Koncept nervového centra. Vlastnosti nervových centier

Nervové centrum je súbor neurónov, ktoré zabezpečujú reguláciu akéhokoľvek špecifického fyziologického procesu alebo funkcie.

Nervové centrum v užšom zmysle je súbor neurónov, bez ktorých táto špecifická funkcia nie je možné upraviť. Napríklad bez neurónov dýchacieho centra medulla oblongata dýchanie sa zastaví. Nervové centrum v širšom zmysle - toto je zbierka neurónov, ktoré zúčastniť sa pri regulácii špecifickej fyziologickej funkcie, ale nie sú nevyhnutne potrebné na jeho realizáciu! Napríklad pri regulácii dýchania sa na regulácii dýchania okrem neurónov predĺženej miechy podieľajú aj neuróny pneumotaxického centra pons, jednotlivé jadrá hypotalamu a kôra. mozgových hemisfér a iné mozgové útvary.

Všetky neuróny nervového centra sú rozdelené do 2 skupín nerovnakých v kvantite a kvalite.

Prvá skupina - neuróny centrálnej zóny. Toto sú najviac excitabilné neuróny, ktoré sú excitované v reakcii na príchod prahového signálu (pre nervové centrum). Takýchto neurónov je asi 15 – 20 % a nemusia byť nevyhnutne umiestnené v strede nervového centra, ako je znázornené na obr. Ich zvláštnosťou je, že na tele majú viac synaptických zakončení zo senzorických a interneurónov.

Druhá skupina - neuróny podprahovej hranice. Ide o menej excitabilné neuróny, ktoré nie sú excitované v reakcii na príchod prahových impulzov, ale vplyvom silnejších podnetov sú excitované a zaradené do práce nervového centra, zabezpečujúce jeho posilnenie. Väčšina takýchto neurónov je (80-85 %) a nie sú nevyhnutne umiestnené na periférii nervového centra, ale všetky majú výrazne menej synaptických zakončení zo senzorických a interneurónov v porovnaní s neurónmi v centrálnej zóne.

Na obr. 1 sú neuróny centrálnej zóny podmienečne umiestnené v strede vnútorného kruhu (A) a neuróny podprahovej hranice sú umiestnené v priestore medzi vnútorným a vonkajším kruhom (B). Ak teda prahový impulz dorazí do nervového centra cez aferentný vstup (B), budú excitované tri neuróny centrálnej zóny a akčné potenciály nevzniknú na desiatich neurónoch podprahovej hranice. ale objaví sa lokálna depolarizácia - excitačný postsynaptický potenciál (EPSP).

Jeho vlastnosti závisia od štruktúry nervového centra a tie zasa ovplyvňujú proces excitácie nervovým centrom, jeho rýchlosť a stupeň závažnosti. Proces šírenia vzruchu v centrálnom nervovom systéme do značnej miery závisí od vlastností nervových centier, čo je dôležité pri integračnej činnosti tela.

Vlastnosti nervových centier z dôvodu vyššie uvedeného nervová organizácia nervové centrum a chemicky prenos vzruchu v synapsiách. Pri elektrickom spôsobe prenosu vzruchu by nervové centrá nemali podobné vlastnosti.

Vlastnosti nervových centier: 1 jednostranné vedenie vzruchu; 2 oneskorenie budenia; 3 súčet; 4 reliéf; 5 oklúzia; 6 animácia; 7 transformácia; 8 následný efekt; 9 posttetanická potenciácia; 10 únava; 11 tón; 12 vysoká citlivosť na zmeny stavu vnútorné prostredie telo; 13 plasticita.

1) Nehnuteľnosť "jednostranné vedenie vzruchu" priamo súvisí so štrukturálnymi a funkčnými charakteristikami synapsie. Na synapsii sa mediátor uvoľní z presynaptického aparátu a dostane sa do postsynaptickej membrány, na ktorej sú receptorové proteíny citlivé na tento mediátor (uzatvárajú rôzne iónové kanály na postsynaptickej membráne). V dôsledku toho excitácia cez synapsiu, a teda cez nervové centrum, prechádza iba jedným smerom.

2) Nehnuteľnosť "oneskorenie excitácie" súvisí aj s chemickým spôsobom prenosu vzruchu v synapsiách. Na rozdiel od elektrickej metódy sa pri tejto metóde strávi viac času na prenos vzruchu v synapsii, a teda v nervovom centre (uvoľnenie vysielača z presynaptického aparátu, jeho príchod na postsynaptickú membránu, kontakt s receptorovými proteínmi, kontakt s receptorovými proteínmi). atď.), ako viesť vzruch pozdĺž nervového vlákna. Ruský fyziológ A.F. Samoilov (1924) určil, že rýchlosť excitácie pozdĺž nervového vlákna je 1,5-krát väčšia ako cez synapsiu. Na základe tejto skutočnosti vedec navrhol, že prenos vzruchu pozdĺž nervového vlákna je založený na fyzikálnych procesoch a synaptický spôsob prenosu je založený na chemických procesoch.

Čas vedenia excitácie („synaptické oneskorenie“) cez synapsie somatického nervového systému je 0,5-1 ms a cez synapsie autonómneho nervového systému - až 10 ms.

3) Sumácia– ide o vznik vzruchu v nervovom centre, keď k nemu dorazí niekoľko podprahových impulzov, z ktorých každý jednotlivo nemôže excitovať (obr. 2). V skutočnosti sa tento proces vyskytuje na neurónoch podprahovej hranice. Existujú dva typy súčtu: priestorové a časové.

Priestorové zhrnutie nastáva, keď do nervového centra (jeho neuróny) dorazí súčasne niekoľko podprahových impulzov. Obrázok 2A ukazuje, že podprahový hraničný neurón s prahovým potenciálom 30 mV súčasne prijíma päť impulzov z piatich rôznych aferentných vstupov (ich axóny sú označené plnou čiarou), z ktorých každý depolarizuje membránu neurónu o 5 mV (tj päť vznikajú samostatné EPSP). V tomto prípade nedochádza k excitácii neurónu, pretože celková depolarizácia membrány neurónu je iba 25 mV (celkový EPSP je malý na dosiahnutie CUD). Ak však do neurónu cez šiesty vstup dorazí ďalší podobný impulz (jeho axón je označený bodkovanou čiarou), potom bude súčet EPSP dostatočne veľký a membrána neurónu v oblasti axónového kopca sa depolarizuje na kritická úroveň, v dôsledku čoho sa neurón presunie z pokojového stavu do stavu excitácie. Na postsynaptickej membráne sú EPSP zhrnuté v priestore.

Časový (sekvenčný) súčet nastáva, keď nie jeden, ale séria impulzov s veľmi krátkymi interpulznými intervalmi dorazí do neurónov nervového centra jedným aferentným vstupom (obr. 2B). Dva mechanizmy sčítania času:

1) intervaly medzi jednotlivými impulzmi sú také malé, že za tento čas nestihne vysielač uvoľnený do synaptickej štrbiny úplne skolabovať a vrátiť sa do presynaptického aparátu. V tomto prípade dochádza k postupnej akumulácii vysielača na kritický objem potrebný na výskyt EPSP s dostatočnou amplitúdou, a teda na výskyt AP;

2) intervaly medzi jednotlivými impulzmi sú také malé, že EPSP, ktorý sa za tento čas objaví na postsynaptickej membráne, nestihne zmiznúť a je posilnený novou časťou vysielača - je to sčítané. Na postsynaptickej membráne sa EPSP sčítavajú v priebehu času.

4) úľava - ide o zvýšenie počtu excitovaných neurónov v nervovom centre (v porovnaní s očakávaným) so súčasným príchod excitácie k nemu nie cez jeden, ale cez dva alebo viac aferentných vstupov. Na obr. 3 sa uvažuje prípad, keď pri samostatnej stimulácii prvého aferentného vstupu sú excitované iba tri neuróny centrálnej zóny (A) a EPSP sa objavia na piatich neurónoch podprahovej hranice (B). Ak je samostatne stimulovaný iba druhý aferentný vstup, potom päť neurónov (D) bude excitovaných, ale štyri neuróny podprahovej hranice (D) nebudú excitované. Stimulácia prvého aj druhého aferentného vstupu súčasne(!), očakávame, že do procesu excitácie sa zapojí osem neurónov. A oni, prirodzene, budú nadšení, ale okrem nich (nad očakávania!) môžu byť vzrušené aj niektoré ďalšie neuróny podprahovej hranice. Stane sa to preto, lebo jeden alebo viac podprahových neurónov je všeobecný pre prvý aj druhý aferentný vstup (v našom prípade ide o dva neuróny označené písmenom B) a pri súčasnom príjme excitácie do týchto neurónov dôjde k excitácii dní v dôsledku výskytu priestorová sumarizácia.

5) Oklúzia- ide o zníženie počtu excitovaných neurónov v nervovom centre (oproti očakávanému) so súčasným príchodom vzruchu k nemu viac ako po jednom. a dvoma alebo viacerými aferentnými vstupmi (obr. 4).

Na obr. Obrázok 4 ukazuje, že keď je excitácia prijímaná iba cez prvý aferentný vstup, sú excitované štyri neuróny a keď je stimulovaný iba druhý aferentný vstup, je excitovaných päť neurónov, pretože v oboch prípadoch patria do centrálnych zón. Je jasné, že pri súčasnom príchode excitácie cez prvý a druhý vstup očakávame deväť excitovaných neurónov, ale v skutočnosti bude takýchto neurónov len osem. Stane sa to preto, lebo neurón označený písmenom B je spoločný pre oba vstupy a podľa zákona „všetko alebo nič“ bude v každom prípade vzrušený, bez ohľadu na to, koľko prahových impulzov k nemu dorazí súčasne.

6) kreslené vzrušenie(animácie) spočíva v tom, že pozdĺž vetiev axónu interneurónu sa excitácia prenáša súčasne nie na jeden, ale na niekoľko motorických neurónov (obr. 6). V tomto ohľade je účinok na pracovný orgán niekoľkokrát posilnený, alebo nie jedna, ale do práce sa zapája niekoľko pracovných štruktúr.Táto vlastnosť je obzvlášť výrazná v gangliách autonómneho (autonómneho) nervového systému.

7) Transformácia rytmu budenia- ide o zmenu frekvencie impulzov na výstupe z nervového centra v porovnaní s frekvenciou impulzov na vstupe do nervového centra.

Frekvencia impulzov na výstupe z nervového centra môže byť výrazne nižšia ako na vstupe. Z technického hľadiska je to tak "zmena smerom nadol" O podobnom fenoméne sme už hovorili vyššie ( „časový súčet“).

Frekvencia impulzov na výstupe z nervového centra môže byť výrazne vyššia ako na vstupe („zvyšujúca sa transformácia“). Je to kvôli zvláštnostiam prepojenia interneurónov:

a) dostupnosť duplikovanie okruhov interneurónov, prepojenie senzorických a motorických neurónov;

b) rôzne počet synapsií v každom z týchto okruhov.

Napríklad na obr. 7 sú znázornené dve možnosti transformácie, ktoré sa na prvý pohľad od seba nelíšia, keďže v oboch prípadoch sú zobrazené dva ďalšie reťazce interneurónov (okrem priamej cesty), pomocou ktorých je možné excitáciu prenášať po reťaziach neuróny A-B-C. Pozrime sa na tieto diagramy.

Možnosť 1. Horný okruh pozostáva z dvoch ďalších interneurónov, čo znamená, že v porovnaní s priamou cestou prenosu vzruchu z neurónu B do neurónu C má ďalšie dve synapsie. Preto bude excitácia, ktorá prechádza horným okruhom, oneskorená o 2 ms (čas synaptického oneskorenia v jednej synapsii je ~ 1 ms) a dorazí do neurónu B po prechode excitácie po priamej ceste. V dolnom reťazci sú tri ďalšie interneuróny (teda tri ďalšie synapsie), čo znamená, že excitácia dosiahne neurón B ešte dlhšie ako pozdĺž horného reťazca (oneskorenie bude 3 ms). V dôsledku toho pozdĺž spodného okruhu dôjde k excitácii neurónu B po prechode excitácie cez horný okruh. Výsledkom je, že na jeden impulz prichádzajúci pozdĺž senzorického neurónu A vzniknú tri akčné potenciály na motorickom neuróne B (transformácia 1:3).

