План.

Тема: «Высшая нервная деятельность и её становление

Лекция 7

в процессе развития ребенка. Учение об условных рефлексах.»

1. Рефлекс. Рефлекторная дуга.
2. Учение об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных.
3. Условия, необходимые для образования условного рефлекса.
4. Понятие о высшей нервной деятельности.
5. Типы высшей нервной деятельности.
6. Типологические особенности ВНД у детей и подростков.

В основе деятельности нервной системы лежит рефлекс. Рефлекс - реакция организма на раздражения рецепторов, осуществляемая при посредстве нервной системы.

Термин «рефлекс» был впервые введён Р. Декартом в 1649, хотя конкретных представлений о том, как осуществляется рефлекторная деятельность, в то время ещё не было. Такие сведения были получены лишь значительно позже, когда морфологи приступили к исследованию строения и функций нервных клеток (Р. Дютроше, 1824; К. Эренберг, 1836; Я. Пуркине, 1837; К. Гольджи, 1873; С. Рамон-и-Кахаль, 1909), а физиологами были изучены основные свойства нервной ткани (Л. Гальвани, 1791; К. Маттеуччи, 1847; Э. Дюбуа-Реймон, 1848-49; Н. Е. Введенский, 1901; А. Ф. Самойлов, 1924; Д. С. Воронцов, 1924; и др.).

В конце 19 и начале 20 вв. были созданы карты расположения нервных центров и нервных путей в мозге, а также получены сведения об основных рефлекторных процессах и о локализации функций в мозге, с тех пор постоянно пополняемые и расширяемые (И. М. Сеченов, 1863; Н. А. Миславский, 1885; В. М. Бехтерев, 1903; И. П. Павлов, 1903; Ч. Шеррингтон, 1906; А. А. Ухтомский, 1911; И. С. Бериташвили, 1930; Л. А. Орбели, 1932; Дж. Фултон, 1932; Э. Эдриан, 1932; П. К. Анохин, 1935; К. М. Быков, 1941; Х. Мэгоун, 1946; и др.).

Все рефлекторные процессы связаны с распространением возбуждения по определённым нервным структурам - рефлекторным дугам.

Рефлекторная дуга - совокупность нервных образований, участвующих в осуществлении рефлекса. Впервые термин «рефлекторная дуга», или «нервная дуга», введён в 1850 английским врачом и физиологом М. Холлом при описании анатомических составных частей рефлекса.

В рефлекторную дугу входят:

1) нервные окончания, воспринимающие раздражения, - рецепторы. Рецепторы (лат. receptor - принимающий, от recipio - принимаю, получаю), специальные чувствительные образования, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней или внутренней среды организма и передающие информацию о действующем агенте в нервную систему

2) афферентные (центростремительные) нервные волокна - отростки рецепторных нейронов, осуществляющие передачу импульсов от чувствительных нервных окончаний в центральную нервную систему;

3) нервный центр, т. е. нейроны, воспринимающие возбуждение и передающие его эффекторным нейронам через соответствующие синапсы;

4) эфферентные (центробежные) нервные волокна, проводящие возбуждение от центральной нервной системы на периферию;

5) исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса.

Пример : коленный рефлекс возникает при ударе молоточком по плотной связке надколенника (по сухожилию четырехглавой мышцы бедра) ниже коленной чашечки. Рефлекторная дуга : бедренный нерв, II - IV поясничные сегменты спинного мозга. Ответная реакция - сокращение четырехглавого разгибателя бедра и разгибание голени.

Рис. 15 Схема рефлекторной дуги болевого рефлекса.

.Учение об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных.

И.П.Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - врожденные ответные реакции организма, одинаковые у особей данного вида. Они характеризуются постоянной и однозначной связью между воздействием на тот или иной рецептор и определенной ответной реакцией, обеспечивающей приспособление организмов к стабильным условиям жизни.

Безусловные рефлексы осуществляются, как правило, с помощью спинного и низших отделов головного мозга.

Безусловные рефлексы могут быть простыми и сложными. Сложные врожденные безусловно-рефлекторные реакции называются инстинктами . Их характерной особенностью является цепной характер реакций.

Условные рефлексы - приобретенные при жизни организма реакции в ответ на раздражение рецепторов; у высших животных и у человека. Это сложная многокомпонентная реакция, которая вырабатывается на базе безусловных рефлексов с использованием предшествующего индифферентного раздражителя.

Условные рефлексы вырабатываются путем образования временных связей в коре головного мозга и служат механизмом приспособления к сложным изменчивым условиям внешней среды. По современным представлениям, условные рефлексы заканчивается не действием, а восприятием и оценкой его результата (обратная связь). Он имеет сигнальный характер, и организм встречает воздействие безусловного раздражителя подготовленным.

