Условия возникновения и проявления сознания. Память, ее значение и физиологические механизмы. Физиология сна. Внешние анализаторы

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

ЛУБЕНСКОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧИЛИЩЕ

РЕФЕРАТ

ПО ФИЗИОЛОГИИ

НА ТЕМУ

Условия возникновения и проявления сознания. Память, ее значение и физиологические механизмы. Физиология сна. Внешние анализаторы

Выполнил

студент группы Ф-31

Геращенко Вячеслав

Лубны 2009г.

УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПРОЯВЛЕНИЯ СОЗНАНИЯ

Сознание — это субъективный мир человека от простейших элементарных ощущений до абстрактного мышления.

Классики марксистско-ленинской философии Ф. Энгельс, В. И. Ленин подчеркивали, что сознание является продуктом высокоорганизованной материи — головного мозга человека. Сущность сознания состоит в отражении объективно существующего материального мира.

Свойство отражения присуще всей материи (органической и неорганической). Сознание же возникает только на высших этапах ее развития у человека. Для сознания характерно активное отражение окружающей действительности. Отражательной функцией обладают и спинной мозг, и другие отделы центральной нервной системы, но она не имеет еще качества психического отражения. Только кора большого мозга осуществляет высшую отражательную функцию — психическую деятельность. Содержанием сознания является окружающий нас мир. Для возникновения сознания необходимо воздействие раздражителей внешнего мира на рецепторы организма.

Сознание является продуктом длительного исторического развития. Возникновение сознания связано с переходом предков современного человека к труду и с появлением речи. Сознание возникло в процессе общественно-производственной деятельности человека. Труд человека, его словесное общение привели к развитию сознания. Сознание постоянно совершенствуется (от сознания первобытного человека до сознания человека настоящего времени).

Сознание помогает человеку познать свойства, качества предметов, явлений, понять их внутренние закономерности, отделить существенное от несущественного. Благодаря сознанию человек может целенаправленно организовать свой труд, для него открываются широкие возможности общения с окружающей средой.

Впервые в 1878 г. в своей работе «Элементы мысли» И. М. Сеченов подчеркивал, что сознание человека является функцией головного мозга. И. П. Павлов, развивая положения И. М. Сеченова, вскрыл физиологические механизмы, за счет которых осуществляется отражательная деятельность головного мозга, К ним относятся: 1) цепи сложнейших безусловных рефлексов (инстинкты, аффекты, влечения), являющихся базой психической деятельности; 2) цепи условных рефлексов {за исключением речевых условных рефлексов), за счет которых осуществляется широкое приспособление организма к окружающей среде, возникают ощущения, восприятия, представления. Они составляют единственную сигнальную систему у животных и первую сигнальную систему у человека, обусловливающую конкретное мышление; 3) цепи речевых условных рефлексов, лежащих в основе второй сигнальной системы, которая имеется только у' человека и является базой абстрактного мышления. В возникновении сознания большая роль принадлежит ретикулярной формации, которая регулирует активность клеток коры головного мозга.

Таким образом, постоянная связь человека с внешним миром это главное условие его нормальной сознательной деятельности, которая является конечным результатом всех материальных процессов, происходящих в головном мозге.

ПАМЯТЬ, ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

Память — способность живых существ воспринимать, отбирать, хранить и использовать информацию для формирования поведенческих реакций. Память является составной частью психической деятельности. Она помогает животному и человеку использовать свой прошлый опыт (видовой и индивидуальный) и приспосабливаться к условиям существования. Одним из механизмов памяти являются условные рефлексы, главным образом, следовые.

По современным представлениям различают кратковременную и долговременную память. Кратко временное запечатление в коре большого мозга следов раздражений осуществляется за счет циркуляции нервных импульсов по замкнутым нейронным цепям. Это может длиться от нескольких секунд до 10—20 мин. Длительное удержание временных связей (долговременная память) основывается на молекулярных и пластащеских изменениях, происходящих в синапсах и, возможно, в самих нервных клетках головного мозга. За счет долговременной памяти могут длительно, иногда всю Жизнь, сохраняться следы прежних раздражений.

