www.my-edu.ru

Шпаргалки для учеников:
 ·  БИОЛОГИЯ
 ·  ИСТОРИЯ:
 ··  Мифология
 ··  Всемирная история
 ··  Древний Восток
 ··  Античность
 ··  Средние века
 ·  МАТЕМАТИКА
 ·  РУССКАЯ ЛИТЕРАТУРА
 ·  УКРАИНСКАЯ ЛИТЕРАТУРА
 ·  УЧИТЕЛЯМ
Методические материалы для учителей:
· Администрирование школы
· Биология
· Внеклассная работа
· География
· Иностранные языки
· Информатика
· История
· Классное руководство
· Математика
· Музыка
· Начальная школа
· ОБЖ
· Общая педагогика
· Работа с родителями
· Русская литература
· Русский язык
· Социальная педагогика
· Спорт и здоровье
· Технологии
· Украинская литература
· Физика
· Экология

  Онлайн тесты по ЕГЭ


Высшая нервная деятельность

  В основе учения о высшей нервной деятельности лежат идеи о рефлекторных механизмах психических процессов, которые впервые сформулировал И.М. Сеченов.

И.П. Павлов экспериментально подтвердил эти идеи и создал новый раздел в науке - физиологию высшей нервной деятельности. Высшая нервная деятельность обеспечивает индивидуальное поведенческое приспособление человека к изменяющимся условиям окружающей и внутренней среды, носит рефлекторный характер, осуществляется с помощью условных и безусловных рефлексов.

Безусловные рефлексы постоянно возникают при действии соответствующих раздражителей на определенные рецепторные поля. Они являются врожденными, наследственными, видовыми, всегда возникают при определенных условиях и сохраняются в течение всей жизни организма. К ним относятся ориентировочный, оборонительный и др. рефлексы. Инстинкт - цепь последовательно осуществляемых рефлекторных актов.

На рисунке изображена схема коленного рефлекса. Схема коленного рефлекса такова: сначала рецепторы, расположенные в сухожилии, передают сигнал чувствительным нейронам, тела которых находятся в спинномозговом ганглии. От них сигнал передается по двигательному нейрону, уже по их сигналу сокращается четырехглавая мышца бедра, и нога разгибается.

Условные рефлексы позволяют приспособиться к еще не наступившему событию. Для их образования необходимы следующие условия: неоднократное совпадение во времени действия двух раздражителей — безразличного сигнального, или условного (свет, звук и др.), и безусловного, т. е. вызывающего безусловный рефлекс (наличие потребности в пище, воде, безопасности и т.д.). Условный раздражитель должен несколько предшествовать безусловному раздражителю, т. е. сигнализировать о нем. При образовании условного рефлекса возникает временная связь между центрами анализатора условного раздражителя и центром безусловного рефлекса. Условный рефлекс Павлов назвал временной связью, потому что этот рефлекс появляется только в то время, пока действуют условия, при которых он сформировался. Условные рефлексы являются основой навыков, привычек, обучения, воспитания, развития речи и мышления у ребенка, трудовой, общественной и творческой деятельности.

Наряду с возбуждением в коре возникает и торможение, т.е. задержка одних реакций для осуществления других. В процессе адаптации человека и животных к внешней среде изменяется их поведение, следовательно, образуются новые и затормаживаются прежние условные рефлексы. Благодаря внутреннему торможению биологически нецелесообразных реакций организма, возможна выработка новых условных рефлексов.

У человека и у животных механизмы образования условных рефлексов одинаковы. Однако человек резко отличается по своему поведению от животных благодаря особым механизмам нервной деятельности, к которым относятся речь, память, сознание, отвлеченное мышление.

