Нервная система

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа №2

Вопросы

1. Кодирование информации в нервной системе

2. Рефлексы продолговатого мозга: вегетативные, соматические

1. Кодирование информации в нервной системе

Кодирование информации в нервной системе подразумевает под собой преобразование воздействия раздражителей (стимулов) на рецепторы того органа чувств, на который направлено действие раздражителя.

Окружающий мир отражается в человеческом сознании по средствам органов чувств, которые входят в разные взаимосвязанные перцептивные системы. Человек обладает зрительной, аудиальной, кожно-мышечная, вестибулярной, обонятельной и вкусовой системами. Прежде чем человек испытает действие того или иного стимула из окружающей среды, сигнал стимула претерпит преобразования в нервный импульс. Нервный импульс, можно назвать универсальным кодом нервной системы.

Нервные импульсы в основном передаются по средствам химических синапсов. Синапс это область контакта нейронов. Когда потенциал действия доходит до конца аксона, до концевых синаптических луковичек, из крошечных пузырьков, или камер, называемых синаптическими пузырьками, выделяется микроскопическое количество содержащихся в них нейротрансмиттеров, которые заполняют синаптическую щель. Нейротрансмиттеры, высвобождаемые в синапсе, либо возбуждают, либо тормозят активность постсинаптического нейрона. Когда потенциал действия запускает механизм возбуждающего синапса, происходит выделение нейротрансмиттеров, возбуждающих нейрон, лежащий по ту сторону синаптического пространства. Напротив, если потенциал действия запускает тормозной синапс, выделяется такой нейротрансмиттер, который ингибирует противолежащий нейрон, в результате чего передача через него потенциала действия становится менее вероятной.

Перцептивные системы имеют свою специфичность и реагируют на определенные стимулы. Для зрительной системы основным стимулом является свет. Свет попадает на сетчатку глаза, которая состоит из в общей сложности двух слоев нервных клеток ганглиозные, непосредственно контактирующих со светом и биполярных, которые связанны со слоем палочек и колбочек. Благодаря рецептивным полям ганглиозных клеток свет преобразуется в нервный импульс. Нервный импульс уходит по аксонам ганглиозных клеток, попадает в латеральное коленчатое тело, которое имеет ретинотопическое расположение аксонов ганглиозных клеток сетчатки, которые образуют синапсы с кластерами нейронов затылочной доли коры головного мозга, где информация в виде нервных импульсов претерпевает ряд образований. Важно отметить, что при прохождении тех или иных этапов обработки нервный импульс уже не остается тем же самым, что до обработки, что является отличительной особенностью от технических системных преобразований.

Аудиальная перцептивная система имеет свои особенности кодирования информации. Данная система воспринимает механические колебания сплошных сред. Преобразования механического колебания начинается с наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Колебания воздействуют на барабанную перепонку, потом усиливается в среднем ухе по средствам взаимодействия молоточка и стремени, а стремя создается колебания в вестибулярном канале, где возмущение базилярной мембраны преобразуется в нервные импульсы по средствам волосковых клетках, которые испытывают на себе колебания базилярной мембраны. Нервный импульс по проводящим путям попадает в медиально-коленчатое тело, где аксоны через синапсы передают кластерам нейронов импульсы для дальнейшей обработки информации и ее переработки. Можно отметить, что представительство нейронов в коре организованно по тонотопическому признаку, т.е. нейроны расположены друг относительно друга в соответствии с тем, с какой области базилярной мембраны поступил нервный импульс.

Рассмотренные перцептивные системы так же могут передавать информацию о величине интенсивности раздражителя.

В вестибулярной системе происходит преобразование информации о положении тела в пространстве. Преобразование информации о положении тела в пространстве, происходит в сферическом и эллиптическом мешочках. Смещение отолитов (статолитов) по инерции вызывает смещение волоков волосковых нервных клеток, в результате чего возникает нервный импульс, которые следует в разные отделы головного мозга, но в основном в мозжечок. За преобразование движения ответственны полукружные каналы, которые как бы расположены в разных координатных плоскостях. Внутри каждого канала есть купол, которые представляется собой скопление волосков волосяных клеток. При неравномерном движении головы купол отклоняется пропорционально в противоположную сторону движения головы, что преобразуется в нервный импульс. Купол приходит в движение только при ускорении или замедлении головы.