Определенная роль в формировании памяти принадлежит эмоциям. При эмоциональном возбуждении усиливается циркуляция нервных импульсов по цепям нейронов.

В формировании памяти участвуют нейроны коры большого мозга, ретикулярной формации ствола мозга, гипоталамической области, лимбической системы, особенно, гиппокампа.

ФИЗИОЛОГИЯ СНА

Сон — универсальное явление живой природы. Сон является физиологической потребностью организма. Он занимает примерно ¹/з жизни человека. Если человек живет 60—70 лет, то, следовательно, больше 20 лет он проводит в состоянии сна.

Во время сна наблюдается ряд изменений в физиологических системах человека: отсутствуют сознание и реакции на многие раздражители внешней среды, резко снижены двигательные рефлекторные реакции, полностью тормозится условнорефлекторная деятельность организма. Обнаружены значительные изменения в активности вегетативных функций: уменьшается частота сердечных сокращений и величина артериального давления; дыхание становится более редким и поверхностным; уменьшается интенсивность обмена веществ и несколько понижается температура тела; снижается деятельность системы пищеварения и почек. Во время глубокого сна отмечается понижение мышечного тонуса, У спящего человека большинство мышц полностью расслабляется.

Характерны изменения биоэлектрической активности головного мозга во время сна. Анализ электроэнцефалограммы, свидетельствует о том, что сон — неоднородное состояние. Следует различать сои А, медленный, или ортодоксальный, сон (на электроэнцефалограмме преобладают медленные высокоамплитудные дельта-волны) и сон В, быстрый, или парадоксальный, сон (на электроэнцефалограмме регистрируются частые, низкоамплитудные волны, напоминающие бета-ритм). Если человека разбудить в это время, то он обычно сообщает, что видел сон.

У человека периодика сна и бодрствования приурочена к суточной смене дня и ночи. Взрослый человек спит один раз в сутки, обычно ночью, такой сон называется однофазным. У детей, особенно раннего возраста, сон многофазный.

Потребность во сне связана с возрастом. Новорожденные спят до 20—23 ч в сутки; дети 2—4 лет — 16 ч; 4—8 лет — 12 ч; 8—12 лет — 10 ч; 12—16 лет — 9 ч; взрослые люди спят 7—8 ч.

Механизм сна. Существует несколько теорий, объясняющих физиологическую сущность сна. Все теории сна можно разделить на две группы: гуморальные и нервные.

Среди гуморальных теорий наибольшее распространение получила теория «ядов сна» («самоотравления»). Согласно этой теории, сон является следствием самоотравления мозга продуктами обмена веществ, которые накапливаются при бодрствовании (молочная кислота, углекислотный газ, аммиак и другие).

В последние годы интерес к гуморальным (химическим) теориям сна усилился. Это связано с тем, что было выделено и синтезировано особое вещество (низкомолекулярный полипептид), появление которого способствует наступлению сна,— гипногенный фактор. К естественным гипногенным факторам относят и серотонин.

И, П. Павлов на основе многолетних наблюдений над животными и людьми создал вертикальную теорию сна, Развитие естественного физиологического сна связано с деятельностью нейронов коры большого мозга. В работающих нейронах коры головного мозга постепенно развивается утомление, которое создает условия для возникновения процесса торможения, способствующего восстановлению и отдыху нервных клеток. Вначале торможение возникает в более или менее ограниченной группе клеток коры большого мозга. Если торможение не встречает препятствия в виде сильного очага возбуждения, оно иррадиирует, охватывая всю кору, и распространяется на подкорковые центры, «Сон есть внутреннее торможение,— писал И. П. Павлов,— иррадиированное, распространившееся сплошь на всю массу полушарий и на лежащие ниже отделы головного мозга» '.

