5. Нервові процеси та їх динаміка

Всі подразнення, що сприймаються організмом, несуть різноманітну інформацію, яка переробляється на різних рівнях нервової системи і втілюється в одному й тому самому фізіологічному процесі — збудженні.

Збудження — це біологічний процес, який складається з нервових імпульсів і приводить в дію той чи інший орган або елемент.

Специфічною властивістю збудження є здатність передаватися по нервових волокнах, що забезпечує фізіологічний зв’язок між усіма системами та елементами організму, їх функціональну єдність.

Неспецифічні ознаки збудження такі:

• прискорення обміну речовин у клітині;

• посилення теплопродукції;

• зміни електричного стану.

Чим більше навантаження у вигляді процесу збудження здатні витримати елементи мозку або нервова тканина, тим вищою є їх працездатність.

Для виникнення збудження мають значення сила подразника, швидкість наростання подразнення і час дії.

Між силою подразника і тривалістю його дії існує обернено пропорційна залежність:

чим більша сила подразника, тим меншою є тривалість його дії, що необхідна для виникнення збудження, і навпаки.

Діяльність нервової системи, за висловом І. П. Павлова, характеризується процесом збудження і гальмування.

Гальмування — складний біологічний процес, який послаблює або припиняє діяльність того чи іншого органа, знижує рівень активності фізіологічних систем. На відміну від збудження, гальмування відбувається переважно усередині клітин і не поширюється по нервових провідниках до інших органів.

У фізіологічних системах, які працюють, процеси збудження і гальмування тісно пов’язані з процесами виснаження і відновлення.

Виснаження є подразником гальмівного процесу, а гальмування — подразником відновлювальних процесів у клітинах.

Закономірності взаємодії процесів збудження і гальмування такі:

Іррадіація індукція

Іррадіація — це поширення нервового процесу з місця, де він виник на навколишні нервові центри.

Індукція — це наведення протилежного процесу на навколишні нервові центри за умови концентрації збудження чи гальмування на місці свого виникнення.

Концентрація збудження в нервових клітинах, що працюють та індукція гальмування на навколишні нервові центри у процесі праці виключають непотрібні дії та зайві рухи працівника.

Основними властивостями нервових процесів є їх сила, врівноваженість і рухливість.

Силою нервових процесів називають здатність нервових клітин розвивати і тривалий час витримувати значні напруження збудження і гальмування.

Врівноваженість нервових процесів — це їх співвідношення за силою.

Рухливість нервових процесів — це швидкість переходу збудження у гальмування, і навпаки.

Рівень збудливості характеризує функціональний стан тканини.

Мірою збудливості є мінімальна сила подразника, яка викликає збуд­ження.

Функціональна рухливість або лабільність збудливої тканини (нерва, м’яза) — 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

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 (найгіршими).

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.

Парабіоз — це особливий стан стійкого збудження в певній ділянці збудливої тканини, який змінює її провідність. Виявляється як гальмування.

Перехід збудження в гальмування під час дії подразнень надмірної сили і частоти є загальним законом життєдіяльності збудливих клітин і тканин, законом парабіозу.

Парабіоз має три фази:

• рівноважну, яка характеризується тим, що і сильні і слабкі подразники викликають однакову реакцію (наприклад, м’язове скорочення однакової сили);

• парадоксальну, коли сильні подразники викликають слабку реакцію, а слабкі, навпаки, — сильне збудження;

• гальмівну (ультрапарадоксальну), коли немає чіткої реакції ні на слабкі, ні на сильні подразнення.

Виникнення і розвиток усіх фаз парабіозу характеризує зниження лабільності і працездатності.