Možnosť 2. V tomto prípade horný aj dolný reťazec interneurónov pozostáva z dvoch ďalších neurónov. Vzruch pozdĺž oboch okruhov príde k neurónu B súčasne vo forme jedného akčného potenciálu, ktorý sa na neuróne B objaví až potom, čo k nemu prejde excitácia z neurónu B po priamej dráhe. V tejto verzii dostaneme aj transformáciu rytmu, ale v pomere 1:2.

8) Následný efekt- ide o pokračovanie excitácie motorického neurónu nejaký čas po ukončení stimulu.

Podstatou mechanizmu následného účinku je, že pozdĺž vetiev axónu interneurónu sa vzruch šíri do susedných interneurónov a pozdĺž nich sa vracia do pôvodného interneurónu. Vzruch je akoby „uzavretý“ v nervovej pasci a cirkuluje v nej pomerne dlho (obr. 8). Prítomnosť takýchto nervových pascí vysvetľuje najmä mechanizmus krátkodobej pamäte.

Ďalšie príčiny následných účinkov môžu byť:

a) výskyt EPSP s vysokou amplitúdou, v dôsledku čoho nevzniká jeden, ale niekoľko akčných potenciálov, to znamená, že odpoveď trvá dlhšie;

b) dlhodobá stopová depolarizácia postsynaptickej membrány, výsledkom čoho je niekoľko akčných potenciálov namiesto jedného.

9) Posttetanická potenciácia (synaptická facilitácia)- ide o zlepšenie vedenia na synapsiách po krátkej stimulácii aferentných dráh.

Ak ako kontrola spôsobíme jednorazovú stimuláciu aferentného nervu testovacím stimulom (obr. 9A), tak na motorický neurón dostaneme EPSP s veľmi istou amplitúdou (v našom prípade 5 mV). Ak sa potom ten istý aferentný nerv nejaký čas stimuluje sériou častých impulzov (obr. 9B) a potom opäť pôsobí testovacím stimulom (obr. 9C), potom bude hodnota EPSP väčšia (v našom prípade 10 mV). Navyše to bude tým väčšie, čím častejšie impulzy dráždime aferentný nerv.

Trvanie synaptickej úľavy závisí od vlastností synapsie a charakteru podráždenia: po jednotlivých podnetoch sa slabo prejaví, po dráždivej sérii môže potenciácia (úľava) trvať niekoľko minút až niekoľko hodín. Vysvetľuje sa to tým, že pri častej stimulácii aferentného vlákna sa v jeho presynaptickom zakončení (terminácii) hromadia ióny vápnika, čo znamená, že sa zlepšuje uvoľňovanie vysielača. Okrem toho sa ukázalo, že časté podráždenie nervov vedie k zvýšenej syntéze neurotransmiterov, mobilizácii mediátorových vezikúl, zvýšenej syntéze receptorových proteínov na postsynaptickej membráne a zvýšeniu ich citlivosti. Preto aktivita pozadia neurónov prispieva k výskytu excitácie v nervových centrách.

10) Únava nervového centra (posttetanická depresia, synaptická depresia)- ide o zníženie alebo zastavenie impulzovej aktivity nervového centra v dôsledku dlhotrvajúcej stimulácie jeho aferentnými impulzmi (alebo jeho dobrovoľného zapojenia do procesu excitácie impulzmi prichádzajúcimi z mozgovej kôry). Príčiny únavy nervového centra môžu byť:

Vyčerpanie rezerv vysielača v aferentnom alebo interneuróne;

Znížená excitabilita postsynaptickej membrány (t.j. membrány motora alebo interneurónu) v dôsledku akumulácie, napríklad, metabolických produktov.

Únavu nervových centier preukázal N.E. Vvedensky v pokuse na žabom prípravku s opakovanou reflexnou stimuláciou kontrakcie m. gastrocnemius pomocou dráždenia n. tibialis a n. peroneus. V tomto prípade rytmická stimulácia jedného nervu spôsobuje rytmické kontrakcie svalu, čo vedie k oslabeniu sily jeho kontrakcie až do úplnej absencie kontrakcie. Prepnutie podráždenia na iný nerv okamžite spôsobí kontrakciu toho istého svalu, čo naznačuje lokalizáciu únavy nie vo svale, ale v centrálnej časti reflexný oblúk. Synaptická depresia s predĺženou aktiváciou centra sa prejavuje znížením postsynaptických potenciálov.

11) Tón nervového centra- ide o dlhodobú, miernu stimuláciu nervového centra bez viditeľnej únavy Príčiny tonusu môžu byť:

Prúdy aferentných impulzov neustále prichádzajúce z neadaptívnych receptorov;

Humorálne faktory neustále prítomné v krvnej plazme;

Spontánna bioelektrická aktivita neurónov (automatizácia);

Cirkulácia (dozvuk) impulzov v centrálnom nervovom systéme .

12) Nervové centrum pozostáva z neurónov a sú veľmi citlivé na zmeny v zložení vnútorného prostredia organizmu, čo sa odráža vo vlastnostiach nervových centier. Najdôležitejšie faktory ovplyvňujúce fungovanie nervových centier sú: hypoxia; nedostatok živín (napríklad glukózy); zmena teploty; vystavenie metabolickým produktom; vystavenie rôznym toxickým a farmakologickým liekom.

Rôzne nervové centrá majú nerovnakú citlivosť na účinky týchto faktorov. Neuróny mozgovej kôry sú teda najcitlivejšie na hypoxiu, nedostatok glukózy a metabolické produkty; bunky hypotalamu - na zmeny teploty, obsahu glukózy, aminokyselín, mastných kyselín atď.; rôzne časti retikulárnej formácie sa vypínajú rôznymi spôsobmi farmakologické lieky rôzne nervové centrá sú selektívne aktivované alebo inhibované rôznymi mediátormi.

13) Plasticita nervového centra znamená jeho schopnosť meniť za určitých okolností svoje funkčné vlastnosti. Tento jav je založený na polyvalencii neurónov v nervových centrách. Táto vlastnosť sa prejavuje najmä pri všetkých druhoch poškodení centrálneho nervového systému, keď telo kompenzuje stratené funkcie na úkor zachovaných nervových centier. Vlastnosť plasticity je obzvlášť dobre vyjadrená v mozgovej kôre. Napríklad centrálna paralýza spojená s patológiou motorických centier kôry je niekedy úplne kompenzovaná a predtým stratená motorické funkcie sa obnovujú.

Úvod

1.1 Vlastnosti nervových centier

1.2 Inhibícia v centrálnom nervovom systéme

2. Patologické poruchy vyššej nervovej činnosti. Hystéria. Neurasténia. Psychasténia.

2.1 Vyššia nervová aktivita

2.2 Patologické poruchy vyššej nervovej činnosti

2.3 Hystéria

2.4 Neurasténia

2.5 Psychasténia

Literatúra

Úvod

Účelom tejto práce je odhaliť klasifikáciu vlastností nervových centier, inhibičných procesov, ukázať zložitosť ich fungovania a štúdia; tiež odhaliť ich úlohu vo fungovaní tela, študovať patologické poruchy vyššej nervovej činnosti, ich znaky a príčiny.

Nervové centrá sú súborom nervových štruktúr, ktoré sa podieľajú na regulácii určitých funkcií tela. Môže to byť buď jasne definovaná anatomická štruktúra alebo kombinácia neurónov funkčný znak. Ale všetky majú množstvo špecifických vlastností. Určené návrhom neurónových sietí, štruktúrou a vlastnosťami synapsií.

Prejavy funkčnej patológie vyššej nervovej aktivity sa týkajú predovšetkým mentálne funkcie. Dochádza k oslabeniu analytickej a syntetickej činnosti mozgu, k narušeniu dlhodobej a krátkodobej pamäti, k regulácii emócií a motivácií, k regulácii celkového funkčného stavu mozgu a medzihemisférických vzťahov. Moderné predstavy o mechanizmoch patológie vyššej nervovej aktivity sú založené na zohľadnení úlohy emócií a pamäti; ako aj humorálne faktory pri výskyte patológie.

Poznanie vlastností a patologických porúch vyššej nervovej činnosti pomáha správne realizovať pedagogické vplyvy. A tiež si včas všimnite akékoľvek odchýlky v správaní od normy.

1. Vlastnosti nervových centier. Inhibícia v centrálnom nervovom systéme

1.1 Vlastnosti nervových centier

Reflexná aktivita tela je do značnej miery určená všeobecnými vlastnosťami nervových centier.

Nervové centrum je súbor štruktúr centrálneho nervového systému, ktorých koordinovaná činnosť zabezpečuje reguláciu jednotlivých funkcií organizmu alebo určitý reflexný akt. Myšlienka štrukturálneho a funkčného základu nervového centra je určená históriou vývoja doktríny lokalizácie funkcií v centrálnom nervový systém. Nahradiť staré teórie o úzkej lokalizácii alebo ekvipotenciálnosti vyšších častí mozgu, najmä kôry veľký mozog, prišla moderná myšlienka dynamickej lokalizácie funkcií, založená na rozpoznaní existencie jasne lokalizovaných jadrových štruktúr nervových centier a menej definovaných rozptýlených prvkov analyzujúcich systémov mozgu. Súčasne s cefalizáciou nervového systému rastie špecifická hmotnosť a význam rozptýlených prvkov nervového centra, čím sa zavádzajú významné rozdiely v anatomických a fyziologických hraniciach nervového centra. V dôsledku toho môže byť funkčné nervové centrum lokalizované v rôznych anatomických štruktúrach. Napríklad, dýchacie centrum reprezentované nervovými bunkami umiestnenými v mieche, medulla oblongata, diencephalon a mozgovej kôre.

Nervové centrá majú množstvo spoločných vlastností, ktoré sú do značnej miery determinované štruktúrou a funkciou synaptických útvarov. Vlastnosti nervových centier diskutované nižšie sú vysvetlené niektorými znakmi šírenia excitácie v centrálnom nervovom systéme, špeciálnymi vlastnosťami chemických synapsií a vlastnosťami membrán. nervové bunky. Hlavné vlastnosti nervových centier sú nasledujúce.

1. Jednostrannosť budenia. V reflexnom oblúku, ktorý zahŕňa nervové centrá, sa excitačný proces šíri jedným smerom (od vstupných, aferentných dráh po výstupné, eferentné dráhy). Jednostranné vedenie vzruchu je charakteristické nielen pre chemické synapsie, ale aj pre väčšinu elektrických.

2. Prítomnosť synaptického oneskorenia. Čas reflexnej reakcie závisí najmä od dvoch faktorov: od rýchlosti pohybu vzruchu po nervových vodičoch a od času šírenia vzruchu z jednej bunky do druhej cez synapsiu. Pri relatívne vysokej rýchlosti šírenia impulzu pozdĺž nervového vodiča dochádza k hlavnému času reflexu v synaptickom prenose vzruchu (synaptické oneskorenie). V nervových bunkách vyšších živočíchov a ľudí je jedno synaptické oneskorenie približne 1 ms. Ak vezmeme do úvahy, že v skutočných reflexných oblúkoch sú desiatky po sebe idúcich synaptických kontaktov, trvanie väčšiny reflexných reakcií - desiatky milisekúnd - sa stáva pochopiteľným.

3. Transformácia rytmu excitácie je schopnosť nervových centier meniť rytmus tokov impulzov prichádzajúcich na vstupy neurónu. Pre tento jav existuje niekoľko mechanizmov:

Pokles impulzov môže byť spojený s nižšou labilitou prijímajúceho neurónu v dôsledku dlhej fázy jeho stopovej interpolarizácie;

Nárast impulzov sa vysvetľuje predĺženou depolarizáciou dosahujúcou kritickú úroveň, čo prispieva k vytvoreniu viacerých akčných potenciálov, ako aj zahrnutiu neurónov do dozvukových / cirkulujúcich / excitačných obvodov.

