Акселерация - это ускоренное физическое и отчасти психи-ческое развитие в детском и подростковом возрасте. Биологи связывают акселерацию с физическим созреванием организма, психологи - с развитием психических функций, а педагоги -с духовным развитием и социализацией личности.
Организм как единое целое. Адаптация. Учение о клетке и тканях, органах и системах.
Задания:
1. Понятие о клетке и ткани.
2. Основные виды ткани человека.
3.Что такое адаптация?
4.Какие виды адаптации вы знаете?
5.Раскройте понятия «адаптациогенез», «дезадаптация», «Реадаптация».
1. Клетка — это элементарная живая система, состоящая из цитоплазмы и ядра. Она является основой строения, развития и жизнедея-тельности всех животных и растительных организмов.
Клетка представляет собой микросистему, отличающуюся сложной структурно-функциональной организацией и многосторонним взаимодействием с другими клетками. Совокупность клеток, сходных по происхождению, строению и функции, образует ткань.
2. Основные виды ткани: эпителиальная, соединительная, костная, мышечная и нервная.
3. Адапта́ция (лат. adapto — приспособляю) — приспособление строения и функций организма, его органов и клеток к условиям внешней среды. Процессы адаптации направлены на сохранение гомеостаза.
4.Существует генотипическая адаптация, в результате которой на основе наследственной изменчивости, мутаций и естественного отбора сформировались современные виды животных и растений. Фенотипическую адаптацию можно определить, как развивающийся в ходе индивидуальной жизни процесс, в результате которого организм приобретает отсутствовавшую ранее устойчивость к определенному фактору внешней среды и, таким образом, получает возможность жить в условиях, ранее не совместимых с жизнью, решать задачи, ранее не разрешимые.
5. Адапциогенез – совокупность процессов возникновения, развития и преобразования морфофизиологических изменений, обеспечивающих адаптацию в процессе эволюции органического мира.
Дизадаптация – нарушение возможности перестройки системой своей структуры, как результат воздействия на него фактора среды, количественно превышающего норму адаптации и нарушающего структурные системы. Дизадаптация приводит к дисфункции – невозможности для системы выполнять свои функции в результате воздействия среды, разрушившего структуры, ответственную за выполнения функций.
Реадаптация - способность системы после прекращения повышенной по сравнению с индивидуальной нормой нагрузки среды, лежащей в пределах нормы адаптации, возвращать в исходное положение структуру. Особенность реадаптации состоит в том, что структура, испытавшая влияние повышенной нагрузки, сохраняет след, память о нагрузке, фиксируя ту перестройку, которая произошла в ней.
Центральная нервная система. Строение и функции головного и спинного мозга. Возрастные особенности.
Задания:
1.Понятие о нервной системе? Какие отделы различают в центральной нервной системе? Как образуется нервная ткань?
2.Строение и функция нервной клетки.
3.Функции нервной ткани. Отделы её в периферической нервной системе.
4.Синапс. Функция классификация синапсов.
5.Классификация нервных волокон.
6.Какую функцию выполняют центробежные нервы? Какую функцию выполняют центростремительные нервы?
7.Из чего образовано белое вещество? Чем образовано серое вещество?
8.Строение и функции головного мозга.
9.Строение и функция новой коры, базальных ядер полушарий большого мозга.
10.Какова функция вегетативной нервной системы?
11. Высшая нервная деятельность.
12.В чем суть функционального, трофического и сосудодвигательного влияния вегетативной нервной системы на органы?
13.Что такое рефлекс? Виды рефлексов. Условные и безусловные рефлексы.
Как называется время, прошедшее от момента нанесения раздражения до ответа на него?
Что такое рефлекторная дуга? Из каких звеньев она состоит?
14.Какова функция нервного центра?
15.Какие виды торможения вы знаете?
16.Что такое динамический стереотип?
17.Как вы понимаете термин «высшая нервная деятельность» и «Вторая сигнальная система»?
18.Какие типы ВНД различаются по Павлову? Какие 4 типа нервной деятельности в детском возрасте выделил Н.И. Красногорский?