Например, в предстартовый период у спортсменов происходит перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения, и когда мышечная нагрузка начинается, организм уже к ней подготовлен.

Безусловные рефлексы	Условные рефлексы
1. Врожденные, наследственно передающиеся реакции, большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения.	1. Реакции, приобретенные в процессе индивидуальной жизни.
2. Являются видовыми, т.е. свойственны всем представителям данного вида.	2. Индивидуальные.
3. Постоянны и сохраняются в течение всей жизни.	3. Непостоянны - могут возникать и исчезать.
4. Осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг).	4. Являются преимущественно функцией коры больших полушарий.
5. Возникают в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле.	5. Возникают на любые раздражители, действующие на разные рецептивные поля.

Рефлексы. Рефлекторная дуга.

Рефлекс – это реакция организма в ответ на раздражение рецепторов, происходящая при участии нервной системы. Когда на рецептор сенсорного нейрона воздействует адекватный стимул, в нем возникает залп импульсов, запускающих ответное действие, именуемое рефлекторным актом (рефлексом). Рефлексы лежат в основе большинства проявлений жизнедеятельности нашего организма. Рефлекторный акт осуществляет т.н. рефлекторная дуга; этим термином обозначают путь передачи нервных импульсов от точки исходной стимуляции на теле до органа, совершающего ответное действие.

Состав рефлекторной дуги:

1) воспринимающие раздражение рецепторы

2) чувствительные рефлекторные нервные волокна

3) нейроны и синапсы, передающиеся импульсы к эффекторным нейронам

4) эффекторные (двигательные) нервные волокна

5) исполнительный орган

I. Виды рефлекторных дуг по строению:

1. Простая. Дуга рефлекса, вызывающего сокращение скелетной мышцы, состоит по меньшей мере из двух нейронов: чувствительного, тело которого расположено в ганглии, а аксон образует синапс с нейронами спинного мозга или ствола мозга, и двигательного (нижнего или периферического, мотонейрона), тело которого находится в сером веществе, а аксон оканчивается двигательной концевой пластинкой на скелетных мышечных волокнах.

2. Сложная . В рефлекторную дугу между чувствительным и двигательным нейронами может включаться и третий, промежуточный, нейрон, расположенный в сером веществе. Дуги многих рефлексов содержат два и более промежуточных нейрона.

Примеры рефлекторных дуг:

Рефлекторные действия осуществляются непроизвольно, многие из них не осознаются.

1. Коленный рефлекс (простая дуга), например, вызывается постукиванием по сухожилию четырехглавой мышцы в области колена. Это двухнейронный рефлекс, его рефлекторная дуга состоит из мышечных веретен (мышечных рецепторов), чувствительного нейрона, периферического двигательного нейрона и мышцы.

2. Другой пример – (сложная дуга) рефлекторное отдергивание руки от горячего предмета: дуга этого рефлекса включает чувствительный нейрон, один или несколько промежуточных нейронов в сером веществе спинного мозга, периферический двигательный нейрон и мышцу.

Сложные рефлексы.

Многие рефлекторные акты имеют значительно более сложный механизм. Так называемые межсегментарные рефлексы складываются из комбинаций более простых рефлексов, в осуществлении которых принимают участие многие сегменты спинного мозга. Благодаря таким рефлексам обеспечиваются, например, замыкающимся в головном мозге, относятся движения, связанные с поддержанием равновесия. Висцеральные рефлексы, т.е. рефлекторные реакции внутренних органов, опосредуются вегетативной нервной системой; они обеспечивают опорожнение мочевого пузыря и многие процессы в пищеварительной системе.

Коленный рефлекс по-другому называется пателлярным. Безусловный рефлекс, который относится к группе рефлексов растяжения, вызывается легким ударом по сухожилию четырехглавой мышцы бедра под надколенником. При ударе происходит растяжение сухожилия, что заставляет мышцу привести голень к разгибанию.

Рефлекторная дуга

Рефлекс – это ответная реакция нервной системы организма на раздражение извне. Рефлекторная дуга колена включает элементы:

• Рецепторы . Концы аксонов или тельца эпителиальных клеток. Нервное волокно сигнализирует в направлении центра. После принятия сигнала раздражения, происходит возбуждение. Рецепторы размещены в коже, органах. Они являются строительным материалом органов чувств.
• Нервное волокно . Проводит сигнал к центру. Тела нейронов расположены возле головного мозга, в нервных сплетениях в области спинного мозга.
• Нервный центр . Место, откуда сигнал передается с афферентных нейронов эфферентным.
• Эфферентное волокно . Представляет собой длинный отросток центробежного нейрона.
• Эффектор . Орган, реагирующий на раздражение рецептора.

