Координирующая функция ЦНС

Координационная деятельность ЦНС

Координирующая функция ЦНС

Координационная деятельность (КД) ЦНС представляет собой согласованную работу нейронов ЦНС, основанную на взаимодействии нейронов между собой.

Функции КД:

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 (при акте глотания в момент глотания задерживается дыхание, при возбуждении центра глотания тормозится центр дыхания).

Основные принципы КД ЦНС и их нейронные механизмы.

1. Принцип иррадиации (распространения). При возбуждении небольших групп нейронов возбуждение распространяется на значительное количество нейронов. Иррадиация объясняется:

1) наличием ветвистых окончаний аксонов и дендритов, за счет разветвлений импульсы распространяются на большое количество нейронов;

2) наличием вставочных нейронов в ЦНС, которые обеспечивают передачу импульсов от клетки к клетке. Иррадиация имеет границы, которая обеспечивается тормозным нейроном.

2. Принцип конвергенции. При возбуждении большого количества нейронов возбуждение может сходиться к одной группе нервных клеток.

3. Принцип реципрокности – согласованная работа нервных центров, особенно у противоположных рефлексов (сгибание, разгибание и т. д.).

4. Принцип доминанты. Доминанта– господствующий очаг возбуждения в ЦНС в данный момент. Это очаг стойкого, неколеблющегося, нераспространяющегося возбуждения.

Он имеет определенные свойства: подавляет активность других нервных центров, имеет повышенную возбудимость, притягивает нервные импульсы из других очагов, суммирует нервные импульсы.

Очаги доминанты бывают двух видов: экзогенного происхождения (вызванные факторами внешней среды) и эндогенными (вызванные факторами внутренней среды). Доминанта лежит в основе формирования условного рефлекса.

5. Принцип обратной связи. Обратная связь – поток импульсов в нервную систему, который информирует ЦНС о том, как осуществляется ответная реакция, достаточна она или нет. Различают два вида обратной связи:

1) положительная обратная связь, вызывающая усиление ответной реакции со стороны нервной системы. Лежит в основе порочного круга, который приводит к развитию заболеваний;

2) отрицательная обратная связь, снижающая активность нейронов ЦНС и ответную реакцию. Лежит в основе саморегуляции.

6. Принцип субординации. В ЦНС существует определенная подчиненность отделов друг другу, высшим отделом является кора головного мозга.

7. Принцип взаимодействия процессов возбуждения и торможения. ЦНС координирует процессы возбуждения и торможения:

оба процесса способны к конвергенции, процесс возбуждения и в меньшей степени торможения способны к иррадиации. Торможение и возбуждение связаны индукционными взаимоотношениями. Процесс возбуждения индуцирует торможение, и наоборот. Различаются два вида индукции:

1) последовательная. Процесс возбуждения и торможения сменяют друг друга по времени;

2) взаимная. Одновременно существует два процесса – возбуждения и торможения. Взаимная индукция осуществляется путем положительной и отрицательной взаимной индукции: если в группе нейронов возникает торможение, то вокруг него возникают очаги возбуждения (положительная взаимная индукция), и наоборот.

По определению И. П. Павлова, возбуждение и торможение – это две стороны одного и того же процесса. Координационная деятельность ЦНС обеспечивает четкое взаимодействие между отдельными нервными клетками и отдельными группами нервных клеток. Выделяют три уровня интеграции.

Первый уровень обеспечивается за счет того, что на теле одного нейрона могут сходиться импульсы от разных нейронов, в результате происходит или суммирование, или снижение возбуждения.

Второй уровень обеспечивает взаимодействиями между отдельными группами клеток.

Третий уровень обеспечивается клетками коры головного мозга, которые способствуют более совершенному уровню приспособления деятельности ЦНС к потребностям организма.

Виды торможения, взаимодействие процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Опыт И. М. Сеченова

Торможение– активный процесс, возникающий при действии раздражителей на ткань, проявляется в подавлении другого возбуждения, функционального отправления ткани нет.

Торможение может развиваться только в форме локального ответа.

Выделяют два типа торможения:

1) первичное. Для его возникновения необходимо наличие специальных тормозных нейронов. Торможение возникает первично без предшествующего возбуждения под воздействием тормозного медиатора. Различают два вида первичного торможения:

а) пресинаптическое в аксо-аксональном синапсе;

б) постсинаптическое в аксодендрическом синапсе.

2) вторичное. Не требует специальных тормозных структур, возникает в результате изменения функциональной активности обычных возбудимых структур, всегда связано с процессом возбуждения. Виды вторичного торможения:

а) запредельное, возникающее при большом потоке информации, поступающей в клетку. Поток информации лежит за пределами работоспособности нейрона;

б) пессимальное, возникающее при высокой частоте раздражения;

в) парабиотическое, возникающее при сильно и длительно действующем раздражении;

г) торможение вслед за возбуждением, возникающее вследствие снижения функционального состояния нейронов после возбуждения;

д) торможение по принципу отрицательной индукции;

е) торможение условных рефлексов.

Процессы возбуждения и торможения тесно связаны между собой, протекают одновременно и являются различными проявлениями единого процесса.

Очаги возбуждения и торможения подвижны, охватывают большие или меньшие области нейронных популяций и могут быть более или менее выраженными. Возбуждение непременно сменяется торможением, и наоборот, т. е.

между торможением и возбуждением существуют индукционные отношения.

Торможение лежит в основе координации движений, обеспечивает защиту центральных нейронов от перевозбуждения. Торможение в ЦНС может возникать при одновременном поступлении в спинной мозг нервных импульсов различной силы с нескольких раздражителей. Более сильное раздражение тормозит рефлексы, которые должны были наступать в ответ на более слабые.

