Материал: Билеты по физиологии+формулы+показатели организма

Нормой для взрослого человека является сон продолжительностью 6–7 часов сутки, у младенцев эта норма увеличена до 12–16 часов, в старости потребность во сне снижается до 4–6 часов в сутки.

Структура сна.   Долгое время считалось, что после небольшого периода  засыпания нервная система человека приходит в состояние торможения на 7-8 часов.  Затем торможение ЦНС  сменяется возбуждением и человек просыпается. Так сон и бодрствование периодически сменяют друг друга,  и основным отличием сна от бодрого состояния стали разлитое торможение коры головного мозга, имеющее  охранительное значение и восстанавливающее работоспособность клеток нервной системы в течение сна.

     Однако с развитием микроэлектродной техники и электрофизиологических  методов исследования выяснилось,  что во время сна большая часть нервных клеток  не отдыхает,  а  продолжает  работать,  только в другом, более синхронизированном  режиме. Оказалось, что структура физиологического сна достаточно сложна, и в течение  ночи  происходит  5-6 раз смена двух различных по своим физиологическим характеристикам фаз,  или стадий  сна,  которые могут  быть  четко ограничены с  помощью полиграфических записей ЭЭГ,  ЭКГ,  и других физиологических функций,   включая движения глаз и активность скелетной мускулатуры.

     В физиологическом сне человека  и  животных  различают  по крайней  мере  две   фазы,  обозначаемые как  фаза медленного сна  (ФМС)  и  фаза быстрого сна (ФБС) . В литературе встречается много обозначений  медленного (до 14 наименований) и быстрого (22 наименования) сна.  Наиболее распространенными  синонимами ФМС являются:  синхронизированный,  ортодоксальный,  медленноволновый, сони без сновидений (Non-Rem-сон). Быстрый сон (ФБС) часто  обозначается как десинхронизированный, парадоксальный, ромб-энцефалический, сон со сновидениями ( Rem-сон).

     В настоящее время показано, что период бодрствования сменяется стадией  медленного сна,  которая длится 60-90 минут и переходит в стадию быстрого сна (5-10  минут). Затем снова наступает медленный сон.  Так они сменяют друг друга в  течение   ночи, причем постепенно падает глубина ФМС и растет длительность ФБС. Таким  образом, структура сна может быть выражена так:

     Бодрствование - ФМС(60-90  мин)  - ФБС(5-10 мин) - ФМС(60-90 мин) - ФБС 10-15 мин) -  ФМС(60-90  мин)  -  ФБС(15-20  мин)  - ФМС(60-90  мин)  -  ФБС(20-25  мин) - ФМС(60-90 мин) - ФБС(25-30 мин) - просыпание.

     У здоровых  людей за ночь имеют место 4-6 завершенных циклов ( ФМС+ФБС).   Следует учесть,  что наиболее глубокая  стадия медленного  сна в норме ярче всего  представлена в 1 и 2 циклах. Медленный сон занимает у взрослого человека 75-80%      длительности физиологического сна,  а быстрый - 20-25%.  У новорожденного на

долю ФБС приходится более 50%, у ребенка до 2 лет - 30-40%. C 5 лет формируются свойственные взрослым соотношения ФМС и ФБС.

     Медленный сон включает в себя ряд поведенческих и электроэнцефалографических признаков,  которые могут быть зафиксированы, начиная с момента погружения в сон. Выделяют 5 стадий засыпания.

     Стадия А поведенчески характеризуется переходом от расслабленного  бодрствования  к дреме.  На ЭЭГ в это время фиксируется альфа-ритм с различной  меняющейся амплитудой.

     Стадия В - дремота  .- характеризуется уплощенной кривой ЭЭГ  с отсутствием  альфа ритма (5-6 гц),  наслоением тета-ритма (2-3 гц),  отдельных  дельта колебаний.  Перед переходом к следующей стадии С часто фиксируются острые волны   длительностью  0,2-0,3 секунды с амплитудой 100-200 мкв (вертекс-потенциалы).  На ЭОГ в стадиях А и В регистрируются медленные движения  глаз  (одно движение  занимает 1-2 секунды).  Во время дремоты на ЭМГ фиксируется небольшое снижение  амплитуды по сравнению с бодрствованием.

