Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство сельского хозяйства Российской федерации
ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»
Кафедра профессионального обучения
Ю.И. Богомолова
ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
(Учебное пособие)
Троицк – 2008
Утверждено на заседании кафедры профессионального обучения
(протокол № от ).
Рекомендовано к опубликованию методической комиссией факультета биотехнологии (протокол № от ).
Рецензент: зав кафедрой педагогики и психологии ТФ Чел ГУ, доктор педагогических наук, профессор Н.В Лежнева.
Ю.И. Богомолова, кандидат педагогических наук, ст. преподаватель кафедры профессионального обучения.
Возрастная физиология и психофизиология: Учебное пособие для студентов педагогических специальностей. – Троицк, 2008. - с.
Учебное пособие содержит вопросы, раскрывающие морфофункциональные особенности организма ребенка на основных этапах возрастного развития, их связь с процессами социализации, в том числе с обучение и воспитанием. Раскрыты нейрофизиологические и психофизиологические закономерности развития человека, лежащие в основе взаимодействия с социальной средой.
Учебное пособие предназначено для студентов педагогических специальностей, в том числе профессионально-педагогической.
Уральская государственная академия ветеринарной медицины
Содержание
стр.
Введение………………………………………………………………….
Список литературы………………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Современная система образования, призванная осуществлять подготовку молодого поколения к жизни в настоящем и будущем обществе, находится в активном поиске новых эффективных путей решения этой задачи. В связи с этим педагог как субъект педагогического воздействия обязан учитывать особенности обучаемых, причем не только индивидуальные, личностные, психологические, но и физиологические.
Физиологические и психофизиологические особенности учащихся и студентов лежат в основе восприятия, переработки, интерпретации и применения информации, а, следовательно, определяют успешность не только учебной, профессиональной деятельности, но и социализации личности в целом.
Исходя из вышесказанного, возрастная физиология и психофизиология должна стать предметом изучения педагогов, психологов, родителей и работодателей.
Учет закономерностей развития ребенка, специфики функционирования физиологических систем на разных этапах онтогенеза и механизмов, эту специфику определяющих, является необходимым условием обеспечения нормального физического и психического развития подрастающего поколения.
Основными вопросами, которые возникают у родителей, педагогов и психологов, являются: каков ОН, каковы ЕГО особенности, какой вариант занятий с ним будет наиболее эффективным. Ответить на эти вопросы совсем не просто, т.к. для этого требуются глубокие знания о человеке, закономерностях его развития, возрастных и индивидуальных особенностях. Эти знания чрезвычайно важны и для разработки психофизиологических основ организации учебной работы, и для выработки механизмов адаптации, и для определения влияния на него инновационных технологий, и т.д.
Это и определяет значимость не только возрастной физиологии, но и психофизиологии – науки о структурно-функциональном развитии мозга и возрастных особенностях мозговой организации психических процессов как естественно-научной основы учебно-воспитательного процесса.
Любые воздействия, включая педагогические, опосредуются функциональными возможностями мозга и дают выраженный формирующий и развивающий эффект, падая на чувствительный к этим воздействиям субстрат, готовый их воспринять, переработать и использовать для развития познавательной сферы, интеллектуальных процессов и личности ребенка.
Учебное пособие содержит ряд разделов, последовательно раскрывающих закономерности функционирования организма на разных возрастных этапах онтогенеза. В конце каждого раздела имеются вопросы и задания для самостоятельной работы студентов, позволяющие не только проверить успешность освоения материала, но и закрепить его.
I. ВВЕДЕНИЕ В ВОЗРАСТНУЮ ФИЗИОЛОГИЮ
План:
1.Предмет и объект возрастной физиологии человека. Связь с другими науками.
Возрастная физиология относится к числу биологических наук. Она является самостоятельной отраслью физиологии человека и животных. Физиология изучает процессы, протекающие в организме, начиная с примитивных функций рздражимости живого вещества до самых высших проявлений жизни организма, в его взаимодействии с внешней средой. Возрастная физиология изучает закономерности становления и развития физиологических функций организма на протяжении его жизненного пути от оплодотворения до конца жизни.
Задачей возрастной физиологии является раскрытие закономерностей роста и развития, установление особенностей функционирования целостного организма, его систем, органов, тканей и клеток вплоть до молекулярного уровня на разных возрастных этапах. Возрастная физиология прослеживает эволюцию функций в процессе индивидуального развития, или онтогенеза, выявляет взаимоотношения физиологических процессов и причинные связи между ними.
Основным объектом изучения возрастной физиологии является человек. Человек самое высокоорганизованное живое существо, и хотя физиологические функции, протекающие в организме животных, осуществляются и в организме человека, они имеют качественно иной характер. Своеобразие физиологических процессов, протекающих в организме человека, обусловлено влиянием социальной среды.
Возрастная физиология широко пользуется данными, выявленными при изучении возрастных закономерностей у животных. Но все эти данные могут быть использованы при изучении человека только с известной поправкой. Если ряд физиологических процессов, протекающих в развивающемся организме человека, может быть смоделирован на животных, то две системы: высшая нервная деятельность и движение – не могут быть подвержены такому моделированию, так как в процессе эволюции развитие этих двух систем у человека пошло по иному пути.
Речь как функция, присущая только человеку, также обусловила своеобразие физиологии человека. Речь по сравнению с другими физиологическими функциями головного мозга является одним из наиболее важных видов деятельности. Единством биологических и социальных факторов определяется ход физиологических процессов в организме человека.
Каждый возрастной период имеет свои особенности в соотношении биологического и социального и в их удельной значимости для разных физиологических систем.
Возрастная физиология тесно связана со смежными науками: анатомией, гистологией, цитологией, эмбриологией, биологической химией, биологической физикой. Она широко пользуется их методами и достижениями при изучении функций организма.
Возрастная физиология опирается на данные наук, изучающих строение организма, так как структура и функция тесно связаны. Нельзя глубоко понять функцию без знания строения организма, его органов, тканей и клеток.
Биохимия и биофизика изучают своеобразие протекания физических и химических процессов в живом организме.
Более ранние этапы, относящиеся к внутриутробному развитию, исследует наука эмбриология. Более поздние этапы, от достижения зрелости до старости, изучают нормальная физиология и геронтология. Физиология развития в свою очередь, представляет собой один из разделов гораздо более широкой области знания – биологии развития. Несмотря на то, что человек в своем развитии подчиняется всем основным законам, установленным природой для любого живого организма, в динамике его роста есть немало специфических особенных черт, присущих только виду Homo sapience. В этой плоскости физиология развития теснейшим образом переплетается с наукой антропологией, в задачи которой входит всестороннее изучение человека.
Человек всегда живет в конкретных условиях окружающей среды, с которой он взаимодействует. Человек научился не только приспосабливаться к среде, но и изменять ее в нужном для него направлении. Причем на разных этапах возрастного развития набор, сила действия и результат воздействия будут различны. Это определяет связь физиологии с экологической физиологией, которая изучает воздействие на живой организм разнообразных факторов внешней среды и способы приспособления организма к действию этих факторов.
В периоды интенсивного развития особенно важно знать, как действуют на человека факторы внешней среды, как влияют различные факторы риска. И тут физиология развития тесно взаимодействует с гигиеной.
Ребенок должен с раннего детства осознавать ценность своего здоровья, владеть необходимыми навыками его сохранения. Формирование ценности здоровья и здорового образа жизни – задачи педагогической валеологии, которая черпает фактический материал и основные теоретические положения из физиологии развития.
И наконец, физиология развития представляет собой естественнонаучную основу педагогики. При этом физиология развития неразрывно связана с психологией развития, поскольку для каждого человека его биологическое и личностное составляет единое целое.
В отличие т медицины педагогика недостаточно эффективно ассимилирует данные возрастной физиологии.
И.П. Павлов писал: «Таким образом, стараясь определить роль физиологии в жизни человека, мы часто неожиданно открываем широкие перспективы. Все законы воспитания и развития должны быть основаны на физиологии.
Педагогическая эффективность воспитания и обучения находится в тесной зависимости от того, в какой мере учитываются анатомо-физиологические особенности детей и подростков, периоды развития, для которых характерна наибольшая восприимчивость к воздействию тех или иных факторов, а также периоды повышенной чувствительности и пониженной сопротивляемости организма.
Важное значение возрастная физиология имеет для понимания возрастных особенностей психологии ребенка. Изучение функций мозга детей разного возраста позволяет выявить механизмы, определяющие специфику осуществления психических и психофизиологических функций на разных этапах развития детского организма. Знание возрастной физиологии способствует установлению возрастных этапов, наиболее чувствительных к коррегирующим педагогическим воздействиям.
2. Теоретические и прикладные задачи возрастной физиологии
Любая наука может развиваться только в том случае, если она ищет ответы на важные вопросы, от решения которых зависит наше понимание мира и способы нашего воздействия на него. Первая категория представляет собой теоретические, а вторая – прикладные задачи науки.
Главной теоретической задачей физиологии развития является выяснение закономерностей возрастного развития. За 100 с лишним лет, в течение которых формируется эта наука, были открыты многие законы, по которым растет и развивается организм от зачатия до биологического созревания. Под биологическим созреванием человека следует понимать достижение такого уровня морфологического, физиологического, личностного и социального развития, когда индивид способен произвести здоровое жизненспособное потомство и обеспечить его нормальное развитие. Следует специально подчеркнуть, что в понятие биологического созревания наряду с чисто биологическими (морфологическими и физиологическими) критериями включены психологические и социальные критерии развития.
Знание основных закономерностей возрастного развития позволяет подойти к решению двух практических задач педагогики и педиатрии. Первая из них – оценка так называемой «возрастной нормы». Действительно, и для врача, и для педагога очень важно понимать, нормально ли развит ребенок, с которым ему предстоит работать. Любое существенное отклонение в темпах развития означает, что к такому ребенку необходимо применять специальные, нестандартные приемы воспитания и лечения. Поэтому установление параметров возрастной нормы – одна из важнейших прикладных задач физиологии развития, решаемых уже многие годы. По ходу решения этой задачи были выявлены многие феномены, в частности то обстоятельство, что темпы роста и развития детей зависят от большого количества известных и неизвестных факторов. Так, было убедительно доказано, что тяжелые социально-экономические ситуации (войны. Революции, стихийные бедствия) крайне негативно сказываются на динамике возрастного развития детского населения. Напротив, благоприятное социально-экономическое положение общества способствует нормализации процессов роста и развития. Однако, существуют и не вполне ясные науке обстоятельства, влияющие на темпы биологического развития. Так, явление акселерации роста и развития, которое наблюдалось почти 100 лет в странах Европы, Нового Света, прекратилось, как и началось, причем его причины так и остались до конца не разгаданными.
Другой ряд фактов позволил установить, что темп развития и конечный уровень развития многих свойств вовсе не всегда коррелируют между собой. Нередко замедленное развитие приводит к тому, что человек, хотя и позже сверстников, достигает необычно высокого уровня развития той или иной своей способности. И напротив, ускоренное развитие порой заканчивается слишком рано, и человек, подававший большие надежды в ранние годы, так и не достигает больших высот в зрелом возрасте. Об этом, в частности, свидетельствуют биографии многих «вундеркиндов». Между тем выраженные отклонения в темпах роста и развития наблюдается гораздо реже, чем небольшие отклонения, проявившиеся в умеренном отставании или опережении. Как к ним относиться? Ответ на этот вопрос призвана дать физиология развития, которая как раз и должна вырабатывать критерии, по которым практические работники смогут судить о том, насколько существенны выявленные отклонения от нормы, и нужно ли что-либо предпринимать для их устранения или смягчения их последствий.
Другой вопрос, имеющий важное значение для практики – определение временных границ возрастных периодов или возрастная периодизация онтогенеза. Одни ученые считают, что развитие ребенка протекает непрерывно, и поэтому говорить о каких-либо этапах, или периодах, бессмысленно. Так полагает, в частности, британская школа антропологов, среди которых немало выдающихся ученых, чьи труды лежат в основе физиологии развития, - Таннер, Харрисон и другие. Напротив, российская научная школа, ведущая свою историю от Н.П. Гундобина, В.В. Бунака, П.А. Анохина, А.А. Маркосяна, считают, что вопрос о периодах развития организма одним из узловых и посвящает этой проблеме большое число исследований, научных конференций, дискуссий, публикаций. Представления о гетерохронности развития и неравномерности онтогенетического процесса, о чем речь более конкретно пойдет ниже, лежат в основе различных моделей периодизации онтогенеза, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Между тем для решения практических задач выбор одной из указанных моделей крайне актуален, поскольку от этого зависит, например, ответ на вопрос, в каком возрасте можно начинать систематическое обучение в школе.
К проблеме возрастной периодизации непосредственно примыкает задача выявления сенситивных и критических периодов развития. Уже достаточно хорошо известно, что некоторые свойства организма особенно зависимы от внешних воздействий на определенных этапах своего формирования. Ясно, сколь большее значение эта информация может иметь для педагогов. Поэтому выявление такого рода сенситивных, т.е. наиболее чувствительных к внешнему воздействию, периодов – весьма важная задача физиологии развития.
В последние годы появились новые импульсы для развития конституционального направления антропологических, физиологических, биохимических и психологических исследований возрастного развития. В определенной мере это связано с высоким уровнем развития современного спорта: высшее спортивное мастерство требует стопроцентного использования задатков спортсменов, а подготовка каждого чемпиона стоит колоссальных средств, поэтому спортивные менеджеры и тренеры хотят уже на самых ранних этапах знать, насколько перспективен тот или иной начинающий спортсмен. Учитывая, что спортом теперь дети начинают заниматься в возрасте 4-6 лет, можно представить себе, сколь велика роль физиологии развития в правильной организации спортивной подготовки будущих чемпионов, да и просто здоровых граждан. Именно поэтому многие исследователи заняты изучением индивидуально-типологических особенностей роста и развития. Эти же аспекты в последнее время привлекают все большее внимание школьных педагогов, что связано с расширением специализации школьного образования. Выявление одаренных детей и их гармоничное развитие и воспитание – перспективное направление психолого-педагогических исследований и педагогической практики, базирующееся на достаточно строгих физиологических закономерностях.
3.Краткая история развития возрастной физиологии
То, что ребенок отличается от взрослого многими свойствами, на бытовом уровне понимает каждый. Однако, научное изучение возрастных особенностей детского организма началась сравнительно недавно – во второй половине XIXв. Вскоре после открытия закона сохранения энергии физиологи обнаружили, что ребенок потребляет в течение суток ненамного меньше энергии, чем взрослый, хотя размеры тела ребенка намного меньше. Этот факт требовал рационального объяснения. В поисках этого объяснения немецкий физиолог Макс Рубнер провел изучение скорости энергетического обмена у собак разного размера и обнаружил, что более крупные животные в расчете на 1 кг массы тела расходуют энергии значительно меньше, чем мелкие. Подсчитав площадь поверхности тела, Рубнер убедился, что отношение количества потребляемой энергии пропорционально именно величине поверхности тела – это не удивительно: ведь Ася потребляемая организмом энергия должна быть выделена в окружающую среду в виде тепла, т.е. поток энергии зависит от поверхности теплоотдачи. Имен различиями в соотношении массы и поверхности тела Рубнер объяснил разницу в интенсивности энергетического обмена между крупными и мелкими животными, а заодно – между взрослыми и детьми. «Правило поверхности» Рубнера стало одним из первых фундаментальных обобщений в физиологии развития и в экологической физиологии.
Этим правилом объяснили не только различия в величине теплопродукции, но и также в частоте сердечных сокращений и дыхательных циклов, легочной вентиляции и объеме кровотока, а также в других показателях деятельности вегетативных функций. Во всех этих случаях интенсивность физиологических процессов в детском организме существенно выше, чем в организме взрослого.
Такой сугубо количественный подход характерен для немецкой физиологической школы XIXв., освященной именами выдающихся физиологов Э.Ф. Пфлюгера, Г.Л. Гельмгольца и других. Их трудами физиология была поднята до уровня естественных наук, стоящих в одном ряду с физикой и химией. Однако, русская физиологическая школа, хотя и уходила корнями в немецкую, всегда отличалась повышенным интересом к качественным особенностям и закономерностям.
Выдающийся представитель русской педиатрической школы доктор Николай Петрович Гундобин еще в самом начале XXв. Утверждал, что ребенок – не просто маленький, он еще и во многом не такой как взрослый. Его организм устроен и работает иначе, причем на каждом этапе своего развития детский организм прекрасно приспособлен к тем условиям, с которыми ему приходится сталкиваться в реальной жизни.
Эти идеи разделял и развивал замечательный русский физиолог, педагог и гигиенист Петр Францевич Лесгафт, заложивший основы школьной гигиены и физического воспитания детей и подростков. Он считал необходимым глубокое изучение детского организма, его физиологических возможностей.
Наиболее отчетливо центральную проблему физиологии развития сформулировал в 20-е годы XXв. немецкий врач и физиолог Э. Гельмрейх. Он утверждал, что различия между взрослым и ребенком находятся в двух плоскостях, которые необходимо рассматривать по возможности независимо, как два самостоятельных аспекта: ребенок как маленький организм и ребенок как развивающийся организм. В этом смысле «правило поверхности» Рубнера рассматривает ребенка только в одном аспекте – именно как маленький организм. Значительно более интересным представляются те особенности ребенка, которые характеризуют его организм как организм развивающийся.
К одной из таких принципиальных особенностей относится открытое в конце 30-х годов Ильей Аркадьевичем Аршавским неравномерное развитие симпатических и парасимпатических влияний нервной системы на важнейшие функции детского организма. Симпатический отдел вегетативной нервной системы стимулирует активность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также обменные процессы в организме. Такая стимуляция вполне адекватна для раннего возраста, когда организм нуждается в повышенной интенсивности обменных процессов, необходимой для обеспечения процессов роста и развития. По мере созревания организма ребенка усиливается парасимпатическое, тормозящее влияние. В результате снижается частота пульса, частота дыхания, относительная интенсивность энергопродукции.
Проблема неравномерности, гетерохронности (разновременности) развития органов и систем стала центральным объектом исследования выдающегося физиолога академика Петра, Кузьмича Анохина и его научной школы. Им была в 40-е годы сформулирована концепция системогенеза, согласно которой последовательность разворачивающихся в организме событий выстраивается таким образом, чтобы удовлетворять меняющимся по ходу развития потребностям организма. При этом П.К. Анохин впервые перешел от рассмотрения анатомически целостных систем к изучению и анализу функциональных связей в организме.
Другой выдающийся физиолог Николай Александрович Бернштейн показал, как постепенно в онтогенезе формируются и усложняются алгоритмы управления произвольными движениями, как механизмы высшего управления движениями распространяются с возрастом от наиболее эволюционно древних подкорковых структур головного мозга к более новым, достигая все более высокого уровня «построения движений». В работах Н.А. Бернштейна впервые было показано, что направление онтогенетического прогресса управления физиологическими функциями отчетливо совпадает с направлением филогенетического прогресса. Таким образом, на физиологическом материале была подтверждена концепция Э. Геккеля и А.Н. Северцова о том, что индивидуальное развитие (онтогенез) представляет собой ускоренное эволюционное развитие (филогенез).
Крупнейший специалист в области теории эволюции академик Иван Иванович Шмальгаузен также многие годы занимался вопросами онтогенеза. Материал, на котором И.И. Шмальгаузен делал свои выводы, редко имел прямое отношение к физиологии развития, но выводы из его трудов о чередовании этапов роста и дифференциации, а также методологические работы в области изучения динамики ростовых процессов, выполненные в 30-е годы, и до сих пор имеют огромное значение для понимания важнейших закономерностей возрастного развития.
В 60-е годы физиолог Акоп Арташесович Маркосян выдвинул концепцию биологических надежности как одного из факторов онтогенеза. Она опиралась на многочисленные факты, которые свидетельствовали, что надежность функциональных систем по мере взросления организма существенно увеличивается. Это подтверждалось данными по развитию системы свертывания крови, иммунитета, функциональной организации деятельности мозга. В последние десятилетия накопилось много новых фактов, подтверждающих основные положения концепции биологической надежности А.А. Маркосяна.
Особенности функционирования организма, его систем и органов у развивающегося человека привлекали к себе внимание с древних времен. Однако, до XXв. сведения о физиологии развивающегося организма носили разрозненный характер.
Первой значительной работой по возрастной физиологии и морфологии была книга Н.П. Гундобина «Особенности детского возраста», вышедшая в свет в 1906 году. Она в основном была посвящена описательной анатомии ребенка.
В послереволюционный период количество исследований по возрастной физиологии детей и подростков значительно возросло. Начиная ч 1918 года создаются институты и лаборатории по охране здоровья детей и подростков. Наряду с практическим вопросами в этих учреждениях много внимания уделяется изучению развития детей и подростков. В 1944 году в Академии педагогических наук СССР создается Научно-исследовательский институт школьной гигиены. В 1964 году он реорганизуется в Институт возрастной физиологии и физического воспитания, а в 1968 году – в Институт физиологии детей и подростков.
В 1970 году в учебные планы педагогических институтов введен курс возрастной физиологии. Впервые в истории педагогического образования вводится чтение этого предмета как предшествующего курсу педагогики, психологии, школьной гигиены, физического воспитания.
4.Методы исследования возрастной физиологии.