Кожно-мышечная сенсорная система пожалуй выделяется своей своеобразной системой организации распределения рецепторов, которая выражается в тонотопической организации нейронов в соматосенсорной коре. Стоит отметить, что и вышерассмотренные сенсорные системы имеют свои особенности распределения рецепторов, но пожалуй выражается данная особенность не так ярко как в кожно-мышечной сенсорной системе. Рецепторы кожно-мышечной сенсорной системы в основном реагируют на любые стимулы и не особенно ярко передают величину стимула. Разные участки кожи имеют разную чувствительность, что отражается на участках нейронов, обрабатывающих информацию, т.е. кончики пальцев имеют большую чувствительность т.к. имеют большее количество рецепторов от чего участки нейронов в соматосенсорной коре больше, чем скажем участки нейронов, которые обрабатывают информацию от рецепторов участка кожи плеча или спины.

Вкусовая перцептивная система преобразует стимулы химической природы в нервные импульсы. Интересно, что участки нейронов обрабатывающие информацию от хеморецепторов вкусовой системы расположены соматосенсорной коре. Как правило, единичная вкусовая клетка реагирует более чем на один вкус. Одни клетки реагируют на большое число стимулов, другие -- на ограниченное число стимулов. Более того, разные клетки могут демонстрировать разную чувствительность по отношению к одному и тому же стимулу. Единичные вкусовые почки могут быть чувствительными ко всем четырем первичным вкусовым стимулам [1]. Можно сделать вывод, что у вкусовых клеток нет нейронной избирательности, что даёт возможность предположить возможность кодирования нервного импульса паттерном, возникшем в общем пучке волокон, а обработка такого нервного импульса происходит на более высоких уровнях нервной системы. В прочем есть еще мнение о том, что нервному волокну может быть присущ некоторая избирательность. На языке можно выделить области восприятия различных вкусов. Нервные волокна таких областей реагирует на более приемлемы для них стимул, лучшим стимул [2]. Лучший стимул заставляется нервный импульс идти быстрее, когда как другие стимулы порождают нервные импульсы с меньшей скоростью, что конечно преобразуется на высших уровнях ЦНС в определенные вкусовые ощущения.

Обонятельная перцептивная система, так же как и вкусовая реагирует на стимулы химической природы. В качестве рецепторов обоняния выступает обонятельный эпителий, который состоит из обонятельных клеток. На одном конце обонятельной клетки имеется утолщение, от которого отходят обонятельные реснички, погруженные в жидкость, покрывающую слизистую оболочку обонятельного эпителия. Полагают, что обонятельные реснички, непосредственно связанные с ними дендритные узелки и слизь являются структурами, играющими роль рецепторов запахов, и осуществляют начальную стадию трансдукции [2]. От обонятельных рецепторных клеток отходят нитевидные нервные окончания, образующие обонятельные нервные волокна, которые связаны с обонятельной луковицей мозга через синаптическую структуру, называемую клубочком. В действительности существует большое количество таких синаптических структур, которые называются клубочками. Нервные волокна, отходящие от разных клубочков, встречаются в обонятельной луковице и в виде обонятельных трактов подходят к другим участкам головного мозга. Следовательно, рецепторные обонятельные клетки не только воспринимают, но и проводят сигнал. В качестве рецепторов они превращают химическую энергию стимула (запаха) в нервный импульс. В качестве проводников возбуждения они через обонятельные нервные волокна передают эти импульсы обонятельному мозгу.

Подытожив можно сказать, что вся информация или значительная ее часть, передаваемая от одного отдела нервной системы к другому, заключена в пространственном и временном распределении импульсных потоков. Передача информации от органов чувств до отделов головного мозга преобразуется определенным образом в соответствии с особенностями той или иной перцептивной системы.

2. Рефлексы продолговатого мозга: вегетативные, соматические

Рефлекторные реакции продолговатого мозга, осуществляемые ядрами черепно-мозговых нервов, можно разделить по характеру эфферентного звена на две группы:

- соматические;

- вегетативные.