В 1862 г. И. М. Сеченов открыл явление центрального торможения. Он доказал в своем опыте, что раздражение кристалликом хлорида натрия зрительных бугров лягушки (большие полушария головного мозга удалены) вызывает торможение рефлексов спинного мозга. После устранения раздражителя рефлекторная деятельность спинного мозга восстанавливалась.

Результат этого опыта позволил И. М. Сеченому сделать заключение, что в ЦНС наряду с процессом возбуждения развивается процесс торможения, который способен угнетать рефлекторные акты организма. Н. Е.

Введенский высказал предположение, что в основе явления торможения лежит принцип отрицательной индукции: более возбудимый участок в ЦНС тормозит активность менее возбудимых участков.

Современная трактовка опыта И. М. Сеченова (И. М. Сеченов раздражал ретикулярную формацию ствола мозга): возбуждение ретикулярной формации повышает активность тормозных нейронов спинного мозга – клеток Реншоу, что приводит к торможению α-мотонейронов спинного мозга и угнетает рефлекторную деятельность спинного мозга.

Методы изучения ЦНС

Существуют два большие группы методов изучения ЦНС:

1) экспериментальный метод, который проводится на животных;

2) клинический метод, который применим к человеку.

К числу экспериментальных методовклассической физиологии относятся методы, направленные на активацию или подавление изучаемого нервного образования. К ним относятся:

1) метод поперечной перерезки ЦНС на различных уровнях;

2) метод экстирпации (удаления различных отделов, денервации органа);

3) метод раздражения путем активирования (адекватное раздражение – раздражение электрическим импульсом, схожим с нервным; неадекватное раздражение – раздражение химическими соединениями, градуируемое раздражение электрическим током) или подавления (блокирования передачи возбуждения под действием холода, химических агентов, постоянного тока);

4) наблюдение (один из старейших, не утративших своего значения метод изучения функционирования ЦНС. Он может быть использован самостоятельно, чаще используется в сочетании с другими методами).

Экспериментальные методы при проведении опыта часто сочетаются друг с другом.

Клинический методнаправлен на изучение физиологического состояния ЦНС у человека. Он включает в себя следующие методы:

1) наблюдение;

2) метод регистрации и анализа электрических потенциалов головного мозга (электро-, пневмо-, магнитоэнцефалография);

3) метод радиоизотопов (исследует нейрогуморальные регуляторные системы);

4) условно-рефлекторный метод (изучает функции коры головного мозга в механизме обучения, развития адаптационного поведения);

5) метод анкетирования (оценивает интегративные функции коры головного мозга);

6) метод моделирования (математического моделирования, физического и т. д.). Моделью является искусственно созданный механизм, который имеет определенное функциональное подобие с исследуемым механизмом организма человека;

7) кибернетический метод (изучает процессы управления и связи в нервной системе).

Направлен на изучение организации (системных свойств нервной системы на различных уровнях), управления (отбора и реализации воздействий, необходимых для обеспечения работы органа или системы), информационной деятельности (способности воспринимать и перерабатывать информацию – импульс в целях приспособления организма к изменениям окружающей среды).



Источник: https://infopedia.su/4x3225.html

Строение и функции ЦНС человека

Координирующая функция ЦНС

› Структура

Если говорят, что нервная система основная или центральная, это значит, подразумевают главную структуру, управляющую работой всего организма – отделы мозга, включающие спинной и головной.

Главные функции – контроль над деятельностью, определение текущего функционального состояния органов и систем, в том числе дыхательной, опорно-двигательной, пищеварительной, эндокринной.

Поражение мозга приводит к нарушению функционирования нервной системы и соответственно к ухудшению общего состояния здоровья.

Особенности строения

Центральная система образована мозговым веществом и включает в себя клетки нервной ткани. В формировании исключительно нервных волокон участвуют нейроны и глиальные клетки (глия). При помощи нейронов происходит передача нервных импульсов. В результате сигналы от управляющих зон головы поступают ко всем участкам тела.

Клетки нейронов снабжены отростками – аксонами и дендритами, их функции сводятся к распространению (при помощи аксонов) и получению (посредством дендритов) нервных импульсов.

Нервная клетка может содержать несколько дендритов и единственный аксон. Мозговые структуры состоят из миллиардов нейронов, каждый из которых передает и принимает нервные импульсы.

Основной задачей глиальных клеток является обеспечение слаженной, бесперебойной работы нейронов. Функции глиальных клеток:

  • Питают нейроны.
  • Удаляют продукты распада.
  • Образуют участки нервной ткани на месте повреждения и гибели нейронов, чтобы восстановить целостность ЦНС.

Строение головного и спинного мозга человека предопределяет целостность и согласованное взаимодействие этих отделов.

ЦНС играет решающую роль в управлении сенсорно-перцептивными (восприятие и отражение окружающей действительности), аттенционно-мнемическими (внимание и память), имажинитивно-когнитивными (мысленное создание образов, умственная деятельность), эмоционально-волевыми (эмоции, чувства, воля) процессами.

Центральная система образована нервными волокнами, состоит из соматического и вегетативного отделов.

Структурные элементы соматического отдела пролегают в скелетных, лицевых мышцах, кожных покровах, гортани, языке, мягком небе, глотке, иннервируя их.

В функции соматической системы входит организация движения посредством передачи импульсов к определенным группам мышц, что инициирует их сокращение или расслабление.

Нервные окончания соматической системы обеспечивают связь с внешним миром – позволяют человеку чувствовать, испытывать ощущения, улавливать изменения, происходящие в окружающей среде. Деятельность соматического отдела подконтрольна сознанию. Строение центральной системы предусматривает наличие вегетативного отдела, образованного нервной тканью.

