Представяне на физиологията на централната нервна система. Физиология на централната нервна система

Рефлекс. неврон. синапс. Механизмът на провеждане на възбуждане през синапса

Проф. Мухина И.В.

Лекция No 6 Медицински факултет

КЛАСИФИКАЦИЯ НА НЕРВНАТА СИСТЕМА

Периферна нервна система

Функции на ЦНС:

едно). Обединяване и координиране на всички функции на тъканите, органите и системите на тялото.

2). Връзката на тялото с външната среда, регулирането на функциите на тялото в съответствие с неговите вътрешни нужди.

3). Основата на умствената дейност.

Основната дейност на централната нервна система е рефлексът

Рене Декарт (1596-1650) - за първи път концепцията за рефлекс като отразяваща дейност;

Георг Прохаски (1749-1820);

ТЯХ. Сеченов (1863) "Рефлекси на мозъка", който за първи път прокламира тезата, че всички видове съзнателен и несъзнателен човешки живот са рефлекторни реакции.

Рефлексът (от лат. reflecto - отражение) е реакцията на тялото, която възниква при дразнене на рецепторите и се осъществява с участието на централната нервна система.

Рефлексната теория на Сеченов-Павлов се основава на три принципа:

1. Структурност (структурната основа на рефлекса е рефлексната дъга)

2. Детерминизъм (принциппричинно-следствена връзка). Нито една реакция на тялото не се случва без причина.

3. Анализ и синтез (всяко въздействие върху тялото първо се анализира, след това се обобщава).

Морфологично се състои от:

рецепторни образувания, чиято цел е

в трансформация на енергията на външни стимули (информация)

в енергия на нервните импулси;

аферентен (сензорен)) неврон, провежда нервен импулс към нервния център;

интерневронен (интеркаларен) невронили нервен център

представляваща централната част на рефлексната дъга;

еферентен (моторен) неврон, провеждане на нервен импулс към ефектора;

ефектор (работно тяло),извършване на съответните дейности.

Предаването на нервните импулси се осъществява от невротрансмитери или невротрансмитери- химикали, отделяни от нервните окончания

химичен синапс

НИВА НА ИЗУЧАВАНЕ НА ФУНКЦИОНИРАНЕТО НА ЦНС

организъм

Структура и функция на невроните

Дендрити

Функции на невроните:

1. Интегративен;

2. Координиране

3. Трофичен

План на лекцията:

Третото ниво на координация се осъществява в процеса на дейността на нервните центрове и тяхното взаимодействие

Класификация на нервните центрове (според редица характеристики)

рефлексна дъга

Синаптично забавяне на провеждането на възбуждане

Време за рефлекс Време за централен рефлекс

коляно

Механизмът на разпространение на възбуждането в централната нервна система

Видове конвергенция на възбуждане на един неврон

Явления на конвергенция и дивергенция в ЦНС. Принцип на „общ краен път“

Сумиране на времето

Пространствено сумиране

Сумиране в ЦНС

Трансформация на ритъма на възбуждане

Ритъмна трансформация

Ритъмна трансформация

Характеристики на разпространението на възбуждането в централната нервна система

централен релеф

Централна оклузия

Феноменът на оклузия

Посттетанично потенциране

Схема за реверберация

Пластичност на синапса

Дългосрочни форми на пластичност

Т о р м е н т

Спирачни функции

Централното инхибиране е открито от I.M. Сеченов през 1863г

Централно инхибиране в ЦНС (Сеченов)

Инхибиране на Сеченов

Класификация на инхибирането в ЦНС

Биоелектрична активност на неврон

Спирачни медиатори -

Инхибиторен постсинаптичен потенциал на IPSP

ВИДОВЕ СПИРАНЕ

Йонна природа на постсинаптичното инхибиране

ПОСТСИНАПТИЧНА ИНХИБИЦИЯ

Спирачни механизми

Класификация на видовете

MS, MR - флексорни и екстензорни моторни неврони.

Рефлекс при ходене

Реципрочно инхибиране - на ниво сегменти на гръбначния мозък

ИНХИБИРАНЕ В ЦНС

Обратно (антидромно) инхибиране

Странично инхибиране

Синапси на неврон

пресинаптично инхибиране

пресинаптично инхибиране

Аферентните импулси от флексорния мускул с помощта на клетките на Реншоу предизвикват пресинаптично инхибиране на аферентния нерв, който е под

Примери за инхибиторни нарушения в ЦНС

Постсинаптично обратимо инхибиране, блокирано от стрихнин.

пресинаптично инхибиране. Блокиран от пикротоксин

Класификация на видовете

Индукция

Регистрация на EPSP и TPSP

ПРИНЦИПИ НА КООРДИНАЦИЯ НА РЕФЛЕКСНАТА ДЕЙНОСТ

Схема на формиране на доминант D - персистиращо възбуждане - хващащ рефлекс при жаба (доминант), причинен от прилагането на стрихнин. Всичко

Мултимедиен съпровод на лекции по "Основи на неврофизиологията и БНД" Обща физиология на ЦНС и възбудимите тъкани

Основните прояви на жизнената активност Физиологична почивка Физиологична активност Дразнене Възбуждане Инхибиране

Разновидности на биологични реакции Дразненето е промяна в структурата или функцията под действието на външен стимул. Възбуждането е промяна в електрическото състояние на клетъчната мембрана, което води до промяна във функцията на жива клетка.