Соматические структуры продолговатого мозга связаны с регуляцией мышечных ответных реакций организма с участием ядер продолговатого мозга, где расположены вставочные нейроны, на которые являются главными источниками запуска цепных реакций, связанных с жеванием и глотанием пищи. Например, при жевании осуществляется координация деятельности жевательных мышц, полости рта, языка, за что отвечает активность моторных ядер троичного и подъязычного нервов, когда комок пищи касается неба и основания языка, то это действие инициирует рефлекс глотания. Рефлекс глотания происходит при поступлении нервных импульсов от рецепторов по афферентным путям к центру глотания расположенного в продолговатом мозге и ответной реакции продолговатого мозга по двигательным волокнам подъязычного, троичного, языкоглоточного и блуждающих нервов, которые передают информацию мышцам полости рта, глотки, гортани и пищеводу.

Важную роль в вызове пищевых рефлексов продолговатого мозга играет вкусовая чувствительность. Ответ ЦНС обеспечивается вкусовыми луковицами расположенными в оболочки языка. Вкусовые луковицы луковицы своим основанием контактируют с терминалиями чувствительных нервных волокон. Нервный импульс поступает по афферентным путям в продолговатый мозг по трем основным путям лицевому, языкоглоточному и блуждающему нервам. Нервные импульсы попадают в солитарное ядро. Механизм стимулирования вкусовых рецепторов и передачи нервных импульсов по афферентным путям до сих пор остается загадкой. Возникшие двигательные рефлексы связаны с рядом вегетативных рефлексов, чем обусловлено выделение слюны, желудочного и поджелудочного соков.

Вегетативные структуры продолговатого мозга входят в состав парасимпатической нервной системы. От вставочного нейрона эфферетные пути иннервируют мускулатуру внутренних органов и деятельность желез. Вегетативный ганглий делит эфферентный путь на две части, преганглионарную часть которая идет перед вегетативным ганглиями и постганглионарную часть, которая идет после вегетативного ганглия. Преганглионарная часть эфферентного пути имеет большую длину, а постганглионарная часть имеет малую длину и подходит к эффекторным клеткам. Блуждающий нерв является основным нервом продолговатого мозга, а его ядро состоит из нескольких подразделений. В функциональном отношении блуждающий нерв является секреторным для железистого аппарата и двигательным для гладкой мускулатуры. К вегетативным нервам так же относится ядра лицевого и языкоглоточного нервов.

Вегетативные рефлексы связаны с функции пищеварения, например в сферу иннервации вегетативными структурами входит регуляция секреции слюнных желез, в которой принимают участие ядра лицевого и языкоглоточного нерва.

К соматическим рефлексам относятся шейные тонические рефлексы, описанные Р. Магнусом. Шейные тонические рефлексы хорошо наблюдаются при разрушении вестибулярного аппарат, которые оказывает дополнительное влияние на положение головы в пространстве. Судя по опытам Магнуса с кошками, с перерезанным стволом мозга на уровне шатра мозжечка запрокидывание головы кошки назад вызывает возрастание тонуса мышц возрастание разгибателей передних конечностей с одновременным ослаблением задних, а при наклоне головы наблюдается обратный процесс. Поворот головы вправо или влево вызывает компенсацию движений в виде коллинеарного тонуса направленных соответствующих конечностей. Данный рефлекс получил название «рефлекс вращения по Магнусу».

Глазная мускулатура испытывает влияние шейных рефлексов и является еще одним эффекторным звеном. Рефлекс глазных мышц обеспечивает компенсаторные движения глаз при изменении положения головы. Отклонение головы в ту или иную сторону вызывает движение глазных яблок в противоположном направлении, тем самым сохраняется правильная зрительная ориентация.

Рефлексы вестибулярного аппарата связаны с шейными тоническими рефлексами и дополняют их. Вестибулярные рефлексы по Магнусу подразделяются на статические рефлексы, связанные с поддержанием позы и равновесия тела, и статокинетические, связанные с поддержанием позы при движении. Первые из них связанны с возбуждением рецепторов преддверия, а вторые - рецепторов полукружных каналов. Общим для них является то, что они представляют собой тонические рефлексы.

Особенностью рефлексов первой группы является изменение тонуса мышц при изменении положении тела в пространстве. Основной функцией рефлексов выпрямления является перераспределение тонуса мышц для восстановления нормальной позы в случаи выведения из нее животного.

