Физиология человека и животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Механизм образования условного рефлекса

2. Понятие о двигательных качествах

3. Функции эритроцитов

Заключение

Список использованной литературы

1. Механизм образования условного рефлекса

Итак, что же представляет собой, условный рефлекс.

Этот важнейший процесс лежит в основе всей психической деятельности и животных и человека.

Условные рефлексы не являются врожденными и приобретаются в процессе жизни в результате постоянного общения организма с внешней средой. Они не отличаются столь выраженной стабильностью, как безусловные рефлексы, и исчезают при отсутствии подкрепления. При этих рефлексах ответные реакции могут быть связаны с раздражением самых различных рецептивных полей (рефлексогенных зон). Так, условный пищевой секреторный рефлекс можно выработать и воспроизвести при раздражении разных органов чувств (зрение, слух, обоняние и др.).

Если интенсивность раздражения рецепторов достигает в различных рефлексогенных зонах пороговой или надпороговой силы, в них возникает возбуждение, которое, распространяясь по чувствительным нервам, приходит в центральную нервную систему и вызывает ответную рефлекторную реакцию.

Схема образования условного рефлекса (описание классического опыта Павлова):

1. Собака видит включенную лампочку, но никак не реагирует на нее. Рефлекса нет.

условный рефлекс эритроцит

Рисунок 1. Отсутствие рефлекса. Обозначения: 2 - Зрительный центр в коре головного мозга, 4 - Слюнная железа.

2. Лампочку выключили. А перед собакой поставили миску, полную едой. Собака начинает есть. Включается безусловный рефлекс. От обонятельных рецепторов собаки в мозг поступает сигнал - из подкорки в кору головного мозга и обратно, а затем в слюнные железы собаки. Начинает выделяться слюна.

Рисунок 2. Безусловный рефлекс. Обозначения: 1 - Центр слюноотделения в подкорке, 3 - Центр слюноотделения в коре головного мозга, 4 - Слюнная железа.

3. Собака ест из миски. В поле ее зрения во время ее еды включают лампочку. От зрительных рецепторов в зрительный центр мозга собаки передается информация о включенной лампочке. В то же время продолжает работать безусловный рефлекс, описанный нами в пункте 2. Если лампочка будет гореть каждый раз во время еды собаки десятки раз подряд, то в ее мозгу образуется новая связь между зрительным центром и центром слюноотделения. Так собака приобретет условный рефлекс, начинающий работу при включении лампочки.

Рисунок 3. Образование условного рефлекса. Обозначения: 1 - Центр слюноотделения в подкорке, 2 - Зрительный центр в коре головного мозга, 3 Центр слюноотделения в коре головного мозга, 4 - Слюнная железа.

4. Теперь, когда включают лампочку, у собаки выделяется слюна, даже если перед ней нет миски с едой. От глаз в мозг передается нервный импульс, который проходит от зрительного центра в центр слюноотделения коры головного мозга, далее в подкорку и оттуда в слюнную железу собаки.

Рисунок 4. Условный рефлекс. Обозначения: 1 - Центр слюноотделения в подкорке, 2 - Зрительный центр в коре головного мозга, 3 Центр слюноотделения в коре головного мозга, 4 - Слюнная железа

Для выработки условного рефлекса необходимо:

1) наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (пища, болевой раздражитель и др.), вызывающий, безусловно-рефлекторную, реакцию, а другой - условный (сигнальный), сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид пищи и т.д.);

2) многократное сочетание условного и безусловного раздражителей (хотя возможно образование условного рефлекса при их однократном сочетании);

3) условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного;

4) в качестве условного раздражителя может быть использован любой раздражитель внешней или внутренней среды, который должен быть по возможности индифферентным, не вызывать оборонительной реакции, не обладать чрезмерной силой и способен привлекать внимание;

5) безусловный раздражитель должен быть достаточно сильным, в противном случае временная связь не сформируется;

6) возбуждение от безусловного раздражителя должно быть более сильным, чем от условного;

7) необходимо устранить посторонние раздражители, так как они могут вызывать торможение условного рефлекса;

8) животное, у которого вырабатывается условный рефлекс, должно быть здоровым;

9) при выработке условного рефлекса должна быть выражена мотивация, например, при выработке пищевого слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным, у сытого - этот рефлекс не вырабатывается.

Условные рефлексы легче вырабатывать на экологически близкие данному животному воздействия. В связи с этим условные рефлексы делятся на натуральные и искусственные. Натуральные условные рефлексы вырабатываются на агенты, которые в естественных условиях действуют вместе с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс (например, вид пищи, ее запах и т.д.). Все остальные условные рефлексы искусственные, т.е. вырабатываются на агенты, в норме не связанные с действием безусловного раздражителя, например, пищевой слюноотделительный рефлекс на звонок.