Структурата на биомембраните Мембраната се състои от двоен слой фосфолипидни молекули, покрити отвътре със слой от протеинови молекули, а отвън от слой от протеинови молекули и мукополизахариди. Клетъчната мембрана има най-тънките канали (пори) с диаметър няколко ангстрьома. По тези канали молекули вода и други вещества, както и йони с диаметър, съответстващ на размера на порите, влизат в клетката и я напускат. Върху структурните елементи на мембраната са фиксирани различни заредени групи, което дава на стените на каналите един или друг заряд. Мембраната е много по-малко пропусклива за аниони, отколкото за катиони.

Потенциал на покой Между външната повърхност на клетката и нейната протоплазма в покой има потенциална разлика от порядъка на 60-90 mV. Повърхността на клетката е заредена електроположително спрямо протоплазмата. Тази потенциална разлика се нарича мембранен потенциал или потенциал на покой. Точното му измерване е възможно само с помощта на вътреклетъчни микроелектроди. Според мембранно-йонната теория на Ходжкин-Хъксли, биоелектричните потенциали се дължат на неравномерната концентрация на йони K+, Na+, Cl- вътре и извън клетката и различната пропускливост на повърхностната мембрана за тях.

Механизмът на образуване на МП В покой мембраната на нервните влакна е около 25 пъти по-пропусклива за К йони, отколкото за Na+ йони, а по време на възбуждане пропускливостта на натрия е около 20 пъти по-висока от калиева. От голямо значение за възникването на мембранния потенциал е концентрационният градиент на йони от двете страни на мембраната. Доказано е, че цитоплазмата на нервните и мускулните клетки съдържа 30-59 пъти повече K + йони, но 8-10 пъти по-малко Na + йони и 50 пъти по-малко Cl - йони от извънклетъчната течност. Стойността на потенциала на покой на нервните клетки се определя от съотношението на положително заредените йони K +, дифундиращи за единица време от клетката навън по градиента на концентрация, и положително заредените Na + йони, дифундиращи по градиента на концентрацията в обратна посока.

Разпределение на йони от двете страни на клетъчната мембрана Na + K + A - Na + K + възбуждане на почивка

на. Na ++ -K-K ++ - - мембранна помпа 2 Na + 3K + ATP -ase

Потенциал за действие Ако участък от нервно или мускулно влакно е изложен на достатъчно силен стимул (напр. електрически ток), в тази област има възбуждане, едно от най-важните прояви на което е бързото колебание на MP, наречено потенциал на действие (AP)

Потенциал за действие При PD е обичайно да се прави разлика между неговия пик (т.нар. пик) и потенциали на следата. Пикът на AP има възходяща и низходяща фаза. Преди възходящата фаза се появява повече или по-малко изразена т.нар. местен потенциал или местен отговор. Тъй като първоначалната поляризация на мембраната изчезва по време на възходящата фаза, тя се нарича фаза на деполяризация; съответно низходящата фаза, по време на която поляризацията на мембраната се връща към първоначалното си ниво, се нарича фаза на реполяризация. Продължителността на AP пика в нервните и скелетните мускулни влакна варира в рамките на 0,4-5,0 ms. В този случай фазата на реполяризация винаги е по-дълга.

Основното условие за възникване на АР и разпространяващо се възбуждане е, че мембранният потенциал трябва да стане равен или по-малък от критично ниводеполяризация (Eo<= Eк)

СЪСТОЯНИЕ НА ИЗХОДНИТЕ ИЗХОДИ N a + A L A D E P O L J A R I S A T I R E P O L A R I S A T I O N O O Y A M E M B R A N Y A I N A

Параметри на възбудимост 1. Праг на възбудимост 2. Полезно време 3. Критичен наклон 4. Лабилност

Праг на дразнене Минималната стойност на силата на стимула (електрически ток), необходима за намаляване на заряда на мембраната от нивото на покой (Eo) до критичното ниво (Eo), се нарича прагов стимул. Праг на дразнене E n \u003d Eo - Ek Подпраговият стимул е с по-малка сила от прага Стимулът над прага е по-силен от прага

Праговата сила на всеки стимул в определени граници е обратно пропорционална на неговата продължителност. Кривата, получена в такива експерименти, се нарича "крива сила-продължителност". От тази крива следва, че ток под определена минимална стойност или напрежение не предизвиква възбуждане, независимо колко дълго действа. Минималният ток, който може да предизвика възбуждане, се нарича реобаза. Най-краткото време, през което трябва да действа досадният стимул, се нарича полезно време. Усилването на тока води до съкращаване на минималното време за стимулация, но не безкрайно. За много кратки стимули кривата сила-време става успоредна на координатната ос. Това означава, че при такива краткотрайни стимули не възниква възбуждане, независимо колко голяма е силата на стимула.

ЗАКОН "ВЛАСТ - ПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТ"

Определянето на полезното време е практически трудно, тъй като точката на полезното време се намира на участък от кривата, който се превръща в успореден. Поради това се предлага да се използва полезното време на две реобази - хронаксия. Chronaxis се използва широко както в експеримента, така и в клиниката за диагностициране на увреждане на двигателните нервни влакна.

ЗАКОН "ВЛАСТ - ПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТ"

Стойността на прага на дразнене на нерв или мускул зависи не само от продължителността на стимула, но и от стръмността на увеличаването на неговата сила. Прагът на дразнене има най-малка стойност при токови удари с правоъгълна форма, характеризиращи се с най-бързо нарастване на тока. Когато стръмността на нарастването на тока спадне под определена минимална стойност (т.нар. критичен наклон), PD изобщо не се появява, без значение каква е крайната сила на тока. Феноменът на адаптация на възбудимата тъкан към бавно нарастващ стимул се нарича акомодация.

Законът за "всичко или нищо" Съгласно този закон, при прагови стимули те не предизвикват възбуждане ("нищо"), с праговите стимули възбуждането веднага придобива максимална стойност ("всички") и вече не се увеличава с по-нататъшно усилване на стимула.