Вестибулярные рефлексы положения, обусловлены несложными нейронным механизмам, представляют собой простые рефлекторные реакции. нервный система перцептивный вестибулярный

Формирование нервного импульса происходит в преддверии вестибулярного аппарата. На внутренней стенки преддверия, расположены волосковые клетки погруженные в желеобразную массу, в которой находится скопление статолитов (отолитов). Волосковые клетки преддверия деформируются за счет движения статолитов под действием силы тяжести. Максимальное стимулирование проявляется в случаи когда статолиты оттягивают волоски вниз, а когда положение тело находится в нормальном положении, статолиты лежат на волосках.

Рефлекторные реакции положения являются функцией ядер Дейтерса, аксоны которых спускаются в спинной мозг в виде вестибуло-спинального тракта и вызывают моносимпатическое возбуждение мотонейронов разгибательных мышц, сопровождающееся торможением рефлексов [1]. В случаи раздражения вестибулярного аппарата такая незамысловатая нейронная организация обеспечивает необходимое тоническое напряжение мышц. Существует линейная зависимость между углом поворота или наклоном головы и величиной рефлекторного напряжения мышц. Максимальное напряжение экстензоров создается в том случае, когда ось головы животного поднята вверх над горизонтальной плоскостью на 45є. По мере опускания головы напряжение падает, и когда угол достигает 45є вниз от горизонтальной плоскости, напряжение экстензоров становится минимальным [1].

Степень участия мышц, в статических вестибулярных рефлексах, может варьироваться у различных животных.

Более сложными являются вестибулярные рефлексы выпрямления. Рефлексы выпрямления оказывают рефлекторные влияния на шейную мускулатуру, так что перераспределение ее тонуса обуславливает постоянное ориентирование головы в нормально положение. Если, допустим, вывести животное из положения равновесия, то шейные мышцы рефлекторно повернуть голову в первоначальное положение. За поворотом головы следует и все тело животного. Особенно это видно при приземлении кошки на четыре лапы из положения, когда она падает спиной вниз.

Наиболее сложными являются статокинетические рефлексы. Они отвечают за сохранения позы и ориентации животного при изменении скорости во время движения. При ускорении рефлекторное изменение тонуса мышц направлено на сохранение первоначального положения животного, а при замедлении тонус мышц направлен на сохранение движения.

Статокинетические рефлекторные реакции, как и статические, являются очень распространенными и захватывающими практически всю скелетную мускулатуру тела. Очень хорошо они проявляются на глазных мышцах, например при нистагме.

Рефлексы, направленные на поддержание позы организма, связанны с возбуждением рецепторов вестибулярного аппарата и полукружных каналов. Известно, что толщине височной кости имеется сложная сеть каналов, которая называется костный лабиринт. Костный лабиринт включает в свой состав герметически закрытый соединительнотканный лабиринт. Пространство внутри соединительнотканного лабиринта и между ним и костной стенкой заполнено жидкостью, эндолимфой и перелимфой соответственно. Вся система соединительнотканного лабиринта подразделяется на три отдела:

- Улитка;

- Преддверие;

- Три полукружных канала.

В расширении полукружных каналов волосковые клетки образуют в своей совокупности гребешок. Волосковые клетки контактируют с терминалиями аксонов бополярных нейронов, расположенных в чувствительном ганглии в толщине височной кости. Афферентные пути от биполярных нейронов в составе слухового нерва поступают в продолговатый мозг и образуют синаптические связи с клетками соответствующих ядер вестибулярного комплекса. Основным условием возникновения нервного импульса является деформация волосков рецепторных клеток.

Статокинетические слуховые рефлексы имеют различные направления в зависимости от того, рецепторы какого полукружного канала раздражаются. Кратко, выше, уже было описано, как преобразуется движение в полукружных каналах. Стоит сказать, что раздражение рецепторов разных полукружных каналов вызывает рефлекторные реакции и рефлекторные движение которые будут наклонять тело в ту или иную сторону. Конечно же одновременное раздражение рецепторов полукружных каналов будет вызывать более сложные рефлекторные ответы.

Литература

1. Костюк П. Г. Физиология центральной нервной системы. Киев, 1977.

2. Шиффман Х.Р. Ощущение и восприятие. Изд-е 5-е / Под. ред. Е.Строгановой. СПб.: Питер, 2003.-928 с: ил. (Серия «Мастера психологии).

3. Воронова Н.В., Климова Н.М., Менджерицкий А.М. Анатомия центральной нервной системы. Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2003. 98с.:ил.

Размещено на Allbest.ru