Вегетативная система, представленная нервными окончаниями, которые иннервируют внутренние органы, экзокринные и эндокринные железы, гладкомышечный слой, выстилающий стенки сосудов, управляет деятельностью перечисленных структурных элементов организма. Вегетативный отдел регулирует процессы дыхания, работу сердца и кровеносной системы, выделительную функцию, обмен веществ.

К вегетативной системе относятся симпатический и парасимпатический отделы, которые различаются анатомическим строением и функциями. При возбуждении симпатического отдела происходит повышение интенсивности работы всех органов. При возбуждении парасимпатического отдела организм восстанавливает израсходованные в результате активной деятельности ресурсы.

Импульсы, поступающие по симпатическим нервным волокнам, провоцируют ускорение и усиление сердечных сокращений, что приводит к повышению значений артериального давления и интенсивному расщеплению гликогена (предшественника свободной глюкозы) в печени. В результате происходит:

  • Повышение уровня глюкозы в плазме крови.
  • Расширение зрачков.
  • Усиление восприимчивости органов чувств.
  • Сужение бронхов.
  • Торможение сократительной деятельности стенок желудка и кишечника.

Импульсы, передающиеся по парасимпатическим нервным волокнам, приводят к замедлению и ослаблению сердечных сокращений. При этом понижаются показатели артериального давления, падает уровень глюкозы в крови, усиливается перистальтика (сократительная деятельность стенок) желудка и кишечника, ускоряется процесс продуцирования желудочного сока.

Функционирование вегетативной системы происходит независимо от воли человека, поэтому она называется автономной. В медицинской практике описаны случаи, когда человек усилием воли замедлял или ускорял сердечный ритм, что подтверждает возможность определенного сознательного влияния на работу вегетативной системы.

Центральная система – это мозг, который формируется из нервной ткани, состоит из нейронов и глии. Мозговое вещество покрыто оболочками – мягкой, арахноидальной (паутинной), твердой. Центральные отделы в рамках нервной системы образованы нервными клетками, которые оснащены отростками.

Спинной мозг

Вещество спинного мозга находится внутри костных структур позвоночника. Спинной мозг представлен в виде длинного белого приплюснутого шнура. Его ширина одинакова на протяжении всей длины. Исключением являются два участка – шейный и поясничный, где мозг утолщается. В зоне утолщения располагаются нервные волокна, которые иннервируют конечности.

Головной мозг

Мозговое вещество находится внутри черепной коробки и разделено на 2 полушария. Костные структуры черепа защищают мозговую ткань от механических повреждений.

Функциональная связь между полушариями осуществляется посредством пучка нервных волокон (мозолистое тело), расположенного в глубине и соединяющего полушария. Этот отдел ЦНС потребляет около 50% всей глюкозы, продуцируемой в организме.

Разграничение функций ЦНС зависит от расположения структур головного мозга, который складывается из отделов и долей:

  1. Лобная. Контролирует выполнение неречевых действий, планирует, управляет речевой деятельностью, отвечает за синтаксис (правильное построение предложений и фраз), прогнозирует реакцию на ситуацию или внешнее воздействие.
  2. Теменная. Хранит пространственно-организованный опыт человека, наколенный в течение всей жизни – кинестетические (связанные с движением в пространстве) навыки одевания, ходьбы, умывания, использования расчески, столовых приборов. Воспринимает и хранит нюансы произношения звуков, артикуляционные навыки. Участвует в выполнении пространственных математических операций (вычитание, суммирование, деление, умножение).
  3. Затылочная. Воспринимает, хранит, обрабатывает информацию о многообразии окружающего мира (цвет и форма предметов, черты лица людей, их мимика, жесты). Также воспринимает, хранит, обрабатывает сведения о кодовых знаковых системах (алфавит, математические знаки, дорожные обозначения).
  4. Височная. Воспринимает, хранит сведения о неречевых звуках (пение птиц, шелест ветра, технические звуки, музыкальные композиции). Также дифференцирует фонемы родного языка и иностранных языков, обеспечивает временное хранение услышанных речевых высказываний.
  5. Ствол. Мост, продолговатый и средний отделы входят в состав ствола. Мост обеспечивает связь между структурами спинной и головной частей мозга. Средний мозг управляет моторными и интегративными функциями, трансформирует слуховые и зрительные сигналы в двигательные действия. Продолговатый мозг играет решающую роль в управлении жизненно-важными функциями – дыханием, сердечной деятельностью, пищеварением.
  6. Мозжечок. Состоит из полушарий и объединяющего их червя. Мозжечок регулирует двигательную координацию, распределение тонуса мышц, вегетативные функции, участвует в формировании мышечной памяти. Червь координирует позу, поддерживающие движения, равновесие.
  7. Гипоталамус. Отвечает за реакции вегетативной нервной системы, управляет нейроэндокринной деятельностью, обеспечивает гомеостаз (саморегуляцию, отражение стремления системы к воспроизводству, восстановлению равновесия, преодолению сопротивления внешней среды) – поддержание постоянства внутреннего состояния при помощи скоординированных реакций, направленных на сохранение динамического равновесия.
  8. Гипофиз. Вырабатывает гормоны, которые влияют на рост, обменные процессы в организме, репродуктивную функцию. Координирует работу эндокринной системы.

Психическая деятельность – биологический, адаптивный механизм, который помогает человеку приспособиться к условиям окружающей среды. ЦНС – это система, которая обеспечивает взаимосвязь с окружающей средой, поддерживает функциональное единство и слаженность работы органов.

Основные функции

Главные отделы ЦНС образованы мозговыми структурами, состоящими из большого количества взаимосвязанных и непрерывно взаимодействующих нервных клеток.

Периферический отдел, образованный нервными волокнами, которые иннервируют скелетную мускулатуру (мышцы конечностей и туловища), принимает импульсы, поступающие от центральных участков мозга.

Благодаря такому строению функции ЦНС человека разнообразны и обеспечивают взаимодействие всех участков человеческого тела.