     Стадия С  -  поверхностный сон ..  В это время появляются т.н. "сонные веретена" -  колебания с частотой 14-16  гц,  амплитудой 30-50 мкв и выше,  организованные в  серию,  внешне напоминающую форму веретена.  Типично появление К-комплексов  (двух-трех фазных волн длительностью 0,5-1 сек.). Продолжают регистрироваться   медленные низко амплитудные колебания в дельта- (0,5-1 гц) и тета- диапазоне,  реже быстрые ритмы. На ЭОГ уменьшаются или полностью прекращаются медленные  движения глаз. На ЭМГ фиксируется дальнейшее снижение амплитуды мышечных  биопотенциалов.

   Стадия Д -  сон средней глубины. .  На ЭЭГ появляются более высоко  амплитудные (80 мкв) дельта волны на фоне сонных веретен. Имеется тенденция к уменьшению  числа сонных веретен и  увеличению числа дельта волн. На ЭОГ медленных движений  глаз нет, картина ЭМГ та же , что и на стадии С, или наблюдается еще большее снижение амплитуды биопотенциалов мышц.

     Стадия Е -  глубокий сон. .  На ЭЭГ доминируют  высоко-амплитудные (до 200 мкв) медленные (0,5-1 гц) дельта- волны с исчезновением сонных веретен и К комплексов.  Может регистрироваться низко-амплитудная  активность  различного частотного  диапазона, наслаивающаяся на дельта волны.  На  ЭОГ  отсутствуют  движения глаз, на ЭМГ амплитуда потенциалов максимально снижена.

     Помимо указанных сдвигов на ЭЭГ, ЭОГ, ЭМГ, во время медленного сна  отмечается  снижение  интенсивности  всех вегетативных функций.

     Быстрый сон  характеризуется полным отсутствием активности мышц лица и шеи  (в других мышцах существенного изменения тонуса по сравнению с глубокими  стадиями медленного сна нет),  появлением быстрых движений глаз (БДГ) на ЭОГ,   единичных или группирующихся в пачки, продолжительностью каждое 0,5-1,5 сек. На ЭЭГ картина,  соответствующая стадии В,  может  регистрироваться  и альфа-ритм.  Отмечается нерегулярность вегетативных показателей, которая обозначается термином "вегетативная буря"  -  изменяется частота дыхания и сердцебиения, наблюдается  активизация моторики ЖКТ,  подъем АД,  выброс гормонов. Ниже мы поговорим об этом более подробно.

     Несмотря на  ЭЭГ картину,  близкую к дремоте или состоянию бодрствования, по  поведенческим показателям быстрый сон глубок, и пробудить человека из этой стадии  не легче,  чем из глубокого медленного сна.  При пробуждении из быстрого сна у  подавляющего числа людей можно получить отчет о ярких сновидениях.

БОДРСТВОВАНИЕ - одно из основных функциональных состояний. Бодрствование - состояние психики, характеризующееся достаточно высоким уровнем электрической активности мозга, свойственным активному взаимодействию индивида с внешним миром. В поддержании состояния бодрствования важнейшую роль играет ретикулярная формация среднего мозга, от нейронов которой восходящие влияния идут к неспецифическим ядрам таламуса, а от них ко всем зонам коры больших полушарий. Бодрствование, обычное состояние не спящего человека, образует поле всевозможных сочетаний функций сознания - от состояния спокойного бодрствования через активное, напряженное бодрствование до выраженных аффектов. Поведенческое проявление активности нервной системы или функционального состояния человека в условиях реализации им той или иной деятельности. Бодрствование периодически сменяется сном, образуя цикл бодрствование - сон. Различают следующие уровни бодрствования: крайний уровень напряжения, активное бодрствование, спокойное бодрствование. Каждый уровень бодрствования различается комплексом вегетативных, моторных и электроэнцефалографических показателей.

Бодрствование - уровень активности мозга, достаточно высокий для активного взаимодействия организма с внешней средой - целенаправленного поведения. У человека важнейшими признаками бодрствования, являются сознание и мышление, а у животных - условно-рефлекторная деятельность. Бодрствование поддерживается тоническими восходящими влияниями ретикулярных структур среднего и промежуточного отделов мозга и лимбических образований. В свою очередь длительная активность ретикулярных и лимбических образований мозга создается благодаря собственной их активности и центростремительной импульсации, поступающей в головной мозг от внутренних органов, мышц, связок, кожи.

