Биология в таблицах и схемах / Сидоров Е.П. Анатомия и физиология человека, пособие для подготовки к ЕГЭ и ГИА,

81

1.Слуховые косточки (молоточек, наковаленка и стремечко220) соединяют барабанную перепонку с овальным окном внутреннего уха.

2.Слуховые косточки передают колебания барабанной перепонки в полость внутреннего уха.

в.Внутреннее ухо — система полостей и извитых каналов, образующих костный лабиринт.

1.В костном лабиринте, как в футляре, расположен перепончатый лабиринт. 2.Перепончатый лабиринт заполнен жидкостью, в которой распространяются звуковые волны.

3.Улитка — часть перепончатого лабиринта, в которой находятся слуховые рецепторы.

4.Полукружные каналы — часть перепончатого лабиринта, относящаяся к органу равновесия.

3.Функция органа слуха.

а. Звуковые волны фокусируются наружным ухом на барабанную перепонку, которая начинает вибрировать под их действием.

б.Амплитуда колебаний барабанной перепонки тем выше, чем громче звук. в.Слуховые косточки усиливают и передают колебания от барабанной перепонки через овальное окошко на жидкость внутреннего уха.

г.Рецепторы улитки преобразуют колебания жидкости в серии нервных импульсов, которые по слуховому нерву передаются в височную область коры головного мозга.

д.Окончательный анализ характера, высоты и силы звука происходит в слуховой (височной) зоне коры головного мозга.

4.Предупреждение нарушений слуха.

а. Ослабление слуха, связанное с нарушениями в наружном слуховом проходе. 1.Ушная серная пробка возникает при накоплении в наружном ухе липкого вещества — ушной серы.

.Ушная сера выделяется железами наружного слухового прохода, необходима для задерживания пыли и микробов.

.Скапливаясь и высыхая, может ухудшить слух.

.Серную пробку нельзя вытаскивать самостоятельно, особенно острыми предметами, т.к. можно повредить барабанную перепонку, что ведет к глухоте.

б.Ослабление слуха, связанное с нарушениями в среднем и внутреннем ухе. 1.При воспалительных заболеваниях носоглотки микроорганизмы через евстахиеву трубу могут попасть в среднее ухо и вызывать его воспаление. 2.Воспаление приводит к нарушению подвижности слуховых косточек, т.е. к нарушению передачи звуковых колебаний во внутреннее ухо.

220Молоточек срастается своей рукояткой с барабанной перепонкой, передает колебания на наковаленку, а та на стремечко.

81

82

3.При распространении воспаления на внутреннее ухо поражаются слуховые, рецепторы и наступает глухота.

4.Для воспалительных процессов в ухе характерны различного характера боли, носящие диагностический характер.

в.Сильные звуки вызывают нарушения слуха.

1.Взрывная волна может разорвать барабанную перепонку.

.При взрывах необходимо открывать рот для уравновешивания наружного давления и давления в среднем ухе.

2.Постоянные сильные шумы приводят к потере эластичности барабанной перепонки, что притупляет слух.

г.Слуховые аппараты, усиливая звук, адаптируют людей, страдающих глухотой. V.ОРГАНЫ РАВНОВЕСИЯ.

1.Чувство равновесия определяет положение тела в пространстве, угловое и линейное ускорение.

2.Орган равновесия (вестибулярный аппарат) состоит из мешочков и полукружных каналов внутреннего уха, заполненных жидкостью.

а. Мешочки221 и полукружные каналы в своих стенках содержат множество рецепторов.

б. Полукружные каналы лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. 1.При изменении положения головы жидкость в полукружных каналах и мешочках начинает двигаться, это приводит к раздражению рецепторов. 2.Нервные импульсы от этих структур идут в средний мозг, мозжечок и кору полушарий мозга. Человек чувствует изменение вектора ускорения. 3.Ритмичное возбуждение рецепторов органа равновесия приводит к тошноте и головокружению (примеры: морская болезнь, качание на качелях).