Наука является полноценной в том случае, если ее методический арсенал соответствуют задачам, которые ей приходится решать. Для возрастной физиологии важнейшая задача – изучение динамики и закономерностей изменений физиологических функций в процессе индивидуального развития. Ответы на самые разнообразные частные вопросы, возникающие по ходу такого изучения, дают два метода организации исследования, каждый из которых имеет сои достоинства и недостатки, но оба широко применяются в физиологии развития. Это методы поперечного (кросс-секционального) и продольного (лонгитюдного) исследований. Метод поперечного исследования представляет собой параллельное, одновременное изучение тех или иных свойств у представителей различных возрастных групп. Сопоставление уровня развития изучаемого свойства у детей разного возраста позволяет вывести важные закономерности онтогенетического процесса. Примером такого исследования может служить одновременное (в течение нескольких дней) диспансерное обследование состояния здоровья, уровня физического и моторного развития у учащихся всех классов какой-нибудь школы. Сравнивая показатели, полученные, например, у первоклассников, пятиклассников и выпускников школы, физиолог может установить, как и насколько изменяются изучаемые им физиологические функции в разном возрасте. Такой метод сравнительно прост в организации, относительно дешев и позволяет применить одни и те же стандартные методики и приборы для обследования детей различных возрастов. Применение современных приемов статистической обработки данных позволяет получать таким методом достаточно надежные и доказательные результаты, но только в том случае, если обследуемые возрастно-половые группы (выборки) достаточно велики. По современным статистическим критериям, для надежности выводов, полученных в поперечных исследованиях, необходимо, чтобы выборка (т.е. группа обследуемых одного пола и возраста) составляла не менее 20-30 человек. При разработке гигиенических нормативов считается необходимым, чтобы выборка составляла не менее 100 человек одного возраста и пола. Недостаток этого метода состоит в том, что исследователь никогда не может четко определить темп изменений изучаемых им показателей: он видит только результаты, полученные в отдельных «точках» возрастной шкалы, соответствующих возрасту обследованных детей, но не может с уверенностью судить о динамике происходящих процессов.
Метод продольного исследования применяется тогда, когда нужно составить представление именно о динамике процесса и индивидуальных особенностях этой динамики. Этот метод заключается в длительном (многие годы или месяцы) наблюдении за одними и теми же детьми. Регулярно (частота зависит от используемых методик и процедур) детей обследуют с помощью стандартного набора методик, что позволяет подробно рассмотреть динамику происходящих в организме возрастных изменений. Благодаря этому выборка для продольного исследования может быть совсем небольшой. Международные научные журналы признают группу в 5-6 человек достаточной для проведения подобных исследований. В некоторых случаях даже наблюдения за одним единственным ребенком позволяет выявить весьма важные закономерности. Так, кривая роста человека впервые была построена а XVIIв. На основе наблюдений за мальчиком из богатой дворянской семьи, проводившихся в течение 18 лет одним и тем же врачом, опубликовавшим впоследствии полученные результаты. В дальнейшем такие кривые роста строили многие исследователи, но ничего принципиально нового они добавить не смогли, если не считать индивидуальных особенностей и последствий акселерации (ускорение роста и развития). Метод продольного наблюдения очень сложен в организации и дорог, однако эти его недостатки с лихвой окупаются полнотой полученной научной информации.
5.Методический арсенал возрастной физиологии
Возрастная физиология относится к естественно-научным дисциплинам, поэтому применяемые ею методы в большинстве случаев позволяют получать количественные оценки. Этим она существенно отличается от большинства гуманитарных наук, которые используют главным образом качественные характеристики изучаемых ими объектов.
Для оценки роста и развития ребенка используют ряд методик, которые традиционно применяются биологическими и медицинскими науками. Первое место в таких исследованиях занимают антропометрические и физиометрические показатели.
Антропометрия – это измерение морфологических характеристик тела, что позволяет количественно описать его строение. Масса и длина тела, окружность грудной клетки и талии, обхват плеча и голени, толщина кожно-жировой складки – все это и многое другое традиционно измеряют антропологи с помощью медицинских весов, ростомера, антропометра, и других специальных приспособлений. Именно такого рода показатели используются для оценки физического развития детей.
Наряду с антропометрическими почти столь же часто измеряют физиометрические показатели. К ним относятся жизненная емкость легких, сила сжатия кисти, становая сила и др. Эти показатели отражают одновременно и уровень развития и некоторые функциональные возможности организма.
В возрастной физиологии широко применяют физиологические и биохимические методы исследования.
Физиологические методы позволяют судить о функциональных возможностях организма и динамике протекания тех или иных функциональных процессов в нем. Для этого используются различные приборы, позволяющие количественно регистрировать сами физиологические процессы, либо те или иные их физические проявления (например, электрические потенциалы, вырабатываемые клетками организма в процессе их функционирования). Современная физиология использует широкий арсенал физических приборов, позволяющих изучать происходящие в организме процессы, недоступные непосредственному наблюдению. Например, запись дыхательных движений (спирограмма) и исследование скоростей воздушных потоков на разных этапах дыхательного цикла (пневмотахометрия) – важнейшие приемы исследования функции дыхания. Одновременно с помощью специальных газоанализаторов измеряют содержание газов в выдыхаемом воздухе и на этом основании точно рассчитывают скорость потребления организмом кислорода и выделения углекислого газа. Работу сердца изучают с помощью электрокардиографии, эхо-кардиографии или механокардиографии. Для измерения кровяного давления используют специальные манометры, а скорость протекания крови по сосудам тела измеряют с помощью механических или электрических плетизмографов. Огромный прогресс в исследованиях функции мозга достигнут благодаря изучению электроэнцефалограммы – электрических потенциалов, вырабатываемых клетками мозга в процессе жизнедеятельности. В исследовательских целях иногда применяют рентгеновские, ультразвуковые, магнитнорезонансные и другие методы. Современные физиологические приборы обычно оборудованы специализированными компьютерами и программным обеспечением, которые значительно облегчают работу исследователя и повышают точность и надежность получаемых результатов.
Биохимические методы позволяют изучать состав крови, слюны, мочи и других жидких сред организма и продуктов жизнедеятельности. В экспериментах на животных с помощью биохимических и гистохимических методов удается выяснить возрастные изменения содержания и активности многих ферментов непосредственно в тканях организма.
Функциональные пробы. Важнейшей методологической концепцией в физиологии XX в. следует признать осознание необходимости исследовать любую физиологическую систему в процессе ее функциональной активности. Этот подход весьма актуален и для исследований в области физиологии развития. С этой целью применяются различного рода функциональные пробы. Например, дозированные нагрузки (умственные – для выяснения механизмов умственной работоспособности, физические – для оценки мышечной работоспособности и ее физиологических механизмов); пробы с произвольной активацией или задержкой дыхания – при исследовании дыхательной функции; водные и солевые нагрузки – при оценке функциональных возможностей выделительной системы; температурные воздействия – при изучении механизмов терморегуляции и т.п. Важнейшее значение функциональные пробы имеют при изучении системной организации деятельности головного мозга, поскольку именно в процессе решения тех или иных задач как раз и проявляются возрастные особенности организации взаимодействия мозговых структур.
Естественный эксперимент. Физиология развития имеет дело с постоянно изменяющимся организмом ребенка, подвергающимся целому ряду воздействий, изоляция от которых невозможна. Научная этика запрещает многие экспериментальные процедуры при исследовании ребенка. В частности, многие факты, составляющие ныне базу данных для теоретических и прикладных концепций возрастной физиологии, были получены при исследовании детских популяций в слаборазвитых странах Африки, Азии и Латинской Америки, где дети не получают достаточного питания и по этой причине страдают от различных пороков развития.
Весьма существенные различия могут быть выявлены у детей, растущих в разных социально-экономических условиях, которые исследователь не в силах изменить, но может оценить их воздействие на ребенка. Например, сравнение детей из бедных и состоятельных семей, жителей крупных городов и жителей сельской местности с неразвитой социоиндустриальной инфраструктурой и т.п. Самые разнообразные педагогические и оздоровительные технологии также могут по-разному влиять на детский организм. Поэтому сопоставление физиологических показателей детей, посещающих разные детские сады или школы, - одна из форм проведения естественного эксперимента.
Моделирование экспериментальное и математическое. Естественный эксперимент не способен обеспечить решение всех задач, возникающих в процессе изучения физиологических закономерностей роста и развития. В связи с этим экспериментатор вынужден использовать различного рода модели. Например, изучение закономерностей ростовых процессов у лабораторных животных представляет собой экспериментальную модель, с ее помощью выявляются многие аспекты развития, которые нельзя изучать при исследовании детей. В частности, анализ возрастных преобразований на тканевом и клеточном уровнях проводится почти исключительно на экспериментальных моделях с использованием лабораторных животных. Применение такой методологии возможно благодаря тому, что во многих отношениях развитие человека подчиняется тем же физиологическим законам, что и развитие других многоклеточных организмов.
В тех случаях, когда теоретическая схема протекания того или иного процесса позволяет описать его на языке математических алгоритмов, используют математические модели (особенно часто – со второй половины XX в. в связи с распространением компьютеров). Такое моделирование позволяет прогнозировать результаты воздействия, которые невозможно или крайне сложно осуществить в реальной жизни. Математические модели, как правило, не позволяют добыть новые научные факты, но дают возможность исследователю убедиться, насколько верна логика, которую он выстроил для объяснения наблюдаемых эффектов. Кроме того, математические модели позволяют вычислить предельно допустимые параметры тех или иных воздействий, а также параметры максимальных ответных реакций организма на разного рода экспериментальные воздействия. Таким образом, математические модели не могут заменить физиологический эксперимент, но позволяют сделать его безопасным, не несущим риска для здоровья испытуемых.
Статистические методы и системный анализ. Все количественные показатели и все научные выводы в физиологии развития носят статистический характер, т.е. отражают наиболее вероятное протекание событий или наиболее вероятный уровень измеряемого показателя. Для работы с подобными вероятностными величинами разработаны специальные математические приемы, которые основаны на теории вероятности и называются статистическими методами. Современные компьютерные средства, оснащенные специальными программами, существенно облегчают задачу статистической обработки результатов, позволяя вскрывать наиболее существенные закономерности, функциональные связи и строить математические модели происходящих процессов. Особое значение в физиологии развития имеют методы системного анализа, позволяющего рассматривать организм не как набор отдельных органов и физиологических систем, а как единую систему, саморегулирующуюся и способную приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. Не случайно системный подход к анализу явлений жизни зародился и в недрах физиологии.
Вопросы и задания:
II. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РОСТА И РАЗВИТЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
План:
Организм человека представляет собой сложнейшую систему иерархически организованных подсистем и систем, объединенных общностью строения и выполняемой функцией. Элементом системы является клетка. В организме человека более 100 триллионов клеток. Клетки представляют сбой, в свою очередь, микросистему, отличающуюся сложной структурно-функциональной организацией и многосторонним взаимодействием с другими клетками.
Совокупность клеток, сходных по строению и функции, образуют ткань. Ткани бывают: эпителиальная, соединительная, костная, мышечная, нервная. Каждая из тканей выполняет определенную функцию и обладает специфическими свойствами. Характерным свойством мышечной ткани является сократимость, нервной ткани – возбудимость и проводимость.
Ткани образуют органы. Органы занимают в теле постоянное положение, имеют особое строение и выполняют определенную функцию. Так сердце играет роль насоса и обеспечивает поступление крови во все органы и ткани, почки осуществляют выделение конченых продуктов обмена веществ и т.д. Орган состоит из нескольких видов тканей, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную функцию.
Органы, совместно выполняющие определенную функцию, образуют систему органов. Например, слюнные железы, желудок, печень, поджелудочная железа, кишечник объединены в систему пищеварения.
Деятельность всех структур организма, начиная с клетки и заканчивая системой органов, согласована и подчинена единому целому. Каждая структурная единица вносит свой вклад в функционирование организма, но организм – не сумма отдельных структур, а единое целое, и как целое приобретает свои особые свойства, осуществляет свою жизнедеятельность и взаимодействует со средой.
Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физиологии И.М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы, обеспечивающие взаимодействие и единство организма с внешней средой.
2. Гомеостаз и регуляция функций организма
Все процессы жизнедеятельности организма могут осуществляться только при условии сохранения относительного постоянства внутренней среды организма. К внутренней среде организма относятся кровь, лимфа и тканева жидкость, с которыми непосредственно соприкасаются клетки.
Способность сохранять постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды называется гомеостазом. Это постоянство поддерживается непосредственной работой органов кровообращения, пищеварения, выделения и других, выделением в кровь биологически активных химических веществ, обеспечивающих взаимодействие клеток и органов.
В организме постоянно происходят процессы саморегуляции физиологических функций, создающие необходимые для существования организма условия.
Саморегуляция – свойство биологических систем устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или иные биологические показатели.
С помощью механизма саморегуляции у человека поддерживается относительно постоянный уровень кровяного давления, температуры тела, физико-химический состав крои и т.д. Одним из условий саморегуляции является обратная связь между регулируемым процессом и регулирующей системой, поступление информации о конечном эффекте в центральные регулирующие аппараты.
Гуморальная регуляция – один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных веществ. Эти вещества выделяют клетки, ткани и органы. Данный тип регуляции является наиболее древним. В процессе эволюции в связи с усложнением организма первостепенную роль начинает играть нервная регуляция.
Нервная система объединяет и связывает все клетки и органы в единое целое. Она изменяет и регулирует их деятельность и осуществляет связь организма с окружающей средой.
Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны. Активные химические вещества, образующиеся в организме, способны оказывать свое воздействие и на нервные клетки, изменяя их функциональное состояние. Образование и поступление в кровь многих активных химических веществ находится, в свою очередь, под регулирующим влиянием нервно системы. Поэтому говорят о единой нервно-гуморальной регуляции.
3. Понятие роста и развития
Процессы роста и развития являются общебиологическими свойствами живой материи. Рост и развития человека, начинающиеся с момента оплодотворения яйцеклетки, представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей жизни. Процесс развития протекает скачкообразно, и сводится не только к количественным, но и к качественным изменениям.
Возрастные особенности в строении или деятельности физиологических систем не являются свидетельством неполноценности организма ребенка. Именно комплексом подобных особенностей характеризуется тот или иной возраст.
Под развитием в широком смысле слова следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящих к повышению уровня сложности организации и взаимодействия всех систем организма. Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей, формообразование (приобретение организмом характерных, присущих ему форм). Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимодействии.
Одной из основных физиологических особенностей процесса развития, отличающий организм ребенка от организма взрослого, является рост.
Рост – количественный процесс, характеризующийся непрерывным увеличением массы организма и сопровождающийся изменением числа его клеток или их размеров.
В процессе роста увеличиваются число клеток, телесная масса и антропометрические показатели. В одних органах и тканях (кости, легкие) рост осуществляется преимущественно за счет увеличения числа клеток, в других (мышцы, нервная ткань) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. При этом изменения массы и размеров тела, обусловленные жироотложением или задержкой воды, во внимание не берется.
Более точный показатель роста организма – это повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей.
4. Закономерности онтогенеза
К важным закономерностям роста и развития детей относятся неравномерность и непрерывность роста и развития, гетерохрония и явления опережающего созревания жизненно важных функциональных систем.
И.А. Аршавский утверждает, что особенности энергетических процессов в различные возрастные периоды, а также изменение и преобразование деятельности дыхательной и сердечнососудистой системы в процессе онтогенеза зависят от соответствующего развития скелетной мускулатуры.
А.А. Маркосян к общим закономерностям индивидуального развития отнес и надежность биологических систем.
Под надежностью биологических систем принято понимать такой уровень регулирования процессов в организме, когда обеспечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилизацией резервных возможностей и взаимозаменяемостью, гарантирующей приспособление к новым условиям, и с быстрым возвращением к исходному состоянию. Согласно этой закономерности, весь путь развития от зачатия до смерти проходит при наличии запаса жизненных возможностей.
П.К. Анохин выдвинул учение о гетерохронии (неравномерном созревании функциональных систем) и вытекающее из него учение о системогенезе. Согласно его представлениям, под функциональной системой следует понимать широкое функциональное объединение различно локализованных структур на основе получения конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (например, функциональная система акта сосания, функциональная система передвижения тела и т.д.)
Функциональные системы развиваются неравномерно, включаются поэтапно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенетического развития.
Системогенез особенно четко выявляется на стадии эмбрионального развития. Но гетерохронное созревание, поэтапное включение и смена функциональных систем характерны и для других этапов индивидуального развития.
Вопросы и задания:
Какова структурно-функциональная организация организма человека?
Почему организм человека является целостной биологической системой?
Что такое гомеостаз?
Дайте понятие гуморальной регуляции.
В чем заключается нервная регуляция организма?
Как осуществляется регуляция функций организма?
В чем состоит отличие понятий роста и развития организма?
Каковы закономерности онтогенеза?
Какое влияние оказывают данные явления на образовательный процесс?
III. ВОЗРАСНАЯ ПЕРИОДИЗАЦИЯ
План:
1.Периоды развития организма
В процессе онтогенеза отдельные органы и системы созревают постепенно и завершают свое развитие в разные сроки жизни. Эта гетерохрония созревания обусловливает особенности функционирования организма детей и подростков разного возраста. Поэтому возникает необходимость выделения определенных периодов или этапов развития. Основными этапами развития является внутриутробный и постнатальный, начинающийся с момента рождения. Во время внутриутробного развития закладываются ткани и органы, происходит их дифференцировка. Постнатальный период захватывает все детство, он характеризуется продолжающимся созреванием органов и систем, изменениями физического развития, качественными перестройками функционирования организма. Гетерохрония созревания органов и систем в постнатальном онтогенезе определяет специфику функциональных возможностей организма детей разного возраста и особенности его взаимодействия с внешней средой.
Чаще всего возрастная периодизация выделяет периоды новорожденности, ясельного, дошкольного и школьного возраста, который в свою очередь делится на младший, средний и старший школьный возраст, отражает систему детских учреждений.
Академией педагогических наук предложена следующая периодизация:
Критерии такой периодизации включают в себя комплекс признаков, расцениваемых как показатели биологического возраста: размеры тела и органов, масса тела, степень окостенения скелета, прорезывание зубов, развитие желез внутренней секреции, степень полового созревания, мышечная сила.
Каждый возрастной период характеризуется своими специфическими особенностями. Переход от одного периода к последующему называется переломным этапом индивидуального развития или критическим периодом.
Продолжительность отдельных возрастных периодов может меняться. Временная продолжительность возраста и его характеристика определяются также и социальными факторами.
2.Рост и пропорции тела на разных этапах развития
Характерной особенностью процесса роста детского организма является его неравномерность и волнообразность. Периоды роста сменяются его некоторым замедлением.
Наибольшей интенсивностью рост ребенка отличается в первый год жизни и в период полового созревания, т.е. в 11-15 лет. Так при рождении рост ребенка составляет в среднем 50см. а к 1 году 75-80см, т.е. увеличивается более чем на 50%, масса тела утраивается. Далее масса тела увеличивается ежегодно на 1,5-2кг, а рост на 4-5см.
В период полового созревания рост увеличивается на 710см. Причем с 11-12 лет девочки несколько опережают мальчиков в росте в связи с более ранним половым созреванием. С 13-14 лет и мальчики и девочки растут одинаково, а с 14-15 лет мальчики и юноши обгоняют в росте девушек и это превышение роста мужчин над женщинами сохраняется в течение всей жизни.
Пропорции тела с возрастом тоже меняются. Новорожденный отличается от взрослого относительно короткими конечностями, большим туловищем и большой головой. С возрастом рост головы замедляется, а рост конечностей ускоряется. До начала периода полового созревания (предпубертатный период) половые различия в пропорциях тела отсутствуют, а в период полового созревания (пубертатный период) у юношей конечности становятся длиннее, а туловище короче и таз уже, чем у девочек.
Наблюдают три периода, отличающиеся пропорциями между длиной и шириной тела: 4-6 лет, 12-15 лет и от 15 лет до взрослого состояния. Если в предпубертатный период общий рост увеличивается за счет роста ног, то в пубертатный период – за счет роста туловища.
Темны роста многих органов, в основном, совпадают с темпом роста длины тела. Но некоторые органы и части тела имеют иной темп. Например, рост половых органов усиленно происходит в период полового созревания, а рост лимфатической ткани к этому времени заканчивается. Размеры головы у детей 4 лет составляет 75-90% от величины головы взрослого человека, а другие части тела продолжают интенсивно расти и после 4 лет.
Неравномерность роста – приспособление, выработанное эволюцией. Бурный рост тела в первый год жизни связан с увеличением массы тела, а замедление роста в последующие годы обусловлено проявлением активных процессов дифференциации органов, тканей и клеток.
Наряду с типичными для каждого возрастного периода характеристиками имеются индивидуальные особенности развития. Они варьируют и зависят от здоровья, условий жизни, степени развития нервной системы.
3.Физическое развитие
Основными показателями физического развития являются длина тела, масса и окружность грудной клетки. Кроме того, используют результаты физиометрических измерений. К ним относятся жизненная емкость легких, сила сжатия кистей рук, становая сила. Также используются соматоскопические показатели: развитие костно-мышечной системы, кровенаполнение, жироотложение, половое развитие, различные отклонения в телосложении. Руководствуясь совокупностью этих показателей можно установить уровень физического развития ребенка.
В конце ХIХ века – начале ХХ века во всех странах наблюдалось ускорение физического развития. Это явление получило название акселерации. С 90-х годов прошлого столетия начался обратный процесс – ацелерация.
Оценку физического развития производят по местным или региональным таблицам, которые называются стандартами физического развития.