1. Нервная система, основными функциями которой являются быстрая, точная передача информации, ее интеграция, обеспечивает взаимосвязь между органами и системами органов, функционирование организма как единого целого, его взаимодействие с внешней средой. Она регулирует и координирует деятельность различных органов, приспосабливает деятельность всего организма как целостной системы к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды. С помощью нервной системы осуществляется прием и анализ разнообразных сигналов из окружающей среды и внутренних органов, формируются ответные реакции на эти сигналы. С деятельностью высших отделов нервной системы связано осуществление психических функций - осознание сигналов окружающего мира, их запоминание, принятие решения и организация целенаправленного поведения, абстрактное мышление и речь. Все эти сложные функции осуществляются огромным количеством нервных клеток - нейронов, объединенных в сложнейшие нейронные цепи и центры.
2. Нервная система состоит из множества нервных клеток — нейронов. Нейроны могут быть различной формы и величины, но обладают некоторыми общими особенностями. Все нейроны имеют четыре основных элемента.
1.Тело нейрона представлено ядром с окружающей его цитоплазмой. Это метаболический центр нервной клетки, в котором протекает большинство обменных процессов. Тело нейрона служит центром системы нейротрубочек, расходящихся лучами в дендриты и аксон и служащих для транспорта веществ. Совокупность тел нейронов образует серое вещество мозга. От тела нейрона радиально отходят два или более отростков.
2. Короткие ветвящиеся отростки называются дендритами. Их функция — проведение сигналов, поступающих из внешней среды или от другой нервной клетки.
3. Длинный отросток— аксон (нервное волокно) служит для проведения возбуждения от тела нейрона к периферии. Аксоны окружены шванновскими клетками, выполняющими изолирующую роль. Если аксоны просто окружены ими, такие волокна называются немиелинизированными. В том случае, если аксоны «обмотаны» плотно упакованными мембранными комплексами, образуемыми шванновскими клетками, ах называют миелинизированными. Миелиновые оболочки белого цвета, поэтому совокупности аксонов образуют белое вещество мозга. У позвоночных животных оболочки аксонов прерываются через определенные промежутки (1-2 мм) так называемыми перехватами Ранвье. Диаметр аксонов составляет 0,001-0,01 мм (исключение — гигантские аксоны кальмара, диаметр которых около 1 мм). Длина аксонов у крупных животных может достигать нескольких метров. Объединение сотен идя тысяч аксонов представляет собой пучок волокон — нервный ствол (нерв).
4.От аксонов отходят боковые ветви, на конце которых располагаются утолщения. Это — зона контакта с другими нервными, мышечными или железистыми клетками. Она называется синапсом. Функцией синапсов является передача возбуждения. Один нейрон через синапсы может соединяться с сотнями других клеток.
3. Нервная система в организме человека выполняет следующие функции:
1. Обеспечивает взаимосвязь между органами и системами путем быстрой и точной передачи информации и ее интеграции.
2. Обеспечивает функционирование организма как единого целого и его взаимодействие с внешней средой.
3. Осуществляет прием и анализ разнообразных сигналов внешней и внутренней среды и формирует ответные реакции.
4. Осуществляет следующие психические функции:
— осознание сигналов окружающего мира,
— их запоминание,
— принятие решения и организация целенаправленного поведения,
— абстрактное мышление,
— речь
4. Синапс: строение, классификация.
1. По виду выделяемого медиатора выделяют химические синапсы двух видов:
а) адренергические (медиатором является адреналин).
б) холинергические (медиатором является ацетилхолин).
2. Электрические синапсы. Передают возбуждение без участия медиатора с большой скоростью и обладают двухсторонним проведением возбуждения. Структурной основой электрического синапса является нексус. Встречаются эти синапсы в железах внутренней секреции, эпителиальной ткани, ЦНС, сердце. В некоторых органах возбуждение может передаваться и через химические и через электрические синапсы.
3. По эффекту действия:
а) возбуждающие
б) тормозные
4. По месту расположения:
а) аксоаксональные
б) аксосоматические
в) аксодендрические
г) дендродендрические
д) дендросоматические.