3.При невесомости возникает чувство падения, т.к. исчезает импульсация из органов равновесия.

VI.МЫШЕЧНОЕ ЧУВСТВО.

1.Мышечное чувство необходимо для ощущения положения тела в пространстве без контроля органа зрения.

а. Мышечное чувство позволяет производить не глядя точные движения, например, дотронуться пальцем до кончика носа.

2.Мышечное чувство обеспечивается рецепторами, находящимися в мышцах и сухожилиях. Рецепторы возбуждаются при растяжении этих структур.

3.При потере мышечного чувства человек ориентируется в пространстве с помощью зрения.

VII.КОЖНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ.

1.Осязательные рецепторы расположены в слизистых оболочках и коже. а. Особенно их много на языке, пальцах и ладонях.

221В мешочках находятся известковые кристаллы, давящие на чувствительные клетки, указывая направление силы тяжести.

82

83

б.Эти рецепторы возбуждаются при прикосновении и давлении, когда деформируется кожная поверхность.

в.Анализатор кожной чувствительности включает в себя заднюю поверхность центральной извилины головного мозга.

2.Температурная чувствительность определяется рецепторами кожи и слизистых оболочек.

а.Существуют рецепторы, ощущающие холод, и рецепторы, ощущающие тепло. б.Температурные рецепторы необходимы для правильной терморегуляции.

3.Болевые рецепторы возбуждаются при любом разрушении тканей и органов222. а.Боль необходима, для быстрого реагирования организма на грозящую опасность.

б.Боль запускает защитные рефлекторные реакции организма, например, отдергивание руки от огня.

VIII.ХИМИЧЕСКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ.

1.Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке носовой полости. а.От рецепторов, чувствительных к газообразным веществам, идут импульсы по обонятельному нерву в обонятельную зону коры.

1.Обонятельная зона коры находится на нижней внутренней (медиальной, срединной) поверхности полушарий головного мозга.

2.Рецепторные клетки в слизистой оболочке находятся среди опорных клеток, снабженных ресничками, гонящими слизь наружу.

б.Молярная концентрация пахучего вещества может составлять 2 10 моль/л, т.е. человек может почувствовать несколько молекул пахучего вещества.

2.Орган вкуса.

а.Вкусовые рецепторы расположены во вкусовых почках, расположенных во вкусовых сосочках223 , которые являются выростами слизистой оболочки языка. 1.Рецепторы реагируют только на растворенные в воде вещества.

2.Большие скопления рецепторов находятся на кончике, по краям и на задней поверхности языка, а также на стенке глотки и мягкого неба.

3.Чувствительные зоны языка:

.Сладкое возбуждает рецепторы передней поверхности языка..Горькое возбуждает рецепторы задней поверхности языка.

.Соленое возбуждает рецепторы боковой и передней поверхности языка..Кислое возбуждает рецепторы боковой поверхности языка.

б.Кроме вкусовых рецепторов, в слизистой полости рта могут находиться рецепторы давления224 и температуры, усиливающие вкусовые ощущения.

222Мозг не чувствителен к боли, т.к. не имеет болевых рецепторов. Головная боль возникает при нарушениях в функционировании мозговых оболочек.

223Различают несколько видов вкусовых сосочков: желобовидные (чувствительные к горьким веществам) и грибовидные (чувствительные к сахарам). Рецепторные клетки, как и в носовой полости, окружены опорными клетками.

224Тактильные сосочки на языке.

83

84

1.Наиболее благоприятная температура для работы вкусовых рецепторов — 15

— 35о С.

2.Окончательное различение вкуса пищи происходит во вкусовой зоне коры больших полушарий, лежащей рядом с обонятельной зоной.

в.Вкус необходим 1.Для определения качества пищи.

2.Для стимулирования поглощения тех веществ, которые редко встречаются. 3.Для запускания пищеварительных рефлексов сокоотделения.