Строение ЦНС поддерживает целостность и единство жизнедеятельности организма, а главная функция центральной системы сводится к формированию нервных реакций (рефлексов) на внешние раздражители. Взаимодействие с окружающим миром преимущественно координируется корковыми и подкорковыми зонами больших полушарий. Функции ЦНС включают:

  • Чувствительность к факторам внешней среды (температурный режим, влажность, тактильные контакты, слух, зрение).
  • Двигательную активность. В организации произвольных движений задействованы спинные и головные мозговые структуры.
  • Регуляцию умственной деятельности и поведения.
  • Обеспечение работы тазовых органов (процессы мочеиспускания и дефекации).
  • Управление дыхательной и сердечно-сосудистой системой.

К центральной системе относятся такие элементы нервной ткани, как афферентные и эфферентные нейроны.

Первые воспринимают импульсы, поступающие из периферии, вторые передают их эффекторным (чья деятельность определяется рефлексами), исполнительным органам.

Эффекторы – соединения, которые вызывают физиологические реакции за счет связывания с белками и последующей регуляции их биологической активности.

Распространенные заболевания

Нарушение мозгового кровообращения занимает ведущие позиции в общей массе болезней ЦНС.

Острое нарушение мозгового кровотока, транзисторные (преходящие) ишемические атаки, ишемические и геморрагические инсульты – патологические процессы, которые коррелируют с атеросклеротическим поражением сосудов, питающих мозговую ткань, и устойчивым повышением значений артериального давления. Патологии, которые поражают ЦНС:

  1. Заболевания сосудов, обеспечивающих кровоснабжение мозговой ткани.
  2. Демиелинизирующие болезни (связанные с разрушением миелиновой оболочки, покрывающей аксоны).
  3. Нейродегенеративные процессы (характеризуются прогрессирующей гибелью нервных клеток – болезни Альцгеймера и Паркинсона, боковой амиотрофический склероз).
  4. Травмы в области головы (механические повреждения черепа и мозговой ткани).
  5. Инфекционные заболевания (энцефалит и менингит, паразитарные инвазии, абсцесс, лейкоэнцефалопатия, эмпиемы – скопление гноя).
  6. Вертеброгенные болезни (связанные с остеохондрозом и другими заболеваниями позвоночника, к примеру, ущемление корешков спинномозговых нервов).
  7. Вегетативные и невротические расстройства.
  8. Эпилепсия и другие пароксизмальные нарушения сознания.
  9. Онкологические заболевания.
  10. Наследственные болезни (связанные с генными мутациями, к примеру, синдром Дауна).

К распространенным заболеваниям ЦНС относятся мигрень, кластерная и головная боль напряжения, другие виды цефалгий. Хронические и острые интоксикации (отравление этиловым спиртом или химическими веществами) также часто встречаются в неврологической практике.

Диагностика и лечение патологий

Инструментальные исследования, относящиеся к информативным методам дифференциальной диагностики, включают МРТ и КТ, ангиографию, полисомнографию, эхоэнцефалоскопию, электроэнцефалографию.

Фармацевтические препараты и схему лечения врач подбирает индивидуально с учетом вида заболевания, возраста, общего состояния здоровья больного.

Некоторые заболевания ЦНС (опухоли, кисты, субарахноидальные кровоизлияния, гидроцефалия) требуют хирургического вмешательства.

ЦНС – важнейшая система, которая регулирует жизнедеятельность всего организма. Корректное функционирование нервной системы поддерживает слаженное взаимодействие всех частей тела. Центральная (основная) нервная система ответственна за рефлексы, формирует реакции организма на внешние раздражители, координирует когнитивные функции и определяет поведение человека.

Строение и функции ЦНС человека Ссылка на основную публикацию

Источник: https://golovmozg.ru/struktura/stroenie-i-funktsii-tsns-cheloveka

Основные принципы координационной деятельности цнс

Координирующая функция ЦНС

В основекоординационной деятельности ЦНС лежитвзаимодействие между процессамивозбуждения и торможения. О существованиивозбуждения в нервах, мышцах, в ЦНС былоизвестно давно. Торможение в ЦНС былооткрыто И.М.Сеченовым (1862 г.) в опытах налягушках и получило название «Сеченовскоеторможение».

Он определял времясгибательного рефлекса (по Тюрку),погружая лапку лягушки в кислоту, азатем на зрительные бугры накладывалкристаллик поваренной соли. Посленаложения кристаллика происходилоудлинение времени рефлекса или рефлексполностью затормаживался, а после снятиякристаллика соли и промывания этогоучастка мозга водой время рефлексавосстанавливалось до исходного уровня.

Согласованная (координационная)деятельность обеспечивается за счетряда механизмов:

1) Принцип доминанты.Он был сформулирован А.А.Ухтомским какосновной принцип работы нервных центров.

Доминантный (или господствующий) очагвозбуждения характеризуется следующимисвойствами: повышенной возбудимостью;инертностью (стойкостью) возбуждения,т.е.

может сохраняться длительное время;способностью к суммации возбуждений,притягивая на себя возбуждение с другихцентров; способностью тормозитьсубдоминантные очаги возбуждения другихнервных центров.

2) Принцип окклюзии.Этот принцип противоположенпространственному облегчению илисуммации, и он заключается в том, чтодва афферентных входа совместновозбуждают меньшую группу мотонейроновпо сравнению с эффектами при раздельнойих активации.

Причина окклюзии состоитв том, что афферентные входы в силуконвергенции отчасти адресуются к одними тем же мотонейронам, которыезатормаживаются при активации обоихвходов одновременно.

Явление окклюзиипроявляется в случаях применения сильныхафферентных раздражений.

