Процесс возбуждения

Свойства корковых процессов возбуждения и торможения

Процесс возбуждения

Введение

1 Понятия возбуждения и торможения

2 Свойства корковых процессов возбуждения и торможения

2.1 Иррадиация и концентрация корковых процессов

2.2 Индукция корковых процессов

3 Взаимодействие процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе

Заключение

Список литературы

Введение

Для деятельности центральной нервной системы характерна определенная упорядоченность и согласованность рефлекторных реакций, т. е. их координация.

Взаимодействие двух нервных процессов – возбуждения и торможения, лежащих в основе всех сложных регуляторных функций организма, закономерности их одновременного протекания в различных нервных центрах, а также последовательная смена во времени определяют точность и своевременность ответных реакций организма на внешние и внутренние воздействия.

1 Понятия возбуждения и торможения

Функционирование условно рефлекторного механизма базируется на двух основных нервных процессах: возбуждения и торможения. Достаточно сильное раздражение органа приводит его в активное деятельное состояние – возбуждение.

Возбуждение – свойство живых организмов, активный ответ возбудимой ткани на раздражение. Основная функция нервной системы, направленная на реализацию того или иного способа активации организма. Оно проявляется в мгновенных и существенных сдвигах в процессах обмена веществ, то есть может происходить только в живых клетках.

Первый и притом обязательный признак возникшего возбуждения – электрическая реакция на результат изменений электрического заряда поверхностной мембраны клеток.

Затем наступает специфическая для каждого органа реакция, чаще всего выражающаяся во внешней работе: мышца сокращается, железа выделяет сок, в нервной клетке возникает импульс.

Возбудимость, то есть способность в ответ на раздражение приходить в состояние возбуждения, – одно из основных свойств живой клетки. Исчезновение возбудимости означает прекращение рабочих функций, а в конечном счете, и жизни.

Вызвать состояние возбуждения можно различными раздражителями, например механическими (укол булавкой, удар), химическими (кислота, щелочь), электрическими. Наименьшая сила раздражения, достаточная для того, чтобы вызвать минимальное возбуждение, называется порогом раздражения.

По мере укрепления условного рефлекса происходит усиление тормозного процесса.

Торможение – активный, неразрывно связанный с возбуждением процесс, приводящий к задержке деятельности нервных центров или рабочих органов. В первом случае торможение называется центральным, во втором -периферическим.

В зависимости от природы физиологического механизма, лежащего в основе тормозного эффекта на условнорефлекторную деятельность организма, различают безусловное (внешнее и запредельное) и условное (внутреннее) торможение условных рефлексов.

Торможение безусловное – разновидность коркового торможения. В отличие от условного торможения наступает без предварительной выработки. Включает в себя: 1) индукционное (внешнее) торможение; 2) запредельное (охранительное) торможение.

Внешнее торможение условного рефлекса возникает под действием другого постороннего условного или безусловного раздражителя.

Когда под влиянием какого-нибудь изменения внешней или внутренней среды в коре больших полушарий возникает достаточно сильный очаг возбуждения, то вследствие отрицательной индукции, возбудимость других ее пунктов оказывается пониженной – в той или иной степени в них развивается тормозное состояние.

Индукционное (внешнее) торможение – экстренное прекращение условнорефлекторной деятельности под воздействием посторонних стимулов, биологическое значение его – преимущественное обеспечение ориентировочной реакции на неожиданно возникший раздражитель. Примером такого торможения может служить следующий опыт.

У собаки выработан прочный условный рефлекс на свет электрической лампочки. Величина реакции – 10 капель слюны за 30 секунд изолированного действия раздражителя. Включение одновременно с зажиганием лампочки нового раздражителя (звонка) привело к уменьшению условного рефлекса до 1-2 капель. На повторное действие света (без включения звонка) выделилось 7 капель слюны.

Испробованный еще через несколько минут условный рефлекс на свет лампочки полностью восстановился. Таким образом, под влиянием нового постороннего раздражителя произошло торможение услов¬ного рефлекса, продолжавшееся в течение некоторого времени.

Источником индукционного торможения могут оказаться и раздражения, возникающие в самом организме, например сдвиги в работе пищеварительного аппарата.