Podobné mechanizmy sa vyskytujú počas reflexných reakcií v závislosti od sily a trvania stimulácie. Zvýšenie týchto stimulačných parametrov vedie na jednej strane k inklúzii väčšieho počtu neurónov / v dôsledku naviazania vyšších prahových neurónov na nízkoprahové /, na druhej strane k výskytu sumačno-transformačných neurónov. transformácie na synaptickom aparáte centrálnych interneurónov.

4. Sumácia excitácie. V práci nervových centier zaujímajú významné miesto procesy priestorovej a časovej sumácie excitácie, ktorej hlavným nervovým substrátom je postsynaptická membrána. Proces priestorového sčítania aferentných excitačných tokov je uľahčený prítomnosťou stoviek a tisícok synaptických kontaktov na membráne nervovej bunky. Priestorová sumácia je spojená s takou vlastnosťou šírenia excitácie, ako je konvergencia. Časový súčet sa nazýva aj sekvenčný súčet. Hrá dôležitú fyziologickú úlohu, pretože mnohé nervové procesy sú svojou povahou rytmické, a preto ich možno zhrnúť, čo vedie k nadprahovej excitácii v nervových asociáciách nervových centier. Procesy časovej sumácie sú spôsobené sumáciou EPSP na postsynaptickej membráne.

5. Aftereffect je pokračovanie excitácie nervového centra po ukončení vzruchov, ktoré k nemu prichádzajú po aferentných nervových dráhach, príčiny následného účinku sú:

dlhodobú existenciu EPSP, ak je EPSP polysynaptický a má vysokú amplitúdu; v tomto prípade sa s jedným EPSP vyskytuje niekoľko AP;

opakované výskyty stopovej depolarizácie, ktorá je charakteristická pre neuróny centrálneho nervového systému;

cirkulácia vzruchu pozdĺž uzavretých nervových okruhov.

Prvé dva dôvody netrvajú dlho - desiatky alebo stovky milisekúnd, tretí dôvod - cirkulácia vzruchu - môže trvať minúty alebo dokonca hodiny. Zvláštnosť šírenia excitácie teda poskytuje ďalší jav v centrálnom nervovom systéme - následný účinok. Tá hrá rozhodujúcu úlohu v procesoch učenia – krátkodobá pamäť.

6. Vysoká únava. Dlhotrvajúce opakované dráždenie receptívneho poľa reflexu vedie k oslabeniu reflexnej reakcie až do úplného vymiznutia, čo sa nazýva únava. Tento proces je spojený s aktivitou synapsií - v tých druhých sa vyčerpávajú rezervy mediátorov, znižujú sa energetické zdroje a postsynaptický receptor sa prispôsobuje mediátorovi. Fyzické reflexy spôsobujú pomerne rýchlu únavu v nervových centrách, zatiaľ čo tonické reflexy sa môžu vyskytnúť bez rozvoja únavy. To vám umožňuje udržiavať svalový tonus po dlhú dobu, čo zase prostredníctvom reverznej aferentácie udržuje tonus nervových centier a poskytuje konštantné impulzy zodpovedajúcim periférnym účinkom.

7. Tón alebo prítomnosť určitej aktivity pozadia nervového centra je daná skutočnosťou, že v pokoji bez špeciálnej vonkajšej stimulácie je určitý počet nervových buniek v stave neustálej excitácie, generujúcej impulz pozadia. tečie. Dokonca aj počas spánku zostáva vo vyšších častiach mozgu určitý počet aktívnych nervových buniek, ktoré tvoria „sentinelové body“ a určujú určitý tón príslušného nervového centra. Tón je vysvetlený takto:

Spontánna aktivita neurónov CNS;

Humorálny vplyv cirkulujúci v krvi biologicky účinných látok ovplyvňujúce excitabilitu neurónov;

Aferentné impulzy z rôznych reflexogénnych zón;

Súčet miniatúrnych potenciálov vznikajúcich v dôsledku spontánneho uvoľnenia vysielacích kvánt z axónov tvoriacich synapsie na neurónoch;

Cirkulácia excitácie v centrálnom nervovom systéme.

Význam aktivity pozadia nervových centier spočíva v zabezpečení určitej počiatočnej úrovne aktívneho stavu centra a efektorov. Táto hladina sa môže zvyšovať alebo znižovať v závislosti od kolísania celkovej aktivity neurónov v nervovom centre-regulátore.

8. Plasticita nervových centier - schopnosť nervových elementov preusporiadať funkčné vlastnosti. Hlavné prejavy tejto vlastnosti sú nasledovné: posttetanická potenciácia a depresia, dominancia, vytváranie dočasných spojení, v patologických prípadoch - čiastočná kompenzácia narušených funkcií.

Posttetanická potenciácia / synaptická facilitácia / je zlepšenie vedenia na synapsiách po krátkej stimulácii aferentných dráh. Krátkodobá aktivácia zvyšuje amplitúdu postsynaptických potenciálov. Úľava sa pozoruje aj pri podráždení /na začiatku/; v tomto prípade sa jav nazýva tetanická potenciácia. Stupeň úľavy sa zvyšuje so zvyšujúcou sa pulzovou frekvenciou; úľava je najväčšia, keď impulzy prichádzajú v intervaloch niekoľkých milisekúnd,

Trvanie posttetanickej potenciácie závisí od vlastností synapsie a charakteru stimulácie. Po jednotlivých stimuloch je slabo vyjadrený, po dráždivej sérii môže potenciácia trvať niekoľko minút až niekoľko hodín.

Význam synaptickej facilitácie zrejme spočíva v tom, že vytvára predpoklady na zlepšenie procesov spracovania informácií na neurónoch nervových centier, čo je mimoriadne dôležité napríklad pre učenie pri rozvoji podmienených reflexov. Opakovaný výskyt reliéfnych javov v nervovom centre môže spôsobiť prechod centra z normálneho stavu do dominantného.

Dominantné je ohnisko (alebo dominantné centrum) zvýšenej excitability v centrálnom nervovom systéme, ktoré je dočasne dominantné v nervových centrách. Podľa A.A. Ukhtomského je dominantné nervové zameranie charakterizované takými vlastnosťami, ako je zvýšená excitabilita, perzistencia a zotrvačnosť excitácie a schopnosť zhrnúť excitáciu.

V dominantnom ohnisku sa ustáli určitá úroveň stacionárneho vzruchu, čo prispieva k sumácii predtým podprahových vzruchov a prechodu do rytmu práce optimálneho pre dané podmienky, kedy sa toto ohnisko stáva najcitlivejším. Dominantný význam takéhoto ohniska (nervového centra) určuje jeho inhibičný účinok na ostatné susedné centrá excitácie. Dominantné ohnisko excitácie k sebe „priťahuje“ excitáciu iných excitovaných zón (nervových centier). Princíp dominancie určuje vytvorenie dominantného (aktivačného) excitovaného nervového centra v tesnom súlade s hlavnými motívmi a potrebami tela v konkrétnom časovom okamihu.

Ak podráždenie pokračuje, potom môže dôjsť k depresii v chemických synapsiách, zrejme v dôsledku vyčerpania vysielača.

Kompenzácia zhoršených funkcií po poškodení jedného alebo druhého centra je výsledkom prejavu plasticity centrálneho nervového systému.

9. Väčšia citlivosť centrálneho nervového systému na zmeny vnútorného prostredia: napríklad na zmeny glykémie, zloženia krvných plynov, teploty, na terapeutický účel rôzne farmakologické lieky. Neurónové synapsie reagujú ako prvé. Neuróny CNS sú obzvlášť citlivé na nedostatok glukózy a kyslíka. Keď hladina glukózy klesne 2-krát pod normálnu hodnotu, môžu sa vyskytnúť záchvaty. Ťažké následky pre centrálny nervový systém spôsobuje nedostatok kyslíka v krvi – od zhoršenej funkcie mozgu až po úplnú smrť neurónov.

10. Konvergencia. Nervové centrá vyšších častí mozgu sú výkonnými zberačmi, ktoré zbierajú rôzne aferentné informácie. Kvantitatívny pomer periférnych receptorových a stredných centrálnych neurónov (10:1) naznačuje významnú konvergenciu („konvergenciu“) multimodálnych senzorických správ k rovnakým centrálnym neurónom. Nasvedčujú tomu priame štúdie centrálnych neurónov: v nervovom centre je značný počet polyvalentných, polysenzorických nervových buniek, ktoré reagujú na multimodálne podnety (svetlo, zvuk, mechanické podráždenia atď.). Konvergencia rôznych aferentných vstupov na bunkách nervového centra určuje dôležité integračné funkcie na spracovanie informácií. centrálne neuróny, teda vysoká úroveň integračných funkcií. Určuje konvergencia nervových signálov na úrovni eferentného článku reflexného oblúka fyziologický mechanizmus princíp „spoločnej konečnej cesty“ podľa C. Sherringtona.

11. Integrácia v nervových centrách. Dôležité integračné funkcie buniek nervových centier sú spojené s integračnými procesmi na systémovej úrovni v zmysle vytvárania funkčných asociácií jednotlivých nervových centier za účelom uskutočňovania komplexných koordinovaných adaptačných integrálnych reakcií organizmu (komplexné adaptívne behaviorálne akty).

Koordinácia v činnosti nervových centier je zabezpečená špecifickými vzormi v interakcii procesov excitácie a inhibície. V tomto prípade hrá inhibícia často vedúcu úlohu pri dosahovaní koordinačnej aktivity centrálneho nervového systému.

1.2 Inhibícia v centrálnom nervovom systéme

Inhibícia je fyziologický proces v centrálnom nervovom systéme, ktorý vedie k oneskoreniu excitácie. Inhibícia sa nemôže šíriť ako excitácia, keďže ide o lokálny proces. Inhibícia nastáva v momente stretnutia dvoch excitácií, z ktorých jedna je inhibičná a druhá je inhibovaná.

Proces inhibície prvýkrát ukázal v roku 1862 ruský fyziológ I. M. Sechenov. Mozog žaby sa rozrezal na úrovni zrakového talamu a odstránili sa mozgové hemisféry. Meral sa čas reflexu na stiahnutie zadnej labky pri ponorení do roztoku kyseliny sírovej (Turkova metóda). Pri aplikácii na rez zrakové hrbolčeky soľný kryštál, predĺžil sa čas reflexu. Kryštál soli, ktorý dráždi zrakové hrbolčeky, spôsobuje vzrušenie, ktoré klesá do miechových centier a brzdí ich činnosť.

Existuje primárna a sekundárna inhibícia. Primárna inhibícia sa pozoruje, keď sa aktivujú špeciálne inhibičné štruktúry, ktoré pôsobia na inhibičnú bunku a spôsobujú v nej inhibíciu ako primárny proces, bez predchádzajúcej excitácie. Primárna inhibícia zahŕňa presynaptickú, postsynaptickú a variáciu postsynaptickej rekurentnej a laterálnej inhibície.

Postsynaptická inhibícia (lat. post za, po niečom + gr. sinapsis kontakt, spojenie) je nervový proces spôsobený pôsobením na postsynaptickú membránu špecifických inhibičných mediátorov (glycín, kyselina gama-aminomaslová) vylučovaných špecializovanými presynaptickými nervových zakončení. Nimi uvoľnený mediátor mení vlastnosti postsynaptickej membrány, čo potláča schopnosť bunky generovať excitáciu. V tomto prípade dochádza ku krátkodobému zvýšeniu permeability postsynaptickej membrány pre ióny K+ alebo CI, čo spôsobuje zníženie jej vstupného elektrického odporu a tvorbu inhibičného postsynaptického potenciálu (IPSP). Výskyt IPSP v reakcii na aferentnú stimuláciu je nevyhnutne spojený so zahrnutím ďalšieho spojenia do inhibičného procesu - inhibičného interneurónu, ktorého axonálne zakončenia uvoľňujú inhibičný transmiter. Špecifickosť inhibičných postsynaptických účinkov bola prvýkrát študovaná na motorických neurónoch cicavcov (D. Eccles, 1951). Následne boli primárne IPSP zaznamenané v interneurónoch miechy a predĺženej miechy, v neurónoch retikulárnej formácie, mozgovej kôre, mozočku a jadrách talamu teplokrvných živočíchov.