Этапы прохождения нервного импульса

В механизме действия коленного рефлекса характерна одна связь нейронов. Импульс берет свое начало в области проприорецепторов четырехглавой мышцы бедра, которые выполняют функции чувствительных сенсоров. Затем импульс передается в область поясничного отдела.

Замыкание рефлекторной дуги коленного рефлекса происходит на уровне L2-L4, откуда импульс идет на моторные нейроны, которые располагаются возле передних рогов спинного мозга. После этого двигательные волокна передают импульс четырехглавой мышце, разгибающей голень.

Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса

Физиология коленного рефлекса такова. Когда действует раздражитель, чувствительные волокна фиксируют импульс. После этого он передается в эфферентные центры спинного мозга, откуда после мгновенной обработки информации идет обратный сигнал. При достижении мышц сигнал приводит их к сокращению, происходит движение части тела. Если реакция отсутствует, значит, пациент подвержен патологии ткани мышц, мозга, отделов нервной системы.

Причиной отсутствия коленного рефлекса может быть тяжелое эмоциональное состояние пациента.

Описание приемов проверки коленного рефлекса

Проверяет коленный рефлекс невролог, выполняя действия при следующих расположениях пациента:

• Пациента усаживают на стул, при этом одна его нога закинута на другую.
• Врач держит ногу пациента, лежащего на столе под тупым углом.
• Пациент сидит на стуле, ноги опущены.
• Пациент размещается на кушетке в положении лежа, одна нога находится на колене другой.

Невролог легко ударяет неврологическим молоточком по связке надколенника, такое действие приводит к разгибанию голени. В это время пациент должен отключить сознательное контролирование движениями. С этой целью врач может предложить ему выполнение мысленных операций. Оценивают коленный рефлекс по величине отклонения нижней конечности. Какой способ проверки рефлекса колена применить, выбирает врач.

Отклонения

В норме рефлекс коленного сустава характеризуется усредненной степенью реакций сухожилия, что получило название норморефлексия. При нарушениях функций нервной системы наблюдается сбой прохождения сигнала, что ведет к развитию следующих состояний:

Гиперрефлексия

Проверка фиксирует максимальный разгиб голени. Подобное явление часто бывает результатом отклонений, сопровождающихся раздражением двигательных волокон:

• Интоксикаций.
• Полиневритов.
• Радикулитов.

Также гиперрефлексия наблюдается у здоровых людей невротического склада.

Гипорефлексия

Характеризуется слабой реакцией колена на раздражитель по причине сбоя проводимости рефлекторной дуги. Резкое снижение веса человека, инфекционные болезни провоцируют истощение нейронов и сбой функций клеток. Причиной исчезновения реакции также является перенесенный наркоз.

К отсутствию рефлекса могут привести патологии головного мозга

Арефлексия

Наиболее часто встречается при патологиях центральной нервной системы. При арефлексии реакция на раздражитель не проявляется. Причиной ее отсутствия часто является паралич. Временная арефлексия появляется, если пережата бедренная артерия, при наркозе, во время приступа эпилепсии. Изменение силы рефлекса колена является свидетельством патологии нервной системы.

Составные компоненты рефлексов растяжения

Характеристикой рефлексов растяжения являются динамический и статический компоненты. Статистический компонент оказывает действие во время растяжения мышцы. Длительность динамического компонента – краткосрочна, возникает в результате изменения длины мышцы.

Виды мышечных волокон

Мышечные волокна, принимающие участие в коленном рефлексе:

• Ядерные цепочечные волокна. Благодаря своему строению, обеспечивают статический компонент. Тонкие длинные волокна характеризуются равномерным растяжением. При их растянутости окончания нейронов дуги значительно повышают частотность сигналов, что является механизмом статического компонента.
• Ядерные сумчатые волокна. Посередине имеют выпуклость, вокруг которой обвиты окончания нервов, несущих сигнал о наступившем растяжении. Середина волокна способна быстро удлиняться при его растягивании. Боковые стороны волокна оказывают сопротивление быстрому растягиванию, но растягивание все-таки происходит при нахождении волокна в растянутом виде на протяжении короткого времени.

Из этого следует, что если на волокна оказать воздействие быстрым растяжением, середина возьмет на себя львиную долю растяжения, при растягивании боковых частей, произойдет сокращение середины. Нервное окончание вначале подает интенсивные сигналы, затем частотный поток импульсов снижается по причине растяжения боковых частей, а середина опять становится короче.