При повторном действии одного и того же постороннего раздражителя вызываемый им очаг возбуждения постепенно слабеет, явление индукции исчезает и в результате прекращается тормозящее влияние на условные рефлексы.

Если изолированное действие условного пищевого раздражителя, обычно подкрепляемого через 20 секунд, продолжать 2-3 минуты, выделение слюны прекратится. То же произойдет при чрезмерном усилении раздражения.

Секреция прекращается в результате развившегося торможения. Это можно доказать, пробуя также другие условные раздражители.

Примененные сразу же после удлиненного во времени или чрезмерно сильного раздражения, они вызывают слабую рефлекторную реакцию вследствие иррадиации тормозного процесса на другие клетки коры.

Торможение, развивающееся в корковой клетке под влиянием длительного или сверхсильного раздражения, Павлов назвал запредельным.

Запредельное (охранительное) торможение – торможение, возникаю¬щее при действии стимулов, возбуждающих соответствующие корковые структуры выше присущего им предела работоспособности, и обеспечивающее тем самым реальную возможность ее сохранения или восстановления.

Как индукционное, так и запредельное торможение свойственно не только коре больших полушарий, но и всем другим отделам нервной системы. Существует, однако, вид торможения, встречающийся только в высшем отделе головного мозга. Такое специфическое корковое торможение Павлов назвал условным или внутренним.

Условное (внутреннее) торможение условного рефлекса носит условный характер и требует специальной выработки. Биологический смысл его в том, что изменившиеся условия внешней среды требуют соответствую¬щего адаптивного приспособительного изменения в условнорефлекторном поведении.

При выработке обычного условного рефлекса устанавливается связь раздражаемого пункта с другим возбужденным пунктом коры. При выработке условного торможения действие раздражителя связывается с тормозным состоянием корковых клеток.

Один и тот же раздражитель в зависимости от того, с каким состоянием коры связывается его действие, может привести к образованию либо условного рефлекса, либо условного торможения.

В первом случае он станет положительным условным раздражителем, а во втором -отрицательным.

Развитие торможения легко обнаружить в эксперименте. Так, у собаки предварительно были выработаны прочный условный рефлекс на удары метронома с подкреплением через 3 минуты и условные рефлексы на другие раздражители с подкреплением через 30 секунд.

Затем метроном пускался в ход на 1 минуту и тотчас заменялся другим раздражителем, подкрепляемым через 30 секунд. При такой постановке опыта эффект действия второго раздражителя оказывался резко сниженным, то есть заторможенным.

Очевидно, торможение, развившееся под влиянием, одноминутного действия метронома, захватило и другие участки коры.

Различают четыре вида внутреннего торможения: угасание, дифференцировка, условный стимул, запаздывание.

Если условный раздражитель предъявляется без подкрепления безусловным, то через некоторое время после изолированного применения условного стимула реакция на него угасает. Такое торможение условного рефлекса называется угасательным (угасание).

Угасание условного рефлекса – это временное торможение, угнетение рефлекторной реакции. Спустя некоторое время новое предъявление условного стимула без подкрепления его безусловным вначале вновь приводит к проявлению условнорефлекторной реакции.

Если у животного или человека с выработанным условным рефлексом на определенную частоту звукового стимула (например, звука метронома с частотой 50 в секунду) близкие по смыслу раздражители (звук метронома с частотой 45 или 55 в секунду) не подкреплять безусловным стимулом, то условно рефлекторная реакция на последние угнетается, подавляется. Такой вид внутреннего (условного) торможения называется дифференцировочным торможением (дифференцировка). Дифференцировочное торможение лежит в основе многих форм обучения, связанных с выработкой тонких навыков.

Если условный стимул, на который образован условный рефлекс, применяется в комбинации с некоторым другим стимулом и их комбинация не подкрепляется безусловным стимулом, наступает торможение условного рефлекса, вызываемого этим стимулом. Этот вид условного торможения называется условным тормозом.

Запаздывательное торможение – торможение, наступающее тогда, когда подкрепление условного сигнала безусловным раздражителем осуществляется с большим опозданием (2-3 мин.) по отношению к моменту предъявления условного раздражителя.