3) Принцип обратнойсвязи. Процессы саморегуляции в организмев полном объеме могут осуществлятьсятолько в том случае, когда функционируетканал обратной связи. За счет импульсов,поступающих по этому каналу, происходитоценка правильности исполненияпоставленной задачи, а если она невыполнена, то вносятся коррекции длядостижения результата.

Велико значениемеханизмов обратной связи в поддержаниигомеостаза. Так, например, поддержаниепостоянного уровня кровяного давленияосуществляется за счет измененияимпульсной активности барорецепторовсосудистых рефлексогенных зон, врезультате чего измененяеся тонусвазомоторных симпатических нервов итаким образом нормализуют кровяноедавление.

4) Принципреципрокности (сочетанности, сопряженности,взаимообусловленности). Он отражаетхарактер отношений между центрамиответственными за осуществлениепротивоположных функций (вдоха иглотания, выдоха и выдоха, сгибания иразгибания конечностей и т.д.). Например,активация проприорецепторов мышцы-сгибателяодновременно возбуждает центр мышцсгибателей и тормозит центр мышцразгибателей.

Реципрокное торможениеиграет важную роль в координациидвигательных актов. Реципркные отношенияимеют динамический характер (о чемговорил еще Введенский), а Шеррингтонэти отношения рассматривал как статическиеявления. Опытами П.К.

Анохина с перекрестнымподшиванием сухожилий сгибателей кразгибателям и наоборот было установлено,что через 6–8 месяцев мышцы сгибателиначинают выполнять функцию разгибателей,а разгибатели функцию сгибателей. Такаяперестройка реципрокных взаимоотношенийбыла бы невозможна, если реципрокныеотношения имели бы строго раз и навсегдазафиксированный (статический) характер.

За счет пластичности ЦНС и в результатепостоянной неадекватной импульсациис сокращающихся мышц происходит изменениепервоначального функциональноговзаимоотношения между сгибательным иразгибательным центрами.

Эти исследованияАнохина, проведенные еще в 30–е годы,послужили основой для введения понятияобратная афферентация (шестой составнойчасти рефлекторного пути) и явилисьосновой для создания теории о функциональныхсистемах и биологической кибернетики(опередив в этом отношении Винера,который считается основоположникомкибернетики (1948 г.), примерно на 13–15лет).

5) Принцип общегоконечного пути.

Эффекторные нейроныЦНС, например, мотонейроны спинногомозга, могут вовлекаться в осуществлениеразличных реакций организма возбуждениями,приходящими к ним от большого числаафферентных и промежуточных нейронов,для которых они являются конечным путем(путем от ЦНС к эффектору).

Например, намотонейронах передних рогов спинногомозга, иннервирующих мускулатуруконечности, оканчиваются волокнаафферентных нейронов, нейронов пирамидноготракта и экстрапирамидной системы (ядермозжечка, ретикулярной формации и многихдругих структур)

6) Явления конвергенции—схождениенервных импульсов на одни и те жецентральные нейроны. Такая особенностьзависит не только от функциональныхсвойств центров, но обусловлено такжеколичественными соотношениямипериферических рецепторных и промежуточныхцентральных нейронов. Это соотношениесоставляет примерно 10:1. Явленияконвергенции играют решающее значениепри формировании общего конечного пути.

7) Явления дивергенции—процесс противоположный конвергенции,т.е. импульсы, поступающие в ЦНС,распространяются (иррадиируют) насоседние участки.

8) Субординационныевзаимоотношения —соподчинение, т.е. вышележащие отделыЦНС оказывают свое регулирующее влияниена нижележащие отделы.

Источник: https://studfile.net/preview/4335235/page:5/

Координация функций в ЦНС

Координирующая функция ЦНС

Принципы координации в ЦНС

Координация – это согласование и сопряжение нервных процессов, характерное для деятельности центральной нервной системы (ЦНС).

1. Принцип реципрокной (сопряженной, взаимоисключающей) иннервации.2. Принцип общего конечного пути (принцип конвергенции, «воронка Ч. Шеррингтона»).

3. Принцип доминанты.

4. Принцип временнОй связи.5. Принцип саморегуляции (прямая и обратная связи).

6. Принцип иерархии (соподчинение).

1. Принцип реципрокной (сопряженной, взаимоисключающей) иннервации

Принцип реципропной иннервации мышц-антагонистов впервые был обнаружен в 1896 году выдающимся отечественным физиологом Н.Е. Введенским, учеником И.М. Сеченова.

Сокращение сгибателя вызывает понижение тонуса разгибателя на той же стороне, а с противоположной
стороны — наоборот: может вызывать повышение тонуса разгибателя.

На реципрокном принципе основан рефлекс шагания. Таким образом, ходьба — это условнорефлекторная, основанная на принципе реципрокной иннервации, циклическая двигательная деятельность ног.

Вывод:

Возбуждение сгибателя вызывает сопряженное торможение и расслабление разгибателя: происходит перекрестный разгибательный рефлекс.

2. Принцип общего конечного пути (принцип конвергенции)

Этот принцип был открыт и исследован выдающимся английским физиологом сэром Ч.С. Шеррингтоном (Charles Scott Sherrington) в 1896 году.

Он установил, что в нервных центрах количество афферентных (приносящих) клеток намного больше, чем количество эфферентных (выносящих) нейронов, несущих возбуждение к мышцам. Получается, что между нейронами идет борьба «за общий конечный путь», т.е. за то, чтобы передать своё возбуждение на эффентные нейроны. Этот принцип получил также образное наименование «воронки Шеррингтона».

3. Принцип доминанты

Доминанта (от лат. «господствовать») — это временно господствующий рефлекс, подчиняющий себе дуги прочих рефлексов. Доминанта существует в виде устойчивого очага возбуждения, подчиняющего себе другие возбуждённые очаги.