Речь

Речь является средством общения, между людьми в процессе труда, социальной, духовной, личной жизни: Возникновение и развитие речевой деятельности, слова, языка привело к дальнейшему развитию высшей мереной деятельности, к обогащению ее опытом предыдущих поколений. Специфической особенностьюхлысшей нервной деятельностй:.чвловеюа!является наличие у него двух систем сигнальных раздражителей: одна система раздражителей, как и у животных, состоит из непосредственных воздействий факторов внешней и внутренней среды организма. Другая состоит из слов, обозначающих воздействия этих факторов. И.П. Павлов соответственно назвал их первой и второй сигнальными системами. Слово стало для человека сигналом первичных, действующих через органы чувств раздражителей — сигналом сигналов. В словах обобщаются конкретные для данного предмета и общие свойства предметов; происходит отвлечение от конкретных предметов и, следовательно, создаются возможности для отвлеченного абстрактного мышления. Это значительно расширяет возможности приспособлениям окружающей среде.

Сон

И.П. Павлов полагал, что сон - это торможение основных отделов коры - больших полушарий, благодаря которому происходит восстановление работоспособности нейронов. Исследования последних лет показали, что сон - это не только отдых мозга, но и активная перестройка его работы, необходимая для упорядочивания полученной в период бодрствования информации.

Сон - физиологическое состояние человека и животных, характеризующееся обездвиженностью и почти полным отсутствием реакций на внешние раздражения. Состояние сна наступает периодически в соответствии с внутрисуточным биоритмом активности-покоя.

Основателем «науки о сне» была М. М. Манассеина (1843-1903), ученица и сотрудница физиолога И. Р. Тарханова, которая в 1870-е гг. на щенках изучала значение сна для организма. Анализируя свои результаты, Манассеина пришла к выводу, что сон для организма важнее пищи. Современные представления о природе сна сформировались во второй половине 20 в. после появления методов регистрации биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ), мышц (электромиограмма, ЭМГ) и глаз (электроокулограмма, ЭОГ). Крупнейшим достижением в этой области было открытие в 1950-е гг. Н. Клейтманом, У. Дементом (США) и М. Жуве (Франция) так называемого парадоксального сна.

Структура ночного сна человека

Естественный сон включает два состояния (фазы), так же отличных друг от друга, как и от бодрствования, — медленный сон (медленноволновый, ортодоксальный, синхронизированный, спокойный, телэнцефалический сон, сон без быстрых движений глаз) и быстрый сон (парадоксальный, десинхронизированный, активированный, ромбэнцефалический, сон с быстрыми движениями глаз). При засыпании человек погружается в медленный сон, последовательно проходя 4 стадии: дремоту (1), поверхностный сон (2), сон умеренной глубины (3) и глубокий сон (4). Изменение рисунка ЭЭГ в этой фазе (повышение амплитуды и снижение частоты колебаний) называется синхронизацией. Каждая из стадий медленного сна имеет свои особенности, отражающиеся на ЭЭГ: для стадии 2 характерны так называемого сонные веретена и К-комплексы (поэтому ее называют стадией сонных веретен), для стадий 3 и 4 — медленные, так называемые дельта-волны, поэтому обе эти стадии объединяют под названием дельта. Психическая активность в медленном сне представлена обрывочными неэмоциональными мыслями, а время, проведенное во сне, обычно недооценивается. У молодых здоровых людей поверхностный сон занимает около половины времени всего ночного сна, а глубокий сон — 20-25%.

Медленный сон завершается сменой позы, после чего следует резкий переход в фазу парадоксального сна: на ЭЭГ отмечается десинхронизация, то есть высоковольтная медленная активность сменяется быстрыми низкоамплитудными ритмами, как при пробуждении, однако парадоксальным образом при этом полностью расслабляются все гладкие мышцы тела (исчезновение активности на ЭМГ) и возникают быстрые движения глаз (мощная активность на ЭОГ). Кроме того, наблюдаются неравномерность пульса и дыхания, подергивания лицевых мышц, пальцев, конечностей, у мужчин (любого возраста) возникает эрекция. При пробуждении во время парадоксального сна испытуемые в 80% случаев сообщают о переживании эмоционально окрашенных сновидений (не обязательно эротических), а время пребывания во сне часто переоценивается. Фаза парадоксального сна занимает около 20% времени сна. Медленный сон и следующий за ним парадоксальный сон формируют цикл с периодом около 1,5 часов. Нормальный ночной сон состоит из 4-6 таких циклов. Таким образом, электрофизиологические данные позволяют отличить естественный сон от патологического сна (наркотического, медикаментозного, летаргического) и так называемых сноподобных состояний (комы, спячки, оцепенения) — особого генетически обусловленного состояния организма теплокровных животных, характеризующееся последовательной сменой определенных электрографических картин в виде циклов, фаз и стадий.