5. Наиболее распространена классификация по Дж.Эрлангеру и Х.Гассеру (1937), в которой волокна разделяют на три типа: А, В и С (табл.3). Волокна типа А и В являются миелиновыми, типа С — безмиелиновыми. Волокна А делят на 4 подгруппы: α, β, γ, δ. В периферической нервной системе к волокнам Аα относятся афферентные волокна от механорецепторов кожи, мышечных и сухожильных рецепторов, а также эфферентные волокна к скелетным мышцам. К Аβ принадлежат афферентные волокна от кожных рецепторов прикосновения и давления, от части мышечных и висцеральных рецепторов. Аγ представляют собой эфферентные волокна, через которые регулируется активность мышечных рецепторов. К Аδ относят афферентные волокна от части тактильных, температурных и болевых, а также суставных рецепторов. К волокнам типа В принадлежат преганглионарные волокна вегетативной нервной системы. К волокнам типа С относят постганглионарные волокна вегетативной нервной системы, афферентные волокна от некоторых болевых (вторичная боль), тепловых и висцеральных рецепторов
6. Если в составе нерва собраны нервные волокна, передающие возбуждение из центральной нервной системы к иннервируемому органу (эффектору), то такие нервы называют центробежными или эфферентными, двигательными. Есть нервы, которые образованы чувствительными нервными волокнами, по которым возбуждение распространяется в центральную нервную систему. Такие нервы называют центростремительными или афферентными, чувствительными. Большинство нервов являются смешанными, в их состав входят как центростремительные, так и центробежные нервные волокна.
7.Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество заложено внутри и со всех сторон окружено белым. В каждой из половин спинного мозга оно образует два неправильной формы вертикальных тяжа с передними и задними выступами — столбами, соединенных перемычкой — централъным промежуточным веществом, в середине которого заложен иентральный канал, проходящий вдоль спинного мозга и содержащий спинномозговую жидкость. В грудном и верхнем поясничном отделах. имеются также боковые выступы серого вещества. Таким образом, в спинном мозге различают три парных столба серого вещества: передний, боковой и задний, которые на поперечном разрезе спинного мозга носят название переднего, бокового и заднего рогов. Передний рог имеет округлую или четырехугольную форму и содержит клетки, дающие начало передним (двигательным) корешкам спинного мозга. Задний рог уже и длиннее и включает клетки, к которым подходят чувствительные волокна задних корешков. Боковой рог образует небольшой треугольной формы выступ, состоящий из клеток, относящихся к вегетативной части нервной системы. Белое вещество спинного мозга составляет передний, боковой и задний канатики и образовано преимущественно продольно идущими нервными волокнами, объединенными в пучки — проводящие пути.
8. Головной мозг располагается в полости черепа. Его верхнелатеральная поверхность выпуклая, а нижняя поверхность — основание головного мозга — утолщенная и неровная. В области основания от головного мозга отходят 12пар черепных (или черепно-мозговых) нервов. В головном мозге различают полушария большого мозга (наиболее новую в эволюционном развитии часть) и ствол с мозжечком. Масса мозга взрослого в среднем равна у мужчин 1375 г, у женщин 1245 г. Масса мозга новорожденного в среднем 330—340 г. В эмбриональном периоде и в первые годы жизни головной мозг интенсивно растет, но только к 20 годам
достигает окончательной величины.
9. Большие полушария головного мозга.
Конечный, или большой мозг, достигший наивысшего развития у человека, справедливо считают самым сложным и самым удивительным созданием природы.
Кора больших полушарий представляет собой тонкий слой серого вещества на поверхности полушарий. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека достигает 2200-2600 см2.
На нижней и внутренней поверхности полушарий расположен старая и древняя кора (архи- и палеокортекс) На наружной поверхности расположена новая кора (неокортекс). Кора имеет 6-7 слоев, в которых возникают как постоянные, так и временные связи.
10. Вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов, обмен веществ, приспосабливая органы к текущим потребностям организма. К ней относятся нервные центры продолговатого мозга, гипоталамуса и лимбической системы, импульсы из которых поступают к внутренним органам через волокна и узлы вегетативной нервной системы.
Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, мышц сердца и железы. Вегетативные нервные волокна подходят к скелетным мышцами повышают обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность. Выделяют два отдела вегетативной нервной системы: парасимпатический и симпатический. Большинство внутренних органов обладают двойной иннервацией. На многие органы они оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает работу сердца, а парасимпатический тормозит; парасимпатический нерв вызывает сужение зрачка, а симпатический нерв - расширение.
11. Совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающую взаимодействие целостного организма с внешней средой, называют высшей нервной деятельностью (ВНД).
Высшая нервная деятельность у человека носит рефлекторный характер. Вырабатываются условные рефлексы на различные сигналы внешнего мира или развивается внутреннее торможение. Происходит анализ и синтез конкретных сигналов, предметов и явлений внешнего мира, составляющих первую сигнальную систему.
12. Функциональное влияние вызывает функцию органа или тормозит ее. Это можно увидеть путем раздражения вегетативных нервов. Так, раздражение парасимпатического нерва - барабанной струны, вызывает секрецию слюны; раздражение блуждающего нерва - секрецию поджелудочного сока. Трофическое влияние выражается в регуляции обмена веществ в органах. Этим путем изменяется их функциональное состояние и определяется уровень жизнедеятельности.
У человека, в отличие от животных, развилась вторая сигнальная система действительности в виде слов, речевых сигналов, которые могут не только заменять непосредственные сигналы, но и обобщать их, выделять отдельные признаки предметов и явлений, устанавливать их связи, что составляет человеческое мышление. Первая и вторая сигнальные системы неотделимы друг от друга и действуют во взаимодействии.
13. Ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляющаяся при участии центральной нервной системы, называется рефлексом. Путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора до эффектора (действующий орган), называется рефлекторной дугой.
В рефлекторной дуге различают пять звеньев: 1) рецептор; 2) чувствительное волокно, проводящее возбуждение к центрам; 3) нервный центр, где происходит переключение возбуждения с чувствителъных клеток на двигательные; 4) двигательное волокно, несущее нервные импульсы на периферию; 5) действующий орган — мышца или железа.
Рефлекс как приспособительная реакция организма обеспечивает тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с окружающей средой, а также контроль и регуляцию функций внутри организма. В этом его биологическое значение. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.
Рефлекторный принцип нервной деятельности бьш открыт великим французским философом, физиком и математиком Рене Декартом более 300 лет назад.
Развитие рефлекторная теория получила в фундаментальных трудах русских ученьк И. М. Сеченова и И. П. Павлова. В 1863 г. в.книге «Рефлексы головного мозга» И. М. Сеченов высказал мысль, что не только спинной мозг, как полагал Декарт, но и головной мозг работает по принципу рефлекса: «...без внешнего чувственного раздражения невозмона хоть на миг психическая деятельность и ее выражение — мышечное движение».
Время, прошедшее от момента нанесения раздражения до ответа на него, называется временем рефлекса. Оно слагается из времени, необходимого для возбуждения рецепторов, проведения возбуждения по чувствительным волокнам, по центральной нервной системе, по двигательным волокнам, и, наконец, латентного (скрытого) периода возбуждения рабочего органа. Большая часть времени уходит на проведение возбуждения через нервные центры — центральное время рефлекса. Это объясняется тем, что в синапсах центральной нервной системы происходит замедление проведения возбуждения, так называемая синаптическая задержка. Каждый рефлекс можно вызвать только с определенного рецептивного поля. Анатомическая область, при раздражении которой вызывается данный рефлекс, носит название рецептивного поля рефлекса. Нервным центром называется совокупность нервных клеток, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, необходимая для осуществления рефлекса и достаточная для его регуляции.
Различают следующие виды рефлексов:
1. По биологическому значению рефлексы подразделяются на пищевые, оборонительные, ориентировочные (ознакомление с изменяющимися условиями среды), половые (продолжение рода).