3.Рецепторы химического чувства находятся в сосудах и внутри некоторых органов.

а.Рецепторы на СО2. в.Рецепторы глюкозы.

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

I.БЕЗУСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ.

1.Роль И.М.Сеченова и И.П.Павлова в создании учения о высшей нервной деятельности.

а.Несостоятельность религиозного учения о душе была доказана в трудах Павлова и Сеченов.

1.В 1863 г Сеченов издал книгу "Рефлексы головного мозга", где поведение человека объяснялось рефлекторным принципом работы головного мозга.

.Рефлекс225 — реакция организма, осуществляемая нервной системой в ответ на систематическое воздействие внутренних или внешних раздражителей на нервные рецепторы.

.Внешние воздействия вызывают возбуждения в органах чувств.

.Это приводит к возбуждению или торможению нейронов головного мозга, на основе чего возникают психологические эффекты (ощущения, представления, чувства).

.Возбуждение нейронов реализуется в движениях человека (мимика, речь, жестикуляция), что выражается его поведением226.

e.Все эти явления взаимосвязаны и обусловливают друг друга.

2.Павлов разработал методы изучения рефлексов и создал учение о безусловных и условных рефлексах.

.Павлов считается основоположником теории высшей нервной деятельности

— физиологии поведения.

.Высшая нервная деятельность (по Павлову227 ) — деятельность, обеспечивающая нормальные сложные отношения целого организма с внешнем миром.

225От латинского reflexus — повернутый назад, отраженный. Впервые представление о рефлексах было выдвинуто Р.Декартом, относившим их к ответным движениям на действие раздражителей.*'

226Во время мышления происходит скрытая артикуляция, т.е движение мышц голосового аппарата без появления звука.*'

84

85

2.Безусловные рефлексы наследуются потомством от родителей и сохраняются в течение всей жизни организма228.

а.Раздражители, вызывающие безусловный рефлекс, называются безусловными раздражителями.

б.Примеры безусловных рефлексов:

1.Пищевые (сокоотделение в ответ на раздражение слизистой рта, глотание, сосание новорожденных).

2.Половые — рефлексы, связанные с воспроизводством потомства. 3.Оборонительные (отдергивание руки от пламени, кашель, чихание, мигание). 4.Ориентировочные рефлексы обеспечивают восприятие незнакомого раздражителя (при этом человек прислушивается, поворачивает голову, скашивает глаза).

в.Дуги безусловных рефлексов проходят через спинной мозг или ствол мозга (кора головного мозга в них не участвует).

1.Безусловные рефлексы обеспечивают приспособление организма только к тем изменениям среды, с которыми часто встречались многие поколения данного вида

г.Значение безусловных рефлексов заключается в том, что благодаря им сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство внутренней среды и происходит размножение.

д.Инстинкты — сложные (многокомпонентные) безусловные рефлексы. II.УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ.

1.Методы и условия образования условных рефлексов.

а.Условные рефлексы — рефлексы, которые легко приобретаются и теряются организмом в течение жизни и образуются в результате сочетания безразличного раздражителя с безусловным или ранее выработанным условным.

1.Павлов изучал условные рефлексы в основном на собаках.

2.У собаки, помещенной в специальный станок, вызывали безусловный рефлекс (например, слюноотделение в ответ на пищу).

.Для выработки условного рефлекса перед кормлением на собаку действовали безразличным раздражителем, не связанным с безусловным рефлексом (например, включали лампу перед кормлением).

.После нескольких таких сочетаний вспышка света приводила к слюноотделению, даже если пищи в кормушке не было.

.Так безразличный раздражитель становился условным раздражителем, т.е. сигналом, запускающим условный рефлекс.

б.У всех млекопитающих дуги условных рефлексов проходят через кору больших полушарий головного мозга.

2.Торможение рефлексов.

227Павлов считал термин "высшая нервная деятельность" равнозначным понятию "психическая деятельность".