У человека в отличие от других млекопитающих циклы сна неодинаковы: в первых ночных циклах преобладает дельта-сон, периоды парадоксального сна очень коротки (10-15 минут) и внешне слабо выражены. Во вторую половину ночи, наоборот, глубокий медленный сон почти отсутствует, зато чрезвычайно интенсивны и длинны (30-40 минут) периоды парадоксального сна. Этот феномен — следствие адаптации человека к условиям цивилизации; фактически каждые сутки представляют собой 16-часовый период лишения сна (депривация), за которым следует 8-часовой период восстановительного сна («отдача»). По закону «отдачи» вначале восстанавливается глубокий сон, а затем — парадоксальный. В соответствии с природным биоритмом взрослому человеку требуются 1-2 периода дневного сна. Об этом свидетельствуют приступы дневной сонливости, рассеянности и расслабленности, особенно опасные при вождении автомобиля и выполнении профессиональных обязанностей, требующих внимания и собранности.

Возрастные особенности, эволюция и экология сна

У новорожденных сон занимает большую часть суток, а активированный сон, или сон с подергиваниями (аналог парадоксального сна взрослых), составляет большую часть сна. В первые месяцы после рождения быстро увеличивается время бодрствования, доля парадоксального сна снижается, а медленного увеличивается. Характерно, что процент парадоксального сна при рождении ниже у тех млекопитающих, которые появляются на свет со сформировавшейся нервной системой (ягнята, морские свинки и др.). В старости сокращается время глубокого сна (вплоть до полного его выпадения), а также снижается доля парадоксального сна.

Медленный и парадоксальный сон свойственны птицам, правда, периоды последнего более короткие, а доля во сне более низкая, чем у млекопитающих. У свежевылупившихся цыплят процент парадоксального сна выше, чем у взрослых птиц. Попытки обнаружить парадоксальный сон во время ежесуточных периодов покоя у холоднокровных животных оказались безуспешными. Возможно, что парадоксальный сон является древнейшим видом не сна, а бодрствования.

У всех исследованных видов млекопитающих, начиная от самых примитивных и кончая человеком, основной признак медленного сна (синхронизация ЭЭГ) и вышеописанные характеристики парадоксального сна принципиально сходны. Однако только у приматов удается выделить 4 стадии медленного сна; у кошек их две, у лабораторных крыс одна. Согласно данным нейрофизиолога Л. М. Мухаметова, дельфины, ушастые тюлени и, возможно, сирены обладают особой организацией медленного сна, при которой полушария головного мозга могут спать поочередно. Это связано, по-видимому, с необходимостью сохранения способности дышать во сне воздухом, находясь в воде. Что касается парадоксального сна, то сомнения в его наличии остаются пока в отношении яйцекладущего млекопитающего ехидны и полностью водных млекопитающих дельфинов.

Механизмы сна

В состоянии медленного сна клетки мозга не выключаются и не снижают своей активности, а перестраивают ее; при парадоксальном сне большая часть нейронов коры головного мозга работает столь же интенсивно, как и при самом активном бодрствовании. Таким образом, обе фазы сна играют важнейшую роль в жизнедеятельности, они, по-видимому, связаны с восстановлением функций мозга, переработкой информации, полученной в предшествующем бодрствовании, и т. п., но в чем именно эта роль заключается — остается неизвестным.