лабилност Максималният брой импулси, които възбудимата тъкан е в състояние да възпроизведе в съответствие с честотата на нервната стимулация - над 100 Hz мускул - около 50 Hz

Закони за провеждане на възбуждане Закон за физиологичната непрекъснатост; Закон за двустранното държане; Законът за изолираното поведение.

Най-голямо значение за възбуждането на неврона е мястото, където аксонът произлиза от тялото на нервната клетка (аксонов хълм). Това е тригерната зона на неврона, именно тук възбуждането се случва най-лесно. В тази област за 50-100 микрона. аксонът няма миелинова обвивка, така че хълмът на аксона и началният сегмент на аксона имат най-нисък праг на дразнене (дендрит - 100 mV, сома - 30 mV, хълм на аксона - 10 mV). Дендритите също играят роля в възникването на възбуждане на неврона. Върху тях има 15 пъти повече синапси, отколкото върху сомата; следователно AP, преминаващи през дендритите към сомата, могат лесно да деполяризират сомата и да причинят изблик от импулси по аксона.

Характеристики на метаболизма на невроните Висока консумация на O 2. Пълната хипоксия за 5-6 минути води до смъртта на кортикалните клетки. Възможност за алтернативни начини за обмен. Способността за създаване на големи запаси от вещества. Нервната клетка живее само заедно с глия. Способността за регенериране на процеси (0,5-4 микрона / ден).

Класификация на невроните Аферентни, сензорни асоциативни, интеркаларни еферентни, ефекторни, двигателни рецепторни мускули

Аферентните стимули се провеждат по влакна, които се различават по степента на миелинизация и следователно по скоростта на провеждане на импулса. Влакната тип А са добре миелинизирани и извършват възбуждане при скорости до 130-150 m/s. Те осигуряват тактилни, кинестетични и бързи усещания за болка. Влакна тип В - имат тънка миелинова обвивка, по-малък общ диаметър, което води до по-ниска скорост на импулсна проводимост - 3-14 m/s. Те са компоненти на вегетативната нервна система и не участват в работата на кожно-кинестетичния анализатор, но могат да провеждат част от температурните и вторичните болкови стимули. Влакна тип C - без миелинова обвивка, скорост на импулсна проводимост до 2-3 m/s. Те осигуряват бавна чувствителност към болка и температура, както и усещане за натиск. Обикновено това не е ясно диференцирана информация за свойствата на стимула.

Синапс (и) - специализирана контактна зона между неврони или неврони и други възбудими клетки, която осигурява предаването на възбуждане със запазване, промяна или изчезване на неговата информационна стойност.

Възбуждащ синапс – синапс, който възбужда постсинаптичната мембрана; в него възниква възбуждащ постсинаптичен потенциал (EPSP) и възбуждането се разпространява по-нататък. Инхибиторният синапс е синапс на постсинаптичната мембрана, на който възниква инхибиторен постсинаптичен потенциал (IPSP) и възбуждането, което е дошло до синапса, не се разпространява по-нататък.

Класификация на синапсите По местоположение се разграничават нервно-мускулни и невро-невронни синапси, като последните от своя страна са разделени на аксо-соматични, аксо-аксонални, аксо-дендритни, дендро-соматични. По естеството на действието върху възприемащата структура синапсите могат да бъдат възбуждащи и инхибиращи. Според метода на предаване на сигнала синапсите се делят на електрически, химични, смесени.

Рефлексна дъга Всяка реакция на тялото в отговор на дразнене на рецептори с промяна във външната или вътрешната среда и осъществявана през централната нервна система се нарича рефлекс. Благодарение на рефлексната дейност тялото е в състояние бързо да реагира на промените в околната среда и да се адаптира към тези промени. Всеки рефлекс се осъществява благодарение на дейността на определени структурни образувания на Народното събрание. Съвкупността от образувания, участващи в изпълнението на всеки рефлекс, се нарича рефлекторна дъга.

Принципи на класификация на рефлексите 1. По произход - безусловни и условни. Безусловните се унаследяват, закрепват се в генетичния код, а условните рефлекси се създават в процеса на индивидуалния живот на базата на безусловното. 2. По биологично значение → храна, полова, отбранителна, ориентационна, локомоторна и др. 3. Според местоположението на рецепторите → интероцептивни, екстероцептивни и проприоцептивни. 4. По вид рецептори → зрителни, слухови, вкусови, обонятелни, болкови, тактилни. 5. Според местоположението на центъра → гръбначен, булбарен, мезенцефален, диенцефален, кортикален. 6. Според продължителността на отговора → фазичен и тоничен. 7. По характер на отговора → моторен, секреторен, вазомоторен. 8. По принадлежност към органната система → дихателна, сърдечна, храносмилателна и др. 9. По характер на външното проявление на реакцията → флексия, мигане, повръщане, смучене и др.

слайд 1

слайд 2

слайд 3

слайд 4

слайд 5

слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

слайд 10

слайд 11

слайд 12

слайд 13

слайд 14

Централната нервна система (ЦНС) е основната част от нервната система на животните и хората, състояща се от неврони и техните процеси; той е представен при безгръбначните от система от тясно свързани помежду си нервни възли (ганглии), при гръбначните и хората от гръбначния и главния мозък.

Организмът трябва да получава и оценява информация за състоянието на външната и вътрешната среда и, като вземе предвид неотложните нужди, да изгражда програми за поведение. Тази функция се изпълнява от нервната система, която според И. П. Павлов е „неизразимо сложен и фин инструмент за комуникация, свързване на множество части на тялото помежду си и тялото като най-сложна система с безкраен брой от външни влияния."