Растяжение сухожилия как обязательное условие проявления коленного рефлекса

Можно провести эксперимент с целью раскрытия особенности рефлексов спинного мозга. Известно, что растяжение сухожилия приводит к разгибанию нижней конечности в колене. При демонстрации рефлекс ослабеет, если нога будет зажата испытуемым. Для отвлечения ему предлагают сжать руки в замок.

При проведении опыта производят удар медицинским молоточком по сухожилию. Если удар не приводит к растяжению сухожилия, реакция не проявится. Из этого можно сделать выводы: рефлекс колена происходит лишь в том случае, если присутствует сухожильное растягивание, когда импульсы поступают в спинной мозг, после чего по двигательным нейронам поступают в спинной мозг.

Нужно ли лечить отклонения?

Гиперрефлексия, гипорефлексия не являются самостоятельными болезнями, они только сигнализируют о поражении ЦНС. Устранить нарушения функции каждого звена коленного рефлекса возможно следующими способами:

• При поражении инфекцией головного мозга проводят лечение антибиотиками.
• Если проявляются психические расстройства, применяются блокаторы психики.
• При диагностировании радикулита, проводят лечение противовоспалительными стероидами.
• При параличе ног, вызванном кровоизлиянием, проводят постинсультную терапию.
• При наличии интоксикации показана очистка организма.

Установить причину нарушения коленного рефлекса важно для соответствия последовательности лечения заболевания, вызвавшего патологию. Изучение причин после обозначения нарушений коленного рефлекса включает аппаратные исследования и лабораторную диагностику.

При разрыве нервных волокон, что привело к параличу, выполняется хирургическое сшивание

Особым методом лечения нарушений рефлекса колена является массаж, а также лечебная гимнастика. Полезны занятия в бассейне. При сбое чувствительности колена требуется постоянное наблюдение, так как повышен риск наличия скрытых патологий. Ведение здорового образа жизни, устранение стрессовых ситуаций способствуют получению положительного результата при лечении нарушений коленного сустава, который сохраняется на всю жизнь.

Рефлекторная дуга состоит из нервного звена, которое воспринимает сигнал о раздражении (рецептора), а также центростремительного нервного волокна или афферентного звена в виде отростков рецепторных нейронов. Данные отростки обеспечивают передачу нервных импульсов от чувствительных нервов по спинному мозгу в центральную нервную систему. Помимо этого, в состав рефлекторной дуги входят центральное звено и эфферентное звено, передающее импульс от нервного центра эффектору – исполнительному органу, изменяющему свою деятельность в зависимости от вида рефлекса.

Рефлекторные дуги бывают моносинаптическими, двухнейронными и полисинаптическими (содержащими три и более нейронов).

Благодаря самой простой рефлекторной дуге, человек способен автоматически адаптироваться к малейшим изменениям окружающей его среды. Передача нервного импульса по ней позволяет вовремя отдернуть руку от горячей поверхности или перестроить размер зрачка при изменившемся освещении. Кроме того, в функции рефлекторной дуги входит регуляция процессов, протекающих внутри организма, что делает ее незаменимым условием сохранения стабильности гомеостаза (внутренней среды организма) и его постоянного поддержания на нужном уровне.

Принцип действия

Полученный нервный импульс проходит от рецептора по афферентному нейрону в чувствительный спинной мозг, где его обрабатывают дендриты эфферентного нейрона и передают на определенную железу или мышцу. Наиболее простым примером рефлекторной реакции являются коленные рефлексы, возникающие при постукивании молоточком терапевта. Полисинаптическая рефлекторная дуга, включающая в себя три и более сенсорных, двигательных и вставочных нейронов, проводит спинальный рефлекс не через головной мозг, а через спинной.

Тела сенсорных нейронов рефлекторной дуги расположены в спинномозговом узле, а тела двигательных и вставочных нейронов – в сером веществе спинного мозга.

Часто сенсорные нейроны полисинаптической дуги передают информацию, прошедшую через вставочные нейроны, прямо в головной мозг, который обрабатывает полученные данные и накапливает их, чтобы использовать в дальнейшем. При этом нервные центры рефлекторной дуги способны утомляться, в результате чего проведение импульса может ослабевать и даже полностью прекращаться на некоторое время – тогда как нервные волокна не утомляются практически никогда.

Рефлекс. Рефлекторная дуга и кольцо.

Функциональным проявлением нервной системы является рефлекс.

Рефлекс - это ответная реакция организма на изменения внешней или внутренней среды при обязательном участии нервной системы .