Сезонность и индивидуальные особенности темпа увеличения длины и массы тела от осени к осени требует проведения антропометрических исследований в одни и те же периоды года. Наиболее интенсивный продольный рост наблюдается в марте – мае, а прибавка в массе больше происходит осенью
Увеличение массы может изменяться под воздействием окружающей среды. Так, в период переведения дошкольников из одной группы в другую, при переходе из детского сада в школу не только снижается интенсивность прибавки массы тела, но и масса вообще может падать. Если у детей ежегодно наблюдается тенденция к снижению массы тела, то необходимо провести гигиенические меры по оптимизации режима воспитания и обучения.
Дети дисгармоничного физического развития с избыточной массой тела за счет жироотложения, как и дети, отстающие по длине и массе тела, направляются к эндокринологу и берутся на учет школьным врачом. Такие дети нуждаются в проведении лечебно-оздоровительных мер.
Антропометрические исследования детей и подростков проводятся с целью:
Вопросы и задания:
IV. ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
План:
1. Структура нервной системы
Нервная система в структурном и функциональном отношении делится на периферическую и центральную нервную систему. Центральная нервная система – совокупность связанных между собой нейронов. В нее входят головной и спинной мозг. На разрезе спинного и головного мозга различают участки серого вещества, которые образованы телами нейронов, и участки белого вещества, стоящие из нервных волокон.
|
НЕРВНАЯ СИСТЕМА |
|
центральная |
периферическая |
|
головной мозг |
спинной мозг |
нервы |
ганглии |
|
эфферентные |
афферентные |
Рис.1. Структура нервной системы
Периферическая часть нервной системы образована нервами (пучки нервных волокон), нервными узлами (ганглиями), которые представляют собой скопления нервных клеток вне спинного и головного мозга.
Нервы, которые передают возбуждение из центральной нервной системы к иннервируемому органу, называются эфферентными. Нервы, которые передают возбуждение от рабочего органа в центральную нервную систему, называются афферентными.
Структурной единицей нервной системы является нейрон. Нейрон выполняет следующие функции: прием, обработка, хранение, передача и интеграция информации.
В теле нейрона протекают обменные процессы, необходимые для нормального функционирования нервной клетки.
Дендриты – короткие и сильно ветвящиеся отростки, которые воспринимают информацию от других клеток.
Аксон – нитевидный отросток, который осуществляет проведение возбуждения от рецептора к нервным клеткам, от одной нервной клетки к другой, и от нейрона к исполнительному органу. Аксон, покрытый оболочками, называется нервным волокном.
Имея принципиально общее строение, нейроны сильно различаются размерами, формой, числом, ветвлением и расположением дендритов, длиной и разветвленностью аксона, что свидетельствует об их высокой специализации. Выделяются 2 основных типа нейронов:
Представленность разных типов нейронов и характер их взаимосвязи существенно различаются в разных структурах мозга.
На ранних стадиях эмбрионального развития нейрон состоит из тела и двух недиференцированных и неветвящихся отростков. Тело содержит крупное ядро, окруженное небольшим слоем цитоплазмы. Процесс созревания нейронов характеризуется быстрым увеличением цитоплазмы, увеличением в ней числа рибосом и формированием аппарата Гольджи, интенсивным ростом аксонов и дендритов. Различные типы нервных клеток созревают гетерохронно. Наиболее рано, еще в эмбриональный период, созревают крупные афферентные и эфферентные нейроны. Мелкие созревают после рождения под влиянием средовых факторов, что способствует пластичности центральной нервной системы.
Отдельные части нейрона также созревают неравномерно. Позже всего созревают ветви дендритов, что в большей степени зависит от притока внешней информации.
Миелинизация раньше всего отмечается у периферических нервов, затем ей подвергаются волокна спинного мозга, стволовой части головного мозга, мозжечка и позже волокна больших полушарий головного мозга. Двигательные нервные волокна покрываются миелиновой оболочкой уже к моменту рождения, чувствительные (например, зрительный) в течение первых месяцев жизни. К трехлетнему возрасту миелинизация нервных волокон завершается, хотя рост миелиновой оболочки продолжается и позже. Именно от миелиновой оболочки зависит скорость передачи импульса по нервному волокну.
Спинной мозг
Представляет собой длинный тяж, который заполняет позвоночный канал и имеет сегментарное строение, соответствующее строению позвоночника.
В центре спинного мозга расположено серое вещество (скопление нервных клеток), которое окружено белым (нервные волокна).
В спинном мозге расположены рефлекторные зоны мускулатуры туловища, конечностей и шеи, а также центры, регулирующие рефлексы мочеиспускания, дефекации, половые рефлексы.
Кроме того, спинной мозг содержит проводящие пути, по которым импульсы от рабочих органов поступают в головной мозг и обратно.
Спинной мозг развивается раньше головного. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в развитии. У новорожденных спинной мозг всего 14-16см. К 10 годам он удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно.
Головной мозг
Спинной мозг непосредственно переходит в стволовую часть головного мозга. Прямым продолжением спинного мозга является продолговатый мозг, который вместе с мостом мозга образует задний мозг. В нем расположены нервные центры, которые регулируют рефлексы сосания, глотания, пищеварения, сердечно-сосудистой системы и дыхательной системы.
Созревание ядер продолговатого мозга полностью заканчивается к 7 годам.
На уровне продолговатого мозга начинается ретикулярная формация, которая состоит из сети нервных клеток. С этим клетками контактируют контактируют афферентные и эфферентные пути. Ретикулярная формация достигает среднего и промежуточного мозга. В ней имеются нисходящие пути, передающие информацию от головного мозга к спинному мозгу и мышцам, и восходящие, передающие импульсы от спинного мозга и органов чувств в высшие отделы головного мозга. Ретикулярная формация регулирует уровень бодрствования и поведенческие реакции.
Средний мозг включает в себя ножки и крышу мозга. Здесь расположены четверохолмие, красное ядро, черная субстанция, ядра глазодвигательного и блокового нервов, ретикулярная формация.
В четверохолмии осуществляются простейшие слуховые и зрительные рефлексы, в черной субстанции – рефлексы сложной координации движений пальцев рук, актов глотания и жевания, в красном ядре – рефлексы мышечного тонуса.
Позади продолговатого мозга и моста расположен мозжечок, который регулирует и координирует двигательные функции и вегетативные процессы. Удаление мозжечка не влечет за собой потерю способности к движению, но нарушает характер выполняемых действий.
Усиленный рост мозжечка отмечается на первом году жизни, что обусловлено активным овладением различными видами движений. В дальнейшем его рост замедляется и к 15 годам достигает размеров мозжечка взрослого человека.
Промежуточный мозг включает в себя зрительный бугор (таламус) и подбугровую часть (гипоталамус).
Гипоталамус регулирует вегетативные процессы и координирует деятельность симпатического и парасимпатического отделов нервной системы. Вместе с гипофизом гипоталамус образует гипоталамо-гипофизарную систему, которая регулирует деятельность желез внутренней секреции.
Гипоталамус принимает участие в регуляции деятельности эндокринных желез, температуры тела, водного и углеводного обменов, половых, пищеварительных, агрессивно-оборонительных реакций и эмоций.
Дифференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не заканчивается. Это происходит в период полового созревания.
Таламус (зрительный бугор) это многоядерное образование, связанное двусторонней связью с корой больших полушарий. Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (кроме обонятельных), прежде чем достигнуть коры больших полушарий, поступают в ядра таламуса. Здесь поступившая информация перерабатывается, получает эмоциональную окраску и направляется в кору больших полушарий.
К моменту рождения ядра таламуса хорошо развиты. Далее размеры таламуса увеличиваются за счет роста нервных клеток и волокон, из которых состоят ядра.
В целом развитие промежуточного мозга состоит в увеличении взаимосвязей его структур с другими мозговыми образованиями.
Конечный или передний мозг включает в себя базальные ганглии и большие полушария.
Большие полушария расположены над передней поверхностью ствола мозга. Они соединены крупными пучками нервных волокон, которые называются мозолистым телом.
Кора больших полушарий представляет собой тонкий слой серого вещества. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека составляет 22000-26000см2, а толщина от 1,3 до 4,5мм.
На нижней и внутренней поверхности полушарий расположены старая и древняя кора. Эти отделы тесно связаны с гипоталамусом, миндалиной, средним мозгом. Все эти структуры составляют лимбическую систему мозга. Она играет важную роль в формировании эмоций и внимания и регуляции вегетативных процессов.
На наружной поверхности полушарий расположена новая кора, которая имеется только у млекопитающих и наиболее развита у человека.
Кора больших полушарий имеет 6-7 слоев. По особенностям клеточного состава кору больших полушарий делят на ряд участков, которые называются корковыми полями.
Под корой находится белое вещество. Белое вещество состоит их следующих видов волокон:
Наблюдения за животными с удаленными полушариями и детьми – анацефалами показали, что все, что приобретается организмом в ходе индивидуального развития связано с функцией больших полушарий. Непосредственно с функцией больших полушарий связана высшая нервная деятельность.
Сенсорные области коры больших полушарий.
Афферентные волокна несут сигналы от различных рецепторов к определенным зонам коры. Каждому рецепторному аппарату соответствует своя область, т.е. сенсорная зона. Сенсорные зоны локализованы в определенных областях коры:
Моторные области коры – это зоны, раздражение которых вызывает двигательную реакцию. Они расположены в области переднецентральной извилины. Эти зоны вязаны с сенсорными.
Ассоциативные зоны коры расположены в задних отделах коры – между затылочными и височными областями, в передних отделах – в лобной доле. Ассоциативные зоны образованы ассоциативными волокнами, которые связывают моторные и сенсорные зоны с областями коры больших полушарий, которые не имеют афферентных и эфферентных связей с периферией.
Кроме того, в ассоциативной коре расположены центры, которые связаны с речевой деятельностью.
Таким образом, данная зона отвечает за синтез поступающей информации и переход от наглядного восприятия к абстрактным символическим процессам, а также за формирование второй сигнальной системы.
При поражении ассоциативных областей нарушаются ориентация в пространстве, конструктивная деятельность, интеллектуальные операции (счет, восприятие, смысловые изображения). При поражении речевых зон нарушается восприятие и воспроизведение речи. Поражение лобных отделов нарушается поведение.
К моменту рождения кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как у взрослых. Но после рождения она значительно увеличивается за счет образования новых мелких борозд и извилин. Наиболее высокий темп развития коры наблюдается в первые месяцы. Причем созревание коры происходит неравномерно. Раньше созревают соматосенсорная и двигательная кора. К 3-м годам заканчивается созревание проекционных зон. Ассоциативная кора созревает гораздо позже. Значительный скачек созревания ассоциативных зон наблюдается в 7 лет, но их структурное созревание происходит вплоть до подросткового возраста.
Такое постепенное созревание обусловливает возрастные особенности высших нервных функций и поведенческих реакций детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Для изучения функциональной активности коры больших полушарий и ее взаимоотношений с подкорковыми структурами широко используется электроэнцефалограмма (ЭЭГ), которая регистрирует биотоки мозга.
В ЭЭГ взрослого человека выделяют 4 основных типа ритмических колебаний, каждый их которых характерен для определенного функционального состояния:
Так как кора созревает позже подкорки, то у новорожденных в ЭЭГ отмечается медленная активность, хотя ЭЭГ детей грудного возраста практически не отличается от ЭЭГ взрослых. Альфа-ритм впервые появляется в 3-хмесячном возрасте в виде отдельных групп колебаний, перемежающихся с медленными волнами. С возрастом продолжительность регистрации альфа-ритма увеличивается. Но еще до 5 лет он носит полиритмичный характер. Только в 6 лет у альфа-ритма появляется ведущая частота, которая нестабильна и несколько ниже, чем у взрослых. При нагрузках, в процессе школьного обучения частота альфа-ритмов снижается, уменьшается его выраженность, зато увеличивается выраженность тетта-ритмов. Только к 11-12 годам в ЭЭГ регистрируется альфа-ритм, который по частоте и амплитуде не отличатся от альфа-ритма взрослых. В период полового созревания альфа-ритм вновь становится нестабильным, а его частота снижается. Это выражается в повышенной нервозности, несдержанности, неустойчивости эмоциональных реакций. К завершению подросткового возраста отклонения в ЭЭГ покоя исчезают.
Строение синапса
Пресинаптическая мембрана образована нервным окончанием. Постсинаптическая мембрана находится на теле или дендрите нейрона, либо на мышечной или железистой клетке. В пресинаптическй мембране располагаются синаптические пузырьки, наполненные медиаторами, которые являются химическими проводниками возбуждения. К медиаторам относятся ацетилхолин, адреналин, норадреналин, гамма-аминомасляная кислота и глицин. В постсинаптической мембране расположены рецепторы, которые соответствуют определенному медиатору (адренорецепторы, холинорецепторы и т.д.) Синаптическая щель содержит ферменты. Они инактивируют (разрушают) медиаторы.
Синаптический аппарат в центральной нервной системе формируется в течение длительного времени постнатального развития. Его формирование определяется притоком внешней информации. Первыми созревают возбудительные синапсы, позже тормозные. С их развитием связано усложнение процессов переработки информации.
Основной формой нервной деятельности являются рефлекторные акты.
Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение из внешней и внутренней среды, осуществляемая с участием нервной системы (подошвенный, коленный, сосательный, зрачковый рефлексы).
Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней и внутренней среды.
Во всех органах тела располагаются рецепторы – нервные окончания, чувствительные к раздражениям.
Классификация рецепторов по месту расположения:
При действии раздражителей в рецепторах возникает возбуждение, которое передается в центральную нервную систему по афферентным нервам. В центральной нервной системе за счет вставочных нейронов происходит обработка поступившей информации и передача ответной программы на эфферентные волокна, которые направляют его к рабочему органу (эффектору). Весь этот путь нервного импульса называется рефлекторной дугой.
Таким образом, рефлекторная дуга состоит из следующих звеньев:
7.Возбуждение и торможение в центральной нервно системе
Возбуждение в центральной нервной системе имеет ряд особенностей по сравнению с возбуждением в нервном волокне. Проведение возбуждения в центральной нервной системе происходит только односторонне, т.е. от присанаптической мембраны, которая находится на окончании аксона, к постсинаптической мембране. Кроме того, в центральной нервной системе наблюдается замедленное проведение возбуждения. В синапсах скорость проведения возбуждения в 200 раз ниже, чем в нервном волокне. Это связано с тем, что в синапсе затрачивается время на выделение медиатора, на его прохождение через синаптическую щель, на возникновение возбуждения в постсинаптической мембране, на ответ на действие медиатора.
В центральной нервной системе важную роль играет и процесс торможения, в результате которого происходит ослабление или подавление возбуждения. Явление торможения было открыто И.М. Сеченовым на опыте с лягушкой. Он установил, что, если воздействовать на отдельный участок центральной нервной системы поваренной солью, то рефлексы замедляются. Позже было доказано, что торможение имеет место в деятельности всех отделов центральной нервной системы, т.е. торможение участвует в осуществлении любого рефлекторного акта.
Взаимодействие процессов возбуждения и торможения обеспечивает согласованность деятельности всех органов человеческого тела.
Процессы возбуждения и торможения сопровождаются в центральной нервной системе явлениями иррадиации и индукции.
Импульсы возбуждения, возникшие при раздражении того или иного рецептора, поступая в центральную нервную систему, распространяются и на соседние участки. Это называется иррадиацией. Она тем шире, чем сильнее и длительнее нанесенное раздражение. Иррадиация хорошо выражена у детей раннего возраста. При появлении красивой игрушки они смеются, прыгают, производят много движений.
В связи с тем, что раздражители внешней и внутренней среды строго дифференцированы, торможение ограничивает распространение возбуждения в определенных пределах. Теперь вокруг возбужденных нейронов возбудимость падает и они приходят в состояние торможения. Это называется явлением одновременной отрицательной индукции. Например, концентрацию внимания можно рассматривать как ослабление иррадиации и усиление индукции. Это процесс совершенствуется с возрастом. Рассеивание внимания от шума является результатом ослабления индукции, что создает благоприятные условия для иррадиации возбуждения.
В нейронах, которые были возбуждены, после возбуждения возникает торможение, и наоборот, после торможения в тех же нейронах возникает возбуждение. Это последовательная индукция. Этим явлением объясняется двигательная активность школьников во время перемен после длительного торможения в двигательной области коры больших полушарий в течение урока. Отдых на переменах должен быть активным и подвижным.
Вопросы и задания:
V. ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ЕЕ ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
План:
Кора и ближайшие к ней подкорковые структуры являются высшим отделом центральной нервной системы. Именно в нем рождаются сложные рефлекторные реакции, которые лежат в основе высшей нервной деятельности. Представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов центральной нервной системы впервые было выдвинуто И.М. Сеченовым. Его идеи были подтверждены экспериментально И.П. Павловым. Он развил рефлекторную теорию и создал учение о высшей нервной деятельности. Он открыл нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека на воздействия внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс.
Совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающую взаимодействие целостного организма с внешней средой, называют высшей нервной деятельности.
Многочисленные раздражители внешнего мира и внутренней среды организма воспринимаются рецепторами и становятся источниками импульсов, поступающих в кору больших полушарий. Там они анализируются, различаются и систематизируются, соединяются и обобщаются.
Способность коры разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, их дифференцировать и есть проявление аналитической деятельности коры головного мозга.
С ней тесно связана синтетическая деятельность, которая проявляется в объединении, обобщении возбуждения.
Анализ и синтез раздражителей – основные свойства коры больших полушарий, лежащие в основе высшей нервной деятельности.
Изучая на животных функцию пищеварительных желез с помощью фистульного метода, Павлов обнаружил, что слюноотделение начинается не только при попадании пищи в ротовую полость, но и при виде и запахе пищи, звоне посуды. Павлов назвал это явление условным рефлексом. С помощью метода условных рефлексов Павлов изучал функцию коры больших полушарий и подкорковых образований.
В экспериментах на животных используются также методики разрушения отдельных структур мозга, перерезки связей между ними, регистрация электрической активности определенных нервных центров.
В последнее время для изучения высшей нервной деятельности человека используется метод электроэнцефалографии. Он позволяет исследовать деятельность мозга в естественных условиях.
Безусловные рефлексы – врожденные реакции организма, они сформировались и закреплялись в процессе эволюции и передаются по наследству.
Условные рефлексы возникают, закрепляются и угасают в течение жизни и являются индивидуальными. Безусловные же являются видовыми, т.е. обнаруживаются у всех особей данного вида. Условные рефлексы могут быть выработаны у одних особей вида и отсутствовать у других. Безусловные рефлексы не требуют специальных условий для своего возникновения, они возникают обязательно при воздействии на рецепторы адекватных раздражителей. Для образования условных рефлексов необходимы специальные условия. Кроме того, условные рефлексы изменчивы и более подвижны. Безусловные рефлексы образуются на уровне спинного мозга и мозгового ствола, а условные образуются на любые раздражители и являются функцией коры и подкорковых структур головного мозга.
Безусловные рефлексы обеспечивают жизнедеятельность организма только на ранних этапах жизни. Условные же обеспечивают приспособление организма к меняющимся условиям, поэтому в течение жизни одни условные рефлексы угасают, а другие вырабатываются.
Биологическое значение условных и безусловных рефлексов
Организм рождается с определенным набором безусловных рефлексов. К ним относятся:
- пищевые (жевание, сосание, глотание, отделение слюны, желудочного сока и др.);
- оборонительные (отдергивание руки от горячего, кашель, чихание, мигание и др.(;
- половые (половой акт, выкармливание, уход за ребенком);
- терморегуляционные;
- дыхательные;
- сосудистые;
- поддержания гомеостаза.
Условные рефлексы обеспечивают более сложное приспособление. Они способствуют нахождению пищи по запаху, своевременному уходу от опасности, ориентировке в пространстве и времени. Условнорефлекторное выделение слюны, желудочного сока, поджелудочного сока на вид, запах, время приема пищи создает условия для переваривания пищи еще до ее поступления в организм. Усиление газообмена и увеличение вентиляции легких только при виде рабочей обстановки способствует выносливости и работоспособности организма.
Таким образом, при действии условного сигнала кора больших полушарий обеспечивает организму предварительную подготовку к раздражителям внешней среды. Поэтому деятельность коры больших полушарий является сигнальной.
Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных. Условным раздражителем может быть любой раздражитель внешней среды или изменение внутреннего состояния. Условные рефлексы могут временно вырабатываться у человека при соблюдении режима труда, питания, сна. Выработку условных рефлексов могут затруднять сильные посторонние раздражители.
Чтобы выработать условный рефлекс, условный раздражитель нужно подкреплять безусловным. Звон посуды вызовет выделение слюны, если этот звон несколько раз будет подкрепляться едой. В данном случае звон посуды – условный раздражитель, а пища – безусловный.
Согласно представлениям Павлова, образование условного рефлекса связано с установлением временной связи между двумя группами клеток коры: воспринимающих условные и безусловные раздражения. Чем чаще возбуждаются эти два участка, тем прочнее связь. Через некоторое время связь становится настолько прочной, что достаточно лишь условного раздражителя, чтобы возникло возбуждение в обоих очагах.
Сначала, когда действует только условный раздражитель, он вызывает общую генерализованную реакцию организма, т.е. двигательную активность (поворот головы, глаз), учащение дыхания, сердцебиения, изменение электрической активности мозга и т.д. Это называется ориентировочный рефлекс. Если этот условный раздражитель не подкрепить безусловным, то рефлекс угаснет.
Существует два типа торможения условных рефлексов:
К внешним торможениям относится также запредельное торможение. Оно возникает при чрезмерном увеличении силы и времени действия условного раздражителя. При этом условный рефлекс угасает. Это торможение несет охранительное значение.
