Высшая нервная деятельность 5

Кожные анализаторы температурной и тактильной чувствительности, строение. Физиологические механизмы деятельности.

Кожные анализаторы тактильной чувствительности определяют тактильные ощущения, которые делятся на ощущения прикосновения, давления, вибрации и зуда.

Причина их возникновения в раздражении рецепторов, представляющих из себя свободные концы нервных сплетений, либо специальные нервные образования: тельца Мейснера на поверхности кожи, лишенной волос, и тельца Пачини в глубоких слоях кожи. Волоски на коже представляют собой рычаги, которые увеличивают силу воздействия чего-либо на кожу.

а - разрез Фатер-Пачиниева тельца кожи человека: 1 - внутренняя колбочка; 2 - нервное волокно. б - разрез тельца Мейснера из сосочка кожи пальца человека: 1 - эпителий; 2,3 - нервные волокна; 4 - капсула.



1 — свободные нервные окончания в эпидермисе; 2 — осязательные тельца Меркеля (главным образом в эпидермисе): 3 — осязательное тельце Мейсснера; 4 — нервное сплетение вокруг волосяной луковицы; 5 — чувствительное к холоду тельце (или колба) Краузе; 6 — фатерпачиниево тельце, чувствительное к давлению.

Тактильные рецепторы располагаются в определённых точках соприкосновения. Месторасположение этих точек определяется раздражением, которое наносится тонким волоском прибора - эстезиометра. Если взаимодействие волоска с кожей минимально, то ощущение прикосновения появится при условии, что кончик волоска совпадёт с такой точкой.

Количество точек прикосновения различается в зависимости от участка кожи. Так максимум их наблюдается в кончиках пальцев и языке. Сами тактильные ощущения соединены с волокнами, по которым идётвозбуждение от тактильных рецепторов. Появляются тактильные ощущения, в связи с возбуждением коры в области задней центральной извилины, которая представляет собой корковый конец кожного анализатора. Отличающиеся участки кожи представлены в коре пространственно различающимися точками, но элементарное соответствие между поверхностью кожи и площадью корковой проекции отсутствует. Так, например, в коре больше всего рецепторов пальцев рук.

Пространственная локализация тактильных ощущений тоже различается: на кончике языка две разные точки воспринимаются на расстоянии 1 — 2 мм. На спине и плечах это расстояние увеличивается до 50 — 60 мм. Если выразить величину среднего порога чувствительности кожи к давлению в абсолютных цифрах, то она колеблется в пределах от 1,13 до 4,3 г на 1 мм2. При нагревании кожи чувствительность повышается, при охлаждении соответственно уменьшается.

Локализация тактильных раздражений регистрируется весьма точно. Вопрос этот изучался Вебером. Прикасаясь к коже циркулем и разводя его ножки больше или меньше, он отмечал, на каком расстоянии между ножками регистрируются раздельные ощущения. На кончике языка ощущения раздельно регистрировались при расстоянии в 1,1 мм между ножками циркуля, на поверхности пальцев — 2,2 мм, на средней линии шеи и спины — 67,7 мм. Различать тактильные раздражения можно не только по месту приложения раздражителя, но и по его силе.

Ощущения давления появляются из-за сильного действия раздражителя на кожу, что происходит из-за деформации кожного покрова. Если давление распределяется равномерно, то такое ощущение не появляется. Важное значение принадлежит скорости деформации кожного покрова.

А вот вибрация возникает из-за ритмичных раздражений рецепторов. Высшего развития вибрационная чувствительность достигает у глухих, и в определённой степени восполняет слух.

Температурные ощущения представляют собой отображение уровня тепла тела и появляются при воздействии на кожу предметов с температурой отличной от температуры кожи. Терморецепторы могут подвергаться раздражению, кроме прямого контакта, ещё и по причине лучистого теплообмена между кожей и предметом.

Температурные ощущения разделяются на ощущения тепла и холода.

Тепловые ощущения появляются, если температура выше температуры тела, тогда раздражаются специальные рецепторы тепла, под которыми обычно понимают тельца Руффини. Xолодовые ощущения возникают при температуре ниже температуры тела, что связывается с раздражением специальных рецепторов холода, вероятно колб Краузе.