228У всех животных данного вида имеются одни и те же безусловные рефлексы.

85

86

а.Если не подкреплять условный раздражитель безусловным, то наступает торможение условного рефлекса.

1.Торможение — активный нервный процесс, результатом которого является ослабление или подавление процесса возбуждения229.

2.Различные раздражители вызывают торможение одних рефлексов и возбуждение или образование других230.

3.Образование новых рефлексов и их торможение ведет к гибкому приспособлению организма в конкретных условиях существования.

4.Советские ученые, изучавшие условные рефлексы: Л.А.Орбели, Э.А.Асратян, П.К.Анохин, Л.Г.Воронин.

III. ОСОБЕННОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА. 1.Рассудочная деятельность животных.

а.И.П.Павлов и В.М.Бехтерев установили, что закономерности образования условных рефлексов у человека и животных сходны.

б.Рассудочная деятельность — это высшая форма приспособления к условиям среды.

1.Это способность животных улавливать закономерности, связывающие предметы и явления окружающей среды, и использовать это знание в новых условиях.

2.Организм не только приспосабливается, но и может предвидеть изменения среды и учитывать их в своем поведении.

3.Л.В.Крушинский обнаружил, что чем более развита нервная система, тем выше уровень рассудочной деятельности.

2.Речь и мышление человека231.

а.Павлов разработал теорию о первой и второй сигнальных системах.

1.Первая сигнальная система анализирует сигналы, идущие от рецепторов, связанных с внешней средой.

2.Вторая сигнальная система получает информацию, поступающую к человеку в виде символов (слов, знаков, формул, изображений).

б.Павлов называл речь "чрезвычайной прибавкой к механизмам работы мозга". в.Слово — символ конкретного предмета или явления окружающей среды232.

229Павлов выделил 3 вида торможения: безусловное (внешнее) торможение обусловлено торможением безусловным раздражителем, например, ориентировочным рефлексом. В этом случае в коре возникает новый очаг возбуждения под действием нового раздражителя, не связанного с данным условным рефлексом. Условное (внутреннее) торможение обусловлено торможением условнорефлекторной деятельности при неподкреплении условного раздражителя безусловным. Охранительное торможение предохраняет нервные центры от чрезмерно сильного раздражения или переутомления.'

230Различение раздражителей происходит на основе внутреннего торможения. Так, Павлов выработал условный рефлекс у собаки сначала на звук, а потом на звук определенной частоты.

231Человека отличает от животных сознание, отвлеченное мышление и речь.

86

87

1.Конкретное понятие со временем может стать обобщающим. Например, стол для ребенка — это только один конкретный предмет, а для взрослого это все предметы с определенными признаками .

2.Человек думает словами.

.Словесное мышление отвлекает человека от конкретных обстоятельств..Речь человека — аппарат абстрактного мышления.

1.Устная и письменная речь обеспечивает преемственность поколений, непрерывность науки, техники и культуры.

2.Речь позволяет знакомиться с опытом других людей.

.Человек учится говорить до 6 лет. Если до этого срока он не овладел речью, то его умственное развитие задерживается.

1.При изоляции ребенка от общества он не может после 6 лет освоить язык. 2. Ребенок начинает говорить на том языке, на котором говорят окружающие его люди.

.Формирование устной речи связано с работой лобной (артикуляция) и височной(понимание речи)долей левого полушария, а письменная речь связана с работой височной и теменной доли.

IV.ЭМОЦИИ. 1.Характеристика эмоций.

а.Эмоции — переживания, в которых проявляется отношение людей к окружающему миру и к самим себе.

б.Эмоции изучал П.К. Анохин, он же разработал универсальную модель работы мозга с помощью теории функциональных систем, развивал идеи саморегуляции организма.

в.Эмоции делятся на положительные233 (радость, восторг, удовлетворение) и отрицательные (гнев, ужас, страх, отвращение).

г.Эмоции сопровождаются активацией нервной системы и выделением гормонов (или других биологически активных веществ).