2. Условное (внутреннее) торможение. Оно развивается внутри дуги условного рефлекса и только при определенных условиях.
Виды внутреннего торможения:
Внешний мир действует на организм не единичными раздражителями, а их системой и в определенной последовательности. Если эта система часто повторяется, то это ведет к образованию динамического стереотипа.
Динамический стереотип представляет собой последовательную цепь условнорефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени порядке и являющихся следствием сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей. Благодаря образованию цепных условных рефлексов каждая предыдущая деятельность организма становится раздражителем, т.е. сигналом для последующей. Например, условный рефлекс на время способствующий оптимальной работе организма при соблюдении режима дня.
Стереотип трудно вырабатывается, но если он выработан, то не требует напряжения корковой деятельности и действия становятся автоматическими. Динамический стереотип лежит в основе образования привычек, навыков труда, ходьбы, бега, игры на музыкальных инструментах, еды и т.д.
Стереотипы, возникающие в раннем детстве, очень трудно поддаются переделке. Очень трудно переучить ребенка, если научился неправильно держать ручку или сидеть за столом. Трудность переделки стереотипов заставляет придавать большое значение правильности приемов воспитания и обучения детей.
Таким образом, динамический стереотип является проявлением системной организации высших корковых функций.
6.Особенности высшей нервной деятельности человека
Высшая нервная деятельность у человека, также как у животных носит рефлекторный характер. Общим для человека и животных является анализ и синтез сигналов от предметов и явлений внешнего мира, составляющих первую сигнальную систему.
Но высшая нервная деятельность человека имеет и свои отличия. Коллективная трудовая деятельность людей способствовала развитию членораздельной речи, которая влияет на деятельность головного мозга. Только человеку свойственно высокоразвитое сознание, отвлеченное мышление. Механизмы, обеспечивающие данные процессы, называются второй сигнальной системой. У человека хорошо развиты сигналы второй сигнальной системы в виде произносимых, слышимых и читаемых слов. Речевые сигналы могут замещать непосредственные сигналы, обогащать их, выделять отдельные признаки, устанавливать их связи.
Вторая сигнальная система представляет собой отвлечение от действительности, обобщение, что и составляет особенность человеческого мышления, проявляющуюся в понятиях (электрический ток, молекула, Новый год).
Вторая сигнальная система социально обусловлена. Вне общества и общения в нем она не развивается.
Вторая и первая сигнальные системы неотделимы друг от друга и функционируют совместно.
Тип высшей нервной деятельности – это совокупность индивидуальных свойств нервной системы, обусловленные наследственными особенностями индивидуума и его жизненным опытом.
Павлов выделил 4 типа высшей нервной деятельности. В основу деления он положил три показателя:
На основании этого можно выделить следующие типы высшей нервной деятельности:
В зависимости от уравновешенности и взаимодействия сигнальных систем Павлов наряду с общими для человека и животных типами выделил специфические человеческие типы высшей нервной деятельности:
1. Художественный тип – у него первая сигнальная система преобладает над второй. Такие люди непосредственно воспринимают действительность, широко пользуются чувственными образами. У них образное, предметное мышление.
2. Мыслительный тип – это люди с преобладанием 2-й сигнальной системы, способные к абстрактному мышлению.
3. Средний тип – с уравновешенной деятельностью обеих систем. Таким людям свойственны как образные впечатления, так и умозрительные заключения.
Врожденные типы высшей нервной деятельности не являются неизменными. Они могут меняться под воздействием воспитания в силу пластичности нервной системы. Сила, подвижность нервных процессов поддаются тренировке. Так дети неуравновешенного типа под влиянием воспитания могут приобрести черты уравновешенного типа.
7.Возрастные особенности высшей нервной деятельности детей
Приспособление новорожденного к внешней среде обеспечивается ориентировочными рефлексами. Условные рефлексы в этот период ограничены и вырабатываются на жизненно важные стимулы. Это рефлексы на время кормления, на положение тела во время кормления. В середине первого месяца возникают условные рефлексы на свет, звук, запах. При этом скорость образования этих рефлексов низкая. Так защитный рефлекс на свет возникает только после 200 повторений. С первых же дней вырабатывается безусловное торможение (звук – не сосет). Условное же вырабатывается гораздо позже. Дифференцирование двигательных условных рефлексов отмечается к 20-му дню (положение тела во время кормления отличается ребенком от положения тела во время пеленания), а зрительных и слуховых к 3-4 месяцам. Запаздывающее торможение развивается к 5 месяцам.
Внутреннее торможение является важным фактором воспитания. На первом году жизни целесообразно воспитывать торможение, используя мимику, жесты отрицательного отношения. Важен также строгий режим.
К концу первого года жизни важным раздражителем является слово. Восприятие слова формируется раньше, чем моторика речи (говорение). Поэтому говорить с ребенком нужно с первых дней жизни. К концу первого года реакция на слово определяется комплексом раздражителей (слуховых, зрительных, вкусовых, тактильных и т.д.). Самостоятельное значение слово приобретает позже. На данном же этапе происходит тренировка произношения звуков, затем слогов и, наконец, слов. Это требует и определенного развития артикуляционного аппарата. Особенно активно речь развивается с 1 до 3 лет, т.к. поведение ребенка характеризуется исследовательским характером.
На втором году дети начинают дифференцировать предметы и явления, благодаря действиям с которыми формируется обобщение.
Динамический стереотип, выработанный до 3 лет, отличается большой прочностью. Поэтому выработку стереотипов важных для жизни и здоровья необходимо начинать именно в этом возрасте.
В дошкольном возрасте важна роль подражательного и игрового рефлекса. К концу дошкольного периода все большее значение приобретает внутреннее, условное, торможение, усиливается обобщающая функция слова. При этом первая и вторая сигнальная системы вступают в сложное взаимодействие при усиленном влиянии второй. Это обеспечивает готовность ребенка к школе.
В младшем школьном возрасте совершенствуется сила, уравновешенность, подвижность нервных процессов.
Некоторые изменения условно-рефлекторной деятельности наблюдается в подростковом возрасте. Половое созревание характеризуется повышением функции гипоталамуса, что влияет на усиление возбуждения и ослабление внутреннего торможения. Уменьшается скорость образования условных рефлексов.
Н.И. Красногорский, изучая высшую нервную деятельность детей, на основе силы, уравновешенности, подвижности нервных процессов, а также взаимоотношений коры и подкорки и соотношения сигнальных систем выделил 4 типа высшей нервной деятельности детей:
Отличия разных типов объясняют их разные возможности в процессе воспитания и обучения. Поэтому эффективность педагогического влияния определяется индивидуальным подходом. Но учитывая пластичность нервной системы коррегирующее воздействие лучше начинать в детском возрасте.
Вопросы и задания:
VI. ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
План:
Восприятие осуществляется на основе функционирования специальных сенсорных систем или анализаторов. Эти системы превращают раздражители внешнего мира в нервные сигналы и передают их в центры головного мозга. Здесь они преобразуются, что завершается ощущением, представлением и опознанием образов.
Анализатор состоит из 3 звеньев:
Все отделы анализатора действуют как единое целое. Нарушение деятельности одной части вызывает нарушение функции всего анализатора.
Сенсорные системы бывают зрительные, слуховые, вестибулярные, вкусовые, обонятельные, соматосенсорные, которые расположены в коже и воспринимают прикосновение, вибрацию, тепло, холод, боль и импульсы с мышц и суставов от движения; и висцеральные, которые воспринимают импульсы из внутренней среды организма.
Кодирование сенсорной информации
Информация о разных характеристиках стимула передается определенной последовательностью нервных импульсов – нервным кодом. Кодирование осуществляется числом и частотой импульсов в разряде. Интервалами между разрядами, общей конфигурацией разряда. Как на основе нервного кода распознаются отдельные признаки, а затем складывается целостный образ? Наиболее убедительный ответ на вопрос о кодировании признаков дает точка зрения о наличии на разных уровнях сенсорной системы высокоспециализированных нервных клеток, избирательно реагирующих на определенный признак стимула – ориентацию, направление движения, интенсивность. Они получили название детекторов. Нейроны – детекторы, выделяющие из стимулов разные признаки (цвет, движение, ориентацию), расположены на разных уровнях ЦНС и в разных слоях коры. Нейроны, выделяющие сложные признаки, локализованы в верхних слоях коры и образуют объединения (нейронные ансамбли).
Для проекционных корковых зон наиболее характерны вертикально ориентированные нейронные ансамбли – колонки, впервые обнаруженные Маунткаслом в соматосенсорной коре. Одни колонки реагировали на прикосновение к поверхности тела, другие – на давление. Часть колонок реагировала на стимуляцию только одной половины тела. Колонки обнаруживаются и в других областях коры. По сложности обрабатываемой информации выделяют три типа колонок: микроколонки, макроколонки и гиперколонки, или модули.
Микроколонки реагируют лишь на определенную градацию какого-либо признака. Например, вертикальную или горизонтальную ориентацию; макроколонки, объединяя микроколонки, выделяют общий признак ориентации, реагируя на разные ее значения. Модуль выполняет обработку самых разных характеристик стимула (интенсивность стимула, цвет, ориентация, движение).
Иерархически организованная система связей от микроколонок к модулям обеспечивает возможность осуществляемого в проекционной коре тонкого дифференцированного анализа признаков разной сложности внутри одной сенсорной модальности.
Дальнейшая обработка сенсорно специфической информации осуществляется с участием так называемых гностических нейронов, получающих информацию об отдельных признаках от системы нейронов-детекторов. В гностических нейронах отдельные признаки интегрируются в целостный одномодальный (зрительный или слуховой) образ воспринимаемого объекта. Гностические нейроны, интегрирующие признаки одной сенсорной модальности, составляет 4-5% нервных клеток в первичных проекционных зонах и широко представлены во вторичных полях.
Различные анализаторы начинают функционировать в разные сроки. Вестибулярный аппарат начинает функционировать еще во внутриутробном периоде. Рано созревает кожный анализатор. Реакции кожи на раздражение отмечаются у эмбриона в 7.5 недель, а у 3-хмесячного ребенка кожная чувствительность такая же, как у взрослых. Вкусовые реакции наблюдаются с 9-10 дня жизни и окончательно формируются в школьном возрасте. Обонятельный анализатор функционирует с момента рождения, а дифференцировка запахов отмечается на 4-м месяце.
Не все звенья анализаторов развиваются одновременно. Периферическая часть чаще всего сформирована к моменту рождения (кроме зрительного). Позже всего созревают центральные отделы. Последними созревают корковые области слухового и зрительного анализатора.
Созревание коркового звена анализатора определяется поступающей информацией. Если организм ребенка лишить притока сенсорной информации, то нервные клетки корковых зон не развиваются. Следовательно, сенсорное восприятие в раннем детстве имеет огромное развивающее значение.
Функциональное созревание сенсорных систем не заканчивается в раннем детстве. Ассоциативные отделы, участвующие в опознании сигналов, их классификации, выработке этапов созревают вплоть до подросткового возраста. Так ответы на сложные зрительные образы становятся как у взрослого к 11-12 годам. Поэтому важно соблюдать условия, необходимые для нормального развития сенсорной функции школьника.
Периферическим органом зрения является глаз. У новорожденных форма глаза более шаровидная, чем у взрослых, поэтому дети обладают дальнозоркой рефракцией. Глазное яблоко растет до 9-12 лет.
Поступающие в глаз световые лучи, прежде чем они попадут на сетчатку, проходят через несколько преломляющих сред. К ним относятся роговица, водянистое вещество передней и задней камер глаза, хрусталик и стекловидное тело. При этом изображение на сетчатке получается действительным, уменьшенным и обратным. Ребенок в первые месяцы путают верх и низ предмета. То, что взрослый человек видит предметы не перевернутыми, объясняется жизненным опытом и взаимодействием анализаторов.
Глаз способен приспосабливаться к четкому видению предметов, находящихся от него на разных расстояниях. Эту способность глаза называют аккомодацией. При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым. А при рассматривании предметов на далеком расстоянии хрусталик сдавлен спереди назад и растянут. Наименьшее расстояние, на котором предмет еще ясно виден, называется ближней точкой ясного видения. Дальняя точка ясного видения у нормального глаза лежит в бесконечности.
С возрастом аккомодация изменяется. В 10 лет ближайшая точка ясного видениея находится на расстоянии не менее 7см, в 20 лет – 8.3см, в 30 лет – 11см, в 40 лет – 17см, в 50 лет – 50 см, 60-70 лет – 80см.
Преломляющие свойства (рефракция) обеспечивают фокусирование изображения на сетчатке. Существует 2 вида аномалии рефракции – дальнозоркость и близорукость.
Дальнозоркость связана с укорочением продольной оси глаза вследствие его неправильной формы или неправильной кривизны хрусталика или роговицы. При этом изображение фокусируется сзади глаза, а на сетчатке получается расплывчатое изображение.
При близорукости параллельные лучи, идущие от далеких предметов пересекаются впереди сетчатки, не доходя до нее. Это связано с удлинением оси глаза или большей, чем в норме, кривизной хрусталика. В тяжелых случаях близорукость сопровождается изменениями сетчатки, вплоть до отслоения сетчатки. Поэтому необходимо своевременно начать носить очки.
К аномалии рефракции относится также астигматизм – невозможность схождения всех лучей в одной точке. Астигматизм является следствием неодинаковой кривизны роговицы в разных ее меридианах. Если больше преобладает вертикальный меридиан, астигматизм прямой, если горизонтальный, то обратный.
Острота зрения отражает способность оптической системы глаза строить четкое изображение на сетчатке. Она измеряется путем определения наименьшего расстояния между двумя точками, достаточного для того, чтобы они не сливались. Показателем остроты зрения является угол зрения, который образуется между двумя лучами, идущими от двух точек к глазу. Чем меньше угол, тем выше острота зрения. Нормой считается угол в 1’ (минуту).
Острота зрения у детей с нормальной рефракцией увеличивается с возрастом. В 4-5 лет она составляет 0.8, в 5-6 лет – 0,86, в 7-8 лет – 0,9. С 10 до 15 лет острота зрения повышается от 0,98 до1,15.
Пространственное зрение формируется в процессе онтогенеза благодаря развитию координированных движений зрительного анализатора. Наиболее интенсивно пространственное зрение развивается к 9 годам. В 16-17 лет оно такое же, как у взрослых. Начиная с 40 лет область стереоскопического восприятия уменьшается. Зрительный анализатор обладает свето- и цветочувствительностью. Эту функцию выполняет сетчатка. В ней имеется 2 вида фоторецепторов:
Встречаются аномалии цветового зрения:
Человеческий глаз обладает: световой адаптацией, т.е. снижением возбудимости глаза вследствие распада светореактивных веществ; темновой адаптацией, т.е. ростом возбудимости глаза вследствие восстановления светореактивных веществ; и цветовой адаптацией, т.е. падением возбудимости глаза к цветовым лучам.
При проецировании на сетчатку неподвижного изображения глаз скоро перестает его различать. Вследствие адаптации человек не мог бы видеть неподвижные предметы, если бы не непрерывные мелкие колебания глаза.
Светоощущения есть уже у недоношенных детей. Изменение светочувствительности происходит в соответствии с развитием возбудимости зрительных нервных центров. Значительно она повышается от 4 до 20 лет, а после 30 начинает снижаться.
Вопрос о развитии цветоощущений до конца не изучен. По некоторым данным цветоощущением обладают уже новорожденные. Возможность дифференцирования цветов выявлена на 3-м месяце. Грудные дети различают разные степени яркости цветов. В 3-хлетнем возрасте ребенок различает как абсолютную яркость цвета, так и соотношение яркости цветов. Различительная цветовая чувствительность резко возрастает в 1012 лет, продолжает увеличиваться до 30 лет, а затем медленно снижается.
3.Слуховой анализатор
Орган слуха состоит из 3 частей:
Механизм восприятия звука
Воздушные звуковые волны, попадая в наружный слуховой проход, вызывают колебания барабанной перепонки, которая передает их в среднее ухо на систему косточек. Они действуют как рычаги и усиливают звуковые колебания. С косточек колебания передаются перилимфе и эндолимфе и перепончатым лабиринтам улитки. При распространении звуковых волн в улитке смещается основная мембрана. В результате этого возникает рецепторный потенциал, возбуждающий окончания нервных волокон. Колебания основной мембраны зависят от высоты звука. Ее эластичность на разных отрезках неодинакова. Ближе к овальному окну она уже и жестче, дальше шире и эластичнее. Более узкие участки восприимчивы к высоким частотам, т.е. к высоким тонам, а более широкие – к низким.
Возникающее возбуждение по нервным волокнам передаются в слуховую кору, где соотносятся частота и сила звуковых стимулов и осуществляется распознавание сложных звуковых стимулов и осуществляется распознавание сложных звуков. Смысл услышанного интерпретируется в ассоциативных корковых зонах. Звуковая информация в виде нейронного возбуждения проходит по разным уровням слуховой системы. При этом различные типы нейронов выделяют специфические свойства звуковых сигналов. При длительном действии сильных звуков возбудимость слухового анализатора падает, а в тишине возрастает. Это явление называется адаптацией.
Чрезмерный шум ведет к снижению слуха, изменению деятельности внутренних органов, особенно сердечно-сосудистой системы, снижению работоспособности.
Возрастные особенности
Восприятие звука отмечается уже у плода во второй половине беременности. Новорожденные и грудные дети способны реагировать на высоту, силу, тембр и длительность звука. Дифференцирование звуков (труба, колокольчик) отмечено на 2-3-м месяце. Однородные звуки разной высоты дети различают с 3-го месяца. С 3 до 7 месяца различительная чувствительность слухового анализатора существенно возрастает. Пороги слышимости также изменяются с возрастом. Наименьшая величина порогов, т.е. наибольшая острота слуха, свойственна подросткам и юношам. Изменяются с возрастом и пороги слышимости речи. У детей по сравнению со взрослыми острота слуха на слова понижена. Поэтому большое значение имеет общение со взрослыми.
Вестибулярная система играет важную роль в пространственной ориентации человека. Она получает, передает и анализирует информацию об ускорениях или замедлениях, возникающих в процессе прямолинейного или вращательного движения, а также при изменении положения головы в пространстве. При равномерном движении или в условиях покоя рецепторы вестибулярной системы не возбуждаются. Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела.
Периферическим отделом вестибулярной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в пирамиде височной коры. Он состоит из преддверия и трех полукружных каналов. Полукружные клапаны располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Один из концов каждого канала расширен (ампула). Вестибулярный аппарат включает в себя также два мешочка. В них на возвышениях находится отолитовый аппарат: скопления рецепторных клеток. Выступающая в полость мешочка рецепторная клетка оканчивается длинным подвижным волоском и 60-80 склеенными неподвижными волосками. Они пронизывают желеобразную мембрану, содержащую кристаллики карбоната кальция – отолиты. Волосковые клетки возбуждаются при скольжении отолитовой мембраны по волоскам, т.е. при их сгибании.
В перепончатых полукружных каналах, заполненных эндолимфой, рецепторные волосковые клетки сконцентрированы в ампулах. Во время угловых ускорений эндолимфа приходит в движение, волоски сгибаютмся и волосковые клетки возбуждаются. При противоположно направленном движении они тормозятся. Это связано с тем, что отклонение волоска в одну сторону приводит к открыванию каналов и деполяризации волосковой клетки, а отклонение в противоположном направлении закрывает каналы и гиперполяризует рецептор. В волосковых клетках преддверия и ампулы при сгибании генерируется рецепторный потенциал, который усиливает выделение ацетилхолина и через синапсы активирует окончания волокон вестибулярного нерва.
Волокна вестибулярного нерва направляются в продолговатый мозг. Импульсы, приходящие по этим волокнам, активируют нейроны бульбарного вестибулярного комплекса. Отсюда сигналы направляются во многие отделы ЦНС: спинной мозг, мозжечок, глазодвигательные ядра, кору мозга, ретикулярную формацию и вегетативные ганглии.
Даже в полном покое в волокнах вестибулярного нерва регистрируется спонтанная импульсация. Частота разрядов в нерве повышается при поворотах головы в одну сторону и тормозится при поворотах в другую сторону (детекция направления). Две трети волокон обнаруживают эффект адаптации (уменьшение частоты разрядов) во время длящегося действия углового ускорения. Нейроны вестибулярных ядер обладают способностью реагировать и на изменение положения конечностей, повороты тела, сигналы от внутренних органов, т.е. осуществлять синтез информации, поступающей из разных источников.
Нейроны вестибулярных ядер обеспечивают контроль над различными двигательными реакциями и управление ими. Вестибуло-спинальные влияния изменяют импульсацию нейронов сегментарных уровней спинного мозга. Так осуществляется динамическое перераспределение тонуса скелетной мускулатуры и включаются рефлекторные реакции, необходимые для сохранения равновесия. В вестибуловегетативные реакции вовлекаются сердечно-сосудистая система, желудочно-кишечный тракт и другие внутренние органы. При сильных и длительных нагрузках на вестибулярный аппарат возникает болезнь движения (например, морская болезнь). Вестибуло-глазодвигательные рефлексы (глазной нистагм) состоят в медленном ритмическом движении глаз в противоположную вращению сторону, сменяющемся их скачком обратно. Возникновение и характеристики вращательного глазного нистагма – важные показатели состояния вестибулярной системы и широко используются в эксперименте и клинике.