Физиологической основой для возникновения условных рефлексов служит образование функциональных временных связей в высших отделах ЦНС. Временная связь - это совокупность нейрофизиологических, биохимических и ультраструктурных изменений в мозге, возникающих в процессе совместного действия условного и безусловного раздражителей. И.П. Павлов высказал предположение, что при выработке условного рефлекса происходит формирование временной нервной связи между двумя группами клеток коры - корковыми представительствами условного и безусловного рефлексов. Возбуждение от центра условного рефлекса может передаваться к центру безусловного рефлекса от нейрона к нейрону.

Следовательно, первый путь образования временной связи между корковыми представительствами условного и безусловного рефлексов является внутрикортикальным. Однако при разрушении коркового представительства условного рефлекса выработанный условный рефлекс сохраняется. По-видимому, образование временной связи идет между подкорковым центром условного рефлекса и корковым центре-безусловного рефлекса. При разрушении коркового представительства безусловного рефлекса условный рефлекс также сохраняется. Следовательно, выработка временной связи может идти между корковым центром условного рефлекса и подкорковым центром безусловного рефлекса.

Разобщение корковых центров условного и безусловного рефлексов путем пересечения коры мозга не препятствует образованию условного рефлекса. Это свидетельствует о том, что временная связь может образоваться между корковым центром условного рефлекса, подкорковым центром безусловного рефлекса и корковым центром безусловного рефлекса.

Имеются различные мнения по вопросу о механизмах образования временной связи. Возможно, образование временной связи происходит по принципу доминанты. Очаг возбуждения с безусловного раздражителя всегда сильнее, чем от условного, так как безусловный раздражитель всегда биологически более значим для животного. Этот очаг возбуждения является доминантным, следовательно, притягивает к себе возбуждение от очага условного раздражения. Если возбуждение прошло по каким-либо нервным цепям, то в следующий раз оно по этим путям пройдет значительно легче (явление "повторения пути"). В основе этого лежат: суммация возбуждений, длительное повышение возбудимости синаптических образований, увеличение количества медиатора в синапсах, увеличение образования новых синапсов. Все это создает структурные предпосылки к облегчению движения возбуждения по определенным нейронным цепям.

Другим представлением о механизме формирования временной связи является конвергентная теория. В ее основе лежит способность нейронов отвечать на раздражения разных модальностей. По представлениям П.К.Анохина, условный и безусловный раздражители вызывают распространенную активацию корковых нейронов благодаря включению ретикулярной формации. В результате восходящие сигналы (условного и безусловного раздражителей) перекрываются, т.е. происходит встреча этих возбуждений на одних и тех же корковых нейронах. В результате конвергенции возбуждений возникают и стабилизируются временные связи между корковыми представительствами условного и безусловного раздражителей.

2.Понятие о двигательных качествах

Двигательные качества отражают качественные и количественные характеристики движения.

Выделяют пять двигательных качеств: силу, быстроту, выносливость, ловкость и гибкость.

Сила отражает способность человека преодолевать внешнее сопротивление либо активно противодействовать ему посредством мышечного напряжения. В зависимости от особенностей проявления различают упражнения чисто силовые (например, жим предельно возможного веса), скоростно-силовые (прыжок в длину) и требующие силовой выносливости (поддержание длительной статической позы).

Для развития силы обязательным условием является систематическое использование предельных или около предельных нагрузок.

Воспитание силы сопровождается целым комплексом изменений в организме. Так, в ЦНС увеличивается сила нервных процессов, что позволяет добиться увеличения как количества включаемых в работу двигательных единиц, так и степень напряжения каждой из них. В самих мышцах за счет активизации синтеза белка при этом происходит рабочая гипертрофия - увеличение так называемого физиологического поперечника, преимущественно за счет утолщения мышечных волокон (в меньшей степени - их числа). Именно благодаря возрастанию физиологического поперечника тренируемые мышцы становятся более плотными, рельефными, упругими. Упражнения «на силу» сопровождаются дополнительной нагрузкой на сердце, поэтому в оздоровительной физкультуре силовые упражнения должны обязательно сочетаться с упражнениями на выносливость, способствующими укреплению сердечно-сосудистой системы.

В детском возрасте, до завершения полового созревания чисто силовые упражнения (особенно длительные силовые статические усилия) следует применять с осторожностью, так как они задерживают рост трубчатых костей и ведут к замедлению роста тела в длину. Предпочтение следует отдавать скоростно-силовым упражнениям (прыжки, метания, бег на короткие дистанции и др.). Чисто силовые упражнения также не рекомендуются лицам старших возрастов в связи с их анатомо-физиологическими особенностями и накопившейся у многих с годами патологией. Этому контингенту рекомендуются упражнения преимущественно на силовую выносливость с многократным повторением движений с относительно небольшим (30-40 % от максимального) отягощением.

