Принципи вищої нервової діяльності

Особливо важливу роль у життєдіяльності організму людини відіграє нервова система – сукупність різних структур нервової тканини. Функціями нервової системи є:

регуляція життєдіяльності тканин, органів та їх систем;

об'єднання (інтеграція) організму в єдине ціле;

здійснення взаємозв'язку організму із зовнішнім середовищем і пристосування його до мінливих умов середовища;

визначення психічної діяльності людини як основи її соціального існування.

Рефлекторна функція

З фізіологічного погляду будь-яка діяльість є умовно-рефлекторним процесом. Жодна дія не може початися без відповідної причини, тобто подразника, який сприймається органами чуттів. У житті людини подразниками можуть бути будь-які явища, пов’язані з тим чи іншим видом діяльності.

Центральна нервова регуляція у процесі діяльності полягає в тому, щоб забезпечувалася точна диференційованість сигнального стимулу і точна диференційованість відповідної реакції у вигляді конкретного руху, прийому, операції. Інакше кажучи, щоб забезпечувалася якомога повніша відповідність між завданням і виконанням.

У своїй діяльності людина виконує різноманітні дії, фізичні та розумові, щоб досягти поставленої мети, відчуває певні навантаження та зазнає впливу багатьох факторів зовнішнього середовища, що відбивається на характері фізіологічних функцій і процесів. При цьому виконання певних дій, з одного боку, має бути точним і відповідати поставленій меті, а з іншого – економним щодо затрат енергії та підтримки фізіологічних показників організму в заданих межах.

Цілеспрямована регуляція сотень тисяч реакцій, які відбуваються в організмі людини у процесі виконання певних дій згідно з поставленою метою забезпечується завдяки інтегративній функції центральної нервової системи. Інтегративною називається діяльність мозку, яка об’єднує різноманітні функції організму для їх злагодженої взаємодії у процесі досягнення поставленої мети.

Координуюча функція нервової системи полягає в організації функціонально доцільної (адекватної умовам внутрішнього і зовнішнього середовища) рефлекторної відповіді за розумів взаємоузгодження між усіма фізіологічними процесами організму. Координацією називають таку взаємодію нервових процесів, яка спрямована на інтеграцію функцій органів і систем організму. Координаційна діяльність нервової системи є результатом тривалої еволюції живих організмів.

Вибірковість рефлекторних актів та активізація функціональних систем забезпечуються координаційною функцією центральної нервової системи. Координаційною функцією називається діяльність мозку щодо подолання антагоністичної взаємодії між рефлексами з різним функціональним призначенням

Встановлено ряд загальних закономірностей – принципів координації:

принцип конвергенції;

принцип іррадіації збудження;

принцип реципрокності;

принцип послідовної зміни збудження гальмуванням і гальмування збудженням;

феномен «віддачі»;

ланцюгові і ритмічні рефлекси;

принцип загального кінцевого шляху;

принцип зворотного зв'язку;

принцип домінанти.

Принцип лабільності – це здатність збудливої тканини до відтворення нервових імпульсів відповідно до ритму подразнення. Мірою лабільності є найбільша кількість імпульсів, що їх тканина здатна відтворити за 1 с відповідно до частоти дії подразника, тобто без трансформації ритму. Для кожної тканини характерний певний максимальний ритм збудження, що характеризує її функціональну рухливість. Так, для нерва він становить 500-800, а для м’яза – 200-300 імпульсів за секунду.

Лабільність – величина непостійна. Її можна підвищити тренуваннями. Здатність збудливої тканини підвищувати свою лабільність О. О. Ухтомський назвав засвоєнням ритму. За несприятливих умов лабільність тканини знижується, зменшується кількість відтворюваних імпульсів, порушується ритм збуджень. Цей стан зниження функціональної рухливості (лабільності) отримав назву парабіозу.

М. Є. Введенський відкрив у нервових структурах під час подразнення дві фази зрушень:

продромічну, що характеризується зниженням збудливості, підвищенням лабільності й працездатності;

парабіотичну, що характеризується підвищенням збудливості, зниженням лабільності й працездатності.

Він експериментально довів, що подразнення надмірної сили і частоти викликають у нервово-м’язовому з’єднанні особливий вид збудження, яке не здатне поширюватися і з подальшим поглибленням переходить у гальмування. Скорочення м’яза при цьому спочатку зменшується, а зі збільшенням сили і частоти дії подразника м’яз починає розслаблятися. Це означає, за висловом М. Є. Введенського, що існують оптимум і песимум частоти і сили подразника. Оптимальними (найкращими) є такі частота і сила подразнення, які викликають максимальне скорочення м’яза. Оптимальний ритм збудження у 2-3 рази менший за максимальний.

Частота і сила подразнення, які призводять до послаблення відповідної реакції тканини, називаються песимальними (най- гіршими).

Песимум виникає в синапсах, оскільки нерв проводить значно більшу кількість імпульсів, ніж дозволяє лабільність нервово-м’язового з’єднання. Внаслідок цього змінюється провідність ділянки нерва, тобто виникає парабіоз.

Принцип домінанти. Сформульований А. А. Ухтомським. Цей принцип відіграє важливу роль в узгодженій роботі нервових центрів. Домінанта – тимчасово пануюче вогнище збудження у центральній нервовій системі, яке визначає характер відповідної реакції організму на зовнішні і внутрішні подразнення. Фактично це нейрофізіологічний прояв найбільш загальної, домінантної емоції.

Домінантне вогнище збудження характеризується наступними основними властивостями:

1) підвищеною збудливістю;

2) стійкістю збудження;

3) здатністю до сумування збудження;

4) інерцією – домінанта у вигляді слідів збудження може довгостроково зберігатися навіть після припинення подразнення, яке її викликало.

Домінантне вогнище збудження здатне притягати (залучати) до себе нервові імпульси від інших нервових центрів, менш збуджених у цей момент. За рахунок цих імпульсів активність домінанти ще більше збільшується, а діяльність інших нервових центрів пригнічується.

Домінанти можуть бути екзогенного і ендогенного походження. Екзогенна домінанта виникає під впливом факторів навколишнього середовища. Наприклад, при читанні цікавої книги людина може не чути в цей час музику, яка голосно грає у приміщенні.

Ендогенна домінанта виникає під впливом факторів внутрішнього середовища організму, головним чином гормонів та інших фізіологічно активних речовин. Наприклад, при зниженні вмісту поживних речовин у крові, особливо глюкози, відбувається збудження харчового центра, що є однією із причин харчової установки організму тварин і людини.

Домінанта може бути інертною (стійкою), тоді для її руйнування необхідне виникнення нового могутнішого вогнища збудження.

Домінанта лежить в основі координаційної діяльності організму, забезпечуючи поведінку людини і тварин у навколишньому середовищі, емоційних станів, реакцій уваги. Формування умовних рефлексів і їх гальмування також пов'язане з наявністю домінантного вогнища збудження.