Вестибулярная система помогает ориентироваться в пространстве при активном и пассивном движении. При пассивном движении лабиринтный аппарат с помощью корковых отделов системы анализирует и запоминает направление движения и повороты. Следует подчеркнуть, что в нормальных условиях пространственная ориентировка обеспечивается совместной деятельностью зрительной и вестибулярной системы.
Чувствительность вестибулярной системы здорового человека очень высока: отолитовый аппарат позволяет воспринять ускорение прямолинейного движения, равное всего 2 см/с2 . Порог различения наклона головы в сторону – всего около 1 углового градуса, а вперед и назад – 1,5-2 угловых градуса. Рецепторная система полукружных каналов позволяет человеку замечать ускорения вращения в 2-3 угловых градуса в 1 с2.
В соматосенсорную систему входят система кожной чувствительности и чувствительная система скелетно-мышечного аппарата, главная роль в которой принадлежит проприорецепция.
Кожная рецепция
Кожные рецепторы сосредоточены на огромной кожной поверхности. В коже находится множество рецепторов, чувствительных к прикосновению, давлению, вибрации, теплу, холоду и болевым раздражителям. Они весьма различны по строению, локализуются на разной глубине кожи и распределены по ее поверхности. Больше всего их в коже пальцев рук, ладоней, подошв, губ и половых органов. У человека в коже с волосяным покровом основным типом рецепторов являются свободные окончания нервных волокон, идущих вдоль мелких сосудов, а также более глубоко локализованные разветвления тонких нервных волокон, оплетающих волосяную сумку. Эти окончания обеспечивают высокую чувствительность волос к прикосновению. Рецепторами прикосновения являются также осязательные мениски, образованные в нижней части эпидермиса контактом свободных нервных окончаний с модифицированными эпителиальными структурами. Их особенно много в коже пальцев рук.
В коже, лишенной волосяного покрова, находят много осязательных телец. Они локализованы в сосочковом слое кожи пальцев рук и ног, ладонях, подошвах, губах, языке, половых органах и сосках груди. Другими инкапсулированными нервными окончаниями, но более глубоко расположенными, являются пластинчатые тельца (рецепторы давления и вибрации). Они имеются также в сухожилиях, связках, брыжейке.
Механический стимул приводит к деформации мембраны рецептора. В результате этого электрическое сопротивление мембраны уменьшается, т.е. увеличивается ее проницаемость для ионов. Через мембрану рецептора начинает течь ионный ток, приводящий к генерации рецепторного потенциала. При достижении рецепторным потенциалом критического уровня деполяризации генерируются импульсы. Распространяющиеся по волокну в ЦНС.
Свойства тактильного восприятия
Ощущение прикосновения и давления довольно точно локализуется человеком на определенном участке кожной поверхности. Эта локализация вырабатывается и закрепляется в онтогенезе при участии зрения и проприорецепции. Абсолютная тактильная чувствительность существенно различается в разных частях кожи. Пространственное различение на кожной поверхности, т.е. способность человека раздельно воспринимать прикосновения к двум соседним точкам кожи, также сильно отличается в разных ее участках..
Температурная рецепция
Информация о температуре внешней среды, необходимая для деятельности механизмов терморегуляции, имеет особо важное значение. Терморецепторы располагаются в коже, на роговице глаза, в слизистых оболочках, а также в гипоталамусе. Они подразделяются на два вида: холодовые и тепловые. Больше всего терморецепторов в коже лица и шеи.
Терморецепторы делятся также на специфические и неспецифические. Первые отвечают лишь на температурное воздействие, вторые реагируют и на механическое раздражение. Терморецепторы реагируют на изменение температуры учащением импульсов, устойчиво длящимся в течение всего времени действия стимула. Температурное ощущение человека зависит как от абсолютного значения температуры, так и от разницы температуры кожи и действующего раздражителя, его площади и места приложения. Так, если руку держали в воде с температурой +270С, то в первый момент после переноса руки в воду, нагретую до +250С, она кажется холодной. Однако, уже через несколько секунд становится возможной оценка абсолютной температуры.
Болевая рецепция
Болевая чувствительность имеет особое значение для выживания организма, т.к. сигнализирует о действии чрезмерно сильных и вредных факторов. В симптомокомплексе многих заболеваний боль – одно из первых. А иногда и единственное проявление патологии и важный показатель для диагностики. В настоящее время сформулированы две альтернативные гипотезы об организации болевого восприятия:
Механизм возбуждения рецепторов при болевых воздействиях пока не выяснен. Предполагают, что значимыми являются изменения рН ткани в области нервного окончания, т.к. этот фактор обладает болевым эффектом при концентрациях водородных ионов.
Болевые раздражения вызывают ряд рефлекторных соматических и вегетативных реакций. Если эти реакции умеренно выражены, то они имеют приспособительное значение, но могут привести к тяжелым патологическим эффектам, например, к шоку. При болевых воздействиях на кожу человек локализует их достаточно точно, но при заболеваниях внутренних органов часты так называемые отраженные боли, проецирующиеся в определенной части кожной поверхности. Так, при стенокардии кроме болей в области сердца ощущается боль в левой руке и лопатке. При тактильных, температурных и болевых раздражениях «активных» точек (иглоукалываение, акупунктура) включаются цепи рефлекторных реакций, опосредуемых центральной и вегетативной нервной системой. Они могут избирательно изменять кровоснабжение и трофику тех или иных органов и тканей.
Мышечная и суставная рецепция (проприорецепция)
В мышцах человека содержатся три типа специализированных рецепторов: первичные окончания веретен. Вторичные окончания веретен и сухожильные рецепторы Гольджи. Эти рецепторы реагируют на механические раздражения и участвуют в координации движений, являясь источником информации о состоянии двигательного аппарата.
Мышечное веретено одето капсулой и расположено в толще мышцы. Внутри капсулы находится пучок интрафузальных мышечных волокон. Веретена расположены параллельно внешним волокнам, поэтому при растяжении мышцы нагрузка на веретена увеличивается, а при сокращении – уменьшается. В расслабленной мышце импульсация от веретен невелика, но они реагируют повышением частоты разрядов на удлинение мышцы. Таким образом, веретена дают мозгу информацию о длине мышцы и ее изменениях. Импульсация. Идущая от веретен, в спинном мозге возбуждает мотонейроны своей мышцы и тормозит мотонейроны мышцы – антагониста, а также возбуждает мотонейроны сгибателей и тормозит мотонейроны разгибателей.
Сухожильные рецепторы Гольджи находятся в зоне соединения мышечных волокон с сухожилием и расположены последовательно по отношению к мышечным волокнам. Они слабо реагируют на растяжение мышцы, но возбуждаются при ее сокращении, причем их импульсация пропорциональна силе сокращения. Поэтому сухожильные рецепторы информируют мозг о силе, развиваемой мышцей. В результате тормозятся мотонейроны собственной мышцы и возбуждаются мотонейроны мышцы – антагониста. Информация от мышечных рецепторов по восходящим путям поступает в высшие отделы ЦНС, включая кору головного мозга.
Суставные рецепторы изучены меньше. Известно, что они реагируют на положение сустава и на изменения суставного угла, участвуя в системе обратных связей от двигательного аппарата.
Рецепторы обонятельной системы расположены в области верхних носовых ходов. Обонятельный эпителий имеет толщину 100-150мкм и содержит около 10млн рецепторных клеток диаметром 5-10мкм, расположенных между опорными клетками. На поверхности каждой обонятельной клетки имеется сферическое утолщение – обонятельная булава, из которой выступает 6-12 волосков длиной до 10мкм. Обонятельные волоски погружены в жидкую среду, вырабатываемую боуменовыми железами. От нижней части рецепторной клетки отходит аксон. Аксоны всех рецепторов образуют обонятельный нерв, который проходит через основание черепа и вступает в обонятельную луковицу.
Молекулы пахучих веществ попадают в обонятельную слизь с постоянным током воздуха. Здесь они взаимодействуют с находящимся в волосках рецептора рецепторным белком. В результате этого взаимодействия в мембране рецептора открываются натриевые каналы, и генерируется рецепторный потенциал. Это приводит к импульсному разряду в аксоне рецептора – в волокне обонятельного нерва.
Каждая рецепторная клетка способна ответить возбуждением на характерный для нее, хотя и широкий, спектр пахучих веществ. Спектры чувствительности разных клеток сильно перекрываются. Вследствие этого более чем 50% пахучих веществ оказываются общими для любых двух обонятельных клеток.
Одиночные рецепторы отвечают на запах увеличением частоты импульсации, которое зависит от качества и интенсивности стимула. Каждый обонятельный рецептор отвечает на многие пахучие вещества, отдавая предпочтение некоторым из них. Считают, что на этих свойствах рецепторов может быть основано кодирование запахов и опознание в центрах обонятельной системы. В обонятельной луковице регистрируется электрический ответ, который зависит от пахучего вещества: при разных запахах меняется пространственная мозаика возбужденных и заторможенных участков обонятельной луковицы.
Выходящий из луковицы обонятельный тракт направляется в разные отделы мозга: переднее обонятельное ядро, обонятельный бугорок, препириформную кору, периамигдалярную кору и часть ядер миндалевидного комплекса. Обонятельная луковица связана также с гиппокампом, пириформной корой и другими отделами «обонятельного мозга» через несколько переключений. Наличие многих центров «обонятельного мозга» обеспечивает связь обонятельной системы с другими сенсорными системами и организацию на этой основе пищевого, оборонительного и полового поведения.
Чувствительность обонятельной системы человека чрезвычайно велика: один обонятельный рецептор может быть возбужден одной молекулой пахучего вещества, а возбуждение небольшого количества рецепторов приводит к возникновению ощущения. В то же время изменение интенсивности запаха (дифференциальный порог) оценивается людьми довольно грубо: наименьшее воспринимаемое различие в силе запаха составляет 30-60% от его исходной концентрации. Адаптация в обонятельной системе происходит сравнительно медленно (десятки секунд или минуты) и зависит от скорости потока воздуха над обонятельным эпителием и от концентрации пахучего вещества.
В процессе эволюции вкус формировался как механизм выбора или отвергания пищи. Выбор предпочитаемой пищи основан на врожденных механизмах, но в значительной мере зависит от связей, выработанных в онтогенезе. Вкус, так же как и обоняние, основан на хеморецепции и дает информацию о характере и концентрации веществ, поступающих в рот. В результате запускаются реакции, изменяющие работу органов пищеварения или ведущие к удалению вредных веществ, попавших в рот.
Вкусовые рецепторы сконцентрированы во вкусовых почках, расположенных на языке, задней стенки глотки, мягком небе, миндалине и надгортаннике. Больше всего их на кончике языка. Каждая из 10000 вкусовых почек человека состоит из нескольких рецепторных и опорных клеток. Вкусовая почка соединена с полостью рта через вкусовую пору. Вкусовая рецепторная клетка снабжена на конце, обращенном в просвет поры, тончайшими микроворсинками. Считают, что они имеют важное значение в рецепции химических веществ, адсорбированных в канале почки. Многие этапы преобразования химической энергии вкусовых веществ в энергию нервного возбуждения вкусовых рецепторов еще не известны.
Проводниками для всех видов вкусовой чувствительности служат так называемая «барабанная струна» и языкоглоточный нерв, ядра которых расположены в продолговатом мозге. Многие из волокон специфичны, т.к. отвечают лишь на соль, кислоту, хинин или сахар. Наиболее убедительной считается гипотеза о том, что четыре основных вкусовых ощущения – горькое, сладкое, кислое и соленое – кодируются не импульсацией в одиночных волокнах, а распределением частоты разрядов в большой группе волокон, по-разному возбуждаемых вкусовыми веществами.
Афферентные сигналы, вызванные вкусовой стимуляцией, поступают в ядро одиночного пучка ствола мозга. От этого ядра аксоны вторых нейронов восходят в составе медиальной петли до таламуса, где расположены третьи нейроны, аксоны которых направляются в корковый центр.
У разных людей абсолютные пороги вкусовой чувствительности существенно отличаются вплоть до «вкусовой слепоты» к отдельным агентам. Абсолютные пороги вкусовой чувствительности сильно зависят от состояния организма, изменяясь, например, при голодании и беременности. Абсолютный порог вкусовой чувствительности оценивают по возникновению неопределенного вкусового ощущения, отличающегося от вкуса дистиллированной воды. Дифференциальные пороги вкусового различения минимальны при средних концентрациях веществ, но при переходе к большим концентрациям резко повышаются. Так, 20%-ый раствор сахара воспринимается как максимально сладкий, 0,2%-ый раствор соляной кислоты – как максимально кислый, а 0,1%-ый раствор сульфата хинина – как максимально горький. Пороговый контраст для разных веществ значительно колеблется.
При длительном воздействии вкусового вещества развивается адаптация к нему, которая пропорциональна концентрации раствора. Адаптация к сладкому и соленому развивается быстрее, чем к горькому и кислому. Обнаружена и перекрестная адаптация, т.е. изменение чувствительности к одному веществу при действии другого. Последовательное применение нескольких вкусовых раздражителей дает эффекты вкусового контраста. Например, адаптация к горькому повышает чувствительность к кислому и соленому, а адаптация к сладкому обостряет восприятие других вкусовых ощущений. При смешении нескольких вкусовых веществ возникает новое вкусовое ощущение, отличающееся от вкуса составляющих смесь компонентов.
8.Висцеральная сенсорная система
Большая роль в жизнедеятельности человека принадлежит висцеральной, или интерорецептивной, сенсорной системе. Она воспринимает изменения внутренней среды организма и поставляет центральной и вегетативной нервной системе информацию, необходимую для рефлекторной регуляции работы всех внутренних органов.
Механорецепторы реагируют на изменение давления в полых органах и сосудах, их растяжение и сжатие. Хеморецепторы сообщают ЦНС об изменениях химизма органов и тканей. Их роль особенно велика в рефлекторном регулировании и поддержании постоянства внутренней среды организма.
Возбуждение хеморецепторов головного мозга может быть вызвано высвобождением из его элементов гистамина, индольных соединений, изменением содержания в желудочках мозга двуокиси углерода и другими факторами. Рецепторы каротидных клубочков мозга реагируют на недостаток в крови кислорода, на снижение величины рН и повышение напряжения углекислоты. Терморецепторы внутренних органов участвуют в терморегуляции.
Проводящие пути и центры висцеральной сенсорной системы представлены, в основном, блуждающим, чревным и тазовыми нервами. Блуждающий нерв передает аффернтные сигналы в ЦНС по тонким волокнам с малой скоростью от практически всех органов грудной и брюшной полости, чревный нерв – от желудка, брыжейки и тонкого кишечника, а тазовый – от органов малого таза. В составе этих нервов имеются как быстро-, так и медленнопроводящие волокна. Импульсы от многих интерорецепторов проходят по задним и вентролатеральным столбам спинного мозга.
Интерорецептивная информация поступает в ряд структур ствола мозга и подкорковые образования. Следует отметить, что важную роль играет гипоталамус, где имеются проекции чревного и блуждающего нервов. Высшим отделом висцеральной системы является кора больших полушарий.
Возбуждение некоторых интерорецепторов приводит к возникновению четких локализованных ощущений, т.е. к восприятию (например, при растяжении стенок мочевого пузыря или прямой кишки). В то же время возбуждение интерорецепторов сердца и сосудов, печени. Почек, селезенки, матки и ряда других органов не вызывает ясных осознанных ощущений. Возникающие в этих случаях сигналы часто имеют подпороговый характер.
Изменение состояния внутренних органов, регистрируемое висцеральной системой (даже если оно не осознается человеком), оказывает значительное влияние на его настроение, самочувствие и поведение. Это связано с тем, что интерорецептиные сигналы приходят в кору мозга, изменяя активность многих ее отделов. Особенно важна роль интерорецептивных условных рефлексов в формировании сложнейших цепных реакций, лежащих в основе пищевого и полового поведения.
Вопросы и здания:
2.Каково строение анализаторов?
VII. НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ
План:
Процессу восприятия принадлежит важнейшая роль в обеспечении контактов с внешней средой и в формировании познавательной деятельности.
Восприятие – сложный активный процесс, включающий анализ и синтез поступающей информации. На этой основе создаются образы внешнего мира, вкладывается индивидуальный опыт, формируется познавательная деятельность человека, его мышление и сознание
Осуществление процесса восприятия происходит с участием различных областей коры, каждая из которых выполняет свою функцию. В первичных проекционных зонах (корковый конец анализатора) происходит прием и анализ отдельных признаков сигнала. Во вторичных проекционных зонах информация, поступившая с определенных анализаторов, синтезируется в сложные сенсорные комплексы. В ассоциативных зонах интегрируется возбуждение, приходящее от разных анализаторов, происходит его сличение с эталоном, сформированном на основе прошлого опыта. Здесь происходит оценка поступающей информации и принимается решение о ее характере.
Процесс восприятия начинается с анализа информации, поступающей от специализированных рецепторов по определенным каналам. Специализированные рецепторы чувствительны к качественно различным видам внешних сигналов – к их модальности: зрительной, слуховой, обонятельной, тактильной. Воспринимаемая рецепторами специфическая энергия (световые, звуковые волны) преобразуется в последовательность нервных импульсов, передающихся по специфической афферентной системе в головной мозг. Блок передачи информации по специфическому пути от рецептора до коры больших полушарий – анализатор – осуществляет первичный анализ информации определенной модальности.
Модально специфическая информация поступает к нейронам центральной нервной системы от определенных участков периферического отдела анализатора.
Гетерохронность созревания областей коры определяет отличие процесса восприятия в различные возрастные периоды. К моменту рождения первичные проекционные зоны достаточно сформированы, поэтому новорожденный способен к приему информации и элементарному анализу качественных признаков сигнала. Они останавливают взгляд на одном из элементов изображения, выделяют предметы из окружающего мира.
В течение первых месяцев жизни усложняется анализ сенсорных сигналов. К 2-3 месяцам резко увеличивается разрешающая способность зрительного анализатора. Но ребенок по выражению Сеченова «видит, но видеть не умеет», так как еще недостаточно развиты ассоциативные зоны. Вплоть до 3-4 лет эти зоны дублируют функцию проекционных зон.
Качественный скачек в формировании восприятия наблюдается в 5 лет. Именно в этом возрасте ассоциативные зоны начинают участвовать в опознании сложных изображений.
В школьном возрасте система зрительного восприятия усложняется и совершенствуется за счет включения переднеассоциативных областей. Они отвечают за принятие решения, оценку значимости поступающей информации и организацию адекватного реагирования, а, следовательно, обеспечивают формирование произвольного избирательного восприятия.
Недостаточность этого процесса в начальных классах объясняет неумение выделять главное и отвлечение внимание на несущественные детали.
Созревание ассоциативных зон продолжается вплоть до подросткового возраста.
Внимание является необходимым условием эффективности любой неавтоматизированной деятельности. Это его функциональное значение хорошо отражено в определении внимания, данного психологами. Внимание – это направленность на объект и сосредоточенность на нем так, что он становится отчетливым, выпуклым в поле сознания. Направленность отражает привлечение внимания, сосредоточенность – его поддержание, а результат свидетельствует о том, что внимание – обязательное условие результативности любой деятельности, будь то восприятие реальных предметов и явлений, выработка двигательного навыка или операции с числами, словами, образами, совершаемые в уме.
В психологии внимания обычно выделяют ряд свойств, характеризующих разные стороны осуществления этого процесса. Это объем, устойчивость внимания, способность к распределению и переключению. Объем характеризуется числом одновременно отчетливо распознаваемых объектов при внимании и составляет 7-9 единиц. Устойчивость внимания проявляется в его длительном поддержании, концентрации на объекте и противостояние отвлечениям. Она является важным профессиональным качеством человека-оператора. Распределение внимания характеризует возможность внимательного выполнения двух или нескольких видов деятельности. Переключение – это динамическая характеристика способности к переходу от одной деятельности к другой. Важно отметить, что для выполнения вниманием его основной функции обеспечения эффективности любой деятельности эти свойства должны выражены достаточно, но не чрезмерно и соответствовать ситуации. Так, чрезмерная устойчивость внимания может вызвать излишнее «застревание» на какой-то уже ненужной работе, слишком легкая переключаемость приведет к поверхностному знанию, широте в ущерб глубине.
Важнейшей характеристикой внимания является его избирательность – способность выделять значительные объекты, задачи и тем самым активировать только те функциональные системы, которые обеспечивают преимущественное восприятие значимого объекта, операции, направленные только на достижение основной цели при игнорировании других незначимых объектов, подавлении других, может быть сходных, но не направленных на основную цель операций. Эта способность компенсирует ограниченные ресурсы внимания и небеспредельные возможности его воспроизведения.
Внимание как психический процесс функционирует в условиях тесного взаимодействия с потребностной сферой и системой переработки и оценки информации.
Внимание – сложный, системный процесс, в котором принимают участие различные структуры мозга. К ним относятся ретикулярная формация среднего мозга, лимбическая система, лобные доли коры больших полушарий.
Внимание повышает уровень активации коры больших полушарий. При этом генерализованная активация отражает процессы непроизвольного внимания, а локальная активация – произвольного внимания.
Существует тесная двусторонняя связь процессов восприятия и внимания. С одной стороны, внимание, активируя определенные области коры, стимулируют восприятие. С другой стороны, внимание осуществляется на основе анализа и обработки поступающей информации, т.е. восприятия.
Признаки непроизвольного внимания обнаруживаются уже в период новорожденности в виде элементарной ориентировочной реакции на резкий раздражитель. Эта реакция внешне не проявляется, но ее можно зарегистрировать по изменениям электрической активности мозга, по вегетативным реакциям (дыхание, сердцебиение).