Така най-важните функции на нервната система включват: Интегративна функция 1. Интегративна функция – контрол на работата на всички органи и системи и осигуряване на функционалното единство на организма. Тялото реагира на всяко въздействие като цяло, като измерва и подчинява нуждите и възможностите на различните органи и системи.

Сензорна функция 2. Сензорна функция – получаване на информация за състоянието на външната и вътрешната среда от специални възприемащи клетки или окончания на неврони – рецептори. Функцията на отражението е функцията на паметта 3. Функцията на отражението, включително и умствената, а функцията на паметта е обработката, оценката, съхранението, възпроизвеждането и забравянето на получената информация.

Програмиране на поведението 4. Програмиране на поведението. Въз основа на входящата и вече съхранена информация нервната система или изгражда нови програми за взаимодействие с околната среда, или избира най-подходящата от съществуващите програми. В последния случай могат да се използват специфични за видовете програми, които са генетично

Централна нервна система (ЦНС) Централната нервна система (systema nervosum centrale) е представена от главния и гръбначния мозък. В дебелината им са ясно очертани зони със сив цвят (сиво вещество), този вид имат клъстери от невронни тела, а бялото вещество, образувано от процесите на нервните клетки, чрез които установяват връзки помежду си. Броят на невроните и степента на тяхната концентрация са много по-високи в горната част, което в резултат придобива вид на обемен мозък

Централна нервна система (ЦНС) I. Нерви на врата. II. Гръдни нерви. III. Лумбални нерви\\\. IV. сакрални нерви. V. Кокцигеални нерви. -/- 1. Мозък. 2. Диенцефалон. 3. Среден мозък. 4. Мост. 5. Малък мозък. 6. Продълговатият мозък. 7. Гръбначен мозък. 8. Удебеляване на шията. 9. Напречно удебеляване. 10. "Конска опашка"

Основната и специфична функция на централната нервна система е осъществяването на прости и сложни силно диференцирани отразяващи реакции, наречени рефлекси. При висшите животни и хората долните и средните отдели на централната нервна система - гръбначния мозък, продълговатия мозък, средния мозък, диенцефалона и малкия мозък регулират дейността на отделните органи и системи на силно развит организъм, комуникират и взаимодействат между тях, осигуряват единството на организма и целостта на неговата дейност. Висшият отдел на централната нервна система, кората на главния мозък и най-близките подкорови образувания, регулира главно връзката и връзката на тялото като цяло с околната среда.

Структурни и функционални характеристики на мозъчната кора Мозъчната кора е многослойна нервна тъкан с много гънки с обща площ в двете полукълба от приблизително 2200 cm 2, което съответства на квадрат със страни 47 x 47 cm, обемът му съответства на 40 % от масата на мозъка, дебелината му варира от 1,3 до 4,5 mm, а общият обем е 600 cm 3. Съставът на мозъчната кора включва 10 9 -10 10 неврони и много глиални клетки, общият брой на които е все още неизвестен. Има 6 слоя в кората (I-VI)

Полусхематично представяне на слоевете на мозъчната кора (по K. Brodmann, Vogt; с промени): а - основните видове нервни клетки (оцветяване на Голджи); б – тела на неврони (оцветяване по Нисл); в – общо разположение на влакната (миелинови обвивки). В слоеве I - IV се случва възприемането и обработката на Сигналите, влизащи в кората под формата на нервни импулси. Еферентните пътища, напускащи кората, се образуват главно във V-VI слоеве.

Интегриращата роля на централната нервна система (ЦНС) е подчиняването и интегрирането на тъкани и органи в централно-периферната система, чиято дейност е насочена към постигане на адаптивен резултат, полезен за организма. Такава асоциация става възможна благодарение на участието на ЦНС: в контрола на мускулно-скелетната система с помощта на соматичната нервна система, регулирането на функциите на всички тъкани и вътрешни органи с помощта на вегетативната нервна и ендокринна система, наличието на обширни аферентни връзки на ЦНС с всички соматични и вегетативни ефектори.

Основните функции на централната нервна система са: 1) регулиране на дейността на всички тъкани и органи и тяхното интегриране в едно цяло; 2) осигуряване на адаптацията на организма към условията на околната среда (организиране на адекватно поведение в съответствие с нуждите на организма).

Нива на интеграция на ЦНС Първото ниво е невронът. Поради множеството възбуждащи и инхибиращи синапси на неврона, той се е превърнал в решаващо устройство в хода на еволюцията. Взаимодействието на възбуждащи и инхибиторни входове, субсинаптичните неврохимични процеси в крайна сметка определят дали командата ще бъде дадена на друг неврон, работещ орган или не. Второто ниво е невронален ансамбъл (модул), който има качествено нови свойства, които липсват в отделните неврони, което му позволява да бъде включено в по-сложни видове реакции на ЦНС.

Нива на интеграция на централната нервна система (продължение) Третото ниво е нервният център. Поради наличието на множество директни, обратни и реципрочни връзки в ЦНС, наличието на директни и обратни връзки с периферните органи, нервните центрове често действат като автономни командни устройства, които контролират един или друг процес на периферията в тялото като себе си. -регулираща се, самовъзстановяваща се, самовъзпроизвеждаща се система. Четвъртото ниво е най-високото, обединяващо всички центрове на регулация в единна регулаторна система, а отделните органи и системи в една физиологична система - тялото. Това се постига чрез взаимодействието на основните системи на ЦНС: лимбична, ретикуларна формация, субкортикални образувания и неокортекс – като най-висш отдел на ЦНС, който организира поведенческите реакции и тяхната вегетативна подкрепа.