Доминанта может быть гуморальной, или её можно вызвать искусственно, если вызвать деполяризацию участка головного мозга с помощью химического или электрического воздействия.

Примеры доминанты:

Попытки лягушки снять себя с крючка.

Особенности доминантного очага (центра) :— повышенная возбудимость,- повышенная стойкость (устойчивость к тормозным воздействиям),- тормозное воздействие на другие возбуждающиеся очаги,- способность к суммации возбуждения с соседних участков,- длительность существования данного возбуждённого очага,

— инерция, т.е. длительное удержание возбуждённого состояния после прекращения первоначального возбуждения и сопротивление тормозному воздействию.

Доминанта была открыта в 1924 году А.А. Ухтомским, крупным отечественным физиологом,  учеником другого крупного физиологи — Н.Е. Введенского.Суть этого явления заключается в том, что если существует доминантный очаг, имеющий возбуждение, то любое другое возбуждение будет усиливать реакцию именно этого доминантного очага.

И рефлекторный ответ будет соответствовать именно доминантному очагу (доминантному нервному центру), а не раздражителю. Можно сказать, что доминанта нарушает протекание классических условных и безусловных рефлексов. Кроме того, доминантный очаг тормозит все другие центры и подавляет их возбуждение.

Таким образом, доминанта как бы фильтрует возбуждение, приходящее из разных источников, т.к. тормозит все посторонние ненужные импульсы. В 1960-е годы В.С. Русинов получил искусственную доминанту путем слабого электрического раздражения 6-го слоя коры больших полушарий головного мозга.

Иногда в основе доминанты лежит снижение лабильности (подвижности нервных процессов).

Формы доминанты

1. Чувствительная (сенсорная). 2. Двигательная.

По механизму:

1. Рефлекторная.2. Гуморальная (голодовая, половая).

По уровню расположения:

1. Спинальная (спинной мозг).2. Бульбарная (продолговатый мозг).3. Мезэнцефальная (средний мозг).4. Диэнцефальная (промежуточный мозг).

5. Кортикальная (корковая).

4. Принцип временной связи

Высшая форма временной связи — условный рефлекс.

5. Принцип саморегуляции (прямая и обратная связи)

Прямые и обратные связи — это пути влияния управляющего объекта на управляемый объект. Соответственно, влияние может быть прямым и обратным.

Обратные связи, в свою очередь, делятся на положительные (усиливающие) и отрицательные (ослабляющие).

6. Принцип иерархии (соподчинение)

Принцип иерархии очень прост — нижележащие структуры подчиняются вышележащим. Это означает, что вышележащие структуры умеют как подгонять, так и тормозить нижележащие структуры.

Существует также функциональная иерархия. Так, высшее место в иерархии безусловных рефлексов занимает оборонительный рефлекс, затем — пищевой рефлекс, потом половой. Но в ряще случаев лидерство может захватывать половой рефлекс, оттесняя на второй план пищевое поведение и даже инстинкт самосохранения.

Дополнительные материалы

Принципы координационной деятельности мозга

Источник: http://kineziolog.su/content/koordinatsiya-funktsii-v-tsns

Принципы координации в деятельности ЦНС

Координирующая функция ЦНС

В условиях физиологической нормы работа всех органов и систем тела является согласованной: на воздействия из внешней и внутренней среды организм реагирует как единое целое. Согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающих выполнение целостных рабочих актов, носит название координации.

Явления координации играют важную роль в деятельности двигательного аппарата. Координация таких двигательных актов, как ходьба или бег, обеспечивается взаимосвязанной работой нервных центров.

За счет координированной работы нервных центров осуществляется совершенное приспособление организма к условиям существования. Это происходит не только за счет деятельности двигательного аппарата, но и за счет изменений вегетативных функций организма (процессов дыхания, кровообращения, пищеварения, обмена веществ и т.д.).

Установлен ряд общих закономерностей — принципов координации:

— принцип конвергенции;

— принцип иррадиации возбуждения;

— принцип реципрокности;

— принцип последовательной смены возбуждения торможением и торможения возбуждением;

— феномен «отдачи»;

— цепные и ритмические рефлексы;

— принцип общего конечного пути;

— принцип обратной связи;

— принцип доминанты.

Разберем некоторые из них.

Принцип конвергенции. Этот принцип установлен английским физиологом Шеррингтоном.

Импульсы, при ходящие в центральную нервную систему по различным афферентным волокнам, могут сходиться (конвергировать) к одним и тем же вставочным и эфферентным нейронам.

Конвергенция нервных импульсов объясняется тем, что афферентных нейронов в несколько раз больше, чем эфферентных, поэтому афферентные нейроны образуют на телах и дендритах эфферентных и вставочных нейронов многочисленные синапсы.

Принцип иррадиации. Импульсы, поступающие в центральную нервную систему при сильном и длительном раздражении рецепторов, вызывают возбуждение не только данного рефлекторного центра, но и других нервных центров.

Это распространение возбуждения в центральной нервной системе получило название иррадиации.

Процесс иррадиации связан с наличием в центральной нервной системе многочисленных ветвлений аксонов и особенно дендритов нервных клеток и цепей вставочных нейронов, которые объединяют друг с другом различные нервные центры.

Принцип реципрокности (сопряженности) в работе нервных центров. Суть его заключается в том, что при возбуждении одних нервных центров деятельность других может затормаживаться. Принцип реципрокности был показан по отношению к нервным центрам мышц-антагонистов — сгибателей и разгибателей конечностей. Только при такой взаимосочетанной (реципрокной) иннервации возможен акт ходьбы.

Наиболее отчетливо он проявляется у животных с удаленным головным мозгом и сохраненным спинным (спинальное животное), но может происходить сопряженное, реципрокное торможение и других рефлексов. Под влиянием головного мозга реципрокные отношения могут изменяться. Человек или животное в случае необходимости может сгибать обе конечности, совершать прыжки и т. д.