В возрасте 2-3 месяцев ориентировочная реакция приобретает исследовательский характер.
До младшего дошкольного возраста генерализованная активация (непроизвольное внимание) характеризуется усилением теттаритмов. При этом активизируются структуры коры, связанные с эмоциями. Поэтому внимание детей привлекают эмоционально яркие раздражители. Со временем формируется внешнее опосредованное речью. Но до 5 лет эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным.
В 6-7 лет появляется зрелая форма корковой активации в виде блокады альфаритма. Возрастает роль речевой инструкции в формировании произвольного внимания. Но еще важен эмоциональный фактор.
В 9-10 лет структурно-функциональное созревание лобных долей обеспечивает локальную активацию. В результате этого в деятельность избирательно включаются определенные структуры мозга и затормаживаются другие.
В начале подросткового периода нейроэндокринные сдвиги приводят к изменению корково-подкоркового взаимодействия, т.е. снижение корковой и повышения подкорковой активности. Поэтому внимание ослабляется, нарушаются механизмы произвольной регуляции.
К концу подросткового периода нейрофизиологические механизмы внимания соответствуют таковым у взрослого.
Память – способность нервной системы накапливать, хранить и воспроизводить поступающую информацию. Накопление информации происходит в несколько этапов. С появлением нервной системы память включается в обеспечение адаптивного поведения. Выделяют врожденную память и память как результат обучения, обеспечивающую приобретение и использование индивидуального опыта.
Многогранность индивидуального опыта определяет запечатлевание разных характеристик воздействующей на организм среды. Выделяют образную, словесно-логическую и эмоциональную память. Образная память является результатом восприятия сенсорной информации и может проявляться в виде хранения зрительных, слуховых, обонятельных и прочих ощущений или в виде сложных синтетических образов, включающих комплекс различных сенсорных характеристик. Словесно-логическая память фиксирует словесную информацию и понятийные обозначения внешних объектов и действий. Эмоциональная память связана с запоминанием и воспроизведением эмоциональных переживаний, которые непроизвольно фиксируются и носят устойчивый характер.
Кроме того, выделяют кратковременную и долговременную память. Если информация, хранящаяся в кратковременной памяти, не передается в долговременную, то она быстро стирается. В долговременной же памяти информации информация хранится длительно и легко извлекается. Следы памяти упрочаются с каждым извлечением.
Кратковременная память связана с обработкой информации в нейронных сетях. При этом происходит циркуляция импульсных потоков по замкнутым нейронным цепям. Такая память служит для первичного анализа и дальнейшей обработки сенсорной информации. Предполагается, что за время реверберации импульсов по замкнутым нейронным контурам, которое может продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут, происходит переход импульсного кода в структурные изменения в синаптическом аппарате и в теле нейрона.
Долговременная память связана с синтезом белка в нейронах центральной нервной системы. При этом запоминание, хранение и извлечение актуальной информации является результатом сложного динамического взаимодействия различных структур мозга.
Рабочая или долговременная память – это актуализированная система следовых процессов, актов, использующихся во время организации и выполнении различных видов деятельности и целенаправленного поведения. Рабочая память представляет собой один из компонентов афферентного синтеза в функциональной системе. Извлеченные следы взаимодействуют с обстановочной и пусковой афферентацией для принятия решения и формирования программы действия.
В формировании памяти участвуют: лимбическая система, заднеассоциативные отделы коры.
Особенностью памяти человека в отличие от животных является то, что человек запоминает не столько подробности информации, сколько общие положения (в тексте запоминается не словесная формулировка, а содержание). Это словесно-логическая абстрактная память.
Механизмы памяти с возрастом меняются. На ранних этапах формируется память, основанная на хранении возбуждения в системе условных рефлексов. Это обеспечивает устойчивость рефлексов, выработанных в раннем детстве. Далее система памяти усложняется. В младшем школьном возрасте объем памяти увеличивается, а скорость запоминания уменьшается. Но к подростковому возрасту она вновь увеличивается.
Функциональное состояние и, соответственно, осуществление психической деятельности и поведения определяется потребностно-мотивационной сферой, включающей потребности, мотивации и эмоции. Эти три составляющие, тесно между собой связанные, играют различную роль в организации поведения.
Потребности являются внутренним источником активного взаимодействия организма с внешней средой и рассматривается как основная детерминанта поведение, направленного на достижение определенной цели. И.П. Павлов ввел понятие «рефлекса цели» как выражения стремления живого организма к обладанию чем-либо – пищей, различными предметами. Сфера потребностей человека очень широка. Она включает как биологические. Так и социальные и духовные потребности.
Биологические потребности – это класс потребностей, связанных с необходимостью осуществления жизненно важных функций, прежде всего для поддержания постоянства внутренней среды организма. Отклонение параметров внутренней среды от определенного оптимального уровня побуждает организм к активным действиям, которые прекращаются при достижении положительного результата – восстановления гомеостаза, удовлетворении потребности. На сохранение гомеостаза направлена потребность в пище, воде и кислороде.
К биологическим потребностям относится и потребность в сохранении вида и продолжении рода, проявляющиеся в оборонительном и половом поведении. Биологические потребности связаны с активностью нервных центров гипоталамуса. В экспериментах на животных с электродами, вживленными в различные ядра гипоталамуса, в состоянии голода отмечено резкое возрастание электрической активности в определенных участках этой структуры, которое прекращалось при насыщении. Их раздражение вызывало пищевое поисковое поведение. При раздражении других ядер наблюдались отказ от пищи, половое возбуждение, агрессивно-оборонительное поведение.
Биологические потребности человека отличаются от животных. Их реализация не носит непосредственного характера и в значительной мере определяется социальными и культурными факторами. Это свидетельствует о том, что даже биологические потребности у человека находятся под контролем регулирующих структур коры больших полушарий.
Социальные потребности направлены на обеспечение взаимодействия с особями того же вида. Выделяется потребность принадлежности к определенной группе, занятия там определенного места и следования принятым в группе или обществе образцам поведения.
Важнейший класс потребностей составляют духовные потребности, представляющие основу саморазвития. К их числу относится потребность в новизне, в информации и потребности преодоления.
Потребность в новизне лежит в основе ориентировочно-исследовательской деятельности. Она определяет развитие познавательных потребностей от стремления к ощущениям и впечатлениям к приобретению знаний. При определенных свойствах личности и условиях развития в познавательной сфере может доминировать не стремление к знаниям, а поиск острых ощущений, что приводит нередко к ассоциативному поведению. Потребность в информации проявляется в необходимости постоянного притока афферентации, поддерживающей оптимальный уровень активации. При дефиците информации (сенсорный голод) активационный уровень может восстанавливаться путем стимуляции творческих возможностей. Творческий человек в условиях сенсорной изоляции часто начинает писать стихи, рисовать, конструировать, используя информацию, имеющуюся в индивидуальном опыте. Полное отсутствие информации может привести к возникновению галлюцинаций и психическим расстройствам.
К духовным потребностям человека относится и потребность преодоления. У животных она проявляется как рефлекс свободы и возникает при наличии реальных препятствий. У человека понятие препятствия значительно расширяется и проявляется стремлением преодолеть как реальные физические препятствия, так и «препятствия» в осуществлении интеллектуальной и творческой деятельности.
Мотивация – активное состояние мозговых структур, побуждающее совершать действия, направленные на удовлетворение потребностей. Мотивация создает необходимые предпосылки поведения. Она может быть продиктована как биологическими потребностями, так и познавательными. Любая информация, прежде чем перейти в поведение сопоставляется с доминирующей в данный момент мотивацией.
Для осуществления поведения необходимо как повышение уровня активации мозговых структур (неспецифический компонент), так и формирование адекватной удовлетворяемой потребности функциональной организации мозга. Мотивация выступает как пусковой механизм формирования функциональной системы, активируя структуры, включающиеся в афферентный синтез, аппарат принятия решений, выработку программы и ее коррекцию на основе результатов действия.
Таким образом, мотивация определяет и поддерживает осуществление целостных поведенческих актов от начала действия до результатов, удовлетворяющих актуализированную потребность.
В живом организме одновременно могут возникать разные потребности, которые для своего удовлетворения требуют организации разных, даже иногда взаимоисключающих типов поведения. Наиболее важная и значимая на данный момент актуализированная потребность приобретает свойства доминанты. По теории доминанты А.А. Ухтомского, она как бы подчиняет себе деятельность организма, обеспечивая приоритетность данного поведенческого акта и подавляя другие виды деятельности.
Эксперименты с созданием искусственной доминанты показали, что не ее фоне повышается чувствительность нейронных систем, скорость нервных процессов и конвергентные способности.
С мотивацией тесно связаны эмоции. Достижение цели и удовлетворение потребностей вызывает положительные эмоции. Самой важной для человека потребностью является потребность в информации. Эмоции рассматриваются как психический процесс, активно включающийся в модуляцию функционального состояния мозга и организацию поведения, направленного на удовлетворение актуальных потребностей. При этом эмоции отражают субъективное отношение к внешнему миру, окружающим людям, самому себе, собственной деятельности и ее результату.
Выделяют два типа эмоциональных проявлений: длительные состояния (общий эмоциональный фон) и кратковременное реагирование, связанное с определенными ситуациями и осуществляющейся деятельностью (эмоциональные реакции).
По знаку различают положительные эмоции (чувство удовлетворения, радость) и отрицательные (неудовлетворенность, горе, гнев, страх). Организм стремиться к поддержанию положительных и устранению отрицательных эмоций и эмоциональных состояний.
К числу эмоциональных состояний прежде всего относится настроение. Настроение возникает как результат комплексного воздействия целого ряда событий как реальных, так и воображаемых, и извлекаемых из памяти. На настроение влияют также гормональные факторы. Настроение как осознаваемое, так и неосознаваемое, воздействует на когнитивные процессы и поведение в целом.
Эмоции, включающиеся в структуру поведения, выполняют связующую роль между актуализированной потребностью и поведением – побуждают к определенной деятельности и модулируют этапы ее протекания, определяя стратегию и тактику достижения цели и оценивая результат.
Для осуществления этой важной роли должно сформироваться адекватное представление о путях и способах достижения цели и их соотнесение с реальными возможностями организма, т.е. анализ необходимой информации, которая называется прагматической информацией. Закономерности возникновения и протекания эмоций в зависимости от внутренних факторов (потребности и субъективные характеристики личности) и внешних факторов (прагматическая информация) исследованы П.В. Сеченовым и нашли отражение в его «информационной теории эмоций.
Соотношение информации, которая, по мнению субъекта, необходима для удовлетворения потребности, и информацией, существующей в данный момент, отражает вероятность (возможность) удовлетворения потребности и является ключевым моментом, определяющим знак эмоции. Оценка такого соотношения требует достаточно высокой мозговой организации операций анализа информации и, прежде всего, функции прогнозирования. При наличии соответствующей прогнозу информации эмоциональное состояние получает позитивную окраску и активирует процессы формирования функциональной системы реагирования. При дефиците требующейся информации возникают отрицательные эмоции. Важно подчеркнуть, что осуществляемая оценка носит субъективный характер и может не совпадать с объективной реальностью. Эмоции, в том числе отрицательные, влияют на поведение.
Выявленные достаточно сложные закономерности вовлечения эмоций в поведение и их зависимость от характеристик информации указывают на связь эмоций с когнитивной сферой.
Наряду с выполнением основной функцией – модуляции процессов организации поведения, эмоции имеют разнообразные частные функции – побуждающую, оценочную, замещающуюся, подкрепляющую, переключательную.
В формировании мотивации и эмоций участвует лимбическая система, которая регулируется лобными отделами коры. Именно с их функцией связано формирование высших познавательных потребностей и регуляция эмоционального состояния.
Эмоции изменяют состояние всего организма. Отрицательные эмоции негативно влияют на здоровье. Положительные эмоции увеличивают интенсивность энергетических процессов, что влияет на потенциальные возможности организма, на интеллектуальную сферу, на память. Роль эмоций особенно велика у детей, т.к. доминируют процессы корковой эмоциональной активации. Так как у детей большая потребность в новизне, то удовлетворение потребностей способствует появлению положительных эмоций и стимулирует деятельность центральной нервной системы. Эмоции, компенсируя недостаток сведений, необходимых для достижения цели, обеспечивают продолжение действий, способствует поиску новой информации, что повышает надежность новой системы. Это необходимо учитывать в воспитательной работе, так как воспитание влияет и на биологические потребности и на социальные, в том числе познавательные.
Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны центральной нервной системы неустойчивы и несдержанны. Ребенок легко плачет и смеется, переходит от плача к смеху и наоборот. С возрастом сдержанность эмоций усиливается, чему способствует воспитание, воздействующее на внутреннее торможение. Сдержанности ребенок учится у взрослых, поэтому они должны быть образцом.
Так как положительные эмоции повышают уровень функционирования нервных структур, то эмоциональнее изложение материала обостряет внимание, повышает интерес к учебе.
Чередование сна и бодрствования – необходимое условие жизнедеятельности организма.
В состоянии бодрствования человек активно взаимодействует с внешней средой, воспринимает сигналы окружающей среды и отвечает адекватными реакциями. Сон – это состояние, характеризующееся ослаблением связей с внешним миром. Во время сна снижается интенсивность обменных процессов, мышечный тонус, уменьшается частота сердечных сокращений. При длительном сокращении сна снижается умственная работоспособность, повышается раздражительность, могут наступить отклонения в психике.
Работы Павлова показали, что сон и внутреннее торможение по своей природе являются единым процессом. Внутреннее торможение во время бодрствования охватывает лишь отдельные группы клеток, а во время сна иррадиирует по коре больших полушарий и на нижележащие отделы головного мозга. Павлов назвал сон охранительным торможением.
Поддержание состояния бодрствования обеспечивается ретикулярной формацией. Именно она, получая сигналы из всех сенсорных систем, оказывает генерализованное активирующее влияние на кору больших полушарий. Нарушение сна связано с возбуждением центров сна, расположенных в переднем мозге, таламусе, задней части ретикулярной формации. Их раздражение подавляет активность ретикулярной формации и наступает сон.
Вопросы и задания:
VIII. ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
План:
Одним из биологических актов психики человека является выработка новых форм реагирования на воздействия. Это способность называется научением, под которым понимается совокупность процессов, обеспечивающих выработку и закрепление форм реагирования, адекватных физиологическим, биологическим и социальным потребностям.
Научение включает в себя потребность в научении, то есть мотивационно-эмоциональную сферу, внимание произвольное и непроизвольное, восприятие, память, мышление, соотношение сознательного и бессознательного, автоматизацию навыков и т.д.
Различают 3 группы способов научения по степени участив них организма как единого целого:
Речь – исторически сложившаяся форма общения людей с помощью звуковых и зрительных знаков. Кроме того, речь выполняет мнестическую функцию, т.е. с помощью вербализации происходит переход информации в первичную и вторичную память. Речь играет регулирующую функцию, т.е. участвует в психической произвольной деятельности. Кроме того, речь выполняет мыслительную функцию.
В развитии речевой функции различают:
- развитие сенсорной речи, т.е. ее понимание;
- развитие экспрессивное речи, т.е. способность говорить.
Функции речи
Выделяются коммуникативная, регулирующая и программирующая функции речи. Речь обеспечивает общение между людьми, служит для обмена информацией и побуждения к действию. Посредством слов человек познает предметы и явления внешнего мира без непосредственного контакта с ними, устанавливает связи и отношения. Речь является основой процесса мышления. Среда, в которой развивается ребенок, определяет формирование родного языка. У человека имеются видоспецифические предпосылки языкового общения, они заложены в структуре мозга и артикуляционного речевого аппарата.
Регулирующая функция речи проявляется в сознательных формах психической деятельности. Речи принадлежит важная роль в развитии произвольного волевого поведения. От внешней регуляции поведения, обеспечиваемой коммуникативной функцией речи, ребенок в процессе развития приобретает возможность преобразовывать внешние речевые сигналы – приказы во внутреннюю речь (процессы интериоризации). С помощью внутренней речи человек сам может регулировать свое поведение. Она же является и средством мышления.
Программирующая функция речи состоит в формировании программ различных действий и поведения на основе внутренней речи. В собственно речевой деятельности это проявляется в программировании и грамматическом построении развернутого речевого высказывания.
Сначала слово воспринимается только в комплексе раздражителей (личность говорящего, жесты, интонация и т.д.). Затем слово само по себе приобретает сигнальное значение, происходит обобщение его как сигнала, т.е. интеграция. Существует 4 степени интеграции слова:
Развитие экспрессивной речи происходит параллельно. Ребенок овладевает тем языком, на котором говорят окружающие, независимо от своей национальности. Это первичный способ овладения речью, основанный на первой сигнальной системе. Он осуществляется по схеме: чувственный образ → слово. Существует и вторичный способ, который основан на знании другого языка. Его схема: чувственный образ → слово на родном языке → слово на иностранном языке. Обучение таким способом менее эффективно.
Сенсорная речь связана с корковыми проекциями зрительного, слухового, кожного анализаторов, центрами, расположенными в задней трети верхней височной извилины слева. Экспрессивная же речь зависит от центра в задней трети нижней лобной извилины справа.
Клинические опыты свидетельствуют, что для обеспечения речевой функции у правшей ведущую роль играет левое полушарие, но такое отношение формируется после 4-х лет. Именно левое полушарие обеспечивает аналитическую и абстрактно-логическую функцию. От участия правого полушария зависит эмоционально-образный компонент речи.
Мышление – психический процесс получения знания о сущностных свойствах предметов и явлений, закономерных связях между ними. Орудием мышления является слово, речевая деятельность, на основе которых формируются понятия, обобщения, логические построения.
Мышление, так же как и любая другая форма психической деятельности, организуется по принципу функциональной системы. Направленность мышления на решение определенных задач определяется актуализированной потребностью. Оно осуществляется на основе синтеза всей имеющейся информации; этапу принятия решения соответствует выбор оптимального пути достижения поставленной цели; его реализация сопровождается сличением полученных результатов с исходными условиями. Согласование прекращает мыслительный акт, рассогласование стимулирует дальнейший процесс мышления, пока не будет найдено адекватное решение.
Отсюда ясно, что в обеспечении мыслительной деятельности принимают участие многие структуры мозга, не только корковые области, но и подкорковые образования. При регистрации активности отдельных нейронов таламических ядер обнаружена ее модуляция в процессе выполнения мыслительных операций.
Нейропсихологическими исследованиями выявлена специализированная роль переднее- и заднеассоциативных отделов коры в мыслительной деятельности. Показано, что теменнозатылочные отделы коры принимают участие в осуществлении зрительно-пространственной деятельности и мысленного конструирования объекта по образцу из отдельных деталей.
В мыслительных операциях по-разному участвуют левое и правое полушарие. В основе этих различий лежит специфика структурно-функциональной организации полушарий и связанные с этим способы обработки информации В левом полушарии преобладает система более коротких межцентральных связей, и оно специализируется на последовательной поэтапной обработке информации. Правое полушарие, в котором преимущественно выражены брлее длинные связи, объединяющие пространственно разнесенные области, обрабатывает поступающую информацию одномоментно и целостно. Это согласуется с ролью левого полушария в логическом мышлении, выделении причинно-следственных связей, требующих последовательно осуществляемых операций, а правого – в решении пространственных задач, осуществляемых на основе одномоментного охвата объектов, расположенных в пространстве. Известно, что правое полушарие оперирует всем набором признаков, а левое выделяет наиболее существенные характеристики и легче улавливает различия объектов.
Отмечая определенную специализацию полушарий в мыслительных операциях и психических процессах, следует подчеркнуть, что оба полушария работают в тесном взаимодействии, дополняя друг друга. Характер их участия и взаимодействия зависит от конкретной задачи и реализуемой деятельности.
В процессе формирования мышления различают следующие фазы:
1. до 2 лет – построение сенсомоторных систем проявляется целенаправленной двигательной активностью.
2. 3-7 лет – мысленная активация сенсомоторных систем, т.е. способность предвидеть результат действия. Эта фаза совпадает с развитием речи.
3. 8-10 лет – способность к логическим рассуждениям.
4. 11-15 лет – способность к формальным операциям, абстракциям, оценке гипотез.
В процессе мышления принимают участие височная и лобная кора, теменно-затылочная кора, ретикулярная формация, анализаторы, лимбическая система.
На речи и мышлении сказывается функциональная ассиметрия мозга. Правое и левое полушарие у здорового человека находятся в постоянном взаимодействии. Поэтому восприятие, мышление и речь – результат их совместной деятельности.
Вопросы и задания:
Х. ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА
План:
В регуляции функций организма важная роль принадлежит эндокринной системе, которая состоит из желез внутренней секреции. Они выделяют в кровь особые вещества – гормоны. К железам внутренней секреции относятся гипофиз, эпифиз, поджелудочная железа, щитовидная железа, надпочечники, околощитовидные железы, паращитовидные железы, вилочковая (зобная) железа.
Деятельность эндокринных желез контролирует нервная система. Между собой эти железы тесно связаны и нарушение одной вызывает нарушение функций других.
Специфические активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами называются гормонами (от греческого horman – возбуждать). Они обладают высокой биологической активностью.
Гормоны действуют на обмен веществ, регулируют клеточную активность, способствуют проникновению продуктов обмена веществ через клеточную мембрану, они влияют на дыхание, кровообращение, пищеварение, выделение, размножение.
Механизм действия гормонов до конца не изучен. Гормоны взаимодействуют со специальными участками клеток и тканей, которые настроены на определенные гормоны. Поэтому, несмотря на то, что они разносятся по всему организму, воспринимаются они только органами и тканями – мишенями.
