Физиологические основы психики. Ч. 1
2.3. Периферическая нервная система: соматическая и вегетативная. Проприорецепция: ее роль в формировании схемы тела
Симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы и их роль в обеспечении жизнедеятельности организма
Как было отмечено выше, соматическая нервная система контролирует состояние опорно-двигательного аппарата. Двигательная активность человека имеет очень широкий диапазон - от мышечных усилий, требуемых для тяжелой ручной работы или перемещения всего тела в пространстве, до сложных движений пальцев хирурга во время операций, которые выполняются под микроскопом. Обеспечение всех видов двигательной активности осуществляется на основе движения двух потоков информации. Один поток берет начало на периферии: в чувствительных элементах (рецепторах), которые находятся в мышцах, сухожилиях, суставных сумках. Через задние рога спинного мозга информация об их состоянии поступает в центры спинного мозга и далее - в высшие центры - разные отделы головного мозга.
Взятые в совокупности сигналы от перечисленных образований образуют проприорецепцию - особый вид чувствительности нервных окончаний (мышечное чувство), воспринимающих информацию о положении и движении тела и конечностей. Хотя в сознании человека эта информация не отражается, благодаря ей мозг в каждый момент времени имеет полную информацию о том, в каком состоянии находятся все его многочисленные мышцы и суставы. Эта информация формирует схему или образ тела. Схема тела - исходное основание для реализации любой двигательной программы. Не имея такого интегрального образования, человек не мог бы планировать и осуществлять ни одно движение. Ее планирование, построение и исполнение связано с деятельностью двигательной системы.
Структуры, отвечающие за нервную регуляцию положения тела в пространстве и движений, находятся в разных отделах ЦНС - от спинного мозга до коры больших полушарий. В их расположении прослеживается четкая иерархия (подчиненность расположенных в нижних отделах нервной системы центров расположенным более высоко и, соответственно, возникшим позднее - в ходе эволюции, центрам), отражающая постепенное совершенствование двигательных функций в процессе эволюции.
Самый низший уровень в организации движения связан с деятельностью нейронных образований спинного мозга, осуществляющих регуляцию относительно простых движений, часто рефлекторной природы. Между расположенными в спинном мозге чувствительными и двигательными нейронами, которые прямо управляют мышцами, располагаются вставочные нейроны, образующие множество контактов с другими нервными клетками. От активности вставочных нейронов зависит, будет ли то или иное движение облегчено или заторможено. Нейронные цепи или рефлекторные дуги, лежащие в основе спинальных рефлексов, - это анатомические образования, обеспечивающие простейшие двигательные функции. Однако их деятельность в значительной степени зависит от регулирующих влияний выше расположенных центров.
Высшие двигательные центры находятся в коре головного мозга и обеспечивают планирование, построение и регуляцию движений. Побуждение к действию, связанное с деятельностью подкорки и ассоциативных зон коры, формирует программу действия, в ее осуществлении решающую роль играет двигательная кора, она расположена непосредственно кпереди от центральной борозды. В этой зоне мышцы тела представлены топографически, т.е. каждой мышце соответствует свой участок области коры мозга. Причем мышцы левой половины тела представлены в правом полушарии, и наоборот.
Командные сигналы от двигательной коры передаются по двигательным путям, идущим от головного мозга к спинному, которые образуют две системы: пирамидную и экстрапирамидную. Начинаясь в моторной и сенсомоторной зонах коры больших полушарий, большая часть волокон пирамидного тракта направляется прямо к двигательным нейронам в передних рогах спинного мозга, обеспечивая выполнение движения, главным образом его точностные характеристики. Экстрапирамидный тракт, также идущий к передним рогам спинного мозга, передает им эфферентную импульсацию, обработанную в комплексе подкорковых структур, от которой зависит главным образом тонический компонент. Из вышеизложенного следует, что в обеспечении любого движения принимают участие разные компоненты. Независимо от стратегии и тактики конкретного движения, основная задача системы, обеспечивающей программу, заключается в координации всех компонентов команды.
ЦНС располагает некоторым числом генетически закрепленных программ (например, программа шагания, базирующаяся на активности центров спинного мозга). Такие простые программы объединяются в более сложные системы, например, поддержания вертикальной позы. Подобное объединение происходит в результате обучения, которое обеспечивается благодаря участию передних отделов коры больших полушарий.
Самой сложной и филогенетически самой молодой, (т.е. недавно возникшей в ходе эволюции) является способность формировать последовательность движений и предвидеть ее реализацию. Решение этой задачи связано с передними отделами коры больших полушарий, которые запоминают и хранят в памяти такие последовательности движений.
Всеобщей закономерностью работы системы управления движениями является использование обратной связи - возможности получения информации о результатах действия, на основе которой осуществляется его коррекция в целях достижения лучшего результата. Сюда входит не только обратная связь от проприорецепторов опорно-двигательного аппарата, элементы которого осуществляют движение, но и внутренняя обратная связь, т.е. информация об активности нижележащих уровней двигательной системы. «Внутренняя» обратная связь необходима для выработки новых двигательных координации.
Значение обратной связи особенно ярко иллюстрируют исследования с отставлением информации о результатах выполнения действия. Впервые этот экспериментальный прием использовал американский исследователь В. Ли. С помощью двойного звукозаписывающего устройства он фиксировал речь испытуемого и подавал ее обратно с помощью электрического преобразователя через наушники, которые препятствовали непосредственному восприятию испытуемым своей речи.