Реципрокные взаимоотношения центров головного мозга определяют возможность человека овладеть сложными трудовыми процессами и не менее сложными специальными движениями, совершающимися при плавании, акробатических упражнениях и пр.

Принцип общего конечного пути. Этот принцип связан с особенностью строения центральной нервной системы. Эта особенность, как уже указывалось, состоит в том, что афферентных нейронов в несколько раз больше, чем эфферентных, в результате чего различные афферентные импульсы сходятся к общим выходящим путям.

Количественные соотношения между нейронами схематически можно представить в виде воронки: возбуждение вливается в центральную нервную систему через широкий раструб (афферентные нейроны) и вытекает из нее через узкую трубку (эфферентные нейроны). Общими путями могут быть не только конечные эфферентные нейроны, но и вставочные.

Импульсы, сходящиеся в общем пути, «конкурируют» друг с другом за использование этого пути. Так достигается упорядочение рефлекторного ответа, соподчинение рефлексов и затормаживание менее существенных. Вместе с тем организм получает возможность реагировать на различные раздражения из внешней и внутренней среды при помощи сравнительно небольшого количества исполнительных органов.

Принцип обратной связи. Этот принцип изучен И. М. Сеченовым, Шеррингтоном, П. К. Анохиным и рядом других исследователей. При рефлекторном сокращении скелетных мышц возбуждаются проприорецепторы.

От проприорецепторов нервные импульсы несущие информацию о характеристиках этого мышечного сокращения вновь поступают в центральную нервную систему. Этим контролируется точность совершаемых движений.

Подобные афферентные импульсы, возникающие в организме в результате рефлекторной деятельности органов и тканей (эффекторов), получили название вторичных афферентных импульсов, или обратной связи.

Обратные связи могут быть положительными и отрицательными. Положительные обратные связи способствуют усилению рефлекторных реакций, отрицательные — их угнетению. За счет положительных и отрицательных обратных связей осуществляется, например, регуляция относительного постоянства величины артериального давления.

Принцип доминанты. Принцип доминанты сформулирован А. Л. Ухтомским, Этот принцип играет важную роль в согласованной работе нервных центров. Доминанта — это временно господствующий очаг возбуждения в центральной нервной системе, определяющий характер ответной реакции организма на внешние и внутренние раздражения.

Доминантный очаг возбуждения характеризуется следующими основными свойствами:

— повышенной возбудимостью;

— стойкостью возбуждения;

— способностью к суммированию возбуждения;

— инерцией, доминанта в виде следов возбуждения может длительно сохраняться и после прекращения вызвавшего ее раздражения.

Доминантный очаг возбуждения способен притягивать (привлекать) к себе нервные импульсы из других нервных центров, менее возбужденных в данный момент. За счет этих импульсов активность доминанты еще больше увеличивается, а деятельность других нервных центров подавляется.

Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения. Экзогенная доминанта возникает под влиянием факторов окружающей среды. Например, при чтении интересной книги человек может не слышать звучащую в это время по радио музыку.

Эндогенная доминанта возникает под влиянием факторов внутренней среды организма, главным образом гормонов и других физиологически активных веществ. Например, при понижении содержания питательных веществ в крови, особенно глюкозы, происходит возбуждение пищевого центра, что является одной из причин пищевой установки организма животных и человека.

Доминанта может быть инертной (стойкой), и для ее разрушения необходимо возникновение нового более мощного очага возбуждения.

Доминанта лежит в основе координационной деятельности организма, обеспечивая поведение человека и животных в окружающей среде, а также эмоциональных состояний, реакций внимания. Формирование условных рефлексов и их торможение также связано с наличием доминантного очага возбуждения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/12_93435_printsipi-koordinatsii-v-deyatelnosti-tsns.html

Координирующая роль центральной нервной системы — Знаешь как

Координирующая функция ЦНС

Вся многообразная деятельность организма, все рефлекторные движения, меняющиеся и появляющиеся в разных сочетаниях, все тончайшие движения человека при трудовых процессах возможны только при наличии координирующей деятельности центральной нервной системы.

Рассматривая рефлекторную дугу, мы ознакомились со схемой двух- и трехнейронной дуги.

Можно было бы думать, что в целом организме возбуждение передается на тот нейрон, с которым контактирует возбужденная нервная клетка, и таким образом как бы по цепи доходит до мышцы.

В действительности любой рефлекторный ответ является весьма сложной реакцией центральной нервной системы. В каждый данный момент на организм падает множество разнообразных раздражений.

Рис. СХЕМА, ПОКАЗЫВАЮЩАЯ МЕХАНИЗМ КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЙ. ПК — правый коленный сустав; ЛК — левый коленный сустав.

1—рецепторный центростремительный нерв в коже; 2 — центростремительное нервное волокно; сп — межпозвоночный узел, где находится тело центростремительной нервной клетки; 3, 4, 5 и 6—центробежные нервные волокна, иннервирующие разгибатели и сгибатели коленного сустава; 7, 8, 9 и 10 — центры этих нервиых волокон в спинном мозгу.

Знаком 4- обозначается состояние возбуждения нервного центра, а знаком — обозначается состояние торможения; 11 —проприорецептор; 12 — центростремительное волокно проприорецеп-тора; п — правая половина спинного мозга; л — левая половина спинного мозга.

Координирующая же деятельность центральной нервной системы заключается в том, что на эти раздражения организм отвечает таким рефлекторным актом, который обеспечивает в данный момент уравновешивание организма с условиями его существования. В этом ответном акте сочетается одновременная и следующая друг за другом деятельность отдельных органов или их систем как взаимосвязанных частей целого организма.