Регуляцию деятельности эндокринной системы осуществляет гипоталамо-гипофизарная система.
В гипоталамусе имеются нейросекреторные клетки, которые выделяют гормоны, которые называются релизинг-факторами. Эти клетки связаны с гипофизом. Попадая в разные отделы гипофиза релизинг-факторы стимулируют его активность.
Различают переднюю, промежуточную и заднюю доли гопофиза. Переднюю и промежуточную доли называют аденогипофизом, а заднюю – нейрогипофизом.
В передней доле выделяются тропные гормоны: соматотропин, тиреотропин, адренокортикотропный гормон, гонадотропнвй гормон.
Соматотропин (гормон роста) способствует росту костей в длину, ускоряет обменные процессы, что способствует росту и увеличению массы. Его недостаток вызывает малорослость, а избыток – гигантизм.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) влияет на деятельность коры надпочечников. Его увеличение вызывает гипофункцию коры надпочечников, что нарушает обмен веществ, увеличение сахара в крови, развивается болезнь Иценко-Кушинга (ожирение лица, усиление роста волос на лице и теле, повышение артериального давления, разрыхление костной ткани).
Тиреотропин регулирует деятельность щитовидной железы.
Гонадотропные гормоны влияют на функцию половых желез. Стимулируют рост фолликулов в яичниках и сперматогенез, регулируют овуляцию и образование желтого тела у женщин, выработку тестостерона у мужчин. Пролактин влияет на деятельность молочных желез.
Промежуточная доля выделяет меланотропин, который регулирует окраску кожи. Под его действием зернышки пигмента в клетках кожи распределяются по всем отросткам клетки. При недостатке они концентрируются в центре и кожа бледнеет. Во время беременности выделение меланотропина усиливается, что ведет к пигментации отдельных участков кожи.
Задняя доля выделяет антидиуретин, вазопрессин, окситоцин.
Окситоцин стимулирует гладкую мускулатуру матки при родах и стимулирует выделение молока.
Антидиуретин (АДГ) усиливает обратное всасывание воды из первичной мочи, регулирует солевой состав крови.
Постоянство уровня гормонов осуществляется благодаря обратным влияниям гормонов эндокринных желез на гипофиз и гипоталамус. Так, гормоны могут влиять либо на гипофиз, тормозя выделение тропных гормонов, либо на гипоталамус, снижая выделение релизинг-факторов.
Состоит из двух долей и перешейка. Крупные железистые клетки образуют фолликулы, заполненные гормоном - тироксином.
Тироксин стимулирует обмен веществ, ускоряет обмен жиров, белков и углеводов, активируют окислительные процессы, что ведет к усилению энергетического обмена. Он влияет на развитие плода при росте и дифференциации тканей. Гормоны щитовидной железы стимулируют деятельность центральной нервной системы. При их недостатке у детей может развиться задержка психического развития. Обычно это сочетается со столь же значительным отставанием физического развития и полового созревания
При рождении масса железы составляет 1г, а к 10 годам – 10 г. В период полового созревания ее рост наиболее интенсивен. Содержание тиреотропина в крови интенсивно нарастает к 7 годам. Затем щитовидная железа становится менее чувствительна к тиреотропину. Это говорит о том, что щитовидная железа имеет большое значение для развития ребенка в раннем детстве.
Недостаточность функции щитовидной железы приводит к кретинизму. При этом задерживается рост, нарушаются пропорции тела, задерживается половое развитие, отстает психическое развитие.
Нарушение функции щитовидной железы может возникнуть в результате генетических изменений и из-за недостатка йода. Причина может заключаться в недостатке йода в пище и воде (эндемический зоб – болезнь типичная для некоторых регионов, особенно горных) – тогда йод вводят дополнительно в поваренную соль или рекомендуют активное потребление морских водорослей, богатых йодом. В последние десятилетия большое количество нарушений функций щитовидной железы выявлены в связи с ухудшением экологической, в том числе радиационной обстановки. В зонах, подвергшихся воздействию чернобыльского следа, а также в некоторых районах Урала и Поволжья большое число детей, особенно в период полового созревания, страдает от гипофункции щитовидной железы радиогенной природы. Своевременное лечение, в том числе экзогенными гормонами, а также массированное введение йодистого калия во многих случаях помогает при этом заболевании.
Тироксиновая активность щитовидной железы контролируется тиреотропным гормоном передней доли гипофиза. В свою очередь, повышенное содержание в крови тироксина оказывает тормозящее действие на секреторные клетки аденогипофиза, и уровень тиреотропного гормона тем самым снижается. Так замыкается один из контуров обратной связи, обеспечивающей саморегуляцию активности эндокринной системы.
Наряду с тироксином щитовидная железа вырабатывает также другой гормон, обеспечивающий усвоение кальция костной тканью, - кальцитонин. Роль этого гормона особенно велика в период онтогенеза, что связано с усиленным ростом скелета. К старости активность щитовидной железы по производству кальцитонина падает, и это является одним из факторов повышения хрупкости костей у стариков. Синтез этого гормона не регулируется гипоталамо-гипофизарной системой, а зависит только от соотношения концентраций кальцитонина и ионов кальция в крови, а также от активности околищитовидных желез.
Парный орган, расположенный над почками. Состоит из двух слоев: наружного – коркового и внутреннего – мозгового.
Корковый слой выделяет кортикостероиды и кортикоиды. Их делят на три группы:
Деятельность коры надпочечников регулируется аденокортикотропным гормоном гипофиза. Система гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников играет решающую роль в долговременной адаптации организма к любым факторам внешней среды.
Развитие коры надпочечников интенсивно протекает в первые годы жизни. Масса каждого надпочечника у новорожденного составляет 2,5-3г, у взрослого человека – 6-7г.
Мозговой слой выделяет гормоны адреналин и норадреналин – вещества из группы катехоламинов, управляющие тонусом кровеносных сосудов и мобилизацией углеводов. Эти гормоны относятся к разряду быстродействующих, почти мгновенно реагирующих на острый запрос со стороны нервной системы. Такая быстрая реакция возможна потому, что синтезированные заранее молекулы гормонов хранятся в мозговом слое надпочечников в виде гранул, которые легк освобождаются и выводятся в венозный кровоток при первой же потребности.
Адреналин ускоряет кровооборот, усиливает и учащает сердцебиение, улучшает легочное дыхание и расширяет бронхи, увеличивает распад гликогена в печени и выход сахара в кровь, т.е. адреналин мобилизирует силы организма для выполнения тяжелой работы. Именно адреналин способствует перестройке функционирования организма в экстренных ситуациях.
Наибольшее напряжение функционирования надпочечников отмечается к 6 годам и в период полового созревания.
Находится позади желудка, рядом с двенадцатиперстной кишкой. Масса железы у новорожденного составляет 2-3г, к подростковому возрасту она увеличивается примерно в 10 раз, а у взрослого достигает 80-100г. Это железа смешанной функции. Микроскопическое исследование показывает, что ткань поджелудочной железы состоит из клеток двух типов – экзокринных ацинозных, вырабатывающих пищеварительные ферменты, поступающие в 12-перстную кишку, и трех видов эндокринных клеток островков Лангерганса, вырабатывающих гормоны глюкагон, инсулин, соматостатин. Доля эндокринных клеток у новорожденных составляет примерно 3,5% от общей массы жедезы, у взрослого даже еще меньше.
Поджелудочная железа выделяет гормон – инсулин. Инсулин (от латинского – островок) – это крупная белковая молекула. В состав которой входит свыше 50 аминокислот. Инсулин действует главным образом на углеводный обмен, оказывая влияние противоположнее адреналину. Инсулин сохраняет и пополняет запасы углеводов печени.
При заболевании поджелудочной железы снижается выработка инсулина. При этом углеводы, поступающие в организм, не задерживаются, а выводятся с мочой в виде глюкозы. Это приводит к сахарному диабету.
Поджелудочная железа у новорожденных развита недостаточно и становится как у взрослых к 10 годам. Незрелость железы в детском возрасте является одной из причин, что сахарный диабет выявляется в возрасте от 6 до 12 лет. Развитию этого заболевания способствуют острые инфекционные заболевания, переедание, особенно углеводистой пищи.
Под влиянием инсулина происходит синтез гликогена из молекул сахара и отложение гликогена в печени. Вместе с тем инсулин способствует окислению сахара в тканях, т.е. обеспечивает наиболее полное его использование. Благодаря взаимодействию адреналинового и инсулинового влияния поддерживается нормальный уровень сахара в крови.
Глюкагон представляет собой полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков. По своему физиологическому действию глюкагон является антагонистом инсулина: стимулирует расщепление гликогена печени, обеспечивая тем самым быстрое повышение концентрации глюкозы в крови.
Соматостатин – третий гормон поджелудочной железы – пептид, молекулы которого примерно в 2 раза мельче, чем молекулы глюкагона. Впервые этот гормон был обнаружен в гипоталамусе, он угнетает выработку гипофизом гормона роста. Чем и обусловлено его название. В дальнейшем оказалось, что этот пептид вырабатывается во многих тканях организма, причем практически
Половые железы у мужчин и женщин сильно различаются. Для эмбрионального развития мужских желез необходимо наличие в генетическом аппарате Y-хромосомы, а для нормального развития женских желез – двух Х-хромосом. Несмотря на существенное отличие в своих физиологических свойствах, как мужские, так и женские половые гормоны относятся к стероидам и синтезируются в организме из одного и того же предшественника – холестерола, важного продукта жирового обмена.
Мужские половые гормоны (андрогены) вырабатываются семенниками и обнаруживаются в сперме и моче. Семенники мужчин – парный орган яйцевидной формы, располагающийся в мошонке вне основной массы тела. Кроме семенников к мужским половым железам относится также непарная предстательная железа, которая расположена в тазе, перед прямой кишкой, и окружает шейку мочевого пузыря и уретру. По размеру предстательная железа взрослого мужчины примерно равна одному семеннику.
Истинным мужским гормоном является тестостерон, а его производное – андростерон. Они обуславливают рост полового аппарата и половых органов, развитие вторичных половых признаков: огрубение голоса, изменение телосложения, рост волос на лице и теле. Совместно с фолликулостимулирующим гормоном гипофиза тестостерон активирует сперматогенез. Главная функция андрогенов в организме – стимуляция синтеза белка. Именно по этой причине мужчины, как правило, крупнее женщин и более мускулистые. Все анаболики, используемые в медицине и спорте – производные андрогенов, на чем, собственно, и основано их действие.
Гиперфункция семенников вызывает преждевременное половое созревание, а гипофункция – его задержку. В норме семенники функционируют в течение всей жизни мужчины. Хотя с возрастом секреция тестостерона снижается, нормальный сперматогенез часто идет до глубокой старости.
Женские половые гормоны – эстрогены вырабатываются в яичниках. Они влияют на развитие половых органов, выработку яйцеклеток, их подготовку к оплодотворению, а матки – к беременности, молочных желез – к лактации.
Истинным женским гормоном является эстрадиол и гормон беременности – прогестерон.
Гиперфункция яичников вызывает раннее половое созревание с выраженными вторичными признаками и менструацией. В литературе описаны случаи созревания девочек в 4-5 лет. К старости у женщин наблюдается менопауза (прекращение менструации), вызванная тем, что все или почти все фолликулы с содержавшимися в них яйцеклетками израсходованы. Секреция эстрадиола при этом прекращается. В результате начинают проявлять себя андрогены, секретируемые надпочечниками, что ведет к некоторым характерным изменениям во внешнем облике женщин. Несмотря на затухание секретирующей функции яичников, гипоталамус и гипофиз продолжают ритмично вырабатывать свои гормоны, нацеленные на половую сферу пожилой женщины. Это ведет к неприятным ощущениям («приливы»). Эти симптомы могут быть ослаблены за счет небольших доз эстрогенов, которые, хотя и обладают некоторым анаболическим действием, все же в этот период могут принести значительную пользу, в том числе и в профилактике остеопороза.
Таким образом, половые гормоны оказывают влияние на формирование тела, обмен веществ и половое поведение в течение всей жизни. Уже у плода мужского пола головной мозг приобретает специфические мужские черты под влиянием андрогенов. Если по той или иной причине воздействия андрогенов на мозг эмбриона не происходит, то он остается феминизированным. Половые гормоны действуют на гипоталамус и лимбическую структуру ЦНС, ответственную за агрессивность и половое поведение. При этом между выраженностью вторичных половых признаков у мужчин, активностью их полового поведения и агрессивностью установлена прямая связь.
Половые железы и связанные с ними признаки пола закладываются во внутриутробный период, развиваются на протяжении всего детства и определяют половое развитие. Период ускоренного полового развития и достижение половой зрелости называется периодом полового созревания. Это период приходится в основном на подростковый возраст. В это время происходят глубокие изменения организма. Изменяются взаимоотношения эндокринных желез и в первую очередь гипоталамо-гипофизарной системы.
Под влиянием гормонов гипофиза усиливается рост тела и деятельность щитовидной железы, особенно у девочек, усиливается деятельность надпочечников, половых желез, что вызывает развитие вторичных половых признаков.
Выделяют 5 стадий полового созревания:
В период полового созревания развитие внутренних органов не всегда поспевает за ростом скелета и мышц. Сердце опережает в росте кровеносные сосуды, поэтому кровяное давление повышается, а работа сердца затрудняется. Из-за этого может появиться головокружение, посинение, похолодание конечностей, головная боль, утомляемость, вялость, обмороки. С окончанием этого периода такие изменения обычно исчезают.
Кроме того, в период полового созревания появляются изменения в деятельности центральной нервной системы. Эмоции становятся подвижными и изменчивыми, противоречивыми. Повышенная чувствительность может сочетаться с черствостью, застенчивость с развязностью. Могут наблюдаться невротические реакции, раздражительность, плаксивость.
Интенсивно в период полового созревания формируется личность подростка, возникает чувство взросления, изменяется отношению к противоположному полу.
Вопросы и задания:
X. ФИЗИЛОГИЯ ОСНОВНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА
К опорно-двигательному аппарату относятся скелет и мышцы, объединенные в единую костно-мышечную систему.
Скелет
Основными его частями являются скелет туловища, состоящий из позвоночного столба и грудной клетки; скелет верхних и нижних конечностей; скелет головы – череп.
Позвоночный столб - стержень скелета, который верхним концом соединен с черепом, а нижним с костями таза. В нем различают следующие отделы: шейный – 7 позвонков, грудной – 12 позвонков, поясничный – 5 позвонков, крестцовый – 5 позвонков, копчиковый – 4-5 позвонков. У взрослого человека крестцовые позвонки срастаются в одну кость – крестец, а копчиковые – в копчик. В позвоночном канале расположен спинной мозг. К отросткам позвонков прикрепляются мышцы. Между позвонками расположены межпозвоночные диски из волокнистого хряща, они способствуют подвижности позвоночника.
Рост его наиболее интенсивен в первые 2 года жизни. С 1,5 до 3 лет замедляется рост шейных и верхнегрудных позвонков и усиливается рост поясничного. Далее рост позвоночника усиливается в 7-9 лет и в период полового созревания..
Окостенение начинается во внутриутробный период и продолжается все детство. До 14 лет окостеневают только средние части позвонков. Завершается этот процесс к 21-23 годам. Кривизна позвоночника появляется с возрастом: когда ребенок начинает держать голову, появляется шейный изгиб, в 6 месяцев, когда начинает сидеть – грудной, когда начинает стоять и сидеть – поясничный. Эти изгибы исчезают при расслаблении мускулатуры. К 7 годам фиксируется шейный и грудной изгибы, а к 12-14 годам – поясничный.
Грудная клетка – костная основа грудной полости, состоит из грудины и 12 пар ребер. Форма грудной клетки с возрастом меняется. В грудном возрасте она как бы сжата с боков, а у взрослого преобладает поперечный размер. На первом году жизни форма груди меняется за счет прямохождения и смены центра тяжести; уменьшается угол ребер по отношению к позвоночнику. До 3-4 лет сохраняется коническая форма грудной клетки. К 6 годам становится такой же как у взрослых.
Скелет верхних конечностей состоит из:
Ключица в онтогенезе мало изменяется, лопатки окостеневают к 16-18 годам, свободные конечности – к 18-20 годам.
Скелет нижних конечностей состоит из:
Череп имеет 2 отдела: мозговой (черепная коробка) и лицевой.
У новорожденного черепные кости соединены мягкой соединительнотканной перепонкой. В местах соединения нескольких костей она образует роднички. Благодаря родничкам кости черепа могут смещаться друг на друга при прохождении через родовые пути. Малые роднички зарастают к 2 месяцам, а большие к 1,5 годам. В раннем детстве мозговая часть развита лучше лицевой. Наиболее интенсивно кости черепа растут на 1-м году жизни. В 13-14 лет дицевой отдел начинает расти более энергично.
Мышечная система
Различают 3 типа мышц: скелетные, сердечная, гладкие мышцы внутренних органов.
Скелетные мышцы бывают:
У грудных детей прежде всего развиваются мышцы живота, потом жевательные, к концу первого года жизни усиленно растут мышцы конечностей и спины. За весь период роста мускулатура увеличивается в 35 раз. В период полового созревания интенсивно удлиняются сухожилия, мышцы становятся длинными и тонкими, и подростки выглядят длиннорукими и длинноногими. В 15018 лет мышцы увеличиваются в толщину. Развитие мышц продолжается до 25-30 лет.
Пищеварение – процесс физической и химической обработки пищи и превращения в более простые и растворимые соединения, которые могут всасываться, переноситься кровью и усваиваться организмом.
Физическая обработка заключается в измельчении пищи, ее протирании, растворении. Химическая обработка представлена различными реакциями, в ходе которых при помощи ферментов происходит расщепление сложных нерастворимых органических веществ. Ферменты – биологические катализаторы, вырабатываемые пищеварительными железами и отличающиеся определенной специфичностью. Один фермент расщепляет белки, другой – жиры, третий – углеводы.
Ротовая полость
Здесь начинается физическая и химическая обработка пищи и ее апробирование. Рецепторы распознают вкус пищи. В ротовой полости происходит измельчение и формирование пищевого кома. Эту функцию выполняют зубы и язык. Зачатки коренных зубов закладываются еще во внутриутробный период. На 6-8 месяце прорезываются молочные зубы. Сначала прорезываются нижние резцы, затем верхние. К концу первого года жизни обычно бывает 8 зубов. К концу 2-го года прорезываются 20 молочных зубов. В 6-7 лет они начинают выпадать, а на их месте вырастают постоянные. Их прорезывание заканчивается к 14 годам. Зубы мудрости могут прорезываться до 25-30 лет.
Желудок
Имеет вид изогнутого мешка. В нем различают вход (кардиальная часть), дно (фундальная часть) и выход (пилорическая и привратниковая часть). Привратник открывается в 12-перстную кишку.
Изнутри желудок выстлан слизистой оболочкой, в толще которой имеются жедезы, они вырабатывают желудочный сок. Желудочный сок содержит большой % НСl и слизи. Слизь предохраняет от механических и химических повреждений. НСl активизирует основной фермент желудочного сока пепсин, который расщепляет белки. Кроме того, желудочный сок содержит фермент липазу, которая расщепляет жиры. У детей в период вскармливания молоком в желудочном соке имеется фермент химозин, свертывающий молоко.
Отделение желудочного сока начинается рефлекторно при попадании пищи в ротовую полость или лишь при виде и запахе его. Отделение желудочного сока продолжается и при поступлении пищи в желудок за счет механического раздражения стенки желудка.
У детей после рождения общая кислотность связана с наличием молочной кислоты. Функция синтеза НСl развивается в период от 2,5 до 4 лет. До 7 лет ее количество в 2 раза меньше, чем в 12 лет. Это является причиной желудочно-кишечных заболеваний у детей. А желудочный сок новорожденных способен расщеплять лишь белки молока.
Печень и поджелудочная железа
Из желудка пищевая масса поступает в 12-перстную кишку, где обрабатывается соком печени и поджелудочной железы.
Поджелудочный сок щелочной реакции и содержит фермент трипсин, который расщепляет белки. Он вырабатывается в неактивной форме и активируется ферментом кишечного сока. Фермент липаза активизируется желчью печени и желчного пузыря. И действует на жиры. Ферменты амилаза и мальтаза превращают сложные углеводы в глюкозу.
Величина поджелудочной железы увеличивается от 1 до 8 лет. Белковые ферменты находятся на высоком уровне уже к году, и достигает максимума к 4-6 годам. Активность липазы увеличивается к 1 году и остается высокой до 9 лет. Активность амилазы и мальтазы достигает максимума к 9 годам.
Выделение желчи печенью начинается с первых дней жизни. И ее вполне достаточно для переваривания молока. С возрастом желчеотделение увеличивается.
Кишечник
Из 12-перстной кишки в основном переварившиеся вещества поступают в тонкий кишечник и подвздошную кишку. Здесь продолжается переваривание питательных веществ. В кишечном соке более 20 ферментов. Но главная функция кишечника – всасывание. Это сложный физиологический процесс, происходящий за счет активной работы клеток кишечного эпителия. Белки всасываются в кровь в виде водных растворов аминокислот. У детей проницаемость кишечной стенки повышена, поэтому у них могут всасываться натуральные белки молока и яичный белок. Избыточное поступление нерасщепленных белков может вызвать зуд, кожные высыпания. По причине повышенной проницаемости кишечника в кровь могут поступать яды от гниения пищи, неполного ее переваривания. Это вызывает токсикозы.