Je známe, že pri excitácii stredu flexorov jednej z končatín dochádza k inhibícii stredu jej extenzorov a naopak. D. Eccles objavil mechanizmus tohto javu v nasledujúcom experimente. Podráždil aferentný nerv, čo spôsobilo excitáciu motorického neurónu inervujúceho extenzorový sval.

Nervové impulzy, ktoré dosiahli aferentný neurón v dorzálnom gangliu, sa posielajú pozdĺž jeho axónu v mieche dvoma cestami: do motorického neurónu inervujúceho extenzorový sval, ktorý ho vzrušuje, a pozdĺž kolaterál do intermediárneho inhibičného neurónu, axónu ktorý kontaktuje motorický neurón inervujúci flexorový sval, čím spôsobuje inhibíciu antagonistického svalu. Tento typ inhibície bol zistený v interneurónoch na všetkých úrovniach centrálneho nervového systému počas interakcie antagonistických centier. Nazývalo sa to translačná postsynaptická inhibícia. Tento typ inhibície koordinuje a distribuuje procesy excitácie a inhibície medzi nervovými centrami.

Reverzibilná (antidromická) postsynaptická inhibícia (grécky: antidromeo bežať v opačnom smere) je proces, v ktorom nervové bunky regulujú intenzitu signálov, ktoré prijímajú podľa princípu negatívnej spätnej väzby. Spočíva v tom, že axonálne kolaterály nervovej bunky nadväzujú synaptické kontakty so špeciálnymi interneurónmi (Renshawovými bunkami), ktorých úlohou je ovplyvňovať neuróny, ktoré sa zbiehajú k bunke vysielajúcej tieto axonálne kolaterály. Tento princíp sa používa na inhibíciu motorických neurónov.

Paralelná inhibícia - excitácia sa sama blokuje v dôsledku divergencie pozdĺž kolaterály so zahrnutím inhibičnej bunky pozdĺž jej dráhy a návratom impulzov do neurónu, ktorý bol aktivovaný rovnakým neurónom.

Laterálna postsynaptická inhibícia. Inhibičné interneuróny sú spojené tak, že sa aktivujú impulzmi z excitovaného centra a ovplyvňujú susedné bunky s rovnakými funkciami. V dôsledku toho sa v týchto susedných bunkách vyvíja veľmi hlboká inhibícia. Tento typ inhibície sa nazýva laterálna, pretože výsledná zóna inhibície je umiestnená „nabok“ vzhľadom na excitovaný neurón a je ním iniciovaná. Laterálna inhibícia hrá obzvlášť dôležitú úlohu dôležitá úloha v aferentných systémoch. Laterálna inhibícia môže vytvoriť inhibičnú zónu, ktorá obklopuje excitačné neuróny.

Recipročná inhibícia (lat. reciprocus - vzájomná) je nervový proces založený na skutočnosti, že rovnaké aferentné dráhy, ktorými je excitovaná jedna skupina nervových buniek, zabezpečujú inhibíciu iných skupín buniek cez interneuróny. Recipročné vzťahy excitácie a inhibície v centrálnom nervovom systéme boli objavené a demonštrované N.E. Vvedensky: podráždenie kože na zadnej nohe žaby spôsobuje jej ohýbanie a inhibíciu ohybu alebo predĺženia na opačnej strane. Interakcia excitácie a inhibície je všeobecnou vlastnosťou celého nervového systému a nachádza sa v mozgu aj v mieche. Experimentálne bolo dokázané, že normálny výkon každého prirodzeného motorického aktu je založený na interakcii excitácie a inhibície na rovnakých neurónoch centrálneho nervového systému.

Presynaptická inhibícia (lat. prae - pred niečím + grécky kontakt sunapsis, spojenie) - špeciálny prípad synaptické inhibičné procesy, prejavujúce sa potlačením aktivity neurónov v dôsledku zníženia účinnosti excitačných synapsií aj na presynaptickej väzbe inhibíciou procesu uvoľňovania transmiterov excitačnými nervovými zakončeniami. V tomto prípade vlastnosti postsynaptickej membrány neprechádzajú žiadnymi zmenami. Presynaptická inhibícia sa uskutočňuje prostredníctvom špeciálnych inhibičných interneurónov. Jeho štruktúrnym základom sú axo-axonálne synapsie tvorené axónovými zakončeniami inhibičných interneurónov a axonálnymi zakončeniami excitačných neurónov.

Charakteristickým znakom presynaptickej depolarizácie je jej pomalý vývoj a dlhé trvanie (niekoľko stoviek milisekúnd), a to aj po jedinom aferentnom impulze.

Funkčný význam presynaptickej inhibície pokrývajúcej presynaptické zakončenia, cez ktoré prichádzajú aferentné impulzy, je obmedziť tok aferentných impulzov do nervových centier. Presynaptická inhibícia primárne blokuje slabé asynchrónne aferentné signály a umožňuje prechod silnejších, preto slúži ako mechanizmus na oddelenie intenzívnejších aferentných impulzov od celkového toku. To má pre telo obrovský adaptačný význam, keďže zo všetkých aferentných signálov smerujúcich do nervových centier sú zvýraznené tie najdôležitejšie, najpotrebnejšie pre daný konkrétny čas. Vďaka tomu sú nervové centrá a nervový systém ako celok oslobodený od spracovania menej podstatných informácií.

Sekundárna inhibícia je inhibícia uskutočňovaná rovnakými nervovými štruktúrami, v ktorých dochádza k excitácii. Tento nervový proces je podrobne opísaný v prácach N.E. Vvedenskij (1886, 1901).

Všeobecná centrálna inhibícia je nervový proces, ktorý sa vyvíja pri akejkoľvek reflexnej aktivite a ovplyvňuje takmer celý centrálny nervový systém vrátane centier mozgu. Všeobecná centrálna inhibícia sa zvyčajne prejavuje pred nástupom akejkoľvek motorickej reakcie. Môže sa prejaviť takou malou silou stimulácie, že nedochádza k motorickému efektu. Tento typ inhibície prvýkrát opísal I.S. Beritov (1937). Poskytuje koncentráciu excitácie iných reflexných alebo behaviorálnych aktov, ktoré by mohli vzniknúť pod vplyvom podnetov. Dôležitú úlohu pri vytváraní všeobecnej centrálnej inhibície má želatínová látka miechy.

Niektorí vedci identifikujú iný typ inhibície - inhibíciu po excitácii. Vyvíja sa v neurónoch po ukončení excitácie v dôsledku silnej stopovej hyperpolarizácie membrány (postsynaptická).

Oba známe typy inhibície, so všetkými ich odrodami, zohrávajú ochrannú úlohu. Neprítomnosť inhibície by viedla k vyčerpaniu transmiterov v axónoch neurónov a k zastaveniu aktivity centrálneho nervového systému.

Inhibícia zohráva dôležitú úlohu aj pri spracovaní informácií vstupujúcich do centrálneho nervového systému. Táto úloha je obzvlášť výrazná pri presynaptickej inhibícii.

Inhibícia je dôležitým faktorom pri zabezpečovaní koordinačnej činnosti centrálneho nervového systému.

2. Patologické poruchy vyššej nervovej činnosti. Hystéria. Neurasténia. Psychasténia

2.1 Vyššia nervová aktivita

Vyššia nervová aktivita - zložitý tvarživotne dôležitá činnosť, ktorá zabezpečuje individuálne prispôsobenie správania ľudí a vyšších zvierat meniacim sa podmienkam prostredia. Pojem „vyššia nervová aktivita“ zaviedol I.P. Pavlov ako kontrast ku konceptu „nižšej nervovej aktivity“, ktorá sa uskutočňuje na základe vrodených mechanizmov a je zameraná hlavne na udržanie homeostázy tela v procese. svojho života. Nervové spojenia, ktoré sú základom vyššej nervovej činnosti, sa vytvárajú počas individuálneho života organizmu a prispievajú k obohateniu nadobudnutých skúseností.

Vyššia nervová aktivita človeka a jej charakter do značnej miery závisia od individuálnych charakteristík nervového systému. Kombinácia týchto špecifických vlastností je určená dedičnými vlastnosťami jedinca, jeho životnými skúsenosťami a tradične sa nazýva typ vyššej nervovej činnosti. Pri určovaní tohto typu podľa I.P.Pavlova používajú nasledujúce vlastnosti nervový systém: sila procesov excitácie a inhibície, ich vzájomná rovnováha (inými slovami pomer sily inhibície a sily excitácie) a pohyblivosť (t. j. rýchlosť, s akou môže byť excitácia nahradená inhibíciou), a naopak).

I. P. Pavlov identifikoval štyri hlavné typy vyššej nervovej aktivity:

Typ je silný, ale nevyrovnaný, charakterizovaný prevahou excitačných procesov nad inhibíciou („neobmedzený“ typ) a má cholerický temperament (v súlade s rozdelením typov ľudí podľa temperamentu navrhnutým Hippokratom);

Typ je silný, vyrovnaný, s veľkou pohyblivosťou nervových procesov („živý“, pohyblivý typ), zhodný so sangvinickým temperamentom;

Typ je silný, vyrovnaný, s nízkou pohyblivosťou nervových procesov („pokojný“, sedavý, inertný typ), čo zodpovedá flegmatickému temperamentu;

Slabý typ, charakterizovaný slabým rozvojom excitačných aj inhibičných procesov, patrí k melancholickému temperamentu.

Typ nervového systému určuje stupeň adaptácie organizmu na podmienky prostredia. U zvierat so silným vyváženým typom nervovej sústavy je teda ťažké vyvolať patologickú poruchu vyššej nervovej činnosti – neurózu, alebo rozpad (v terminológii I. P. Pavlova). Obzvlášť častým „dodávateľom“ rôznych neurotických stavov je slabý typ nervového systému. Príčinou patologických porúch vyššej nervovej činnosti môžu byť aj akútne alebo chronické otravy rôznymi toxickými látkami, infekcie, poruchy funkcie jednotlivých orgánov alebo systémov (dýchacie, tráviace, endokrinné a pod.), nepriaznivé podmienky prostredia a pod.

2.2. K patologickým zmenám vo vyššej nervovej činnosti

Medzi patologické zmeny vyššej nervovej aktivity by mali patriť dlhodobé chronické poruchy, ktoré môžu súvisieť tak s organickým štrukturálnym poškodením nervových buniek, ako aj s funkčnými poruchami ich činnosti. Funkčné poruchy vyššej nervovej činnosti sa nazývajú neurózy. Dlhodobé funkčné poruchy vyššej nervovej činnosti sa potom môžu zmeniť na organické, štrukturálne (A. O. Dolin, S. A. Dolina, 1972) a stať sa nezvratnými.

Náuka o reflexnej činnosti centrálneho nervového systému viedla k rozvoju koncepcie nervového centra.

Nervové centrum je súbor neurónov potrebných na realizáciu určitého reflexu alebo reguláciu určitej funkcie.

Nervové centrum by sa nemalo chápať ako niečo úzko lokalizované v jednej oblasti centrálneho nervového systému. Pojem anatomický vo vzťahu k nervovému centru reflexu nie je použiteľný, pretože na realizácii akéhokoľvek komplexného reflexného aktu sa vždy podieľa celá konštelácia neurónov umiestnených na rôznych poschodiach nervového systému. Experimenty s podráždením alebo prerezaním centrálneho nervového systému ukazujú len to, že určité nervové formácie sú potrebné na realizáciu jedného alebo druhého reflexu, zatiaľ čo iné sú voliteľné, hoci sa podieľajú na normálnych podmienkach v reflexnej činnosti. Príkladom je dýchacie centrum, ktoré v súčasnosti zahŕňa nielen „dýchacie centrum“ predĺženej miechy, ale aj pneumotaxické centrum pons, neuróny retikulárnej formácie, kôru a motorické neuróny dýchacích svalov.

Nervové centrá majú množstvo charakteristických vlastností určených vlastnosťami neurónov, ktoré ich tvoria, charakteristikou synaptického prenosu nervových vzruchov a štruktúrou nervových okruhov, ktoré tvoria toto centrum.