Организмът е сложна йерархия (т.е. взаимовръзка и взаимно подчинение) от системи, които съставляват нивата на неговата организация: молекулярна, субклетъчна, клетъчна, тъканна, органна, системна и органична.Организмът е самоорганизираща се система. Самият организъм избира и поддържа стойностите на огромен брой параметри, променя ги в зависимост от нуждите, което му позволява да осигури най-оптималното функциониране. Например, при ниски температури на околната среда тялото понижава температурата на повърхността на тялото (за намаляване на топлопреминаването), увеличава скоростта на окислителните процеси във вътрешните органи и мускулната активност (за да увеличи генерирането на топлина). Човек изолира жилището, преоблича се (за повишаване на топлоизолационните свойства) и прави това дори предварително, реагирайки предварително на промените във външната среда.

Основата на физиологичната регулация е предаването и обработката на информация. Терминът "информация" трябва да се разбира като всичко, което носи отражение на факти или събития, които са се случили, настъпват или могат да възникнат. Информацията се обработва от система за контрол или регулаторна система. Състои се от отделни елементи, свързани с информационни канали.

Три нива на структурна организация на устройството за управление на системата за регулиране (централна нервна система); входни и изходни комуникационни канали (нерви, течности на вътрешната среда с информационни молекули на веществата); сензори, които възприемат информация на входа на системата (сензорни рецептори); образувания, разположени върху изпълнителните органи (клетки) и възприемащи информация от изходните канали (клетъчни рецептори). Частта от управляващото устройство, която служи за съхранение на информация, се нарича устройство за съхранение или памет.

Нервната система е една, но условно е разделена на части. Има две класификации: според топографския принцип, тоест според местоположението на нервната система в човешкото тяло, и според функционалния принцип, тоест според областите на нейната инервация. Според топографския принцип нервната система се дели на централна и периферна. Централната нервна система включва мозъка и гръбначния мозък и периферните нерви, простиращи се от мозъка (12 двойки черепни нерви) и нервите, простиращи се от гръбначния мозък (31 двойки гръбначни нерви).

Според функционалния принцип нервната система се разделя на соматична част и автономна, или вегетативна, част. Соматичната част на нервната система инервира набраздените мускули на скелета и някои органи – езика, фаринкса, ларинкса и др., а също така осигурява чувствителна инервация на цялото тяло.

Автономната част на нервната система инервира всички гладки мускули на тялото, осигурявайки двигателна и секреторна инервация на вътрешните органи, двигателна инервация на сърдечно-съдовата система и трофична инервация на набраздената мускулатура. Вегетативната нервна система от своя страна е разделена на два отдела: симпатикова и парасимпатикова. Соматичните и вегетативните части на нервната система са тясно свързани помежду си, съставлявайки едно цяло.

Контролът на отклонението на канала за обратна връзка изисква комуникационен канал между изхода на системата за управление и нейния централен контролен апарат и дори между изхода и входа на системата за управление. Този канал се нарича обратна връзка. По същество обратната връзка е процесът на въздействие върху резултата от действие върху причината и механизма на това действие. Именно обратната връзка позволява регулирането чрез отклонение да работи в два режима: компенсация и проследяване. Режимът на компенсация осигурява бърза корекция на несъответствието между реалното и оптималното състояние на физиологичните системи при внезапни въздействия на околната среда, т.е. оптимизира реакциите на тялото. В режим на проследяване регулирането се извършва по предварително определени програми, а обратната връзка контролира съответствието на параметрите на активността на физиологичната система с дадена програма. Ако възникне отклонение, се прилага режим на компенсация.

Методи за контрол в организма, стартиране (иницииране) на физиологични процеси. Това е контролен процес, който предизвиква преминаване на функцията на органа от състояние на относителен покой към активно състояние или от активна дейност към състояние на покой. Например при определени условия централната нервна система инициира работата на храносмилателните жлези, фазовите контракции на скелетната мускулатура, процесите на уриниране, дефекация и др. Корекция на физиологичните процеси. Позволява ви да контролирате дейността на орган, който изпълнява физиологична функция в автоматичен режим или иницииран от получаването на контролни сигнали. Пример за това е корекцията на работата на сърцето на централната нервна система чрез въздействия, предавани през блуждаещите и симпатиковите нерви. координация на физиологичните процеси. Той осигурява координация на работата на няколко органа или системи едновременно за получаване на полезен адаптивен резултат. Например, за да извършите акта на изправено ходене, е необходимо да координирате работата на мускулите и центровете, които осигуряват движението на долните крайници в пространството, изместването на центъра на тежестта на тялото и промяната на тонуса на скелетните мускули.

Механизмите за регулиране (контрол) на жизнената дейност на организма обикновено се делят на нервни и хуморални.Нервният механизъм осигурява промяна на физиологичните функции под влияние на контролни действия, предавани от централната нервна система през нервните влакна към органите. и системи на тялото. Нервният механизъм е по-късен продукт на еволюцията в сравнение с хуморалния механизъм, той е по-сложен и по-съвършен. Характеризира се с висока скорост на разпространение и точно предаване на управляващите действия към обекта на регулиране, висока надеждност на комуникацията. Нервната регулация осигурява бързо и насочено предаване на сигнали, които под формата на нервни импулси през съответните нервни проводници пристигат до конкретен адресат, обект на регулиране.