1.Адреналин (гормон надпочечников) выделяется при отрицательных эмоциях. a.Поэтому при сходных эмоциях реакции организма сходны:

1."От страха в пот ударило", "волосы встали дыбом", "мурашки по телу", "сердце щемит".

2.Физиологические изменения во время эмоций мобилизуют организм, приводя его в состояние готовности для защиты или успешной деятельности.

2.Эмоции имеют характерное выражение для сигнализации другим особям о своем состоянии, т.е. это средство общения между людьми.

232У собаки слово может вызвать только условный рефлекс, слово для собаки не имеет смысла, т.к. не является понятием.

233Положительные эмоции — активное состояние мозговых структур, побуждающее усилить или повторить это состояние. Отрицательные эмоции — активное состояние мозговых структур, побуждающее к ослаблению, предотвращению этого состояния.

87

88

.Эмоции сопровождаются выразительными движениями: жестами, мимикой, интонациями, изменением походки и др., которые понятны другим людям (это язык жестов, доставшийся нам от предков, которые еще не могли пользоваться словами).

.Независимо от национальности и уровня культуры человек по фотографии может точно установить состояние изображенных людей по признакам их эмоций.

.Выразительные (эмоциональные) движения вызывают у других людей ответные эмоциональные реакции, что используется в воспитании, актерской деятельности, преподавании, медицине, ораторском искусстве, колдовстве.

1."Спартанское воспитание" заключалось в подавлении эмоций боли и страха, что приводило к уменьшению переживаний по этому поводу. 2.Эмоционально неуравновешенный человек воспитывается в семьях, в которых любое выразительное движение ребенка вызывает удовлетворение его желания, т.е. ребенок — "кумир семьи".

3.Выразительные движения отличаются от вегетативных реакций тем, что они являются произвольными движениями.

4.Для культурного человека характерна сдержанность выразительных движений, т.е. он "не дает чувствам воли".

3.Эмоции и выразительные движения приводят к разрядке нервного напряжения.

2.Физиологическая природа эмоций.

а.Высшие центры эмоций находятся в коре головного мозга.

1Для формирования эмоций большое значение имеют височная и лобная доли..Лобная доля активирует или тормозит эмоции234.

.У больных с поврежденной лобной долей возникает эмоциональная нестабильность, они легко переходят от веселости к ярости.

2.В промежуточном мозге находятся структуры (гипоталамус), отвечающие за проявление эмоций.

.Раздражение этих структур электрическим током ведет к внешним проявлениям эмоций.

V.ПАМЯТЬ. 1.Значение памяти.

а.Память — комплекс процессов, протекающих в центральной нервной системе и обеспечивающих накопление, хранение и воспроизведение индивидуального опыта.

б.Обучение — приобретение индивидуального опыта.

в.Больные с глубокими нарушениями мозга страдают нарушениями памяти, становятся беспомощными инвалидами.

2.Физиологическая природа памяти.

а.Память связана с определенными отделами коры больших полушарий мозга.

234Лобная доля связана с гипоталамусом лимбической системой.

88

89

1.При повреждении коры в областях соответствующих анализаторов нарушается специализированная память (слуховая, зрительная, двигательная и др.). 2.При поражении лобной или височной доли мозга страдает память в целом.

б.Электрофизиологические основы памяти.

1.Любой образ запоминается, если нервные импульсы циркулируют по замкнутым цепям нейронов.

2.Нейроны при возбуждении синтезируют "вещества памяти"235. 3.Четыре вида памяти236.

а.Двигательная память лежит в основе обучения движениям, например, игре в теннис, катанию на коньках, плаванию, вязанию, игре на музыкальных инструментах.

б.Образная память позволяет запоминать зрительные, звуковые образы, запахи, сопровождающие данную обстановку (развита у музыкантов, артистов, художников, писателей).

в.Эмоциональная память (ввел К.С.Станиславский) сохраняет пережитые чувства.