Такая координированная деятельность организма, как совершение двигательного акта, связана с тем, что на то или другое раздражение организм отвечает сокращением не всех и не каких-либо мышц, а строго определенной их группы.

Эта двигательная реакция организма сопровождается изменением деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, изменением интенсивности обмена веществ.

Все эти процессы создают наилучшие условия для совершения двигательного акта.

В осуществлении сложнокоординированного двигательного акта принимают участие не только подкорковые образования (спинной и продолговатый мозг, мозжечок и др.), но и кора головного мозга. Особенно большое значение имеет условно-рефлекторная деятельность коры головного мозга в координации двигательных актов, например при трудовых процессах или у спортсмена и т. д.

Это обстоятельство связано с тем, что подавляющее большинство форм движений у человека является условнорефлекторным, лишь небольшая группа движений унаследована, т. е. безусловнорефлекторна.

Как было отмечено, в ответ на раздражение рецепторов организм отвечает не вообще сокращением разнообразных мышц, а сокращением строго определенных мышц. Подобное явление может иметь место в том случае, если некоторые пункты коры головного мозга, связанные с определенными мышцами,тормозятся, а другие, связанные с ними мышцами, возбуждаются.

В центральной нервной системе постоянно взаимодействуют два взаимосвязанных процесса — возбуждение и торможение.

Возникновение возбуждения в одних пунктах вызывает появление тормозного процесса в других пунктах коры головного мозга точно так же, как появление торможения вызывает возникновение возбуждения в других пунктах коры.

В центральной нервной системе процессы возбуждения и торможения находятся в состоянии непрерывного динамического взаимодействия, благодаря чему рефлекторным путем осуществляются весьма сложные координированные акты.

Движение любого сустава становится возможным благодаря двум группам мышц, которые, перекидываясь через сустав, своим сокращением обеспечивают движения. Возьмем наиболее простой сустав, где возможно только сгибание и разгибание, осуществляющееся парой мышц. Одна из этих мышц, сокращаясь, вызывает сгибание, другая — разгибание.

Можно было бы представить, что при сгибании конечности сокращается мышца-сгибатель, которая одновременно тянет мышцу-разгибатель и растягивает ее. Однако исследования показали, что, если сухожилие разгибателя отделить от кости, разгибатель все равно расслабится.

Этот опыт явился подтверждением предположения, что в областях центральной нервной системы, связанных с мышцами разного функционального значения (в данном случае сгибатели и разгибатели), возникает процесс как возбуждения, так и торможения.

При сгибании конечности в центре сгибателей возникает возбуждение, но одновременно в центре разгибателей возникает торможение.

Дальнейшие исследования показали, что не только между центрами мышц одной конечности, но и между центрами мышц двух противоположных конечностей существуют определенные взаимоотношения.

При ходьбе происходит сгибание то одной, то другой ноги; в то время как одно колено согнуто, другое выпрямлено. Допустим, что в данный момент левое колено согнуто, а правое выпрямлено.

В соответствии с этим центр сгибателей левой ноги находится в состоянии возбуждения, а центр разгибателей заторможен.

На противоположной же стороне имеются обратные взаимоотношения: центр разгибателей правой ноги возбужден, а центр сгибателей заторможен.

Только при такой взаимосочетанной (реципрокной) иннервации, открытой впервые Н. Е. Введенским, возможен акт ходьбы. Взаимоотношения, которые создаются при этом в соответствующих центрах конечностей, показаны на рис.

Описанная нами взаимосочетанная иннервация не является стойкой и постоянной. Под влиянием головного мозга эти отношения могут изменяться в зависимости от обстоятельств. Человек или животное в случае необходимости может сгибать обе конечности, совершать прыжки и т. д.

Эта способность головного мозга путем условнорефлекторной деятельности изменять имеющиеся соотношения и создавать новые комбинации в значительной мере определяет возможность человека овладеть сложными трудовыми движениями или движениями при плавании, акробатических упражнениях и пр.

Некоторые вопросы координации получили дальнейшее освещение в связи с открытием принципа доминанты, сделанным А. А. Ухтомским. Он назвал доминантой очаг возбуждения, который может господствовать в центральной нервной системе в данный момент.

Такой господствующий очаг возбуждения имеет свойство привлекать к себе поступающие в другие центры волны возбуждения и за их счет усиливаться. В остальных же центрах в этот момент наступает торможение.

Поэтому при наличии в центральной нервной системе доминирующего очага координационные отношения изменяются. Возбуждение, поступающее в центральную нервную систему, вызывает не ту ответную реакцию, которую оно вызывало всегда, а специфическую для доминанты.

Так, например, раздражение отдельных точек двигательной зоны коры головного мозга при глотательных движениях животного вызывает не сокращение соответствующих мышц, а усиление глотательных движений.

По мере развития животного мира все больше возрастает значение коры головного мозга.

Если у низших животных, например у лягушки, сложные движения могут быть осуществлены при сохранении у нее только спинного мозга, то у более высших животных в осуществлении координации двигательных актов решающее значение начинает приобретать головной мозг. У человека же движения регулируются корой головного мозга.

В координации движений у человека принимают участие и подкорковые отделы головного мозга — средний мозг, мозжечок и др.

Однако сложная координация движений у человека возможна только под регулирующим влиянием коры головного мозга. Необходимо отметить, что нарушение деятельности подкорковых образований, например мозжечка, также сопровождается определенным нарушением координации движений.

Для сложных координированных движений необходимо наличие согласованной деятельности всех отделов центральной нервной системы. Эта согласованная деятельность обеспечивается корой головного мозга.

Статья на тему Координирующая роль центральной нервной системы

Источник: https://znaesh-kak.com/m/mf/%D0%BA%D0%BE%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B0%D1%8F-%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8C-%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B9-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B

Uchebnik-free
Добавить комментарий