По степени активности различают: а) спокойное или пассивное бодрствование характеризующееся преобладанием альфа-ритмов в задних отделах неокортекса, б) активное или напряженное бодрствование, сопровождающееся блокадой альфа-ритма и появлением бета-ритма ЭЭГ. По продолжительности различают: а) устойчивое на протяжении минут бодрствования, б) переходное или фазическое - активация (внимание) или снижение до дремоты.

. ЭЭГ исследования

бодрствование нейрофизиологический психический мозг

По данным ЭЭГ можно изучить цикл «сон и бодрствование», установить сторону поражения, расположение очага поражения, оценить эффективность проводимого лечения, наблюдать за динамикой реабилитационного процесса.

С помощью ЭЭГ получают информацию о функциональном состоянии мозга при разных уровнях сознания пациента.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) изменяется при изменении функционального состояния. Например, при переходе ко сну доминирующими становятся медленные колебания, а альфа-ритм исчезает. При сильном возбуждении на фоне нарушения альфа-ритма (8-12гц) выявляются резкие изменения: они проявляются в усилении медленных колебаний, иногда и бета-ритмов (15-30гц), нарушении регулярности и частоты альфа-ритма. Эти и другие изменения имеют неспецифический характер. Однако при угнетении альфа-ритма, обычно возникающем при возбуждении пациента, а также в дремотном состоянии и при неглубоком сне (первая и вторая стадии), дельта- и тета-ритм на ЭЭГ проявляются и амплитуда их может нарастать соответственно до 150 и 300 мкВ.

ЭЭГ постепенно меняется. В раннем детском возрасте на ней отражены главным образом медленные колебания, которые постепенно сменяются более частыми, и к 7 годам формируется альфа-ритм. Полностью процесс эволюции ЭЭГ завершается к 15-17 годам, приобретая к этому возрасту черты ЭЭГ взрослого человека.

54. ВНД. Отличие условных рефлексов от безусловных, классификация условных рефлексов. Современные представления об уровнях ЦНС в механизмах замыкания и упрочнения временной связи.

Классификация условных и безусловных рефлексов

Все безусловные, и образованные на их основе условные рефлексы, по их функциональному значению для организма могут быть разделены:

· пищевые рефлексы (акты сосания, жевания, глотания, слюноотделения, секреции желудочного и поджелудочного сока);

· оборонительные (рефлексы направленные на избежание повреждающих и болевых воздействий);

· половые и родительские рефлексы (рефлексы связанные с осуществлением полового акта, а также с кормлением и уходом ха ребенком); 

· стато-кинетические и локомоторные (рефлекторные реакции поддержания и перемещения тела в пространстве);

· рефлексы сохранение гомеостаза(терморегуляторные, дыхательные, сердечные и сосудистые рефлексы). Гомеостаз - постоянство внутренней среды организма;

Для образования условного рефлекса необходимы следующие условия:

1. Нормальное (деятельное) функциональное состояние нервной системы и прежде всего ее ведущего отдела – головного мозга; т.е необходимо деятельностное состояние коры ГМ.

2. Наличие условного раздражителя и безусловного подкрепления.

3. Условный раздражитель должен всегда несколько предшествовать безусловному подкреплению (практически одновременно), т.е. служить для человека или животного биологически значимым сигналом;

4. Подача безусловного раздражителя должна осуществляться в конце действия условного раздражителя, то есть мы даем свет, и в последние секунды подачи светового сигнала подается еда. Если свет давать на фоне еды, животное не будет реагировать на свет.

5. Условный раздражитель (тот, который раньше был индеферентным) должен быть физиологически более слабым, если он буде слишком сильным, то вызовет торможение, кроме того он не должен привлекать внимание. При действии условного и безусловного раздражителей возбуждение от безусловного раздражителя должно быть более сильным, чем от условного.

6. Многократное повторение комбинации условного и безусловного раздражителей.

7. Не должно быть действие посторонних раздражителей. Все посторонние раздражители отвлекают животное (человека) от выполнения того или иного рефлекса.

8. Условные рефлексы способны угасать со временем, если действие условного раздражителя не подкрепляется безусловным. Существует возможность спонтанного воспроизведения угашенных условных рефлексов (то есть сами собой могут восстанавливаться).

9. Условный рефлекс должен всегда подкрепляться действием безусловного раздражителя (подкрепление). Если этого не происходит, то временная связь нарушается, а условный рефлекс – угасает.