2. По роду рецепторов, с которых они возникают, рефлексы делятся на экстероцептшные, возникающие с рецепторов, воспринимающих раздражения из внешней среды: световые, звуковые, вкусовые, тактильные и др.; интероцептивные, возникающие с рецепторов внутренних органов: механо-, термо-, осмо- и хеморецепторов сосудов и внутренних органов, и проприоцептивные — с рецепторов, находящихся в мышцах, сухожилиях, связках.
3. В зависимости от рабочего органа, участвующего в ответной
реакции, рефлексы подразделяются на двигательные, секреторные,
сосудистые.
4. По местонахождению главного нервного центра, необходимого для осуществления рефлекса, они делятся на спинальные, например мочеиспускание, дефекация; булъбарные (продолговатый мозг) — кашель, чиханье, рвота; мезэнцефалъные (средний мозг) — выпрямление тела, ходьба; диэнцефалъные (промежуточный мозг) — терморегуляторные; корковые — условные рефлексы.
5. В зависимости от продолжительности рефлексы делятся на фазные и тонические. Тонические рефлексы длительные, продолжающиеся часами, например рефлекс стояния. Любое животное может стоять часами благодаря длительному сокращению мышц. Все позные рефлексы относятся к тоническим. Они фиксируют определенное положение тела, а на их фоне разыгрываются другие, короткие, фазные рефлексы, обеспечивающие все виды рабочих, спортивных и других движений.
6. По сложности рефлексы можно разделить на простые и сложные. Расширение зрачка в ответ на затемнение глаза, разгибание ноги в ответ на легкий удар по сухожилию — простые рефлексы. Пример сложных — регуляция сердечно-сосудистой системы, процесс пищеварения. В этих случаях конец одного рефлекса служит раздражителем для возникновения другого. Возникают так называемые цепные рефлексы, протекание которых очень демонстративно можно проследить на примере процесса пищеварения. Произвольное проталкивание комка пищи к задней стенке глотки вызывает раздражение ее рецепторов, и возникает рефлекс глотания. Пиша попадает в пищевод и вызывает его сокращение, продвигающее пищевой комок ко входу в желудок. Раздражение нижней части пищевода приводит к открытию кардиального жома желудка и поступлению пищи в желудок, а последнее вызывает отделение желудочного сока и т. д. Весь процесс пищеварения — сложная цепь рефлексов.
7. По принципу эффекторной иннервации рефлексы можно разделять на скелетно-моторные, или соматические (обеспечивающие двигательные акты скелетной мускулатуры), и вегетативные (функции внутренних органов).
8. В зависимости от того, являются ли рефлексы врожденными или приобретенными в процессе индивидуальной жизни, И. П Павлов подразделял рефлексы на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные).
Рефлекторные реакции могут, как показано выше, быть условными и безусловными.
Безусловные реакции - это постоянные, наследуемые реакции, закономерно возникающие в ответ на раздражения, имеющие непосредственно биологическое значение. Они могут быть простыми (например, отделение слюны на раздражение рецепторов полости рта) и сложными: пищевой, оборонительный, половой, родительский, которые иначе называют инстинктами. Так как внешняя среда изменчива, то и приспособляемость при помощи безусловных рефлексов недостаточна. Условные рефлексы - это рефлексы, вырабатываемые в течение индивидуальной жизни благодаря образованию временных нервных связей в высших отделах ЦНС.
15. Торможение. Виды торможения
Выделяют два вида торможения: безусловное (внешнее) и условное (внутреннее).
Торможение условных рефлексов под действием посторонних раздражителей называется внешним торможением.
Все виды внутреннего условного торможения вырабатываются одним способом - путем подкрепления условного раздражителя безусловным. Одним из видов внутреннего торможения является угасание. Оно развивается, если много раз условный рефлекс не подкрепляется безусловным раздражителем. Угасший рефлекс при подкреплении может быстро восстановиться. Этим доказывается, что угасание - результат активного процесса торможения. Угасание у детей происходит гораздо медленнее, чем у взрослых. Поэтому детей так трудно отучить от вредных привычек.