Углеводы всасываются в виде глюкозы, а жиры в виде жирных кислот и глицерина.
Кроме того, в толстом кишечнике всасывается Н2О.
Важной функцией кишечника является его моторика. С ее помощь. Происходит перемешивание пищевой кашицы с пищеварительными соками, ее продвижение по кишке, поддерживается внутрикишечное давление. Которое способствует всасыванию.
У детей кишечник относительно длиннее, чем у взрослых. У взрослого длина его в 4-5 раз превосходит длину тела. А у грудного ребенка – в 6 раз. Особенно интенсивно кишечник растет от 1 до 3 лет в связи с переходом смешанную пищу и в 10-15 лет.
Система крови
Кровь, лимфа и тканевая жидкость являются внутренней средой организма. Поступающие в организм питательные вещества и кислород разносятся по организму кровью, а из нее поступают в лимфу и тканевую жидкость.
Функции крови:
Кровь бывает:
- циркулирующая – находится в сосудах;
- депонированная – находится в депо крови (селезенка, кожа, печень, легкие). При потерях крови, усиленной работе такая кровь поступает в кровоток.
Состав крови:
Сердечно-сосудистая система
К ней относятся сердце и сосуды. Сосудистая система состоит их малого и большого кругов кровообращения.
Большой круг начинается от левого желудочка сердца, продолжается аортой, артериями, капиллярами тканей и органов. Здесь кровь отдает питательные вещества и кислород, а принимает продукты жизнедеятельности. Далее кровь поступает в венулы, потом в вены, верхнюю и нижнюю полые вены, откуда попадает в правое предсердие.
Малый круг проходит через правый желудочек, легочную артерию (венозная кровь), легкие, легочные вены (артериальная кровь), левое предсердие, левый желудочек.
Сердце – полый мышечный орган, который имеет 4 камеры (2 предсердия и 2 желудочка). На левую и правую половину сердце делится сплошной перегородкой. Между желудочками и предсердиями перегородка имеет клапаны (слева двустворчатый, справа трехстворчатый). Они открываются в одну сторону из предсердий в желудочки. Между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны.
К моменту рождения у ребенка еще имеется отверстие между двумя предсердиями, которое зарастает в первые месяцы жизни. Масса сердца детей составляет 0,65-0,80% от массы тела, а у взрослых – 0,48-0.52%. К 8 месяцам масса сердца удваивается, к 3 годам утраивается, в 5 лет увеличивается в 4 раза, а в 16 лет – в 11 раз.
Сердечный цикл
Сокращение сердца – систола, расслабление, диастола. Период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление, называется сердечным циклом.
Фазы сердечного цикла:
Регуляция кровообращения
Деятельность сердца регулируют:
К моменту рождения наиболее выражено симпатическое влияние (140 ударов в минуту). Влияние блуждающего нерва начинает проявляться в 3-4-хмесячном возрасте. В младшем школьном возрасте это влияние усиливается и сердечный цикл замедляется.
Приспособление деятельности сердечно-сосудистой системы к окружающим условиям осуществляется нервно-гуморальным путем. Раздражение любых чувствительных окончаний может вызвать урежение или учащение сердцебиения. Важное значение имеют и сосудистые рефлексы, вызываемые импульсами с рецепторов сосудов, которые расположены в дуге аорты и в разветвлении сонной артерии. Эти рецепторы называются барорецепторы или прессорецепторы, которые реагируют на увеличение давления крови. При повышении давления сосудистая стенка натягивается, барорецепторы возбуждаются и посылают импульсы в продолговатый мозг, который посылает сигнал через блуждающий нерв. В результате этого замедляется сердечный ритм. При этом тонус сосудосуживающего центра снижается. Что вызывает расширение сосудов. Вследствие этого давление падает.
На деятельность сердца и сосудов влияют и химические вещества. Так, адреналин, вырабатываемый надпочечниками, учащает и усиливает сердцебиение и суживает сосуды. Ацетилхолин расширяет сосуды, замедляет и ослабляет деятельность сердца. Ионы К тормозят работу сердца, а ионы Са – наоборот.
Такое влияние химических веществ называется гуморальной регуляцией. Она тесно связана с нервной системой и сама ею регулируется.
В понятие дыхания включают следующие процессы:
1. внешнее дыхание – обмен газов между внешней средой и легкими – легочная вентиляция;
2. обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью капилляров – легочное дыхание;
3. транспорт газов кровью;
4. обмен газов в тканях;
5. внутренне или тканевое дыхание.
Структура системы дыхания:
Обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом происходит благодаря чередованию актов вдоха и выдоха.
При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и диафрагма, ребра приподнимаются и отходят в сторону. Объем грудной клетки увеличивается. Легкие при этом пассивно следуют за грудной клеткой.
У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб, занимают горизонтальное положение, а межреберные мышцы слабые. Поэтому у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание, которое сохраняется до 7-8 месяцев. Постепенно грудная клетка опускается, и ребра занимают косое положение. Дыхание становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального. От 3 до 7 лет, когда активно развивается плечевой пояс, начинает преобладать грудной тип дыхания.
В 7-8 лет появляются половые различия в типе дыхания: у мальчиков преобладает брюшной, у девочек – грудной. Заканчивается половая дифференцировка к 11-14 годам.
Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц влияют на глубину и частоту дыхания. Взрослый человек делает 15-17 дыхательных движений в минуту, а за 1 вдох вдыхает 500мл воздуха. У новорожденных дыхание частое (48-63 дыхательных движений в минуту) и поверхностное. До одного года – 50-60 дыхательных движений в минуту, в 1-2 года – 35-40, в 2-4 года – 25-35, в 4-6 лет – 23-26, в младшем школьном возрасте – 18-20.
Регуляция дыхания
Осуществляется дыхательным центром, который расположен в продолговатом мозге. Он обусловливает автоматическое дыхание (чередование актов вдоха и выдоха) и произвольное дыхание (приспособление органов дыхания к внешним условиям и осуществляемой деятельности).
Дыхательный центр постоянно находится в состоянии активности, т.к. в нем автоматически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы передаются по центробежным нейронам в межреберные мышцы и диафрагму, обеспечивая вдох и выдох.
Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией от различных рецепторов, и гуморально.
К рецепторам, которые посылают импульсы в дыхательный центр, относятся:
1. хеморецепторы – расположены в артериях и реагируют на количество кислорода и концентрацию углекислого газа;
2. механорецепторы – расположены в легких мышцах;
3. рецепторы воздухоносных путей.
При вдохе, когда легкие растягиваются, возбуждаются рецепторы в их стенках. От них импульсы по центростремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыхательного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр выдоха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма становится куполообразной, объем грудной клетки уменьшается и происходит выдох. Он, в свою очередь, рефлекторно стимулирует выдох.
В регуляции дыхания принимают участие кора головного мозга, обеспечивая произвольное изменение частоты и глубины дыхания в зависимости от внешних условий. Так человек может задержать дыхание, изменить его ритм и глубину по собственной воле.
Гуморальная регуляция осуществляется за счет влияния химического и газового состава крови. Накопление СО2 вызывает раздражение хеморецепторов и рефлекторно вызывает возбуждение дыхательного центра. Так же действуют и другие кислые продукты, например, молочная кислота.
Регуляция дыхания у детей
К моменту рождения дыхательный центр способен обеспечить смену фаз дыхательного цикла, но еще недостаточно совершенно, т.к. функциональное созревание дыхательного центра еще не закончилась. Его возбудимость низкая. Дети первых лет жизни более устойчивы к недостатку О2. чем дети более старшие.
К 11 годам уже хорошо развито приспособление дыхания к различным условиям. В школьном возрасте чувствительность дыхательного центра к содержанию СО2 становится как у взрослых. В период полового созревания организм отличается меньшей устойчивостью к недостатку О2. По мере созревания коры совершенствуется произвольная регуляция дыхания. Дети в отличие от взрослых при физических нагрузках увеличивают не глубину. А частоту дыхания, что приводит к снижению эффективности дыхания. Поэтому необходимо учить детей произвольной регуляции дыхания, когда необходимо увеличивать глубину дыхания, а вдох делать длиннее выдоха.
5.Функционирование выделительной системы
Органы выделения играют важную роль в сохранении постоянства внутренней среды, они удаляют из организма продукты обмена, которые не могут быть использованы, избыток воды и солей. В осуществлении процессов выделения участвуют легкие, кишечник, кожа, почки. Основная роль принадлежит почкам, которые выводят из организма воду, соли, аммиак, мочевину, мочевую кислоту, ядовитые и лекарственные вещества.
Строение и функции почек
Почки имеют форму боба. Внутренний край вогнутый, внешний выпуклый. На вогнутом крае имеется глубокая вырезка – ворота почек. Сюда входит почечная артерия, а выходит почечная вена и мочеточник. В почке происходит образование мочи из веществ, приносимых кровью.
Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. Он состоит из кровеносных сосудов и почечного канальца.
С возрастом количество и состав мочи меняется. У детей мочи отделяется больше и чаще, чем у взрослых, т.к. у них более интенсивный водный обмен, а рацион насыщен водой и углеводами.
У новорожденных реакция мочи резко кислая, с возрастом она становится слабокислой. Реакция мочи может меняться в зависимости от характера пищи. При мясном питании она более кислая, а при растительном – сдвигается в щелочную сторону.
У новорожденных проницаемость почечного эпителия повышена, поэтому в моче обнаруживают белок. Позже его в моче не должно быть.
Механизм мочеиспускания
Мочеиспускание процесс рефлекторный. Поступающая в мочевой пузырь моча растягивает его стенку, чем раздражает ее рецепторы. Импульсы из них поступают в центр мочеиспускания в нижней части спинного мозга. Отсюда ответ поступает к мускулатуре мочевого пузыря, и он сокращается, его сфинктер расслабляется, и моча поступает в мочеиспускательный канал. Это непроизвольной выделение мочи, характерное для грудных детей.
Старшие дети и взрослые могут произвольно задерживать и вызывать мочеиспускание. Это связано с развитием корковой условно-рефлекторной регуляции. К 2 годам обычно дети контролируют себя и днем и ночью. Однако в 5-10 лет может встречаться энурез (ночное непроизвольной мочеиспускание). Он может учащаться в осенне-зимний период в связи с охлаждением. С возрастом энурез, связанный с функциональными отклонениями в психоневрологическом статусе, проходит. Но необходимо обследование врача.
Строение и функции кожи
Кожа состоит из эпителиальной и соединительной ткани, которые содержат осязательные тельца, нервные волокна, кровеносные сосуды, потовые железы, сальные железы.
Функции кожи:
В норме при t = +18 - + 20оС через кожу поступает 1,5% кислорода. А при физических нагрузках – в 4-5 раз больше.
Выделительная функция осуществляется потовыми железами. Они расположены в подкожной клетчатке. На теле они расположены неравномерно. Больше всего их в подмышечных впадинах, ладонях рук и подошвах ног. А меньше – на спине, голенях и бедрах. С потом выделяется Н2О, соли и мочевина. У взрослых в сутки выделяется 400-600мл пота, в том числе 40г поваренной соли и 10г азота. За счет этого кожа поддерживает постоянство осмотического давления и рН крови.
У детей поверхности кожи на 1кг массы приходится больше, чем у взрослых. Поэтому у детей теплоотдача больше. Чем у взрослых. Это вызывает и высокое теплообразование. Регуляция температуры по взрослому типу устанавливается в 9 лет.
В течение жизни количество потовых желез не меняется, но они увеличиваются в размере, и увеличивается секреторная функция. Развитие потовых желез завершается к 7 годам.
Потоотделение начинается на 4 неделе жизни. И особенно сильно увеличивается в течение 2-х лет. К 5-7 годам интенсивность потоотделения на ладонях достигает максимума.
С возрастом меняется и секреторная деятельность сальных желез. Их активность достигает максимума уже у плода к моменту рождения. Они обеспечивают «смазку» для прохождения ребенка по родовым путям. После рождения секреция сальных желез затухает и вновь усиливается в период полового созревания.
Вопросы и задания:
XI. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
План:
Для построения новых клеток организма, их обновления, работы органов и совершения человеком работы нужна энергия. Эту энергию человек получает в процессе обмена веществ. Источником энергии служат питательные вещества.
В процессе обмена происходят два противоположных процесса:
1. Анаболизм – реакция биологического синтеза сложных молекул основных биологических соединений, специфических для данного организма. Анаболизм способствует построению новых клеток взамен старых, формированию и росту тканей. Анаболизм требует затрат энергии.
2. Катаболизм – расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии для анаболизма. Конечными продуктами катаболизма являются Н2О, СО2, аммиак, мочевина, мочевая кислота.
Соотношение этих процессов определяет 3 разных состояния:
Химическое превращение пищевых веществ начинается в пищеварительном тракте, где сложные вещества распадаются на простые, способные всасываться в кровь и лимфу. Далее они поступают в клетки и участвуют в их функционировании. Превращение веществ внутри клетки называется вгутриклеточным или промежуточным обменом. Важную роль здесь играют ферменты, которые создают условия для разрыва внутримолекулярных химических связей и высвобождения энергии.
В клетке происходят реакции окисления, восстановления, фосфорилирования, трансметилирования и др. Освобождающаяся энергия при этом идет на построение новых веществ и поддержание жизнедеятельности.
Энергетический метаболизм (обмен) происходит в митохондриях. Основным накопителем и переносчиком энергии является АТФ (аденазинтрифосфорная кислота).
Энергетические затраты в состоянии покоя называются основным обменом. У детей от интенсивней, так как связан с затратами энергии на рост. У женщин величина основного обмена ниже, чем у мужчин. Это различие начинает проявляться уже во второй половине первого года жизни.
2. Обмен белков
Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, гомонов, иммунных тел, ферментов, поддерживают постоянство водно-солевой среды.
Продукты расщепления белков – аминокислоты. Они всасываются в кровь из пищеварительного тракта. Из них синтезируются белки организма.
Аминокислоты бывают незаменимые (лейцин, метионин, фенилаланин и др.) и заменимые, которые могут быть заменены другими аминокислотами или синтезированы в самом организме. Если в пище отсутствуют незаменимые аминокислоты, то синтез белков в организме резко нарушается.
Белки пищи, содержащие необходимый набор аминокислот для нормального синтеза белка организма, называют полноценными. Это преимущественно животные белки (яйца, мясо, молоко, рыба). Неполноценные белки содержат желатин, кукуруза, пшеница.
Необходимый набор аминокислот поступает при употреблении смешанной пищи (животного и растительного происхождения).
Чем интенсивнее рост, тем больше потребность в белке. Суточная потребность в белке на 1 кг массы до 1 года – 4-5г, 1-3года – 4-4,5г, 6-10 лет – 2,5-3г, 12 лет – 2-2,5г, у взрослых – 1,5-1,8г.
Белки не откладываются в организме про запас, поэтому если употреблять их больше, чем требуется организму, то нарастания синтеза не произойдет. Но у ребенка может ухудшиться аппетит, нарушиться кислотно-щелочной баланс.
3.Жировой обмен
В пищеварительном тракте жир расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые в основном всасываются в лимфу и частично в кровь. Конечными продуктами распада жиров являются СО2 и Н2О. Из них с участием белков и углеводов синтезируется жир, который служит основным источником энергии. При распаде жира выделяется в 2 раза больше энергии, чем при распаде того же количества белков и углеводов. Жир входит в состав цитоплазмы, ядра, клеточной мембраны, особенно нервных клеток. Неизрасходованный жир откладывается в виде жировых отложений.
Некоторые непредельные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая) должны поступать в организм в готовом виде, так как они не могут синтезироваться в организме. Они содержаться в растительных маслах.
С жиром в организм поступают жирорастворимые витамины А, Д, Е и др. Жиры участвуют в выработке общего и специфического иммунитета.
Обмен жиров у детей неустойчив, при недостатке в пище углеводов или усиленном их распаде быстро истощается депо жира. Всасывание жиров у детей идет интенсивно. При грудном вскармливании усваивается до 90% жира молока, при искусственном – 85-90%. У старших детей – 95-97% жиров пищи. На 1кг массы взрослого человека в сутки должно поступать 1,25г жира.
4.Углеводный обмен
Углеводы являются источником энергии. Они содержаться в злаках, картофеле, овощах, фруктах.
В пищеварительном тракте углеводы расщепляются до глюкозы. Неиспользованная глюкоза в печени синтезируется в гликоген, который откладывается в печение и мышцах, и является резервом организма. При отсутствии углеводов в пище они могут синтезироваться в организме из продуктов распада белков и жиров. Особенно чувствительна к недостатку углеводов нервная система. Появляется слабость, головокружение.
Распад углеводов с освобождением энергии может идти как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечные продукты обмена углеводов - СО2 и Н2О.
Углеводы обладают способностью быстро распадаться и окисляться, возможностью быстро извлекаться и перерабатываться в гликоген. Это способствует поддержанию энергетического баланса при эмоциональном возбуждении и активной мышечной работе. После таких состояний прием нескольких кусочков сахара улучшает состояние организма.
Углеводы участвуют в построении клеток и входят в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), участвуют в окислении продуктов обмена белков и жиров.
Суточная потребность в углеводах в грудном возрасте на 1кг массы составляет 10-12г. В сутки одному человеку в 1-3 года – 193г, 4-7 лет – 287г, 9-13 лет – 370г, 14-17 тел – 470г, взрослому – 500г.
5.Водно-солевой обмен
Все превращения веществ в организме совершаются в водной среде. Н2О растворяет пищевые вещества, принимает участие в построении клеток и во многих реакциях обмена. Н2О и минеральные соли являются основной частью плазмы крови, лимфы, тканевой жидкости. Н2О участвует в регуляции температуры тела, испаряясь, она охлаждает поверхность тела. Н2О у взрослого составляет 65% от массы тела, а у ребенка 75-80%.
Отношение количества потребляемой Н2О к количеству выделяемой составляет водный баланс. Организм ребенка быстро теряет и быстро накапливает Н2О. 3-хмесячному ребенку требуется 150-170г Н2О на 1кг массы, в 2 года – 95г, в 12-13 лет – 45г.
Организм постоянно нуждается в минеральных солях. Nа, К, Сl обеспечивают возбудимость. Минеральные вещества обеспечивают рост и развитие костей, поддерживают рН крови, способствуют нормальной деятельности сердца, нервной системы, используются для образования гемоглобина, соляной кислоты желудочного сока, создают определенное осмотическое давление.
С кальциевым и фосфорным обменом связаны рост костей, сроки окостенения хрящей и состояние окислительных процессов. Са влияет на возбудимость нервной системы, сократимость мышц, свертываемость крови, белковый и жировой обмен. Р нужен для роста костей, функционирования нервной системы и железистых тканей. Оптимальное соотношение между концентрацией солей Са и Р для дошкольников составляет 1:1, в 8010 лет – 1:1,5, у подростков – 1:2. В молоке имеется идеальное соотношение солей Са и Р, поэтому необходимо включать его в рацион.
Fе детям необходимо 1-1,2мг на 1кг массы в сутки, а взрослым 0,9мг. Nа дети должны получать 25-40мг, К – 12-30мг, Сl – 12-15мг.
6.Витамины
Витамины – это органические соединения. Они входят в состав многих ферментов, способствуют действию гормонов, повышению сопротивляемости организма, стимулируют рост и восстановление клеток и тканей.
Большинство витаминов не образуются в организме человека. Их источником являются овощи и фрукты, ягоды и мясо, молоко и рыба.
Авитаминоз – отсутствие определенных витаминов, которое вызывает специфические нарушения и заболевания.
Для нормальной жизнедеятельности организма, его роста и развития необходимы следующие витамины.
В1 – содержится в мясных продуктах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячневой и овсяной крупе, пивных дрожжах и печени. При его отсутствии развивается заболевание «бери-бери», которое сопровождается следующими симптомами: утомление, потеря аппетита, слабость в мышцах ног, поражение зрительного и слухового нервов, гибель клеток продолговатого и спинного мозга, паралич конечностей.
В6 – содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. При его отсутствии поражается кожа, глаза, может развиться малокровие, поражение нервной системы, падение кровяного давления, судороги.
РР – содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, дрожжах, гречневой крупе, хлебе, молоке, печени, мясе. При авитаминозе РР появляется жжение во рту, обильное слюнотечение и поносы, кожа становится шершавой и покрывается красными пятнами, ослабевает память, возникают психозы, галлюцинации.
В12 – синтезируется в кишечнике. При его недостатке развивается злокачественное малокровие.
С – широко распространен в природе. Особенно много его в квашеной капусте, в хвое, в плодах шиповника. Его недостаток вызывает цингу (недомогание, угнетение, кожа приобретает грязно-серый оттенок, десны кровоточат, выпадают зубы, кровоизлияния на коже).
А – в организме образуется из пигмента каротина, который содержится в моркови, помидорах, салате, абрикосах, рыбьем жире, сливочном масле, печени, почках, желтке яиц. При его недостатке замедляется рост, развивается «куриная слепота» (нарушение зрения).
Д – содержится в желтках, молоке, рыбьем жире. При его недостатке у детей развивается рахит, который проявляется нарушением роста костей, они становятся мягкими, на размягченных местах черепа образуются гипертрофированные теменные и лобные бугры. Дети становятся вялыми, бледными, голова неестественно большая, тело короткое, живот большой, ноги кривые, отставание в развитии.
Вопросы и задания:
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Аршавский, И.А. Основы возрастной периодизации // Возрастная физиология / И.А Пршавский. – Л.: Педагогика, 1975. – 134с.