Vlastnosti toto sú nasledovné:

1.Jednostranné vedenie v nervových centrách sa dá dokázať podráždením predných koreňov a odstránením potenciálov zo zadných. V tomto prípade osciloskop nezaznamená impulzy. Ak vymeníte elektródy, impulzy budú prúdiť normálne.

2.Oneskorenie vedenia v synapsiách. Vedenie vzruchu pozdĺž reflexného oblúka prebieha pomalšie ako cez nervové vlákno. Je to dané tým, že v jednej synapsii dôjde k prechodu vysielača na postsynaptickú membránu za 0,3-0,5 ms. (tzv. synaptické oneskorenie). Čím viac synapsií v reflexnom oblúku, tým dlhší je čas reflexu, t.j. interval od začiatku stimulácie po začiatok aktivity. Ak vezmeme do úvahy synaptické oneskorenie, vedenie stimulácie cez jednu synapsiu vyžaduje asi 1,5-2 ms.

U ľudí má čas šľachových reflexov najkratšie trvanie (rovná sa 20-24 ms. Pri žmurkacom reflexe je dlhší ako 0 50-200 ms. Čas reflexu pozostáva z:

a) čas excitácie receptora;

b) čas excitácie pozdĺž centripetálnych nervov;

c) čas prenosu vzruchu v centre cez synapsie;

d) čas excitácie pozdĺž odstredivých nervov;

e) čas prenosu vzruchu na pracovný orgán a latentná doba jeho činnosti.

Čas „at“ sa nazýva centrálny čas reflexu.

Pre vyššie uvedené reflexy je to 3 ms. a 36-180 ms. Keď poznáme centrálny čas reflexu a vezmeme do úvahy, že excitácia prejde jednou synapsiou za 2 ms, môžeme určiť počet synapsií v reflexnom oblúku. Napríklad reflex trhavého kolena sa považuje za monosynaptický.

3.Sumár vzruchov. Sechenov po prvýkrát ukázal, že v celom organizme sa môže uskutočniť reflexný akt pôsobením podprahových podnetov, ak dostatočne často pôsobia na receptorové pole. Tento jav sa nazýva dočasná (sekvenčná) sumacia. Príklad - škrabací reflex u psa je možné vyvolať aplikáciou podprahových podnetov s frekvenciou 18 Hz do jedného bodu. Sumár podprahových podnetov možno získať aj vtedy, keď sa na ne aplikujú rôzne body kožou, no zároveň ide o priestorové zhrnutie.

Tieto javy sú založené na procese sčítania excitačných postsynaptických potenciálov na tele a dendritoch neurónov. V tomto prípade sa mediátor hromadí v synaptickej štrbine. V prírodných podmienkach koexistujú oba typy súčtu.

4.Centrálny reliéf. Vznik časovej a najmä priestorovej sumácie napomáhajú aj zvláštnosti organizácie synaptického aparátu v nervových centrách. Každý axón, ktorý vstupuje do centrálneho nervového systému, sa vetví a vytvára synapsie veľká skupina neuróny ( neurálny bazén alebo neurálna populácia). V takejto skupine je zvykom konvenčne rozlišovať medzi centrálnou (prahovou) zónou a periférnou (podprahovou) hranicou. Neuróny umiestnené v centrálnej zóne prijímajú z každého receptorového neurónu dostatočné množstvo synaptické zakončenia, aby reagovali AP výbojom na prichádzajúce impulzy. Na neurónoch podprahovej hranice tvorí každý axón len malý počet synapsií, ktorých excitácia nie je schopná vzrušiť neurón. Nervové centrá pozostávajú z veľkého počtu neurónových skupín a jednotlivé neuróny môžu byť zahrnuté do rôznych nervových bazénov. Vysvetľuje to skutočnosť, že rôzne aferentné vlákna končia na rovnakých neurónoch. Pri spoločnej stimulácii týchto aferentných vlákien sa excitačné postsynaptické potenciály v neurónoch podprahovej hranice navzájom sčítajú a dosahujú kritickú hodnotu. V dôsledku toho sa do procesu excitácie zapájajú aj bunky periférnej hranice. V tomto prípade sa sila reflexnej reakcie celkovej stimulácie niekoľkých „vchodov“ do centra ukáže byť väčšia ako aritmetický súčet jednotlivých stimulácií. Tento efekt sa nazýva centrálna facilitácia.

5. Centrálna oklúzia(blokáda). Opačný efekt možno pozorovať aj pri aktivite nervového centra, kedy súčasná stimulácia dvoch aferentných neurónov nespôsobuje sumáciu excitácie, ale oneskorenie, zníženie sily stimulácie. V tomto prípade je celková reakcia menšia ako aritmetický súčet jednotlivých účinkov. Stáva sa to preto, že jednotlivé neuróny môžu byť zahrnuté v centrálnych zónach rôznych populácií neurónov. V tomto prípade výskyt excitačných postsynaptických potenciálov na telách neurónov nevedie k zvýšeniu počtu súčasne excitovaných buniek. Ak sa sumácia lepšie prejavuje pôsobením slabých aferentných stimulov, potom sú javy oklúzie dobre vyjadrené v prípade použitia silných aferentných stimulov, z ktorých každý aktivuje veľké množstvo neurónov. Tieto efekty sú jasnejšie viditeľné na diagramoch v tabuľkách.

6.Transformácia rytmu vzruchov. Frekvencia a rytmus impulzov prichádzajúcich do nervových centier a impulzov vysielaných na perifériu sa nemusia zhodovať. Tento jav sa nazýva transformácia. V niektorých prípadoch motorický neurón reaguje na jeden impulz aplikovaný na aferentné vlákno sériou impulzov. Obrazne povedané, v reakcii na jediný výstrel nervová bunka reaguje výbuchom. Častejšie sa to deje s dlhým postsynaptickým potenciálom a závisí od spúšťacích vlastností axónového kopca.

Ďalší transformačný mechanizmus je spojený s efektmi sčítania fáz dvoch alebo viacerých excitačných vĺn na neurón – tu sú možné efekty zvyšovania aj znižovania frekvencie vzruchov opúšťajúcich centrum.

7.Následný efekt. Reflexné akty, na rozdiel od akčných potenciálov, nekončia súčasne s ukončením podráždenia, ktoré ich vyvolalo, ale až po určitom, niekedy pomerne dlhom čase. Trvanie následného účinku môže byť mnohonásobne dlhšie ako trvanie podráždenia. Následný účinok je zvyčajne väčší pri silnom a dlhotrvajúcom podráždení.

Existujú dva hlavné mechanizmy, ktoré určujú následný účinok. Prvá je spojená so súčtom stopovej depolarizácie membrány pri častej stimulácii (posttetanická potenciácia), keď nervová bunka pokračuje vo vybíjaní impulzov, napriek tomu, že séria stimulácií sa skončila. Druhý mechanizmus spája následný efekt s cirkuláciou nervových impulzov cez uzavreté neurónové siete reflexného centra.

8. Únava nervových centier. Na rozdiel od nervových vlákien sa nervové centrá ľahko unavia. Únava nervového centra sa prejavuje postupným znižovaním a v konečnom dôsledku úplným zastavením reflexnej odpovede pri dlhšej stimulácii aferentných nervových vlákien. Ak potom aplikujete stimuláciu na eferentné vlákno, efekt sa dostaví znova.

Únava v nervových centrách je spojená predovšetkým s porušením prenosu vzruchu v interneurónových synapsiách. Táto porucha závisí od zníženia zásob syntetizovaného transmitera, zníženia citlivosti postsynaptickej membrány na transmiter a zníženia energetických zdrojov nervovej bunky. Nie všetky reflexné činy sa rýchlo unavia (napríklad proprioceptívne tonické reflexy sa trochu unavia).

9.Reflexný tón nervových centier. Jeho udržiavanie zahŕňa ako aferentné impulzy prichádzajúce nepretržite z periférnych receptorov do centrálneho nervového systému, ako aj rôzne humorálne stimuly (hormóny, oxid uhličitý atď.)

10.Vysoká citlivosť na hypoxiu. Ukazuje sa, že 100 g. nervové tkanivo za jednotku času spotrebuje 22-krát viac kyslíka ako 100 g. svalové tkanivo. Preto sú nervové centrá veľmi citlivé na jeho nedostatok. Navyše, čím vyššie je centrum, tým viac trpí hypoxiou. Pre mozgovú kôru stačí 5-6 minút na to, aby bez kyslíka nastali nezvratné zmeny, mozgové kmeňové bunky vydržia 15-20 minút úplného zastavenia krvného obehu a bunky miechy - 20-30 minút. Pri hypotermii, keď metabolizmus klesá, centrálny nervový systém toleruje hypoxiu dlhšie.

11.Selektívna citlivosť na chemikálie. Vysvetľuje sa to zvláštnosťami metabolických procesov a umožňuje vám nájsť liečivá s cieleným pôsobením.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru/

Nervové centrá a ich vlastnosti

1. Typy a funkcie nervových centier

Nervové centrum je súbor neurónov v rôzne oddelenia Centrálny nervový systém, ktorý zabezpečuje reguláciu akejkoľvek funkcie tela. Napríklad bulbárne dýchacie centrum.

Pre vedenie vzruchu nervovými centrami sú charakteristické tieto znaky:

1. Jednostranné vedenie. Prechádza z aferentného, ​​cez interkalárny, do eferentného neurónu. Je to spôsobené prítomnosťou interneurónových synapsií.

2. Centrálne oneskorenie vo vedení vzruchu. Tie. Vzruch pozdĺž NC je oveľa pomalší ako pozdĺž nervového vlákna. To sa vysvetľuje synaptickým oneskorením. Keďže v centrálnom článku reflexného oblúka je najviac synapsií, rýchlosť vedenia je tam najnižšia. Na základe toho je reflexný čas čas od začiatku vystavenia stimulu do objavenia sa reakcie. Čím dlhšie je centrálne oneskorenie, tým dlhší je čas reflexu. Závisí to však od sily podnetu. Čím je väčšia, tým je čas reflexu kratší a naopak. Vysvetľuje sa to fenoménom súčtu vzruchov v synapsiách. Okrem toho je určený funkčným stavom centrálneho nervového systému. Napríklad, keď je NC unavený, dĺžka reflexnej reakcie sa zvyšuje.

3. Priestorová a časová sumarizácia. Dochádza k časovej sumácii, podobne ako v synapsiách, v dôsledku skutočnosti, že čím viac nervových impulzov prichádza, tým viac neurotransmiterov sa v nich uvoľňuje, tým vyššia je amplitúda EPSP. Preto môže dôjsť k reflexnej reakcii na niekoľko po sebe nasledujúcich podprahových podnetov. Priestorová sumácia sa pozoruje, keď impulzy z niekoľkých neurónových receptorov smerujú do nervového centra. Keď na ne pôsobia podprahové podnety, výsledné postsynaptické potenciály sa sčítajú a v membráne neurónu sa generuje šíriaci sa AP.

4. Transformácia rytmu vzruchu – zmena frekvencie nervových vzruchov pri prechode nervovým centrom. Frekvencia sa môže znížiť alebo zvýšiť. Napríklad rastúca transformácia (zvýšenie frekvencie) je spôsobená rozptýlením a znásobením excitácie v neurónoch. Prvý jav nastáva v dôsledku rozdelenia nervových vzruchov do viacerých neurónov, ktorých axóny potom vytvárajú synapsie na jednom neuróne (obrázok). Po druhé, generovanie niekoľkých nervových impulzov počas vývoja excitačného postsynaptického potenciálu na membráne jedného neurónu. Transformácia smerom nadol sa vysvetľuje súčtom niekoľkých EPSP a objavením sa jedného AP v neuróne.

5. Posttetanická potenciácia je zvýšenie reflexnej odpovede v dôsledku predĺženej excitácie neurónov centra. Pod vplyvom mnohých sérií nervových impulzov prechádzajúcich z vysoká frekvencia cez synapsie. Na interneurónových synapsiách sa uvoľňuje veľké množstvo neurotransmiterov. To vedie k progresívnemu zvýšeniu amplitúdy excitačného postsynaptického potenciálu a dlhodobej (niekoľko hodín) excitácii neurónov.