Дифференцировочное торможение вырабатывается путем подкрепления одних условных раздражителей и неподкрепления других.
Запаздывающее торможение развивается, если отставить во времени подкрепление условного рефлекса безусловным.
Безусловные и условные торможения играют координационную роль, т.е. выключают все рефлексы, мешающие осуществлению нервной деятельности, необходимой в данный момент.
16. Динамический стереотип - это последовательная цепь условнорефлекторных актов, закрепленных во времени порядке и являющихся следствием сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей. Стереотип трудно вырабатывается, но если он выработан, то поддержание его не требует значительного напряжения корковой деятельности, многие действия становятся автоматическими. Он является основой образования привычек, приобретения умений и навыков. Образование динамического стереотипа лежит в основе режима дня каждого человека.
Динамический стереотип является одним из проявлений системной организации высших корковых функций, направленных на обеспечение стабильных реакций организма.
17. Высшая нервная деятельность - это деятельность высших отделов центральной нервной системы, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде. К высшей нервной деятеьности относят гнозис (познание), праксис (действие), речь, память и мышление, сознание и др. Поведение организма является венцом результата высшей нервной деятельности.
Структурную основу высшей нервной деятельности у человека составляет кора больших полушарий вместе с подкорковыми образованиями переднего и промежуточного мозга.
Термин "высшая нервная деятельность" ввел в науку И П. Павлов, который творчески развил и расширил теоретические положения о рефлекторном принципе деятельности головного мозга и создал учение о физиологии высшей нервной деятельности животных и человека.
18. На основе этих трех свойств (по И.П.Павлову) различают:
1) тип сильный, но неуравновешенный, с преобладанием возбуждения над торможением ("безудержный" тип);
2) тип сильный, уравновешенный, с большой подвижностью нервных процессов ("живой", подвижный тип);
3) тип сильный, уравновешенный, с малой подвижностью нервных процессов ("спокойный", малоподвижный, инертный тип);
4) тип слабый с быстрой истощаемостью нервных клеток, приводящий к потере работоспособности.
Н.И. Красногорский выделил 4 типа нервной деятельности в детском возрасте:
1) Нормально возбудимый, сильный, уравновешенный, быстрый тип (сангвинический).
2) Нормально возбудимый, сильный уравновешенный медленный тип (флегматический).
3) Сильный, повышенно возбудимый, безудержный (холерический) тип.
4) Пониженно возбудимый слабый тип. У детей этого типа деятельность первой и второй сигнальных систем понижена.
Структура и физиологическое значение анализаторов. Возрастные особенности.
Анализатор - это совокупность рецепторов и нейронов мозга, участвующих в обработке информации о сигналах внешнего и внутреннего мира и получение о них представления (ощущения, восприятия). Все анализаторы (по Павлову) состоят 3 отделов:
- периферического (соответствует органу чувств, в нем происходит превращение сигнала внешнего мира в электрический процесс),
- проводникового - в нем происходит обработка информации и проведение ее в высшие отделы мозга,
- центрального или корковый отдел, в котором происходит окончательная обработка сенсорной информации и возникает ощущение - субъективный образ сигнала.
Общий принцип работы анализатора.
Рецептор - это специализированная структура (клетки или окончания нейрона), которая в процессе эволюции приспособилась к восприятию соответствующего раздражителя внешнего или внутреннего мира. (Например, адекватным раздражителем для фоторецепторов является квант видимого света, для фонорецепторов - звуковые колебания, для терморецепторов - воздействие температуры). Под влиянием адекватного раздражителя в рецепторной клетке или в нервном специализированном окончании происходит изменение проницаемости для ионов, что приводит к генерации рецепторного потенциала (аналогичен возбуждающему постсинаптическому потенциалу ВПСП). Все рецепторы отличаются очень высокой возбудимостью. Порог раздражения рецепторов, т.е. количество энергии, которое необходимо для возникновения возбуждения, чрезвычайно низок.