Состояния сна и бодрствования чрезвычайно сложны в их регуляции принимают участие различные структуры головного мозга и различные нейромедиаторные системы. Во-первых, это механизм регуляции ритма активность-покой, включающий сетчатку глаз, супрахиазматические ядра гипоталамуса(главный ритмоводитель организма) и эпифиз, выделяющий гормон мелатонин. Во-вторых, это механизмы поддержания бодрствования — подкорковые активирующие системы, обеспечивающие весь спектр сознательной деятельности человека, расположенные в ретикулярной формации, в области синего пятна, ядер шва, заднего гипоталамуса, базальных ядер переднего мозга; в качестве медиаторов их нейроны выделяют глутаминовую кислоту, ацетилхолин, норадреналин, серотонин и гистамин. В-третьих, это механизм медленного сна, который реализуется особыми тормозными нейронами, разбросанными по разным отделам мозга и выделяющими один и тот же медиатор — гамма-аминомасляную кислоту. Наконец, это механизм парадоксального сна, который запускается из четко очерченного центра, расположенного в области так называемого варолиева моста и продолговатого мозга. Химическими передатчиками сигналов этих клеток служат ацетилхолин и глутаминовая кислота.

Несмотря на внешнее сходство мозговой деятельности при активном бодрствовании и парадоксальном сне, принципиальная разница между этими состояниями заключается в том, что из всех активирующих мозговых систем, во время парадоксального сна активны лишь одна-две, и именно те, которые расположены в стволе мозга. Все же остальные системы выключаются, и их нейроны молчат весь период парадоксального сна. Этим и определяется, видимо, различие между нашим восприятием реального мира и миром сновидений. Однако механизмы, определяющие наступление и чередование обеих фаз сна пока мало изучены.

Нарушения сна

Наиболее распространены т. н. гилосомнические состояния, связанные с наступлением и поддержанием сна в ночное время: слишком длительное засыпание, частые ночные пробуждения, ранние утренние пробуждения и пр., в просторечьи называемые бессонницей. Обычно бессонница ночью сочетается с сонливостью днем. Наиболее часты преходящие нарушения подобного типа, связанные с внешними стрессовыми факторами (путешествия, семейные и производственные конфликты и пр.). При устранении этих факторов сон нормализуется. Особую важность в наше время приобрели расстройства, связанные с трансмеридианальными перелетами. Показано, что для адаптации цикла сон-бодрствование при перелете в западном направлении требуются сутки на каждый часовой пояс, а в восточном — около полутора.

Если же подобные явления длятся более трех недель и не связаны явно с какими-то недавними событиями, то они считаются стойкими. Так, около 20% трудящихся промышленно развитых стран работают посменно или же только ночью (причем легче адаптироваться к постоянной ночной работе, чем к сменной). Все они с годами приобретают стойкие нарушения сна. Отдельную группу составляет бессонница пожилого возраста, связанная с исчезновением внутрисуточного ритма активности-покоя.

Стойкие нарушения сна-бодрствования имеют место при психических заболеваниях, таких как депрессии, неврозы, психозы, а также при алкоголизме, резкой отмене приема психотропных препаратов, нарушении дыхания во сне (апноэ во сне, Пиквикский синдром, синдром Ундины), различных заболеваниях: центральной нервной системы, почек, эндокринной системы, при болях различного происхождения. Они могут также провоцироваться внешними факторами: шумом, жарой, холодом, вибрацией и пр. В большинстве случаев объективно проявляются одни и те же неспецифические нарушения: подавление глубокого медленного сна (его становится меньше и наступает он позже), а также парадоксального сна.

Встречаются, однако, и некоторые особенности. Так, весьма важным специфическим признаком эндогенной депрессии является значительное укорочение латентности первого периода парадоксального сна (менее 50 минут). При алкоголизме в периоды абстиненции, а также при резкой отмене психотропных препаратов наряду с бессонницей наступает и т. н. «отдача» парадоксального сна, т. е. удлинение и учащение его периодов, сопровождаемое яркими неприятными сновидениями.

Особую важность приобретают нарушения сна, связанные с нарушением и остановкой дыхания во сне (апноэ во сне). Этим заболеванием страдает 1-3% населения, в основном мужчины зрелого и пожилого возраста, страдающие от избыточного веса. Апноэ провоцирует сердечную аритмию и резко повышает риск умереть во сне. Ночные записи объективно подтверждают как нарушение структуры сна, так и нарушения сердечной деятельности у этих больных. При лечении используется весьма обширный арсенал методов, начиная от «разгрузочной» диеты и кончая применением специальных дыхательных аппаратов во время сна и даже хирургическим вмешательством.