1.При воспоминании о каком либо событии у человека может возникнуть характерная эмоциональная реакция.

2.Сочуствие другим людям возможно благодаря наличию эмоциональной памяти.

г.Словесная память — сохранение и воспроизведение прочитанных или произнесенных слов.

4.Гигиена памяти.

а.Непроизвольная память — запоминание без усилий, "само собой".

1.Связана с сильными эмоциями, т.е. с событиями, имеющими для человека важное значение237.

235В настоящее время предпочтение отдается следующей гипотезе. При передаче нервного импульса от одного нейрона к другому из отростка передающего нейрона выделяются вещества — медиаторы, которые приводят к возбуждению принимающего нейрона. Медиаторы диффундируют от нервного отростка к мембране возбуждающегося нейрона. Часть медиатора рассеивается, не достигая нейрона, поэтому он может и не возбудиться. Однако, при многократном выделении медиатора к месту контакта устремляется клетка нейроглии, закрывая собой это место и предотвращая рассеивание медиатора. Тогда уже небольшие дозы медиатора могут вызвать возбуждение нейрона. На этом основано главное правило обучения

— многократное повторение пройденного материала.

236В настоящее время эта классификация не применяется. Более существенно наличие

кратковременной и долговременной памяти Первая характеризуется хранением инфор-

мации от долей секунды до десятков минут, нарушается при разрушении циркуляции нервных импульсов в нейронных цепях, связана с биохимическими механизмами поддерживающими высокую активность самих нейронов. Долговременая память характеризуется временем хранения информации, которое сравнимо с продолжительностью жизни организма, устойчива к факторам, нарушающим кратковременную память, связана с наличием клеток нейроглии.

89

90

2.Развита в дошкольном возрасте.

б.Произвольная память, когда для запоминания необходимы произвольные усилия, и используются специальные приемы.

1.Запоминание улучшает использование иллюстраций, составление планов, таблиц, схем.

2.Многократное повторение приводит к лучшему запоминанию.

3.Повторение вслух по памяти дает больший эффект при запоминании, чем многократное прочтение.

4.Память становится лучше, если ее тренировать (память необходимо тренировать постоянно).

в.Произвольное запоминание формируется в школьные годы.

1.Наибольшего развития память достигает к 25 годам и сохраняется до 50 лет. 2.После 50 лет способность к запоминанию ухудшается238.

VI.СОН И БОДРСТВОВАНИЕ. 1.Характеристика сна.

а.Человек проводит во сне треть жизни.239 б.При лишении человека сна нарушаются внимание, память, притупляются эмоции, падает трудоспособность.

в.Во время сна утрачиваются активные связи с окружающей средой. г.Фазы сна.

1.Обычный сон состоит из 4 — 5 циклов, сменяющих друг друга..Циклы состоят из двух фаз медленного и быстрого сна.

1.Медленный сон сопровождается более редким дыхания, пульса, расслаблением мышц, снижением обмена веществ и температуры.

А.Наступает сразу после засыпания. Б.Длится 1 — 1,5 часа.

2.Быстрый сон — фаза сновидений.

А.Активируется деятельность внутренних органов: учащается пульс, дыхание, повышается температура.

Б.Сокращаются разные группы мышц: мышцы конечностей, мимические мышцы.

В.Двигаются глаза под закрытыми веками.

Г.Продолжительность — 10 — 15 мин, после чего наступает медленный сон. К утру продолжительность быстрого сна возрастает до 30 мин.

237Возбуждение в лимбической системе приводит к выделению веществ, увеличивающих продолжительность кратковременной памяти и переводу ее в долговременную. В связи с этим эмоции играют важную роль в обучении. Эмоционально написанный текст, интересные факты запоминаются гораздо быстрее.

238Это происходит в связи с ухудшением кровоснабжения мозга.

239 Механизмы регулирующие сон и бодрствование формируются к 36 неделе жизни плода.

90