Современные представления о путях замыкания временных связей:

1. Первый путь образования временной связи между корковыми представительствами условного и безусловного рефлексов является внутрикортикальным по типу кора-кора (центр условного — центр безусловного рефлексов).

2. При разрушении коркового представительства условного рефлекса выработанный условный рефлекс сохраняется. По-видимому, образование временной связи идет между подкорковыми центрами условного рефлекса и корковыми центром безусловного рефлекса (по типу подкорка-кора).

3. При разрушении коркового представительства безусловного рефлекса условный рефлекс также сохраняется. Следовательно, выработка временной связи может идти между корковым центром условного рефлекса и подкорковым центром безусловного рефлекса (по типу кора-подкорка).

4. Разобщение корковых центров условного и безусловного рефлексов путем пересечения коры мозга не препятствует образованию условного рефлекса. Это свидетельствует о том, что временная связь может образоваться между корковым центром условного рефлекса подкорковым центром безусловного рефлекса и корковым центром безусловного рефлекса (но типукора-подкорка-кора).

Дальнейшие исследования показали, что условные рефлексы сохраняются при удалении коры у животных, т. е. временная связь сохраняется на уровне подкорковых центров условного и безусловного рефлексов (по типу подкорка-подкорка).

55. Учение Павлова о типах ВНД. Классификация типов ВНД, показатели состояния нервных процессов, лежащих в ее основе. Генотип и фенотип. Экспериментальные неврозы.

Попытку перевести учение о типах темперамента на новую научную основу пред­принял И. П. Павлов, который в публикации за 1927 г. стал понимать под темпе­раментом тип высшей нервной деятельности. В основу такого толкования он поло­жил наличие у животных и человека определенной выраженности свойств нервной системы. При этом сначала он делал упор на соотношение возбуждения и тормо­жения, а затем — на силу нервной системы. Давая физиологическое обоснование различных типов поведения (темпераментов), И. П. Павлов пришел к сочетаниям типологических особенностей проявления свойств нервной системы (рис. 2.6) и стал отождествлять типы темпераментов с типами высшей нервной деятельности. В окончательном варианте его классификация была следующий:

• Холерический тип (безудержный): сильная неуравновешенная нервная система.

• Сангвинический тип (уравновешенный): сильная уравновешенная под­вижная нервная система.

• Флегматический тип (инертный): сильная уравновешенная инертная нерв­ная система.

• Меланхолический тип (слабый, тормозный): слабая нервная система. В этом подходе оказался ряд положительных аспектов:

1) под психологические категории поведения (темперамент) стала подводить­ся более современная физиологическая база

2) поведение связывалось с совокупностью типологических особенностей про­явления свойств нервной системы.

Несмотря на внешнюю стройность и простоту, классификация типов темпера­мента, созданная И. П. Павловым, скрывала в себе, как отметил Б. М. Теплов (1959), глубокие внутренние противоречия.

Во-первых, указанные И. П. Павловым сочетания типологических особенно­стей в проявлении свойств нервной системы, как выявлено теперь, встречаются не так уж часто.

Во вторых, полученные в последние десятилетия данные показывают: холери­ческий тип поведения связан не с силой нервной системы, а с ее слабостью.

В-третьих, психологические характеристики человека (прояв­ляющиеся в его поведении, общении, деятельности) должны были, по сути, выво­диться непосредственно из физиологических феноменов — особенностей проте­кания нервных процессов, без всяких промежуточных психофизиологических феноменов, к которым относятся мотивы, склонности, способности и др. 

Далее И. П. Павлов пришел к представлениям о генотипе и фенотипе; он подчеркивал необходимость отличать тип нервной системы как прирожденную особенность нервной системы (генотип) от характера (фенотипа), выражающего­ся в образе поведения человека и представляющего сплав врожденного и приоб­ретенного в процессе жизни.