Специализацию тепловых и холодовых рецепторов можно доказать существованием отдельных тепловых и холодовых точек. Для этого применяют специальный термоэстезиометр, состоящий из трубки и термометра. Тонкое окончание даёт возможность наносить точечные тепловые раздражения. Тепловые и холодовые точки аналогично реагируют и на раздражение током.

Количество тепловых и холодовых точек так же зависит от участка кожи, причем оно подвергается изменению из-за раздражителя, воздействующего на рецептор. Например, при обогреве кожи количество тепловых точек увеличивается. Происходит это благодаря рефлекторной настройке рецептора, находящегося в зоне задней центральной извилины.

Особенности температурных ощущений зависят и от удельной теплоемкости предмета. Железо и дерево, нагретые до одной и той же температуры, вызывают разные эффекты - железо кажется горячее.

Точка отсчёта, от которой зависит возникновение холодовых и тепловых ощущений, может сдвигаться. Так, если погрузить одну руку в сосуд с горячей, а другую руку в сосуд с холодной водой, то при последующем погружении обеих рук в сосуд со средней температурой воды в каждой руке возникнут разные ощущения: рука, находившаяся в сосуде с холодной водой, воспримет воду с средней температурой как теплую, а находившаяся в сосуде с горячей водой—как холодную.

Возникновение температурных ощущений связывается с работой корковой части кожного анализатора, поэтому его можно вызывать условно-рефлекторным путем. Если тепловому раздражению подвергнуть кожу кисти руки следом за действием света, то после ряд сочетаний применение света вызывает ощущение тепла, причем с расширением сосудов руки. Температурные ощущения в ответ на условный раздражитель возникают и при анестезии кожи - когда рецепторы кожи выключены.

Развитие и улучшение морфофизиологических функций и самого организма в целом зависят от их способности к дальнейшему развитию, что имеет по большей часи генетическую основу и крайне важно для достижения необходимых показателей физической и умственной работоспособности. При этом способность к выполнению физической работы может возрастать, но до определенных пределов. В отличие от неё умственная деятельность практически не имеет ограничений в своем формировании. У каждого организма есть свои конкретные резервные возможности. Постоянна мышечная деятельность даёт возможность с помощью совершенствования физиологических функций раскрыть резервы, само существование которых было неизвестно. При этом адаптированный к нагрузкам организм обладает большими резервами, использует их более продуктивно. Человек с относительно высокими морфофункциональными показателями физиологических систем и генов обладает увеличенной способностью к выполнению значительных по мощности, объему, интенсивности и продолжительности физических нагрузок. Особенностями морфофункционального состояния разных систем организма, появившихся в результате двигательной деятельности, стали физиологическими показатели тренированности.

Основной задачей упражнения является сохранение здоровья и работоспособности на нужном уровне за счет активизации восстановительных процессов. В ходе упражнений улучшаются высшая нервная деятельность, функции центральной нервной, нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и других систем, обмен веществ и энергии, а также системы нейрогуморального регулирования.

 Так, к числу показателей тренированности в покое можно отнести: 

изменения в состоянии центральной нервной системы,

изменения опорно-двигательного аппарата

изменения функции органов дыхания,состава крови и т.п.

Тренированный организм тратит в покое, меньше энергии, чем нетренированный. Упражнения накладывает особый отпечаток на организм, вызывая в нем как морфологические, так физиологические и биохимические перестройки. Все они направлены на обеспечение высокой активности организма при выполнении работы.

Реакции на стандартные нагрузки у тренированных лиц характеризуются следующими особенностями:

показатели работы функциональных систем в начале работы оказываются выше, чем у нетренированных;

в процессе работы уровень физиологических сдвигов менее высок;

период восстановления короче.

При одной и той же работе тренированные спортсмены расходуют меньше энергии, чем нетренированные. У первых меньше величина кислородного запроса, меньше размер кислородной задолженности, но относительно большая доля кислорода потребляется во время работы. Следовательно, одна и та же работа происходит у тренированных с юношей долей участия аэробных процессов, а у нетренированных — аэробных. Вместе с тем во время одинаковой работы у тренированных ниже, чем у нетренированных, показатели потребления кислорода, вентиляции легких, частоты дыхания.