Механизмите за хуморално регулиране използват течна вътрешна среда за предаване на информация с помощта на химически молекули. Хуморалната регулация се осъществява с помощта на химични молекули, секретирани от клетки или специализирани тъкани и органи. Хуморалният механизъм на контрол е най-старата форма на взаимодействие между клетки, органи и системи, следователно в човешкото тяло и висшите животни могат да се намерят различни варианти на хуморалния механизъм на регулиране, отразяващи до известна степен неговата еволюция. Например, под въздействието на CO 2 , образуван в тъканите в резултат на оползотворяването на кислорода, дейността на дихателния център се променя и в резултат на това дълбочината и честотата на дишането. Под въздействието на адреналина, освободен в кръвта от надбъбречните жлези, честотата и силата на сърдечните контракции, тонуса на периферните съдове, редица функции на централната нервна система, интензивността на метаболитните процеси в скелетните мускули и коагулацията повишават се свойствата на кръвта.

Хуморалната регулация се разделя на локална, нискоспециализирана саморегулация и високоспециализирана система за хормонална регулация, която осигурява генерализирани ефекти с помощта на хормони. Локалната хуморална регулация (тъканна саморегулация) практически не се контролира от нервната система, докато хормоналната регулационна система е част от единна неврохуморална система.

Взаимодействието на хуморалния и нервния механизми създава интегративен контролен вариант, който може да осигури адекватна промяна на функциите от клетъчно до ниво на организма при промяна на външната и вътрешната среда.Хуморалният механизъм използва химикали, метаболитни продукти, простагландини, регулаторни пептиди, хормони и пр. Така натрупването на млечна киселина в мускулите по време на тренировка е източник на информация за липсата на кислород.

Разделянето на механизмите за регулиране на жизнената дейност на тялото на нервни и хуморални е много условно и може да се използва само за аналитични цели като начин на изучаване. Всъщност нервните и хуморалните механизми на регулация са неразделни. информацията за състоянието на външната и вътрешната среда почти винаги се възприема от елементите на нервната система (рецептори); по хумористичен начин. А ендокринните жлези, специализирани за хуморална регулация, се контролират от нервната система. Неврохуморалната система за регулиране на физиологичните функции е една.

Неврони Нервната система се състои от неврони, или нервни клетки, и невроглия, или невроглиални клетки. Невроните са основните структурни и функционални елементи както в централната, така и в периферната нервна система. Невроните са възбудими клетки, което означава, че са способни да генерират и предават електрически импулси (потенциали на действие). Невроните имат различна форма и размер, образуват процеси от два вида: аксони и дендрити. Един неврон обикновено има няколко къси разклонени дендрита, по които импулсите следват към тялото на неврона, и един дълъг аксон, по който импулсите преминават от тялото на неврона към други клетки (неврони, мускулни или жлезисти клетки). Прехвърлянето на възбуждане от един неврон към други клетки става чрез специализирани контакти на синапсите Неврони на невроглията и потенциали на действие на синапсите

Невроните се състоят от клетъчно тяло с диаметър 3-100 µm, съдържащо ядро ​​и органели и цитоплазмени процеси. Кратките процеси, които провеждат импулси към клетъчното тяло, се наричат ​​дендрити; по-дълги (до няколко метра) и тънки процеси, които провеждат импулси от тялото на клетката към други клетки, се наричат ​​аксони. Аксоните се свързват със съседни неврони в синапсите

Невроглия Невроглийните клетки са концентрирани в централната нервна система, където броят им е десет пъти по-голям от броя на невроните. Те запълват пространството между невроните, осигурявайки им хранителни вещества. Възможно е неврологичните клетки да участват в съхраняването на информация под формата на РНК кодове. При увреждане неврологичните клетки активно се делят, образувайки белег на мястото на увреждане; неврологичните клетки от различен тип се превръщат в фагоцити и предпазват тялото от вируси и бактерии.

Синапси Предаването на информация от един неврон към друг става в синапсите. Обикновено аксонът на един неврон и дендритите или тялото на друг са свързани чрез синапси. Синапсите също са свързани с невроните чрез краищата на мускулните влакна. Броят на синапсите е много голям: някои мозъчни клетки могат да имат до синапси. При повечето синапси сигналът се предава по химичен път. Нервните окончания са разделени един от друг от синаптична цепнатина с ширина около 20 nm. Нервните окончания имат удебеления, наречени синаптични плаки; цитоплазмата на тези удебеления съдържа множество синаптични везикули с диаметър около 50 nm, вътре в които има медиатор – вещество, с което нервният сигнал се предава през синапса. Пристигането на нервен импулс кара везикулата да се слее с мембраната и невротрансмитерът излиза от клетката. След около 0,5 ms молекулите на медиатора навлизат в мембраната на втората нервна клетка, където се свързват с рецепторните молекули и предават сигнала по-нататък.

Провеждащи пътища на централната нервна система или пътища на мозъка и гръбначния мозък обикновено се наричат ​​набори от нервни влакна (системи от снопове от влакна), свързващи различни структури на едно или различни нива на йерархията на структурите на нервната система: мозъчни структури , структури на гръбначния мозък, както и мозъчни структури със структури на гръбначния мозък на централната нервна система на мозъка на гръбначния мозък на съвкупността от нервни влакна на системата на структурата на нивата на йерархията на нервната система система

Провеждащите пътища служат за постигане на четири основни цели: 1. Да свържат помежду си набори от неврони (нервни центрове) на едно или различни нива на нервната система; 2. За предаване на аферентна информация към регулаторите на нервната система (към нервните центрове); 3. За формиране на управляващи сигнали. Името "проводими пътища" не означава, че тези пътища служат изключително за провеждане на аферентна или еферентна информация, като провеждането на електрически ток в най-простите електрически вериги. Вериги от неврони - пътища са по същество йерархично взаимодействащи елементи на системния регулатор. Именно в тези йерархични вериги, както в елементите на регулаторите, а не само в крайните точки на пътищата (например в мозъчната кора), се обработва информацията и се формират контролни сигнали за обектите на управление на тялото системи. 4. Да предава контролни сигнали от регулаторите на нервната система към управляващи обекти – органи и системи от органи. По този начин първоначално чисто анатомичното понятие „път“, или колективното „пътека“, „тракт“ също има физиологично значение и е тясно свързано с такива физиологични понятия като управляваща система, входове, регулатор, изходи организъм на контролни сигнали да управлява обекти към органи към системи от органи анатомична концепция физиологично значение контролна система входове регулатор изходи