Такая система позволяла создавать задержки между речевыми движениями испытуемого и звуковой обратной связью от этих движений. Задержки около 0,2 сек. вызывали у испытуемых радикальное нарушение речи - заикание, паузы, ошибки и в ряде случаев полное ее прекращение. Эти факты убедительно свидетельствуют о том, насколько важно человеку для правильного проговаривания слышать свою собственную речь.
Описаны эффекты задержек обратной связи и для других видов деятельности человека, таких как письмо, рисование, пение, управление позой и движениями головы и др. Показано, что задержка сенсорной обратной связи снижает организацию и эффективность всех движений тела, при этом наблюдается ухудшение точностных, временных и интегративных характеристик всех сенсомоторных механизмов. Так, в частности, уже после нескольких минут участия в экспериментах с звуковой задержкой профессиональные музыканты (пианисты, скрипачи, виолончелисты, флейтисты) полностью отказывались от участия в дальнейших экспериментах, поскольку они сразу обнаружили, что подобный эксперимент разрушает навыки игры. В различных экспериментах с применением компьютера было показано, что задержка зрительной обратной связи от движений глаз ухудшает все виды глазодвигательной активности при прослеживании.
Таким образом, независимо от того, какие конкретные механизмы обеспечивают выполнение двигательного навыка, тот факт, что даже небольшие нарушения нормальных временных и/или пространственных параметров обратной связи вызывают существенное ухудшение двигательной деятельности и обучения, свидетельствует о решающем значении взаимосвязей между периферическим мотосенсорным и центральными механизмами регуляции динамики движений.
Как было сказано выше, периферическая нервная система помимо соматической включает в себя вегетативную нервную систему, ответственную за регуляцию внутренней среды организма. Действительно, окружающая нас среда постоянно меняется (например, температура воздуха, атмосферное давление), тем не менее у здорового человека температура тела и артериальное давление остаются неизменными. Все люди питаются по-разному, но содержание глюкозы в крови у здоровых людей составляет приблизительно 1 мг на 1 миллилитр крови и т.д. Это примеры лишь нескольких биологических констант. Внутренняя среда организма сохраняет свое постоянство, невзирая на постоянные и нередко очень значительные колебания внешней. Поддержание постоянства внутренней среды организма называется гомеостазом.
Термин «гомеостаз» был предложен В. Кенноном в 1932 году. Он означает устойчивое состояние организма, предполагает наличие равновесия и стабильности большинства физиологических систем. Таким образом, этот термин отражает динамическое постоянство внутренней среды и ее колебания в допустимых пределах.
Регуляция и координация процессов такого рода осуществляется с помощью вегетативной нервной системы, которая состоит из двух отделов: симпатического - отдел вегетативной нервной системы, - регулирует деятельность внутренних органов, приводя организм в состояние мобилизации; и парасимпатического - отдел вегетативной нервной системы, регулирует деятельность внутренних органов, снижая их напряжение и обеспечивая восстановление ресурсов организма. Вегетативная регуляция осуществляется в тесном взаимодействии с системой желез внутренней и внешней секреции (эндокринной системой организма).
Центральное звено, контролирующее вегетативную и эндокринную регуляцию, - структура головного мозга, называемая гипоталамус - структура головного мозга, отвечающая за обмен веществ, контролирующая работу обоих отделов вегетативной нервной системы с целью обеспечения приспособления организма к изменениям внешней и внутренней среды, имеющая множество связей с другими отделами мозга и главной железой внутренней секреции - гипофизом. Гипофиз - железа внутренней секреции, играет ведущую роль в гормональной регуляции организма, который пучком нервных волокон связан с гипоталамусом, благодаря чему возможна нервная регуляция эндокринной системы организма.
Симпатическая и парасимпатическая регуляция выполняют противоположные функции. Активация симпатического отдела вызывает мобилизацию всех ресурсов организма. Значение этих процессов лучше всего иллюстрирует вид возбужденного человека или животного, готовых к борьбе или бегству, одному из вариантов поведения, обеспечивающему выживание при столкновении с опасностью. В таком состоянии зрачки расширяются, чтобы пропускать больше света, частота сердечных сокращений увеличивается, и каждое сокращение становится более мощным, что ведет к усилению общего кровотока. Кровь отливает от кожи и внутренних органов и приливает к мышцам, мозгу и легким. Процессы пищеварения замедляются. Возрастает частота дыхания и усиливается газообмен. Из печени усиливается поступление в кровь «высокоэнергетического топлива» - глюкозы. Все перечисленное приводит к резкому усилению физических и интеллектуальных сил, позволяющему преодолевать препятствие.
Парасимпатическая регуляция, напротив, обеспечивает восстановление внутренних ресурсов организма, оберегая его от невозместимых энергетических потерь. Парасимпатическое возбуждение вызывает снижение интенсивности обменных процессов, замедление сердечной деятельности, падение артериального давления и замедление дыхания. Количество глюкозы в крови уменьшается, что вызывает состояние мышечной слабости и ареактивности. На этом фоне, однако, усиливается работа пищеварительной системы. При парасимпатической активации кровь приливает к пищеварительному тракту, что способствует усиленному всасыванию в кровь питательных веществ и восстановлению утраченных ресурсов. Взаимодействие этих систем и обеспечивает наиболее полную, гибкую адаптацию к условиям окружающей среды.
2009-05-06 16:38:12 Учебники — вернуться к списку
| ← предыдущая страница следующая страница → |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |