналов в области приложения; • Измененный режим работы ведет к отклонению потенциала мембраны в области приложения от значений, характерных для ее потенциала покоя; • Отклонение потенциала мембраны вовлекает в процесс новые ионные каналы.
Нервная система. Электрические сигналы Основной функцией нейронов является передача информации по средствам электрических сигналов между клетками. Сигналы можно разделить на: Градулярные потенциалы (ГП) • • Локальные электрические возмущения, пассивно проводящие сигнал. Характерны для рецепторных нейронов; Распространяются на расстояния до 2 мм; Гаснут за счет естественного сопротивления; Суммация ГП генерирует ПД. Потенциалы действия (ПД) Глобальные возмущения распространяемые на большие расстояния. • Характерны для нерецепторных нейронов и мышечных клеток; • Обычно однонаправленны; • Распространяются на большие расстояния.
Нервная система. Электрические сигналы Распространение сигнала зависит от его мощности и прилегающих к месту возникновения областей: • При отсутствии достаточного количества ионных каналов, импульс постепенно затухает; • Присутствие достаточного количества ионных каналов, поддерживает интенсивную передачу импульса; • Передача не защищена от внешних воздействий; • Наличие миелиновой оболочки мешает передаче ПД, однако необходима с целью сохранения состояния ПД от внешних изменений. • Передача в миелиновых аксонах идет скачкообразно между узлами Ранвье, где наблюдается высокая концентрация ионных каналов;
Формирование ПД Потенциал действия формируется при избыточном отклонении от значений потенциала покоя. Обычно источником формирования ПД являются: • Достаточные по интенсивности изменения внутренней и внешней поверхности мембраны под воздействием градулярных потенциалов; • Воздействие химических веществ, управляющих ионными каналами – нейротрансмиттеров. При прохождении потенциала действия через участок мембраны выделяют 4 основные стадии: q Состояние покоя; q Деполяризация; q Реполяризация; q Гиперполяризация.
Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Электрические Химические • Передача осуществляется посредством • Сигнал передается опосредованно возникновения локальных токов через при помощи химического вещества ионные каналы между двумя клетками (нейротрансмиттера) • Нет задержки передачи; • Односторонняя передача; • Трансформация ПД; • Передача в обоих направлениях; • Суммация сигналов на одной клетке; • Устойчив к химическим вмешательствам; • Низколабильны; • Высоколабильны. • Устойчив к ЭМИи. П.
Строение нервной системы Нервная система человека - целостная совокупность различных взаимосвязанных нервных структур человеческого организма, обеспечивающая регуляцию деятельности всех систем организма и реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды. Морфологическое деление Центральная Периферическая Функциональное деление Соматическая Вегетативная • Восприятие, проведение, обработка внешних сигналов; • Формирование и инициация ответных реакций; • Поддержание гомеостаза организма; • Координация и регулирование деятельности органов и систем; • Интеграция организма в единую функциональную систему; • Психическая деятельность человека.
Организация нервной деятельности Рефлекс — стереотипная реакция живого организма на раздражитель, проходящая с участием нервной системы, осуществляемая по средствам рефлекторной дуги и представляющая собой основную форму деятельности нервной системы. Афферентный Вставочный Эфферентный Рефлекторная дуга Безусловные Условные • Врожденные, наследственно передающиеся; • Приобретаются в процессе жизнедеятельности; • Внутривидовые; • Индивидуальны для каждой особи; • Постоянны, сохраняются на весь период жизни; • Осуществляются низшими отделами ЦНС; • Таргетированное рецептивное поле. • Непостоянны, могут быть утрачены; • Осуществляются высшими отделами ЦНС; • Нет строго таргетированного рецептивного поля.