Има три групи пътища както в мозъка, така и в гръбначния мозък: асоциативни пътища, съставени от асоциативни нервни влакна, комисуални пътища, съставени от комисуални нервни влакна, и проекционни пътища, съставени от проекционни нервни влакна. области от сиво вещество, различни ядра и нервни центрове в едната половина на мозъка. Комисуралните (комисурални) нервни влакна свързват нервните центрове на дясната и лявата половина на мозъка, осигурявайки тяхното взаимодействие. За свързване на едно полукълбо с друго комисурните влакна образуват сраствания: corpus callosum, fornix commissure, anterior commissure. Проекционните нервни влакна осигуряват взаимовръзки на кората на главния мозък с подлежащите участъци: с базалните ядра, с ядрата на мозъчния ствол и с гръбначния мозък. С помощта на проекционни нервни влакна, които достигат до кората на главния мозък, информация за човешката среда, картини от външния свят се „прожектират” върху кората, като на екран. Тук се извършва най-високият анализ на получената тук информация, нейната оценка с участието на съзнанието.

Кръвно-мозъчната бариера и нейните функции Сред хомеостатичните адаптивни механизми, предназначени да предпазват органите и тъканите от чужди вещества и да регулират постоянството на състава на тъканната междуклетъчна течност, кръвно-мозъчната бариера заема водещо място. По дефиниция, L. S. Stern, кръвно-мозъчната бариера съчетава набор от физиологични механизми и съответни анатомични образувания в централната нервна система, участващи в регулирането на състава на цереброспиналната течност (CSF).

В идеите за кръвно-мозъчната бариера като основни положения се изтъкват следните: 1) проникването на вещества в мозъка се осъществява главно не през гръбначно-мозъчната течност, а през кръвоносната система на нивото на капилярния нерв клетка; 2) кръвно-мозъчната бариера в по-голяма степен не е анатомична формация, а функционално понятие, което характеризира определен физиологичен механизъм. Като всеки физиологичен механизъм, съществуващ в тялото, кръвно-мозъчната бариера е под регулаторното влияние на нервната и хуморалната системи; 3) сред факторите, контролиращи кръвно-мозъчната бариера, водещ фактор е нивото на активност и метаболизъм на нервната тъкан

Значение на BBB Кръво-мозъчната бариера регулира проникването на биологично активни вещества, метаболити, химикали от кръвта в мозъка, въздействайки върху чувствителните структури на мозъка, предотвратява навлизането на чужди вещества, микроорганизми и токсини в мозъка. Основната функция, която характеризира кръвно-мозъчната бариера, е пропускливостта на клетъчната стена. Необходимото ниво на физиологична пропускливост, адекватно на функционалното състояние на тялото, определя динамиката на притока на физиологично активни вещества в нервните клетки на мозъка.

Структурата на хистохематичните бариери (според Ya. A. Rosin). SC капилярна стена; ЕК ендотел на кръвоносната капиляра; BM базална мембрана; AC аргирофилен слой; KPO клетки на паренхима на органа; TSC транспортна система на клетката (ендоплазмен ретикулум); NM ядрена мембрана; аз съм ядрото; Е еритроцит.

Хистохематичната бариера има двойна функция: регулаторна и защитна. Регулаторната функция осигурява относителното постоянство на физичните и физикохимичните свойства, химичния състав, физиологичната активност на междуклетъчната среда на органа в зависимост от неговото функционално състояние. Защитната функция на хистохемичната бариера е да предпазва органите от проникване на чужди или токсични вещества от ендо- и екзогенен характер.

Водещият компонент на морфологичния субстрат на кръвно-мозъчната бариера, който осигурява нейните функции, е стената на мозъчния капиляр. Има два механизма за проникване на вещество в мозъчните клетки: през цереброспиналната течност, която служи като междинно звено между кръвта и нервната или глиалната клетка, която изпълнява хранителна функция (т.нар. цереброспинална течност) чрез капилярната стена. При възрастен организъм основният път на движение на веществото в нервните клетки е хематогенен (през стените на капилярите); пътят на цереброспиналната течност става спомагателен, допълнителен.

Пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера зависи от функционалното състояние на организма, съдържанието на медиатори, хормони и йони в кръвта. Увеличаването на концентрацията им в кръвта води до намаляване на пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера за тези вещества.

Функционална система на кръвно-мозъчната бариера Функционалната система на кръвно-мозъчната бариера изглежда е важен компонент на неврохуморалната регулация. По-специално, принципът на химическата обратна връзка в тялото се осъществява чрез кръвно-мозъчната бариера. Именно по този начин се осъществява механизмът на хомеостатична регулация на състава на вътрешната среда на тялото. Регулирането на функциите на кръвно-мозъчната бариера се осъществява от висшите части на централната нервна система и хуморалните фактори. Значителна роля в регулацията се отдава на хипоталамо-хипофизната надбъбречна система. В неврохуморалната регулация на кръвно-мозъчната бариера са важни метаболитните процеси, по-специално в мозъчната тъкан. При различни видове мозъчна патология, например наранявания, различни възпалителни лезии на мозъчната тъкан, е необходимо изкуствено да се намали нивото на пропускливост на кръвно-мозъчната бариера. Фармакологичните въздействия могат да увеличат или намалят проникването в мозъка на различни вещества, въведени отвън или циркулиращи в кръвта.