Во врачебной практике нередки случаи псевдобессонницы, когда жалобы больного не подтверждаются объективными обследованиями, не выявляющими нарушения сна. В этих случаях «бессонница» носит чисто субъективный характер, либо эти люди просто нуждаются в меньшем количестве сна.

Другую группу нарушений сна составляют т. н. гиперсомнические состояния, которые отмечаются при некоторых заболеваниях — диабете, недостаточности щитовидной железы, уремии, печеночных нарушениях, некоторых опухолях мозга и др., когда возникает избыточная дневная сонливость. Среди этой группы особое положение занимает нарколепсия — уникальное наследственное заболевание, охватывающее 0,1-0,2% населения, связанное со специфическим нарушением деятельности механизма парадоксального сна, когда его спонтанные приступы (мышечное расслабление, быстрые движения глаз, яркие сновидения) наступают внезапно во время дневного бодрствования; соответственно ночью наблюдается уменьшение этой фазы сна и нарушение цикличности.

Встречаются и случаи псевдогиперсомнии, когда избыточная сонливость в дневное время вовсе не связана с какой-либо патологией: эти люди просто нуждаются в большем количестве сна.

К т. н. «парасомническим состояниям» относится снохождение, или лунатизм. Это явление возникает на фоне медленного сна, и во время приступа ЭЭГ лунатика представляет собой смесь признаков поверхностного сна и бодрствования. Снохождение часто встречается у детей и подростков, в этом возрасте оно не является патологией.

Лечение нарушений сна должно быть в первую очередь гигиеническим, направленным на поддержание здорового образа жизни, регулярного режима и создания наилучших условий для сна. Используются также психотерапевтические методы, успокаивающие чаи и травяные настойки. Снотворные рецептурные лекарственные средства должны применяться в последнюю очередь, когда исчерпаны все другие способы нормализации сна. Необходимо иметь в виду, что до сих пор не создано «идеального снотворного», т. е. вещества, эффективного и безопасного до такой степени, чтобы его можно было покупать без рецепта врача и принимать самостоятельно, как витамины. Даже самые последние новинки в этой области дают весьма нежелательные последствия при регулярном употреблении.

Научной и медицинской общественностью сейчас осознано, что даже небольшие хронические нарушения сна и бодрствования, столь характерные для современного урбанизированного человечества, если и не представляют опасности для здоровья, чреваты тем не менее серьезными последствиями в производственной сфере, на транспорте и т. п. Они даже могут быть одной из важнейших причин (скрывающихся за неопределенным термином «человеческий фактор») целого ряда инцидентов и катастроф, в числе которых называется и чернобыльская авария. Специальная общественная комиссия США «Сон, катастрофы и социальная политика» пришла к выводу в 1988, что быт и характер производственной деятельности человека в условиях научно-технической революции (управление автомобилем, «общение» с компьютером и т. д.) диктует необходимость строгого соблюдения жестких требований гигиены сна, в то время как его образ жизни плохо согласуется с этими требованиями (залитые электрическим светом ночные города — т. н. «эффект Эдисона», постоянный шум, поздние передачи по телевидению и пр.).

Эта коллизия продолжает обостряться, что заставляет принимать срочные меры в промышленно-развитых странах. В частности, в США по всей стране развернуто более 500 центров по коррекции нарушений сна, в рамках Национального Института Здоровья (аналог нашей Академии Медицинских наук) создан специальный Институт по изучению сна, разработаны новые безлекарственные методы лечения и т. п. Одним из важнейших направлений в этой области является создание эффективных и безвредных лекарственных препаратов нового поколения. Для решения всех этих проблем необходимым условием является изучение фундаментальных физиологических механизмов сна человека.

В. М. Ковальзон

В начало страницы





Дополнительная информация