Сенсорная система — совокупность периферических и центральных структур нервной системы, ответственных за восприятие сигналов различных модальностей из окружающей или внутренней среды. Особенности организации сенсорных систем • Многоуровневая система организация с промежуточными центрами обработки; • Многоканальность восходящих и нисходящих информационных потоков; • Наличие механизмов адаптации и корректировки сигналов. Основные характеристики сигналов Тип Длительность Интенсивность Локализация Основные функции сенсорной системы • Обнаружение • Кодирование • Различение • Детектирование сигналов • Передача и преобразование • Опознание образов
Рецепторы Рецептор — анатомическое образование (специализированная клетка или комплексное клеточное образование), эволюционно приспособленные к восприятию определенного раздражителя из внешней или внутренней среды и преобразованию его из физической или химической формы в форму нервного возбуждения. Рецептивное поле сенсорного нейрона — совокупность периферийных точек, воздействие на которые приводит к изменению возбуждения этого нейрона. Классификация рецепторов По адекватному раздражителю Хеморецепторы Осморецепторы Механорецепторы Фоторецепторы Терморецепторы Ноцирецепторы По характеру инициирования По локализации Первичные Экстерорецепторы Вторичные Интерорецепторы По способности восприятия Мономодальные Полимодальные
Общие механизмы возбуждения рецепторов • Взаимодействие стимула с рецепторным веществом(белок); • Внутриклеточные процессы усиления и передачи сенсорного стимула; • Генерация рецепторного потенциала(рецепторный ПД) Функции рецепторов Обнаружение Порог реакции рецептора – граница силы стимула, который будет воспринят сенсором с определенной долей вероятности (обычно >50 -75%). Различение сигналов - способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей. Характеризуется минимальным различием между стимулами, которое сенсорная система способна заметить. Порог различения – минимальное изменение значения силы стимула, воспринимаемое сенсорной системой. Пространственно-временное различение – минимальное значение расстояния или времени между воспринятыми сигналами, достаточное для разделения воспринятых стимулов.
Функции сенсорной системы Передача и преобразование сигналов Процессы преобразования и передачи сигналов в сенсорной системе предназначены для донесения до высших центров наиболее важной информации о раздражителе в форме, удобной для ее надежного и быстрого анализа. Пространственные Временные Кодирование Сигналы кодируются двоичным кодом, реализуемым наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Ассоциативное декодирование Множественность и перекрытие Детектирование сигналов - избирательное выделение сенсорным нейроном того или иного признака раздражителя, имеющего поведенческое значение. Распознавание образов Высший отдел сенсорной системы формирует «образ» раздражителя и сравнивает его с множеством образов, хранящихся в памяти. Опознание завершается принятием решения о том, с каким объектом или ситуацией встретился организм.
Механизмы переработки информации • Мультиканальное возбуждение высших сенсорных центров • Перекрытие рецептивных полей соседних нейронов • Нисходящее торможение возбуждения Взаимодействие частных сенсорных систем между собой начинается на стадии передачи и преобразования сигналов, и в своей высшей степени представляет собой основу психологической деятельности человека – осмысленная реакция на полученные сигналы. Адаптация сенсорной системы Сенсорная адаптация — общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю, обычно проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Адаптация минимально реализовывается в вестибуло- и проприорецепторах.
Адаптация. Основные определения Гомеостаз – процесс поддержания открытой системой динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма с помощью механизмов саморегуляции в условиях колебания внутренних и внешних раздражителей. Адаптация – способность организма приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды, выработанная в процессе эволюционного развития. Закон толерантности Лимитирующим фактором процветания организма может являться как минимальное, так и максимальное значение воздействия фактора внешней среды, диапазон между которыми определяет пределы толерантности организма к данному фактору.
Принципы и механизмы адаптации Пути адаптации Пассивный Активный Усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. Подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Энергозатраты Сезонная адаптация – стабилизация адаптивных механизмов организма связанная с сезонным изменением факторов внешней среды на организм.
Общий адаптационный синдром Стресс - неспецифический ответ организма на любое предъявление ему требования. • С точки зрения стрессовой реакции не имеет значения, позитивное или негативное действие, с которой биосистема столкнулась. Имеет значение лишь интенсивность потребности в перестройке или в адаптации. Стадии общего адаптационного синдрома 1. Реакция тревоги (стресс) Неспецифическая реакция организма на физическое или психологическое воздействие, нарушающее его гомеостаз 2. Устойчивая сопротивляемость Развивается на основе многократной реализации стрессовых состояний, приводящей к адаптации на основе накопления неспецифических реакций. 3. Истощение Развивается в результате длительного и чрезмерного интенсивного воздействия экстремальных факторов. Норма адаптивной реакции – пределы изменения системы под влиянием действующих на нее факторов среды, при которых не нарушаются структурнофункциональные связи со средой.
Скачать презентацию Медико-биологические основы БЖД Адаптация Нервная система Нервная
09.МБО БЖД.Адаптация.Нервная система.pptx