В основата на нервната регулация е рефлекторният отговор на организма към промените във вътрешната и външната среда, осъществяван с участието на централната нервна система.При естествени условия възниква рефлекторна реакция с прагово, надпрагово стимулиране на входа на рефлексна дъга на рецептивното поле на този рефлекс. Рецептивното поле е определена област от възприемащата чувствителна повърхност на тялото с разположени тук рецепторни клетки, чието дразнене инициира, предизвиква рефлексна реакция. Рецептивните полета на различните рефлекси имат определена локализация, рецепторните клетки имат подходящата специализация за оптимално възприемане на адекватни стимули (например фоторецепторите са разположени в ретината; слуховите косми рецептори в спиралния (Корти) орган; проприорецепторите в мускулите, сухожилия, ставни кухини;вкусови рецептори на повърхността на езика, обоняние в лигавицата на носните проходи, болка, температура, тактилни рецептори в кожата и др.

Структурната основа на рефлекса е рефлексна дъга, последователно свързана верига от нервни клетки, която осигурява реакция или отговор на дразнене. Рефлексната дъга се състои от аферентни, централни и еферентни връзки, свързани помежду си чрез синаптични връзки.Аферентната част на дъгата започва с рецепторни образувания, чиято цел е да трансформират енергията на външните стимули в енергията на нервния импулс, който влиза в ЦНС. чрез аферентната връзка на рефлексната дъга

Съществуват различни класификации на рефлексите: според методите на тяхното предизвикване, характеристиките на рецепторите, централните нервни структури за тяхното осигуряване, биологичното значение, сложността на нервната структура на рефлексната дъга и др. Според метода на предизвикващи се разграничават безусловни рефлекси (категория рефлексни реакции, предавани по наследство) условни рефлекси (рефлекторни реакции, придобити по време на индивидуалния живот на организма).

Условният рефлекс е рефлексна характеристика на индивида. Индивидите възникват по време на живота и не са фиксирани генетично (не са наследени). Те се появяват при определени условия и изчезват в тяхно отсъствие. Те се формират на базата на безусловни рефлекси с участието на висшите части на мозъка. Условнорефлекторните реакции зависят от миналия опит, от конкретните условия, при които се формира условният рефлекс.Изучаването на условните рефлекси се свързва преди всичко с името на И. П. Павлов. Той показа, че нов условен стимул може да предизвика рефлексен отговор, ако бъде представен за известно време заедно с безусловния стимул. Например, ако кучето е позволено да помирише месо, тогава от него се отделя стомашен сок (това е безусловен рефлекс). Ако звънецът звъни едновременно с появата на месо, тогава нервната система на кучето свързва този звук с храната и в отговор на звънеца ще се отдели стомашен сок, дори ако не е представено месо. P. Pavlovastimulus кучешко месо стомашен сок

Класификация на рефлексите. Има екстероцептивни рефлекси, рефлекторни реакции, инициирани от стимулиране на множество екстерорецептори (болка, температура, тактилни и др.), интероцептивни рефлекси (рефлекторни реакции, предизвикани от дразнене на интероцепторите: хемо-, баро-, осморецептори и др.), проприоцептивни рефлекси (рефлекс реакции, извършвани в отговор на дразнене на проприорецепторите на мускулите, сухожилията, ставните повърхности и др.). В зависимост от нивото на активиране на частта от мозъка се диференцират гръбначни, табуларни, мезенцефални, диенцефални, кортикални рефлекторни реакции. Според биологичното си предназначение рефлексите се делят на хранителни, защитни, полови и др.

Видове рефлекси Локалните рефлекси се осъществяват чрез ганглиите на вегетативната нервна система, които се считат за нервни центрове, пренесени в периферията. Благодарение на локалните рефлекси, например, се контролират двигателните и секреторните функции на тънките и дебелите черва. Централните рефлекси протичат със задължителното участие на различни нива на централната нервна система (от гръбначния мозък до мозъчната кора). Пример за такива рефлекси е отделянето на слюнка при раздразнение на рецепторите на устната кухина, спускането на клепача при раздразнение на склерата на окото, отдръпването на ръката при раздразнение на кожата на пръстите и др.

Условните рефлекси са в основата на придобитото поведение. Това са най-простите програми.Околният свят непрекъснато се променя, така че само тези, които бързо и бързо реагират на тези промени, могат успешно да живеят в него. С натрупването на житейски опит в кората на главния мозък се формира система от условни рефлекторни връзки. Такава система се нарича динамичен стереотип. Той е в основата на много навици и умения. Например, след като се научихме да караме кънки, да караме колело, впоследствие вече не мислим как се движим, за да не паднем.

Принципът на обратната връзка Идеята за рефлексната реакция като целесъобразен отговор на тялото диктува необходимостта от допълване на рефлексната дъга с още една връзка в обратната връзка, предназначена да установи връзка между реализирания резултат от рефлексната реакция и нервен център, който издава изпълнителни команди. Обратната връзка трансформира отворена рефлексна дъга в затворена. Тя може да бъде реализирана по различни начини: от изпълнителната структура до нервния център (междинен или еферентен моторен неврон), например чрез рецидивиращия колатер на аксона на пирамидалния неврон на мозъчната кора или двигателната двигателна клетка на предния рог на гръбначния мозък. Обратната връзка може да бъде осигурена и от нервни влакна, идващи към рецепторните структури и контролиращи чувствителността на рецепторните аферентни структури на анализатора. Такава структура на рефлексната дъга я превръща в самонастройваща се невронна верига за регулиране на физиологичните функции, подобряване на рефлексната реакция и като цяло оптимизиране на поведението на организма.