Тренированный организм выполняет стандартную работу более экономно, чем нетренированный. Тренировка определяет адаптивные изменения в организме, которые вызывают экономизацию всех физиологических функций. Одна и та же работа по мере развития тренированности становится менее утомительной.



Развитие высшей нервной деятельности в онтогенезе

В основе высшей нервной деятельности лежат условные рефлексы, вырабатываемые высшими отделами нервной системы, а также сложные безусловные рефлексы. 

Каждый новорожденный обладает набором безусловных рефлексов, дуги которых образовались ещё на третьем месяце внутриутробного развития. Например, сосательные и дыхательные движения возникают у плода на этом этапе онтогенеза, а активное движение можно наблюдать уже на четвёртом-пятом месяце развития. К рождению у ребёнка сформирована большая часть врожденных безусловных рефлексов, определяющих нормальное функционирование вегетативной сферы.

Элементарные пищевые условные реакции появляются на первые-вторые сутки, а в конце первого месяца развития сформируются условные рефлексы двигательного анализатора и вестибулярною аппарата: двигательные и временные соответственно. Такие рефлексы крайне медленно развиваются, легко тормозятся, что связано с незрелостью корковых клеток, доминированием процессов возбуждения над тормозными и их широкой иррадиацией.

Начиная со второго месяца жизни, у ребёнка формируются в свою очередь уже слуховые, зрительные и тактильные рефлексы, а к пятому месяцу развития развиваются важнейшие виды условного торможения. Большую роль в улучшении условно-рефлекторной деятельности играет обучение ребенка: чем раньше началось обучение, тем быстрее идет формирование.

В завершении первого года малыш должен достаточно хорошо распознавать вкус пищи, запахи, форму, цвет предметов, голоса и лица окружающих. Значительно улучшаются движения, некоторые дети начинают ходить. Малыш начинает произносить отдельные слова, таким образом развиваются условные рефлексы на словесные раздражители. То есть, в конце первого года идет полноценное развитие второй сигнальной системы и образуется совместная деятельность с первой.

Под первой сигнальной системой понимается система условно-рефлекторных связей, формирующихся в коре головного мозга животных и человека при воздействии на рецепторы раздражений, исходящих из внешней и внутренней среды.

Вторая сигнальная система есть только у человека, она представляет собой связь между словесными сигналами и речью, восприятием слов слышимых, произносимых и видимых.

Ко второму году жизни прогрессируют все виды условно-рефлекторной деятельности, идёт дальнейшее образование второй сигнальной системы, увеличивается словарный запас; прямые раздражители вызывают словесные реакции. Так если у годовалого ребенка условные рефлексы на раздражители формируются быстрее, чем на слово, то в два года слова приобретают сигнальное значение.

Определяющим фактором в развитии речи у ребёнка и всей второй сигнальной системе является общение со взрослыми. Дети выросшие без влияния окружающих людей не владеют речью, кроме того их интеллектуальные способности остаются на примитивном уровне. При этом возрастной промежуток с двух до пяти лет является «критическим» в овладении речью.

Второй и третий год характеризуются ориентировочной и исследовательской деятельностью. Ребёнку важно не просто понять что это за предмет, а найти ему применение. Он тянется ко всем, трогает, щупает, пробует на вкус, пробует уронить или сломать.

Этот возраст определяется «предметным» характером мышления - разрешающим смыслом мышечных ощущений. Такая особенность соединена с морфологическим созреванием мозга, поскольку многие моторные корковые зоны и зоны кожно-мышечной чувствительности уже достигли необходимой функциональной полноценности. Главным фактором, определяющим формирование этих корковых зон, становятся мышечные сокращения и повышенная двигательная активность ребенка. 

Периоду до трех лет свойственна легкость в образовании условных рефлексов на любые раздражители. Эти виды условных рефлексов считаются прообразами понятий, развиваемых без слов.

Особенностью этого возраста становится легкая выработка динамических стереотипов. Каждый новый стереотип вырабатывается проще. Ребёнок в этот период отмечает абсолютно все  мелочи своего образа жизни. Он отмечает не только сам режим дня и повседневные ритуалы, но даже такие мелочи как порядок слов в знакомой песне, последовательность надевания одежды. Поскольку нервные процессы ещё недостаточно сильны, то малыш нуждается в таких стереотипах для облегчения жизни.