6. Aftereffect je oneskorenie konca reflexnej odpovede po ukončení stimulu. Súvisí s cirkuláciou nervových impulzov pozdĺž uzavretých okruhov neurónov.

7. Tón nervových centier je konštantný stav zvýšená aktivita. Je to spôsobené neustálym prísunom nervových impulzov do NC z periférnych receptorov, stimulačným vplyvom metabolických produktov a iných humorálnych faktorov na neuróny. Napríklad prejavom tónu zodpovedajúcich centier je tón určitá skupina svaly.

8. Automatita alebo spontánna aktivita nervových centier. Periodické alebo konštantné generovanie nervových impulzov neurónmi, ktoré v nich spontánne vznikajú, t.j. v neprítomnosti signálov z iných neurónov alebo receptorov. Je to spôsobené kolísaním metabolických procesov v neurónoch a účinkom humorálnych faktorov na ne.

9. Plasticita nervových centier. To je ich schopnosť meniť funkčné vlastnosti. V tomto prípade centrum získa schopnosť vykonávať nové funkcie alebo obnoviť staré po poškodení. Základom plasticity N.Ts. spočíva v plasticite synapsií a membrán neurónov, ktoré môžu meniť ich molekulárnu štruktúru.

10. Nízka fyziologická labilita a únava. N.Ts. môže viesť impulzy len s obmedzenou frekvenciou. Ich únava sa vysvetľuje únavou synapsií a zhoršením metabolizmu neurónov.

Nervové centrá majú množstvo spoločných vlastností, ktoré sú do značnej miery determinované štruktúrou a funkciou synaptických útvarov.

1. Jednostrannosť budenia. V reflexnom oblúku, ktorý zahŕňa nervové centrá,

proces budenia sa šíri jedným smerom (od vstupu, aferentných dráh po výstup, eferentných dráh).

2. Ožarovanie vzruchu. Vlastnosti štruktúrnej organizácie centrálnych neurónov, veľké množstvo interneurónových spojení v nervových centrách výrazne modifikuje (mení) smer šírenia excitačného procesu v závislosti od sily stimulu a funkčného stavu centrálnych neurónov. Výrazné zvýšenie sily stimulu vedie k rozšíreniu oblasti centrálnych neurónov zapojených do procesu excitácie - ožarovania excitácie.

3. Sumácia excitácie. V práci nervových centier zaujímajú významné miesto procesy priestorovej a časovej sumácie excitácie, ktorej hlavným nervovým substrátom je postsynaptická membrána. Proces priestorového sčítania aferentných excitačných tokov je uľahčený prítomnosťou stoviek a tisícok synaptických kontaktov na membráne nervovej bunky. Procesy časovej sumácie sú spôsobené sumáciou EPSP na postsynaptickej membráne.

4. Prítomnosť synaptického oneskorenia. Čas reflexnej reakcie závisí najmä od dvoch faktorov: od rýchlosti pohybu vzruchu po nervových vodičoch a od času šírenia vzruchu z jednej bunky do druhej cez synapsiu. Pri relatívne vysokej rýchlosti šírenia impulzu pozdĺž nervového vodiča dochádza k hlavnému času reflexu v synaptickom prenose vzruchu (synaptické oneskorenie). V nervových bunkách vyšších živočíchov a ľudí je jedno synaptické oneskorenie približne 1 ms. Ak vezmeme do úvahy, že v skutočných reflexných oblúkoch sú desiatky po sebe idúcich synaptických kontaktov, trvanie väčšiny reflexných reakcií - desiatky milisekúnd - sa stáva pochopiteľným.

Vysoká únava. Dlhotrvajúce opakované dráždenie receptívneho poľa reflexu vedie k oslabeniu reflexnej reakcie až do úplného vymiznutia, čo sa nazýva únava. Tento proces je spojený s aktivitou synapsií - v tých druhých sa vyčerpávajú rezervy mediátorov, znižujú sa energetické zdroje a postsynaptický receptor sa prispôsobuje mediátorovi.

6. Tón. Tón alebo prítomnosť určitej aktivity pozadia nervového centra je daná skutočnosťou, že v pokoji a bez špeciálnej vonkajšej stimulácie je určitý počet nervových buniek v stave neustálej excitácie, ktorá generuje toky impulzov na pozadí. Dokonca aj počas spánku zostáva vo vyšších častiach mozgu určitý počet aktívnych nervových buniek, ktoré tvoria „sentinelové body“ a určujú určitý tón príslušného nervového centra.

7. Plasticita. Funkčnosť nervového centra môže výrazne modifikovať priebeh reflexných reakcií. Preto plasticita nervových centier úzko súvisí so zmenami účinnosti alebo smeru spojení medzi neurónmi.

8. Konvergencia. Nervové centrá vyšších častí mozgu sú výkonnými zberačmi, ktoré zbierajú rôzne aferentné informácie. Kvantitatívny pomer periférnych receptorových a stredných centrálnych neurónov (10:1) naznačuje významnú konvergenciu multimodálnych senzorických správ k rovnakým centrálnym neurónom. Naznačujú to štúdie centrálnych neurónov: v nervovom centre je značný počet polyvalentných, polysenzorických nervových buniek, ktoré reagujú na multimodálne stimuly (svetlo, zvuk, mechanická stimulácia atď.). Konvergencia rôznych aferentných vstupov na bunkách nervového centra predurčuje dôležité integračné, informačno-spracujúce funkcie centrálnych neurónov, t.j. vysoká úroveň integračných funkcií. Konvergencia nervových signálov na úrovni eferentného článku reflexného oblúka určuje fyziologický mechanizmus princípu „spoločnej konečnej cesty“ podľa C. Sherringtona.

9. Integrácia v nervových centrách. Dôležité integračné funkcie buniek nervových centier sú spojené s integračnými procesmi na systémovej úrovni v zmysle vytvárania funkčných asociácií jednotlivých nervových centier za účelom uskutočňovania komplexných koordinovaných adaptačných integrálnych reakcií organizmu (komplexné adaptívne behaviorálne akty).

10. Vlastnosť dominanty. Dominantné je ohnisko (alebo dominantné centrum) zvýšenej excitability v centrálnom nervovom systéme, ktoré je dočasne dominantné v nervových centrách. Podľa A.A. Ukhtomsky, dominantné nervové zameranie sa vyznačuje takými vlastnosťami, ako je zvýšená excitabilita, perzistencia a zotrvačnosť excitácie a schopnosť zhrnúť excitáciu.

V dominantnom ohnisku sa etabluje určitú úroveň stacionárna excitácia, ktorá prispieva k zhrnutiu predtým podprahových vzruchov a prechodu na rytmus práce, ktorý je pre dané podmienky optimálny, kedy sa toto ohnisko stáva najcitlivejším. Dominantný význam takéhoto ohniska (nervového centra) určuje jeho inhibičný účinok na ostatné susedné centrá excitácie. Dominantné ohnisko excitácie k sebe „priťahuje“ excitáciu iných excitovaných zón (nervových centier). Princíp dominancie určuje vytvorenie dominantného (aktivačného) excitovaného nervového centra v tesnom súlade s hlavnými motívmi a potrebami tela v konkrétnom časovom okamihu.

11. Cefalizácia nervového systému. Hlavný trend v evolučnom vývoji nervovej sústavy sa prejavuje v pohybe, koncentrácii funkcií regulácie a koordinácie činnosti tela v hlavových častiach centrálneho nervového systému. Tento proces sa nazýva cefalizácia výkonnej funkcie nervového systému. Pri všetkej zložitosti vznikajúcich vzťahov medzi starými, starými a evolučne novými nervovými formáciami mozgového kmeňa možno všeobecnú schému vzájomných vplyvov prezentovať nasledovne: vzostupné vplyvy (od základných „starých“ nervových štruktúr po prekrývajúce sa „nové“ ”formácie) majú prevažne vzrušujúci stimulačný charakter, zostupné (od prekrývajúcich sa „nových“ nervových formácií k podkladovým „starým“ nervovým štruktúram) majú depresívne inhibičný charakter. Táto schéma je v súlade s myšlienkou rastu v procese vývoja úlohy a významu inhibičných procesov pri implementácii komplexných integračných reflexných reakcií.

2. Lokalizácia nervových centier

Centrá nervového systému sa delia na kortikálne, subkortikálne a spinálne centrá. V rámci mozgu sa rozlišujú diencefalické, mezencefalické, bulbárne, hypotalamické a talamické centrá. Podľa funkcie rozlišujú vazomotorické, dýchacie, centrá zraku a sluchu, čuch atď.

Existujú aj špecifické centrá, ktoré vykonávajú určité integračné funkcie (centrá reči, písania, prehĺtania, kýchania, defekácie atď.).

Množstvo centier sa vyznačuje pomerne presnou lokalizáciou, napríklad dýchacie centrum sa nachádza na dne kosoštvorcovej jamky. Vazomotorické centrum, slinné centrum a blúdivý nerv a rad ďalších.

Ďalšia kategória centier má rozsiahlejšiu viacúrovňovú lokalizáciu. Platí to pre všetky centrá mentálnych funkcií, motorické centrá, komplexné centrá zmyslových orgánov (zrak, sluch, vestibulárny aparát). Tieto centrá sa nachádzajú v rôzne oddelenia centrálneho nervového systému, sú spojené prostredníctvom projekčných, asociatívnych a polysynaptických spojení do integrovaného systému na vykonávanie jednej fyziologickej úlohy.

Nervové centrá sa vyznačujú množstvom fyziologických znakov, napríklad jednostranným vedením vzruchu, transformáciou rytmu nervových vzruchov, stagnujúcim dominantným charakterom vzruchu, transformáciou rytmu nervových vzruchov, stagnujúcim dominantným charakterom vzruchu. Transformácia rytmu nervových vzruchov, stagnujúci dominantný charakter excitácie, recipročné vzťahy, únava, sumácia a oklúzia.

3. Vlastnosti nervových centier

Morfologická a funkčná definícia nervového centra. Vlastnosti nervových centier.

Nervové centrum je centrálnou časťou reflexného oblúka.

Anatomické nervové centrum je súbor nervových buniek, ktoré vykonávajú spoločnú funkciu a ležia v špecifickej časti centrálneho nervového systému.

Funkčne je nervové centrum komplexným spojením niekoľkých anatomických nervových centier umiestnených v rôznych častiach centrálneho nervového systému a spôsobuje zložité reflexné činy.

A.A. Ukhtomsky nazval takéto asociácie „konšteláciami“ nervových centier. Rôzne anatomické nervové centrá sú spojené do FUS, aby vytvorili špecifický užitočný výsledok.

Nervové centrá tiež priamo reagujú na biologicky aktívne látky obsiahnuté v krvi, ktorá nimi preteká (humorálne vplyvy).

Na identifikáciu funkcií nervových centier sa používa niekoľko metód:

1. metóda elektródovej stimulácie;

2. metóda exstirpácie (odstránenie s cieľom narušiť skúmanú funkciu);

3. elektrofyziologická metóda zaznamenávania elektrických javov v nervovom centre a pod.

Vlastnosti nervových centier do značnej miery súvisia s množstvom synapsií a charakteristikami vedenia vzruchov cez ne. Sú to synaptické kontakty, ktoré určujú základné vlastnosti nervových centier:

1 - jednostranné budenie;

2 - spomalenie vedenia nervových impulzov;

3 - sumarizácia vzruchov;

4 - asimilácia a transformácia rytmu excitácií;

5 - stopové procesy;

6 - únava.

Jednostranné vedenie vzruchu znamená šírenie impulzu iba jedným smerom – od citlivého neurónu k motorickému. Môžu za to synapsie, kde sa informácie prenášajú pomocou neurotransmiterov (mediátorov) z presynaptickej membrány cez synaptickú štrbinu do postsynaptickej membrány. Reverzné vedenie je nemožné, čo zabezpečuje smer informačných tokov v tele.