И. П. Павлов различал сон активный и пассивный. Активный сон возникает под влиянием длительно действующих монотонных раздражителей (колыбельная песня, стук колес идущего поезда и т. д.). Пассивный сон развивается при ограничении поступления нервных импульсов в кору больших полушарий,

В клинической практике известны случая наступления длительного сна у больных с нарушенной функцией анализаторов. Отечественный терапевт С. П. Боткин наблюдал больную, у которой вследствие тяжелого заболевания были полностью потеряны зрение, слух и чувствительность кожи за исключением небольшого участка на правой руке. Она все время находилась в состоянии сна. Когда прикасались к участку кожи, сохранившему чувствительность, больная просыпалась, с вей возможно было установить контакт.

Существуют представления, основанные на клинических данных и результатах экспериментальных исследований, о наличии в головном мозге (в зрительных буграх и подбугорье) «центра» сна.

В настоящее время теорию «центра» сна объясняют, исходя аз значения ретикулярной формации и ее взаимоотношения с корой большого мозга. Через ретикулярную формацию к коре поступают афферентные импульсы, они активируют, тонизируют ее, поддерживают в бодрствующем состоянии. Если разрушить ретикулярную формацию или выключить ее фармакологическими веществами (аминазин), наступает сон. Таким образом, «центр» сна и бодрствования можно рассматривать как структуры, вызывающие изменения взаимоотношений между корой большого мозга и подкорковыми образованиями. В одних случаях эти взаимоотношения создают условия для развития сна, в других — бодрствования. Следовательно, понятие «центра» сна и бодрствования могут быть приняты условно.

В работе «Материализм и эмпириокритицизм» В.И. Ленин с предельной ясностью показал, каким образом осуществляется человеком процесс познания окружающей действительности. В. И. Ленин, основываясь на достижениях естествознания, создал теорию познания объективного мира. В основе этой теории лежит признание материальности мира и отражения его в человеческом сознании. Правильное отражение в сознании реально существующего мира является результатом совместной работы высокоорганизованной материи — мозга и органов чувств, воспринимающих раздражение окружающей среды.

Познание окружающего мира всегда начинается с ощущения, которое позволяет распознать отдельные свойства и качества предметов. Однако в мире нет обособленных, изолированных свойств и качеств. Ими наделены определенные предметы и явления. Вследствие этого на базе ощущения формируется восприятие, которое дает возможность познать предмет или явление в целом, в единстве всех его свойств, На базе ощущений и восприятий возникает и развивается представление. Представление расширяет возможности познания человеком окружающего мира. Оно позволяет представить образ предметов и явлений материального мира, в прошлом воздействующих на органы чувств человека.

Однако ощущения, восприятия и представления отражают только внешние стороны и связи отдельных предметов и явлений окружающего мира. Познание сущности явлений, закономерности процессов осуществляется за счет абстрактного мышления.

Абстрактное мышление посредством понятий, суждений и умозаключен и й позволяет вскрыть сущность явлений, их внутренние связи.

Познавательная деятельность человека на всех ее этапах всегда контролируется общественно-исторической практикой.

Естественно-научным обоснованием ленинской теории познания является учение И. П. Павлова об анализаторах.

В. И. Ленин философски обосновал и точно сформулировал сущность процесса познания и пути его осуществления. И. П. Павлов своими исследованиями показал материальные основы, физиологические механизмы, при помощи которых осуществляется процесс отражения в головном мозге. И. П. Павлов установил, что ширина и глубина отражения человеком материального мира находится в неразрывной связи со свойством нервной системы воспринимать и перерабатывать многочисленную Информацию, поступающую из окружающего мира в головной мозг. По И. П. Павлову, конкретными физиологическими механизмами, участвующими в познавательной деятельности человека, являются анализаторы.