По природе возникновения рефлексы бывают:

1) Безусловные (врожденные) рефлексы - это наследуемая, неизменная реакция организма на раздражители (из внешней или внутренней среды), осуществляемые при участии подкорковых структур.

2) Условный (приобретенный) рефлекс - это приспособительная деятельность организма, осуществляемая при участии высших отделов ЦНС. Он является благоприобретенным, свойственный отдельному индивидууму.

Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней и внутренней среды.

Структурной основой рефлекса - являются рефлекторная дуга и рефлекторное кольцо.

Структурными элементами рефлекторной дуги и кольца являются нейроны, которые контактируют друг с другом с помощью синапсов. Рефлекторная дуга - это путь, по которому проходит возбуждение при осуществлении рефлекса.

Любая рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:

1.Рецепторы - это чувствительные нервные окончания, которые выполняют 2 основные функции: а) воспринимающую - воспринимают раздражение; б) кодирующую - любая Е внешнего раздражителя трансформируется в электрическую.

Условно они разделяются на:

А) экстерорецепторы- реагируют на изменения внешней среды (кожные, зрительные, слуховые, обонятельные),

Б) интерорецепторы- на изменения внутренней среды организма (хеморецепторы, барорецепторы, механорецепторы и т.д.).

В) проприерецепторы- рецепторы мышц, сухожилий и суставов

2. Афферентный путь (центростремительный, чувствительный )- представлен чувствительным нейроном и его отростками, по которым возбуждение проходит от рецепторов в ЦНС.

3. Нервный центр - это совокупность нейронов, расположенных на разных этажах ЦНС и объединенные выполнением специфических функций. Регуляция одной и той же функции может осуществляться несколько нервными центрами.

Функции : а) воспринимающая; б) проводниковая; в) обеспечивает обработку информации. г) определяет программу будущего рефлекторного акта

4.Эфферентный (центробежный, двигательный) путь – представлен волокнами двигательного нейрона, по которым возбуждение от н.ц. поступает к рабочему органу.

5.Рабочий орган - осуществляет специфическую ответную реакцию.

Функции р.д. - запускающая. Приспособление идет сразу или постепенно- информация от рабочего органа направляется вновь в н.ц., там корректируется и вновь отправляется на рабочий орган, поэтому представление о рефлекторной дуге расширено до понятия рефлекторного кольца.

Рефлекторное кольцо с остоит из 7 звеньев: 5 из них- это звенья р.д.;

6) рецепторы рабочего органа- функции: воспринимающая и кодирующая.

и 7) Обратно-афферентный путь- путь, по которому информация от рецепторов рабочего органа передается вновь в ЦНС (проводниковая функция).

Рефлекторное кольцо - это путь, по которому проходит возбуждение от внешних рецепторов через ЦНС к рабочему органу, и от рецепторов рабочего органа вновь в ЦНС.

Р.К . замыкается в ЦНС и обеспечивает и запускающую функцию (прямые связи) и контролирующую (обратные связи) . Р.К. работает всегда.

В пределах рефлекторного кольца имеются 2 механизма передачи информации:

1.Электрический механизм (рефлекторный, нервный) – с помощью нервных импульсов по мембранам нервных клеток.

2. Химический (гуморальный) механизм - с помощью веществ переносимых кровью.

Схема рефлекторной дуги и кольца

Структуры нервного центра:

1. Спинной мозг- это центр, который отвечает за работу (движение) всех мышц тела, за исключением мышц головы и шеи.

2. Продолговатый мозг- это вегетативный центр, который обеспечивает безусловные жизненно-важные рефлексы (работу сердца, частоту дыхания, здесь находятся центры защитных рефлексов (чихания, кашля, рвоты) и т.д.).

3. Мозжечок- обеспечивает координацию движений и стабилизирует работу пищеварительного тракта, сердечно-сосудистой системы и дыхания.

4. Варолиев мост- здесь находится главный пневмотаксический центр, регулирующий работу продолговатого мозга, его центр регуляции дыхания.

5. Средний мозг- он является двигательным центром, но управляет только мышцами шеи и головы.

6. Промежуточный мозг - является главным координирующим центром работы ВНС; через железы внутренней секреции регулирует обмен веществ; здесь располагаются рецепторы, улавливающие изменения температуры (терморецепторы), осмотического давления (осморецепторы) и состава крови (глюкорецепторы); он участвует в эмоциональном поведении; здесь находятся центры жажды и голода.

7. Кора больших полушарий мозга - здесь находятся центры, контролирующие все безусловные рефлексы, а также те, которые участвуют в образовании условных рефлексов.