Spomalenie vedenia impulzov je spôsobené tým, že elektrický spôsob prenosu informácie v synapsiách je nahradený chemickým (vysielačom), ktorý je tisíckrát pomalší. Čas synaptického oneskorenia v motorických neurónoch somatického NS je 0,3 ms. Vo vegetatívnom nervovom systéme je takéto oneskorenie dlhšie, t.j. nie menej ako 10 ms. Mnoho synapsií pozdĺž dráhy nervového impulzu poskytuje celkové oneskorenie, keď sa čas oneskorenia - centrálny čas vedenia - zvýši na stovky.

Sumár vzruchov objavil I.M. Sechenov v roku 1863 v nervovom centre existujú 2 typy súčtu:

1. dočasné;

2. priestorový.

K časovej sumácii dochádza, keď séria impulzov prichádza postupne na postsynaptickú membránu neurónu, ale jednotlivo nespôsobujú excitáciu neurónu. Súčet týchto impulzov dosiahne prahovú hodnotu podráždenia a až potom vyvolá vznik akčného potenciálu.

Priestorová sumácia sa pozoruje, keď do neurónu dorazí súčasne niekoľko slabých impulzov, ktoré celkovo dosiahnu prahovú hodnotu a spôsobia vznik akčného potenciálu.

Mechanizmy dlhodobej pamäte sú založené na zmenách v štruktúre bielkovín. V procese memorovania podľa biochemickej teórie pamäti (H. Hiden 1969) dochádza v molekulách RNA k štrukturálnym spojeniam, na základe ktorých sa budujú modifikované proteíny s odtlačkami predchádzajúcich podnetov. Tieto proteíny sú dlho prítomné v neurónoch, ako aj v gliové bunky.

Asimiláciu a transformáciu rytmu vzruchov v nervových centrách študoval A.A. Ukhtomsky a jeho študenti Golikov, Žukov a ďalší, neuróny sú schopné naladiť sa na rytmus stimulácie, a to ako vyššie, tak aj nižšie. V dôsledku tejto schopnosti sú nervové bunky zladené a spolupracujú v jedinom rytme. To má veľký význam pre interakciu medzi rôznymi nervovými centrami a tvorbu FUS na dosiahnutie určitého priaznivého výsledku. Na druhej strane sú neuróny schopné transformovať rytmus impulzov, ktoré k nim prichádzajú, do svojho vlastného rytmu.

Nervové centrá sú veľmi citlivé na nedostatok kyslíka a glukózy. Bunky mozgovej kôry odumierajú do 5-6 minút, bunky mozgového kmeňa prežívajú 15-20 minút a bunky miechy obnovujú svoje funkcie aj 30 minút po úplnom zastavení zásobovania krvou.

Jednostranné vedenie vzruchu – vzruch sa prenáša z aferentného neurónu na eferentný. Dôvod: chlopňová vlastnosť synapsie.

Oneskorenie vedenia vzruchu: rýchlosť vedenia vzruchu v nervovom centre je oveľa nižšia ako v ostatných zložkách reflexného oblúka. Čím je nervové centrum zložitejšie, tým dlhšie ním prechádza nervový impulz. Dôvod: synaptické oneskorenie. Čas excitácie cez nervové centrum je centrálnym časom reflexu.

Sumácia vzruchu – pri pôsobení jediného podprahového podnetu nedochádza k odozve. Pri vystavení viacerých podprahových podnetov dochádza k odozve. Recepčné pole reflexu je oblasť, kde sa nachádzajú receptory, ktorých excitácia vyvoláva určitý reflexný akt.

Centrálny reliéf - vysvetlený štrukturálnymi znakmi nervového centra. Každé aferentné vlákno vstupujúce do nervového centra inervuje určitý počet nervových buniek. Tieto neuróny sú nervovým bazénom. Každé nervové centrum má veľa bazénov. Každý neurónový fond má 2 zóny: centrálnu (tu aferentné vlákno nad každým neurónom tvorí dostatočný počet synapsií na excitáciu), periférnu alebo okrajovú hranicu (tu počet synapsií nestačí na excitáciu). Pri stimulácii sú neuróny v centrálnej zóne vzrušené. Centrálna facilitácia: pri súčasnej stimulácii 2 aferentných neurónov môže byť odozva väčšia ako aritmetický súčet stimulácie každého z nich, pretože impulzy z nich smerujú do rovnakých neurónov periférnej zóny.

Oklúzia - pri súčasnej stimulácii 2 aferentných neurónov môže byť odpoveď nižšia ako aritmetický súčet stimulácie každého z nich. Mechanizmus: impulzy sa zbiehajú do rovnakých neurónov v centrálnej zóne. Výskyt oklúzie alebo centrálneho reliéfu závisí od sily a frekvencie stimulácie. Pod vplyvom optimálneho stimulu (maximálny stimul (v sile a frekvencii), ktorý spôsobuje maximálnu odozvu) sa objaví centrálna úľava. Pri vystavení pesimálnemu stimulu (so silou a frekvenciou spôsobujúcou zníženie odozvy) dochádza k fenoménu oklúzie.

Posttetanická potencia - zvýšenie odozvy, pozorované po sérii nervových impulzov. Mechanizmus: potenciácia excitácie v synapsiách;

Reflexný následný efekt - pokračovanie reakcie po ukončení stimulu:

1. krátkodobý následný efekt – v priebehu niekoľkých zlomkov sekundy. Dôvodom je stopová depolarizácia neurónov;

2. dlhý aftereffect – v priebehu niekoľkých sekúnd. Dôvod: po ukončení stimulu excitácia naďalej cirkuluje v nervovom centre pozdĺž uzavretých nervových okruhov.

Transformácia excitácie je nesúlad medzi odozvou a frekvenciou aplikovanej stimulácie. Na aferentnom neuróne dochádza k transformácii smerom nadol v dôsledku nízkej lability synapsie. Na axónoch eferentného neurónu je frekvencia impulzov väčšia ako frekvencia aplikovanej stimulácie. Dôvod: vnútri nervového centra sa vytvárajú uzavreté nervové okruhy, cirkuluje v nich vzruch a impulzy sú vysielané do výstupu z nervového centra s vyššou frekvenciou.

Vysoká únava nervových centier je spojená s vysokou únavou synapsií.

Tón nervového centra je mierna excitácia neurónov, ktorá sa zaznamenáva aj v stave relatívneho fyziologického pokoja. Príčiny: reflexný pôvod tonusu, humorálny pôvod tonusu (pôsobenie metabolitov), ​​vplyv nadložných častí centrálneho nervového systému.

Vysoká úroveň metabolických procesov a v dôsledku toho vysoká spotreba kyslíka. Čím sú neuróny vyvinutejšie, tým viac kyslíka potrebujú. Neuróny miechy budú žiť bez kyslíka 25-30 minút, neuróny mozgového kmeňa - 15-20 minút, neuróny mozgovej kôry - 5-6 minút.

Stopové procesy alebo následky znamenajú, že po skončení stimulu ešte nejaký čas pokračuje aktívny stav nervového centra. Trvanie sledovacích procesov je rôzne. V mieche - niekoľko sekúnd alebo minút. V subkortikálnych centrách mozgu - desiatky minút, hodín a dokonca dní. V mozgovej kôre - až niekoľko desaťročí.

Stopové procesy sú dôležité pre pochopenie mechanizmov pamäti. Krátky následný účinok do 1 hodiny je spojený s cirkuláciou impulzov v nervových okruhoch (R. Lorente de No, 1934) a poskytuje krátkodobú pamäť. Mechanizmy dlhodobej pamäte sú založené na zmenách v štruktúre bielkovín. V procese memorovania dochádza podľa biochemickej teórie pamäti (H. Hiden, 1969) k štrukturálnym zmenám v molekulách RNA, na základe ktorých sa budujú modifikované proteíny s odtlačkami predchádzajúcich podnetov. Tieto proteíny sú dlhodobo prítomné v neurónoch, ako aj v gliových bunkách mozgu.

K únave nervových centier dochádza pri dlhšej opakovanej stimulácii pomerne rýchlo. Rýchla únava nervových centier sa vysvetľuje postupným vyčerpaním zásob mediátorov v synapsiách, znížením citlivosti postsynaptickej membrány a jej receptorových proteínov na ne a znížením energetických zdrojov buniek. Výsledkom je, že reflexné reakcie začnú slabnúť a potom sa úplne zastavia.

Rôzne nervové centrá majú rôznu mieru únavy. Strediská ANS, ktoré koordinujú prácu, sú menej unavené vnútorné orgány. Centrá SNS, ktoré kontrolujú dobrovoľné kostrové svaly, sú oveľa viac unavené.

Tón nervových centier je určený skutočnosťou, že v stave pokoja sú niektoré jeho nervové bunky vzrušené. Reverzné aferentačné impulzy z receptorov výkonných orgánov neustále smerujú do nervových centier a zachovávajú ich tón. Centrá ako odpoveď na informácie z periférie posielajú orgánom vzácne impulzy, pričom v nich udržiavajú príslušný tón. Ani počas spánku sa svaly úplne neuvoľnia a sú riadené príslušnými centrami.

Vplyv chemikálií na fungovanie nervových centier je určený chemickým zložením krvi a tkanivového moku. Nervové centrá sú veľmi citlivé na nedostatok kyslíka a glukózy. Bunky mozgovej kôry odumierajú do 5-6 minút, bunky mozgového kmeňa prežívajú 15-20 minút a bunky miechy obnovujú svoje funkcie aj 30 minút po úplnom zastavení zásobovania krvou.

Existovať chemických látok selektívne pôsobenie. Strychnín excituje nervové centrá, čím blokuje fungovanie inhibičných synapsií. Chloroform a éter najskôr vzrušujú a potom potláčajú fungovanie nervových centier. Apomorfín stimuluje centrum zvracania, cititón a lobelín dýchacie centrum a morfín inhibuje jeho fungovanie. Corazol excituje bunky motorickej kôry a spôsobuje epileptické kŕče.

Funkčnosť a vlastnosti nervových centier závisia od stavu vnútorných mechanizmov a vplyvu vonkajších faktorov pôsobiacich na organizmus. Autor: moderné nápady pre plné fungovanie centrálneho nervového systému dôležitý komponent nervových centier je prítomnosť štruktúrnych a funkčných prvkov spätnej väzby, alebo reverznej aferentácie. Ten umožňuje nervovým centrám vykonávať vysoko adekvátnu koordináciu určité funkcie. Porušenie nervových centier je sprevádzané stratou zodpovedajúcich funkcií.

Koncept organizácie a sebaorganizácie v štruktúre a funkciách nervového systému bol najviac rozvinutý v koncepte modulárneho (súborového) dizajnu nervového systému ako základného základu pre konštrukciu funkčné systémy mozog Hoci najjednoduchšou štrukturálnou a funkčnou jednotkou nervového systému je nervová bunka, mnohé údaje z modernej neurofyziológie potvrdzujú skutočnosť, že komplexné funkčné „vzorce“ v centrálnom nervové útvary sú určené účinkami koordinovanej činnosti v jednotlivých populáciách (súboroch) nervových buniek.

vzrušenie centra nervovej pamäte

Bibliografia

1. Ľudská anatómia. Ed. PÁN. Sapina. M.: Medicína, 2003, ročník 2. - 326 s.