Свое учение об анализаторах И. П. Павлов создавал на основе признания единства центра и периферии. Головной мозг я рецепторы И. П. Павлов рассматривал как единую сложно организованную динамическую систему. Анализатор, по И. П. Павлову, совокупность трех отделов нервной системы: периферического, проводникового и центрального.

Периферический отдел анализатора представлен рецепторами, воспринимающими внешние и внутренние раздражения. В рецепторах энергия раздражения преобразуется, в энергию нервного импульса (см. главуI).

Все рецепторы можно разделить на две большие группы: дистантные и контактные. Дистантные, рецепторы способны воспринимать раздражения, источник которых находится на значительном расстоянии от организма (зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы). Контактные рецепторы возбуждаются при непосредственном соприкосновении с источником раздражения, К ним относятся тактильные, температурные, вкусовые рецепторы.

Рецепторы, как уже указывалось, трансформируют энергию раздражения в энергию нервного импульса. Причиной возникновения возбуждения в рецепторе является деполяризация его поверхностной мембраны в результате воздействия раздражителя. Эту деполяризацию называют рецепторным, или регенераторны м, потенциалом.

Одним из свойств рецепторов является адаптация, то есть приспособление к силе раздражителя. Способностью к адаптации обладают в большей или меньшей степени почти все рецепторы. Исключение составляют проприорецепторы.

Явление адаптации заключается в том, что происходит снижение чувствительности рецепторов к постоянно действующему раздражителю.

Проводниковый отдел анализатора представлен нервными путями, проводящими нервные импульсы в центральный отдел анализатора.

Центральный, или мозговой, отдел анализатора — определенные области коры большого мозга. В клетках коры большого мозга нервные импульсы приобретают новые качества. Они являются основой для возникновения ощущения, элементарного психического акта, правильно отражающего окружающую действительность. На базе ощущений возникают более сложные психические акты — восприятие, представление и абстрактное мышление.

На основании опытов с удалением у животных различных участков коры большого мозга с последующим образованием у них условных рефлексов И. П. Павлов пришел к заключению, что мозговой конец анализатора состоит из двух частей: ядра и периферических рассеянних нервных элементе в, располагающихся по всей поверхности коры большого мозга.

Ядра анализаторов и рассеянные нервные элементы имеют морфологические и функциональные особенности. Центральная часть анализатора (ядро) состоит из высокодифференцированных в функциональном отношении нейронов, которые осуществляют высший анализ и синтез информации, поступающей к ним. Рассеянные элементы мозгового конца анализатора представлены менее дифференцированными нейронами, способными к выполнению простейших функций. Синтез и анализ афферентных импульсов этими клетками осуществляется в элементарной, примитивной форме. И. П. Павлов полагал, что при гибели ядра анализатора активность периферических нервных элементов должна нарастать, что в какой-то степени может способствовать восстановлению утраченной функции анализатора.

По современным представлениям, в функциональную структуру анализатора включается и ретикулярная формация ствола мозга. Влияния, идущие от нейронов ретикулярной формации, повышают тонус клеток коры большого мозга, что способствует лучшему выполнению анализаторами их специфических функций.

Все анализаторы делятся на две группы: внешние и внутренние. К внешним анализаторам относят зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный и кожный. За счет деятельности внешних анализаторов человек познает окружающий материальный мир. К внутренним анализаторам относят двигательный, вестибулярный и анализатор внутренних органов (интерорецептивный анализатор). С помощью внутренних анализаторов головной мозг получает информацию о состоянии внутренних органов, двигательного аппарата, расположении отдельных частей тела по отношению друг к другу и в пространстве.

ВНЕШНИЕ АНАЛИЗАТОРЫ

Зрительный анализатор. Значение зрительного анализатора заключается в восприятии предметов внешней среды: их освещенности, цвета, величины, формы, расположения в пространстве, а также в определении расстояния до предмета.