В возрасте от трех до пяти лет идёт дальнейшее развитие речи и совершенствование нервных процессов, процессы внутреннего торможения преобладают, но запоздалое торможение и условный тормоз формируются пока с трудом. Динамические стереотипы образуются по-прежнему. Их количество увеличивается, но изменение больше не порождает нарушений высшей нервной деятельности. Рефлекс ориентирования на посторонние раздражители продолжительнее и интенсивнее, чем у детей школьного возраста. Это можно применять для эффективного торможения у детей негативных привычек и навыков.

Возраст от двух до пяти многими исследователями считается ответственным за полноценное формирование всех физических и психических возможностей. Физиологически основывается эта теория на том, что условным связям и динамическим стереотипам, появляющиеся в этом временном промежутке, свойственна особая прочность и проносятся они через всю жизнь.

К пяти - семи годам еще больше повышается влияние сигнальной системы слов, и дети начинают свободно говорить. Это определяется тем, что только к семи годам развития созревает материальный субстрат второй сигнальной системы. 

Младший школьный возраст становится периодом достаточно уравновешенного развития высшей нервной деятельности. Процессы торможения и возбуждения, их подвижность и взаимная индукция, а также снижение влияния внешнего торможения дают возможности разнообразного обучения ребенка.

Но на базе обучения письму и чтению слово становится предметом сознания ребенка, уходя от соединенных с ним образов вещей и действии. Некоторое снижение эффективности процессов высшей нервной деятельности появляется только в первом классе из-за адаптации к школе. При этом в младшем школьном возрасте развитие второй сигнальной системы весьма условно - рефлекторная деятельность становится специфической, свойственной только человеку. Так, при выработке вегетативных и сомато - двигательных условных рефлексов у детей часто проявлялась ответная реакция только на безусловный раздражитель, а условный не вызывает реакции. Если испытуемому давали словесную инструкцию, что после звонка он получит пирожное, то слюноотделение начиналось при предъявлении безусловного раздражителя.

Словесная инструкция способствует формированию условных рефлексов и не всегда требует безусловного подкрепления, то есть условные рефлексы появляются при отсутствии непосредственных раздражителей. Эти особенности условно-рефлекторной деятельности обусловливают громадное значение словесного педагогического воздействия в процессе учебно-воспитательной работы с младшими школьниками.

Подростковый период – временной промежуток эндокринных изменений в организме и последующим образованием вторичных половых признаков, что оказывает влияние на свойства высшей нервной деятельности. Нарушается уравновешенность нервных процессов, большее влияние приобретает возбуждение, понижается прирост подвижности нервных процессов, ухудшается дифференцировка условных раздражителей. Ослабляется деятельность коры, а следовательно и второй сигнальной системы.

Все функциональные изменения приводят к психической неуравновешенности подростка и частым конфликтам с родителями и педагогами.

Старший школьный возраст приходится на морфофункциональным созревание всех физиологических систем человека. Существенно увеличивается влияние корковых процессов в регуляции психической деятельности и физиологических функций организма, ведущее значение получают корковые процессы, обеспечивающие функционирование второй сигнальной системы.

Все свойства основных нервных процессов достигают уровня взрослого человека. Если на предшествующих этапах обстоятельства развития ребенка были лучшими, то высшая нервная деятельность старших школьников будет в свою очередь упорядоченной и гармоничной. Такой она останется на протяжении всей жизни человека. Только к старости возможно незначительное снижение эффективности работы нервных процессов.

Список литературы

Большая советская энциклопедия, 30 т. М.: Советская Энциклопедия, 1970-1978 – [Электронный ресурс] – http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00015/83400.htm

Дерматолог в Белгороде. Кожа – орган чувтсв. – [Электронный ресурс] – http://dermatovenerology.net/kartamyshev/10_sens.shtml

Коган А. Б. Основы физиологии высшей нервной деятельности. М.: Высшая школа. 1988. – 368с.

Психология от А до Я – [Электронный ресурс] – http://psyznaiyka.net/view-oshushenie.html?id=kojnye-oschuscheniya

Физическая культура студента. М.:Гардарики.1999. - 448 c.