2. Atlas anatómie človeka. Ed. R.D. Sinelnikova. M.: Medicína, 2002. t. 3. 762 s.

3. Neurológia (učebnica). Martinov Yu.S., M., 1998. - 432 s.

4. Semenov E.V. Fyziológia a anatómia človeka. M., 2003. - 643 s.

6. Tajomstvá anatómie. Carol Donner, M.: Mir, 2004.-537 s.

7. Funkčná anatómia centrálneho nervového systému. Dorofeev A.A. a kol., Perm, 2004. - 532 s.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Zmyslové orgány alebo analyzátory sú komplexné nervové zariadenia špecializované na vnímanie, vedenie a analýzu. nervové vzrušenie; účel a typy receptorov, nervové vodiče, intermediárne centrá; spojenie medzi afektorovými a efektorovými neurocytmi.

kniha, pridaná 01.09.2012


Histologické znaky štruktúry pulpných nervových vlákien. Pojem a fyziologické vlastnosti synapsií. Obojstranné vedenie vzruchu pozdĺž nervového vlákna. Podstata a štádiá parabiózy. Chemické zmeny v nervových vláknach počas stimulácie.

abstrakt, pridaný 23.06.2010


Vlastnosti organizácie sulcus a gyrus mediálneho a spodného povrchu pravej hemisféry veľkého mozgu. Všeobecný plán štruktúry veľkého mozgu. Činnosť analyzátorov. Nervové centrá gyri. Brocov hlavný limbický lalok. Hipokampus a ich súvislosti.

abstrakt, pridaný 05.10.2014


Liečivé látky, ktoré ovplyvňujú citlivé konce aferentných nervov a neurochemický prenos vzruchu na synapsiách autonómneho a somatického nervového systému. Správna aplikácia liečivé látky, povaha a mechanizmus ich účinku.

návod, pridaný 20.12.2011


Fungovanie mechanizmu podmieneného reflexu na dvoch hlavných nervových procesoch: excitácia a inhibícia. Ožarovanie, koncentrácia a vyvolanie kortikálnych procesov. Interakcia excitačných a inhibičných procesov v centrálnom nervovom systéme.

abstrakt, pridaný 15.11.2010


Vymedzenie predmetu neurovedy. Klinické prejavy hlavných symptómov a syndrómov. Koncept cerebrospinálnej tekutiny. Štruktúra mozgu a miechy. Šľachové reflexy, normálne a patologické. Koncept neurónu a reflexného oblúka.

prezentácia, pridaná 1.10.2013


Úloha centrálneho nervového systému v integračnej, adaptačnej činnosti tela. Neurón ako štrukturálny a funkčná jednotka CNS. Reflexný princíp regulácie funkcií. Nervové centrá a ich vlastnosti. Štúdium typov centrálnej inhibície.

prezentácia, pridané 30.04.2014


Mozgový reflex. Charakteristika pudového a dynamického stereotypu. Pojem reflexná činnosť. Pavlovské učenie: zákony ožarovania a koncentrácie, excitácie a inhibície a ich vzájomná indukcia. Podmienený a nepodmienený reflex.

kurzová práca, pridané 11.10.2010


Základné vlastnosti neurónu. Role iónové kanály membrány pri jeho excitácii (vytvorenie neurónu akčného potenciálu). Synapsia, prenos vzruchu z neurónu na neurón. Elektroencefalogram je štúdium bioelektrických procesov v mozgu. Pojem „rytmus“.

kurzová práca, pridané 20.02.2010


Zvláštny význam patogenetickej terapie na klinike nervových chorôb. Typické patologické procesy v nervovom systéme. Porušenie nervového trofizmu. Generátory patologicky zvýšenej excitácie. Mechanizmus poškodenia neurónov počas cerebrálnej ischémie.

Na základe fyziologických konceptov môže byť umiestnené nervové „centrum“. rôzne úrovne Centrálny nervový systém a podieľajú sa na regulácii akejkoľvek fyziologickej funkcie (dýchanie, trávenie atď.) alebo na vykonávaní akéhokoľvek reflexu.
K funkčným vlastnostiam reflexné centrá zahŕňajú: ožarovanie excitácie; konvergencia a divergencia; zhrnutie; synaptická facilitácia a oklúzia; transformácia rytmu, dozvuk excitácie; tonický stav centier, ich rýchla únava, väčšia citlivosť na nedostatok kyslíka a na účinky niektorých jedov.

Ožarovanie excitácie

Aktívne šírenie vzruchu v centrálnom nervovom systéme, najmä pri silnej a dlhotrvajúcej stimulácii, sa nazýva ožarovanie. Možnosť ožiarenia v centrálnom nervovom systéme je spôsobená prítomnosťou mnohých vetiev procesov (axóny, dendrity) nervových buniek a reťazcov interneurónov, ktoré spájajú rôzne nervové centrá (v dôsledku toho sa excitácia šíri určitým spôsobom a s určitú postupnosť). Hrá dôležitú úlohu pri ožarovaní vzruchov v mozgových štruktúrach.

Zvýšené podráždenie alebo zvýšená excitabilita centrálneho nervového systému je sprevádzaná zvýšeným ožiarením excitácie v ňom. Inhibičné neuróny a synapsie zabraňujú alebo obmedzujú ožarovanie excitácie. Pri podaní strychnínu, ktorý blokuje postsynaptickú inhibíciu, dochádza k silnej excitácii centrálneho nervového systému, ktorá je sprevádzaná kŕčmi všetkých kostrové svaly. Ožarovanie sa môže stať patologickým v dôsledku vzniku silného zamerania excitácie a zmeny vlastností nervového tkaniva, čo zvyšuje šírenie excitácie. Stáva sa to pri epilepsii.

Konvergencia excitácie

Na každom z neurónov centrálneho nervového systému sa zbiehajú rôzne aferentné vlákna. Pre väčšinu neurónov existuje mnoho desiatok a dokonca tisícok takýchto aferentných vstupov. V priemere teda 6000 kolaterál axónov končí na motorických neurónoch, ktoré pochádzajú z periférnych receptorov a rôznych mozgových štruktúr, tvoriace excitačné a inhibičné synapsie. Toto je taký univerzálny jav, môžeme hovoriť o princípe konvergencie v neurónoch a ich spojeniach. Vďaka tomuto javu do toho istého neurónu súčasne vstupujú početné a rôznorodé prúdy vzruchov, ktoré potom podliehajú zložitému spracovaniu a sú prekódované a sformované do jediného vzruchu - axónu, ktorý smeruje k ďalšiemu článku nervovej siete. Konvergencia excitácie na neuróne je univerzálnym faktorom jeho integračnej aktivity.

Existujú multisenzorické, multibiologické a senzoricko-biologické formy konvergencie. V prvom prípade neurón prijíma signály rôznych zmyslových modalít (vizuálne, sluchové, bolesť atď.), V druhom - toky excitácií rôznych biologických modalít (potravinové, sexuálne atď.), V treťom - signalizácia ( vizuálne, jedlo) a iné.

Divergencia excitácie

Divergencia (divergencia) excitácie- schopnosť jedného neurónu vytvárať početné synaptické spojenia s rôznymi nervovými bunkami. Napríklad aferentné vlákna periférnych receptorov, vstupujúce do miechy ako súčasť dorzálnych koreňov, sa ďalej rozvetvujú na početné kolaterály, ktoré idú do miechových neurónov. Vďaka divergencii sa na organizácii môže podieľať tá istá nervová bunka rôzne reakcie a ovládať veľké množstvo neurónov. Zároveň môže každý neurón zabezpečiť širokú redistribúciu impulzov, čo vedie k ožiareniu excitácie. Konvergencia a divergencia spolu súvisia.

Dozvuk excitácie

Cirkulácia vzruchu uzavretými neurónmi a ich okruhmi v centrálnom nervovom systéme sa nazýva dozvuk. Excitácia jedného z neurónov zahrnutých v tomto reťazci sa prenáša na iný (alebo iné) a kolaterály axónov sa opäť vrátia do nervovej bunky atď.

Dozvuk vzruchu sa pozoruje pri takzvanom reflexnom dozvuku, keď sa reflexný akt nekončí hneď po ukončení, ale až po určitom (niekedy dlhom) období a zohráva určitú úlohu aj v mechanizmoch krátkodobého (pracovného) Pamäť. Patrí sem aj kortikálno-subkortikálny dozvuk, ktorý zohráva významnú úlohu pri vyššej nervovej aktivite (správaní) ľudí a zvierat.

Tón nervových centier

Mnohé centrá, t.j. neuróny, ktoré ich tvoria, neustále generujú nervové impulzy. Pochádzajú z efektorov, čo naznačuje existenciu nejakého neustáleho tonického budenia, t.j. tón nervových centier.
Je jednoduchšie zvážiť túto vlastnosť nervového centra na príklade spojenia motorických neurónov (motoneuron pool).
Keď je aferentný svalový nerv stimulovaný nadprahovým jediným stimulom na motorický neurón inervujúci zodpovedajúce svaly, dochádza k monosynaptickému EPSP. V závislosti od počtu synaptických kontaktov a úrovne polarizácie sú niektoré motorické neuróny depolarizované na prahovú úroveň a dochádza v nich k impulzívnemu výboju. Tieto motorické neuróny tvoria takzvanú zónu výboja. Druhá (zvyčajne oveľa väčšia) časť motorických neurónov tohto fondu nedosahuje kritickú úroveň depolarizácie a nie je vybitá, ale počas vývoja EPSP sa spravidla zvyšuje excitabilita týchto „tichých“ neurónov. Tieto neuróny tvoria takzvanú podprahovú zónu nervového centra.
Podprahová zóna sa zvyšuje so zvyšujúcou sa aferentnou stimuláciou oveľa rýchlejšie ako zóna výboja. Navyše pri akejkoľvek intenzite stimulácie je vždy viac podprahových vzruchov neurónov ako tých, ktoré sú vybité, t.j. zodpovedajú impulznej aktivite (pomer približne 80:20).
Ako si môžeme predstaviť tón nervových centier vo svetle týchto údajov? Je zrejmé, že tón centier je určený pomerom neurónov, ktoré sú „tiché“ a neurónov, ktoré sú vybité, t.j. neuróny podprahovej zóny a výbojovej zóny. Ak schematicky znázorníme nervové centrum, ktoré pozostáva z 50 neurónov, potom je tón takéhoto centra oveľa vyšší, keď je impulzová aktivita pozorovaná v 25 neurónoch z 50, ako keď je podráždených len 10 buniek.
Dá sa predpokladať, že čím vyššia je tonická aktivita centra, t.j. čím viac neurónov generuje akčné potenciály v tento moment, tým menej je centrum schopné vyvinúť reflexnú aktivitu v reakcii na dodatočné podráždenie. Stred vľavo je v stave vysokého tónu, ale iba polovica jeho neurónov sa môže „zapnúť“ v reakcii na ďalšie stimuly. Stred vpravo má nízku tonickú aktivitu, ale má väčšie rezervy na „zahrnutie“ do reflexných reakcií. Vskutku, centrá s konštantným tonusom (napríklad jadro blúdivého nervu) majú nižšiu reflexnú excitabilitu, tým vyššiu majú tonickú aktivitu.

Nervové centrá sa ľahko unavia. To sa prejavuje postupným poklesom a dokonca úplným zastavením impulzných výbojov s predĺženou stimuláciou aferentných vlákien. Súčasne podráždenie eferentného nervu (napríklad svalu) stále spôsobuje svalovú kontrakciu. Ak vezmeme do úvahy, že nerv sa prakticky neunaví, potom sa únava, ktorá sa vyvíja, najskôr lokalizuje v nervovom centre. Únava centier je spojená najmä s prudkým narušením synaptického prenosu (zníženie rezerv a syntézy transmitera, zníženie citlivosti na transmiter postsynaptickej membrány, zníženie energetických zásob nervovej bunky a pod.).

Citlivosť nervových centier na hypoxiu. Funkcie nervových centier závisia od ich prísunu kyslíka. Potreba veľké množstvá kyslík (ľudský mozog spotrebuje približne 40-50 ml kyslíka za minútu, t.j. 1/6-1/8 dielu kyslíka, potrebné pre telo v pokoji), nervové bunky, najmä vyššie časti centrálneho nervového systému, sú veľmi citlivé na jeho nedostatok (hypoxia). Úplné alebo čiastočné zastavenie krvného obehu v mozgu vedie k ťažké poruchy jeho činnosti a k ​​odumretiu nervových buniek. Aj krátkodobo prudký pokles krvný tlak v mozgu spôsobí, že človek okamžite stratí vedomie. Bunky mozgovej kôry podliehajú nezvratné zmeny a zomrieť do 5-6 minút po úplnom zastavení krvného obehu; pri teplote 37 ° C sú funkcie buniek v mozgovom kmeni a mieche narušené po 15 a 30 minútach.

Nervové bunky a synapsie sú selektívne citlivé na niektoré jedy, najmä na strychnín, morfín, alkohol, omamné látky (éter, chloroform, barbituráty) a iné, študuje ich neurofarmakológia.