Периферическим отделом зрительного анализатора являются фоторецепторы, расположенные на сетчатой оболочке органа зрения — глаза. Под влиянием энергии света в фоторецепторах возникают нервные импульсы, которые по зрительному нерву (проводниковый отдел) поступают в затылочную область — мозговой отдел анализатора. В нейронах затылочной области коры большого мозга возникают многообразные и различные зрительные ощущения.

Органом зрения является глаз, состоящий из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко расположено в полости глазницы. Его стенку образуют три оболочки. Переднюю часть фиброзной, или наружной, оболочки глаза называют роговицей, которая в дальнейшем переходит в склеру, или белочную о б о л о ч к у. Следующей оболочкой глаза является сосудистая. Внутренняя оболочка состоит из сетчатки, на которой расположены фоторецепторы (палочки и колбочки), и ее кровеносных сосудов.

В состав глаза входят рецепторный аппарат, находящийся в сетчатке, и оптическая система. Значение последней заключается в том, что она собирает световые лучи и обеспечивает четкое действительное изображение предметов на сетчатке, но в уменьшенном и обратном виде.

Оптическая система глаза представлена - передней и задней поверхностью роговой оболочки, хрусталиком и стекловидным телом. Поступающие в глаз световые лучи проходят через его оптическую систему и попадают на сетчатку. Ход лучей зависит от показателей преломления и радиуса кривизны поверхности роговой оболочки, хрусталика и стекловидного тела. Преломляющую силу оптической системы глаза выражают в диоптриях. Одна диоптрия — преломляющая сила линзы, имеющей фокусное расстояние 100 см. При увеличении преломляющей силы фокусное расстояние уменьшается. преломляющая сила оптической системы глаза при рассматривании далеких предметов составляет около 59 диоптрий, при рассматривании близких предметов — 70,5 диоптрии.

Для ясного видения предмета необходимо, чтобы * лучи от всех его точек падали на сетчатку. Человек с нормальным зрением может хорошо рассмотреть как близко, так и далеко расположенные предметы. Приспособление глаза к ясному видению разноудаленных предметов называют аккомодацией. Аккомодация осуществляется путем изменения кривизны хрусталика, что приводит к сдвигам в его преломляющей способности. При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым, благодаря чему расходящиеся лучи от предмета сходятся на сетчатке глаза.

Механизм аккомодации глаза связан с сокращением ресничных мышц, которые изменяют выпуклость хрусталика. Хрусталик заключен в капсулу, переходящую по краям в волокна ресничного пояска (цинновой связки), прикрепленного к ресничному телу (рис. 87). Ресничный поясок всегда натянут, и его натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. В ресничном теле находятся гладкие мышечные волокна. При их сокращении наступает ослабление тяги ресничного пояска, а значит уменьшение давления на хрусталик, который вследствие своей эластичности принимает более выпуклую форму.

Существуют две главные аномалии преломления лучей в глазу: дальнозоркость и близорукость. Они связаны, как правило, не с недостаточностью преломляющих сред, а с изменениями длины оси глазного яблока (рис. 88).

Дальнозоркость. В дальнозорком глазу продольная ось глаза короткая, поэтому лучи, идущие от далеких предметов, собираются позади сетчатки. На сетчатке же получается круг светорассеяния, неясное, расплывчатое изображение предметов. Этот недостаток оптической системы глаза может быть исправлен путем применения двояковыпуклых стекол, усиливающих преломление лучей.

Близорукость. Если продельная ось глаза слишком длинная, то главный фокус будет находиться не на сетчатке, а перед ней, в стекловидном теле. В этом случае лучи сходятся в одну точку не на сетчатке, а где-то ближе ее. На сетчатке вместо точки возникает круг светорассеяния. Чтобы ясно видеть вдаль, близорукий человек должен поместить перед глазами вогнутые стекла, которые уменьшают преломляющую силу хрусталика и тем самым отодвигают изображение на сетчатку.

Использованная литература

1. Физиология / Под ред. С.А. Георгиевой. – 2-е изд. – Ф48 М.: Медецина, 1986. – 400 с.