Основные свойства нервных процессов — возбуждения и торможения (сила, уравновешенность, подвижность), составляющие основу четырех базисных типов и их вариаций, передаются по наследству и составляют, следовательно, генотип животных и человека. В ходе индивидуального развития (онтогенеза) на основе генотипа формируется характер, или фенотип. Фенотип, таким образом, является итогом воздействия на генотип биологических и социальных факторов внешней среды. Особую роль в формировании характера человека играют социальные факторы, определяющие совокупность социально значимых черт личности, таких как чувство ответственности, чувство долга, честность, порядочность, целеустремленность, трудолюбие, отзывчивость и целый ряд других качеств. Социальная среда, представленная семьей, школой, группами по интересам, на основе одного и того же генотипа может сформировать совершенно различные по социальной значимости характеры. Примером могут служить результаты исследований типов высшей нервной деятельности у учащихся выпускных классов, проведенных сотрудниками Павлова. рынок в белостоке, торговые центры

Анализируя успеваемость выпускников и исследуя типы их нервной

деятельности, ученые пришли к неожиданному на первый взгляд выводу: как среди отличников, так и среди неуспевающих были ученики всех типов высшей нервной деятельности. Таким образом, отношение к учебе

определяется не врожденными свойствами высшей нервной деятельности генотипом), а теми социально значимыми качествами личности, которые

составляют основу характера и формируются воспитанием. Другим примером являются наблюдения за ткачихами-многостаночницами, работа которых на нескольких станках предполагает наличие сильного типа нервной системы. Однако, оказалось, что среди этих женщин представлены все типы, в том числе и слабый. Анализируя работу женщин, исследователи обнаружили, что тип нервной системы определял выбор тактики и организации рабочего дня. Женщины со слабым типом нервной системы, в отличие от женщин с сильным типом, заранее принимали все возможные меры, обеспечивающие в течение рабочего дня бесперебойную работу станков, что давало возможность работать и оптимальном для слабого типа, не приводящем к переутомлению, темперамент

Невроз 

В современных представлениях неврозы рассматриваются как существенная часть психогенных состояний и болезней. Причиной невроза человека является психогенная травматизация личности в процессе психоэмоционального стресса (как правило, негативного, повторного и/или затяжного). Это приводит как к функциональным нарушениям в ЦНС, так и к определённым микроструктурным изменениям в головном мозге (деструкции мембран шипикового аппарата дендритов, уменьшению количества рибосом в корковых нейронах, дегенерации отдельных клеток гиппокампа, локальному нарушению микроциркуляции и др.). 

Фундаментальный вклад в понимание неврозов внесли работы Ивана Петровича Павлова и его учеников. Исследуя неврозы в эксперименте на животных, они сформировали ряд представлений об этой форме патологии нервной системы. Эти представления не утратили своего значения до настоящего времени и успешно используются не только в теоретических построениях, но и в клинической практике.

Экспериментальное воспроизведение неврозов базируется на едином принципе: поставить перед животным нерешаемую (непосильную) для него задачу.

С целью воспроизведения неврозов применяются воздействия, вызывающие перенапряжение и срыв возбудительного и/или тормозного процессов, нарушение их подвижности и уравновешенности или «сшибку» инстинктов альтернативной биологической значимости. 

• Виды экспериментальных неврозов.  - Невроз с преобладанием процесса возбуждения. Развивается в результате ослабления процесса торможения. Характеризуется постоянным и неадекватным волнением, сочетающимся с агрессивностью и злобностью животного. Этот вид нередко переходит в невроз тормозного типа в связи с развитием запредельного торможения. - Невроз с преобладанием процесса торможения. Является следствием ослабления процесса возбуждения. Характеризуется развитием пассивных оборонительных реакций, депрессий и сонливостью животного.  - Невроз с патологической подвижностью нервных процессов. Развивается вследствие срыва процесса оптимальной смены возбуждения и торможения. 

Перенапряжение и срыв процесса коркового возбуждения достигается применением следующих воздействий: 

- Сильных безусловных раздражителей (например, болевого, светового, звукового). Они характеризуются большой интенсивностью, длительностью или многократностью воздействия.

- Сложных патогенных условных раздражителей (например, выработкой условного рефлекса, сопровождающегося гипертензивной реакцией на комплекс воздействий, следующих друг за другом в определённой последовательности, — светового, звукового, тактильного).

- Необычных раздражителей, имеющих биологически отрицательное значение (например, огонь, сильный ветер, взрывы).

В результате указанных воздействий через определённое время (разное у разных животных) развивается невротическое состояние с признаками преобладания процесса торможения. 

Перенапряжение и срыв тормозного процесса обеспечиваются в эксперименте рядом методов: 

- «Отставлением подкрепления» (это обусловливает срыв процесса активного коркового торможения).

- Выработкой тонких и сложных дифференцировок (что обеспечивает срыв «дифференцировочного» торможения).

- Отменой подкрепления (что приводит к срыву «угасательного» торможения) в ранее выработанных условных рефлексах.