2 Свойства корковых процессов возбуждения и торможения

Проведение афферентной волны по рефлекторной дуге вызывает в ее нервных центрах состояние возбуждения или торможения. Эти процессы при определенных условиях могут охватывать и другие рефлекторные центры. Распространение процесса возбуждения на другие нервные центры называют иррадиацией.

Она осуществляется благодаря многочисленным взаимосвязям нейронов одной рефлекторной дуги с нейронами других рефлекторных дуг, так что при раздражении одного рецептора возбуждение в принципе может распространяться в центральной нервной системе в любом направлении и на любую нервную клетку.

Источник: https://mirznanii.com/a/152087/svoystva-korkovykh-protsessov-vozbuzhdeniya-i-tormozheniya

Фундаментальные процессы в цнс

Процесс возбуждения

Горобец

Нейронрождается и умирает молодым. При ушибахмозга погибают нервные клетки.

Существует2 фундаментальных базовых процессанервной клетки:

-процессы возбуждения

-процессы торможения

Закономерностьраспространения возбуждения нервнойклетки

Процессы возбуждения

Возбуждение– это форма ответной реакции на действиераздражителей. Раздражители могут бытькак и с внешней так и с внутреннейстороны.

Из внешней – специфическиераздражители(световая волна, химическийраздражитель). Возбуждения сопровождаютсяинтеграцией волнового, распространяющегосяпотенциала действия.

Внутреннимсодержанием действия является изменениеинтенсивность процессов жизнедеятельностив нервных клетках.

Общие свойства возбудимых тканей

  1. Возбудимость – способность возбуждаться.

  2. Проводимость – способность проводить возбуждение, т.е формировать потенциал действия.

  3. Сократимость – способность развивать силу или напряжение при возбуждении.

  4. Лабильность – (функциональная подвижность) – это способность к ритмической активности.

  5. Способность выделять секрет.

Длянервной ткани процесс возбуждения этоосновная форма проявления жизнедеятельности.Возбуждение передаётся либо черезвставочные нейроны либо прямую передачу.

Проведение импульсов по меилинизированномунерву происходит скачкообразно.Сальтоторная передача отличается темчто у неё очень большая скорость. Вмякотных волокнах скорость возбуженияот 3 до 18 метров в сек.

А в безмякотныхот 1 до 3х метров в сек.

Закономерности распространения возбуждения по нервному волокну:

  1. Непрерывность

  2. Двусторонняя проводимость

  3. Изолированное проведение возбуждения

Существует 3 закона функционирования нервнойклетки:

1)Законсилы – чтобывозникло возбуждение, раздражительдолжен быть достаточно сильным.(Пороговыйили выше порогового). Пороговая сила 20мили вольт.

2)Закон времени– это зависимость пороговой силыраздражителя от времени его действия.

3)Закон градиента– что бы раздражитель вызвал возбуждение,он должен нарастать достаточно быстро.

Передачавозбуждение с одного волокна на другоепроисходит благодаря химич веществам– медиаторам, они синтезируютсявнутриклеточно и выпрыскиваются всинаптическую щель и формируютвозбуждающий постсинаптическийпотанциал(В П С П). Он формируется:

1)Ацетилхолин– медиатор

Онрасширяет проходимость для ионов натрия.

ГенерируетсяВПСП

2)В перерывах между импульсами ацетилхолинразрушается под действием ацетилхалиннойэстеразы разрушается до халина и уксуснойкислоты.

3)Гаммааминомаслянная кислота являетсямедиатором торможения. Взаимодействуетс постсинаптической мембраной. Повышаетсядиффузия кальция, блокируется потокнатрия, при этом калий выходит из клеткив кальций поступает в клетку.

Торможение– это самостоятельная форма электрическойактивности клеточной мембраны(один изактов жизнедеятельности).

Ковалёв

Смирнов,Яковлев«Физиология ЦНС»

Шульговский«Нейрофизиология»

Шульговский«Физиология ЦНС»

Недоспасов«Физиология ЦНС»

Физиология возбудимых тканей

К возбудимым тканямотносят :

– нервную

– мышечную

– железистую ткани

В эту группу ихобъединяет в зависимости от следующихсвойств:

1)Возбудимость– способность возбудимых тканейреагировать на действие раздражителяразвитием специфического процессавозбуждения. Возбуждение– изменение физико–химических свойстввозбудимой ткани под действиемраздражителя. В роле раздражителявыступает любой агент, способный вызватьвидимо ответную реакцию со сторонывозбудимых тканей.

2)Проводимость– это способность возбудимых тканейпроводить раздражение.

3)Рефрактэрность– это временное снижение возбудимости,возникающая в данном образовании сразупосле прохождения волны возбуждения(В первые моменты её наступления). Длякаждого вида возбудимой ткани характернытак же специфические свойства.

Длянервной ткани – это генерация иливоспроизведение нервного импульса длямышечной ткани – сократимость илиспособность менять длину при возникновениираздражителя. Для железистой тканихарактерно выделение особых веществ –секретов. Благодаря усилиям итальянскимучёным в 18 веке Луиджи Гальдбани иАлександра Вольта было открыто явлениебиологического электричества.

Гольдбаниизучая электричесво подвешивал препаратлапки лягушки к балконной решётке. Присоприкосновении нерва препаратапроисходило сокращение мышц лапки, врезультате чего Гольдбани предположилналичие биологического электричества.

В качестве возражения Вольта выдвинулпредположение, что сокращение конечностипроисходит благодаря разности потенциаловмежду металлами, составляющими решётку,в результате Гольдбани ставит второйопыт: на повреждённый участок мышцы, вобласть ахилого сухожилия стекляннымкрючком набрасывается нерв препарата,в результате чего происходит сокращениелапки лягушки.

Однако объяснить природубиоэлектрических явлений стало возможнотолько после использования микроэлектроднойтехники, когда внутрь клетки вводилиэлектроды, не повреждающие структурымембраны. Второй электрод помещали наповерхность мембраны, в результатерегистрировали разность потенциалов,между наружной и внутренней поверхностямимембраны.

Выяснили, что эта разностьпотенциалов связана с физиологическимифункциями ,свойствами и строениеммембраны нервных клеток.

Оказалось, чтомембрана нервных клеток, согласносовременным представлениям, состоитиз двойного слоя липидов, жироподобныхвеществ, который состоит из гидрофильныхголовок, обращённых наружу и внутрьмембраны ,они притягивают к себе водуи гидрофобных хвостов, образующихпромежуточный слой между головками.Гидрофобный слой не пропускаетводорастворимые вещества. В билипидныйслой вмонтированы белковые молекулы вформе глобул, которые могут пронизыватьбилипидный слой насквозь или прободатьего частично снаружи или изнутри. Сбилипидным слоем ассоциирован слойгликокаликса, который обеспечиваетузнавание веществ, поступающих намембрану. Рисунок 1 .Мембрана обладаетопределёнными физиологическимисвойствами:

1) Полупроницаемость– способность биомембраны проводитьтолько определённые вещества, обладающиеопределённым зарядом

2) /Избирательнаяпроницаемость мембраны означает чточерез мембрану вещества может проходитьтолько в определённых концентрациях вопределённом направлении и по специальнымканалам, который предназначены толькодля данного вещества

Функции биологическоймембраны :

  1. Рецепторная функция – заключается в узнавании веществ, поступающих на мембрану нервных клеток. Связь мембраны с определённым веществом осуществляется по принципу ключ к замку, это означает, что данное вещество вступает в химическое взаимодействие со специальным рецептором мембраны клетки. Химическая структура мембранного рецептора специфична по отношению к определённому веществу.

  2. Транспортная функция мембраны – способность мембраны проводить определённые вещества. Различают активные и пассивные виды транспорта

Активный транспортосуществляется против градиентаконцентрации и против электрохимическогоградиента, с участием специальныхмолекул переносчиков и затратамиэнергии.

Пассивный транспортосуществляется по градиенту концентрации,т.е из области большей концентрации вобласть меньшей концентрации сминимальными затратами энергии и поэлектрохимическому градиенту ,т.е отбольшего заряда, в сторону меньшегозаряда.

  1. Разграничительная функция – мембрана нервной клетки отделяет нервную клетку от внеклеточной среды, создавая тем самым внутриклеточную среду.

  2. Барьерная функция – мембрана клетки защищает клетку от механических повреждений

Источник: https://StudFiles.net/preview/2848918/

Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.