Быстрота характеризует способность человека совершать движение в максимально короткий период времени. Сама быстрота движения определяется рядом компонентов: временем скрытой двигательной реакции (от момента поступления сигнала до начала самого движения), временем выполнения единичного движения, частотой смены одиночных движений (темпом движений) и др. Необходимо отметить, что первый и третий компоненты во многом детерминированы генетически. Именно поэтому при тренировке быстроты обращают внимание на развитие силы, определяющей быстроту одиночного движения, за счет которой удается серьезно повлиять на результат.

Выносливость отражает способность человека выполнять работу определенной интенсивности без снижения ее эффективности в течение длительного времени. В зависимости от условий проявления различают виды выносливости: скоростную (способность поддерживать высокую быстроту движения в течение, по крайней мере 4-6 минут), силовую (длительное поддержание больших физических напряжений, например в соревнованиях спортсменов-гиревиков на количество подъемов груза), статическую (длительное поддержание определенного мышечного напряжения при отсутствии движения, что необходимо, в частности, для поддержания позы человека) и другие.

Выделяют общую и специальную выносливость. Под первой понимается способность длительно выполнять необходимый уровень какой-либо общедоступной работы (ходьба, бег, плавание). Особенно высокий уровень общей выносливости имеют лыжники, велосипедисты, бегуны на длинные дистанции, т. е. те спортсмены, тренировки которых сопряжены с длительными нагрузками. Специальная выносливость - это способность человека выполнять определенные специфические движения с высокой интенсивностью в течение длительного времени без снижения самой интенсивности. Так, высокую специальную выносливость имеет любой из высоко разрядных спортсменов в своем виде деятельности (баскетболист, пловец, боксер и др.), каждый высококвалифицированный представитель профессии (станочник, монтажник, грузчик и др.). Между общей и специальной выносливостью прямой зависимости нет, хотя человек, имеющий более высокую общую выносливость, при прочих равных условиях отличается и более выраженной специальной выносливостью.

Ловкость отражает способность человека выполнять целесообразные движения в соответствии с условиями времени, места и скорости изменения ситуации. То есть ловкость позволяет человеку хорошо чувствовать пространство и время и за счет высокой и точной координации сокращения и расслабления соответствующих мышечных групп быстро и целесообразно перестраивать свои движения.

Основное значение для ловкости играют подвижность, сила и уравновешенность процессов возбуждения и торможения в ЦНС, определяющие своевременность и силу смены сокращения нужных в данный момент групп мышц и расслабление тех, напряжение которых мешает или противодействует первым.

Ловкость с точки зрения здоровья имеет особое значение для экономизации двигательных функций в процессе жизнедеятельности и предупреждения травматизма в быту и на производстве. Вот почему особенно важно уже с детских лет научить ребенка не только избегать условий, которые могут привести к травмам, но и правильной группировке тела в момент падения (вперед, назад, вбок и т. д.). В старших возрастах, когда последствия падения становятся особенно опасными, следует вновь восстанавливать и тренировать навыки «правильного» падения.

Гибкость как физическое качество характеризует способность человека выполнять движения в суставах с максимально возможной амплитудой.

Гибкость во многом зависит от анатомо-физиологических особенностей суставов и окружающих их мягких тканей - мышц, сухожилий и связок. Между развитием быстроты и особенно силы и воспитанием гибкости существует обратная зависимость, так как проявление первых сопряжено с увеличением физиологического поперечника и тонуса мышц, окружающих соответствующие суставы. Положение можно в какой-то степени сгладить разумным подбором согласованных упражнений.

С точки зрения современных представлений нет границ совершенствованию двигательных качеств, но для каждого человека эти границы свои, определяемые его генотипическими качествами. Для поддержания и укрепления здоровья нет необходимости достигать предельно возможных показателей в каждом из двигательных качеств, и каждому человеку необходима своя четко разработанная программа, в которой предусмотрена цель согласованного развития всех качеств. Основное внимание в этом случае следует обращать на самые слабые качества - на выносливость при слабости сердечно-сосудистой системы, гибкость - при наличии ограничений подвижности суставов и т. д. Таким образом, сама программа оздоровительной физкультуры для человека должна носить динамический характер с приоритетом развития определенных качеств в зависимости от возраста, вида патологии, профессиональных особенностей и пр.

3.Функции эритроцитов

Первая основная функция эритроцитов заключается в поглощении кислорода в легких и переносе его в капилляры тканей и в поглощении углекислоты в капиллярах тканей и доставке ее в легкие. В осуществлении этой функции решающее значение имеет поверхность эритроцита, которая благодаря двояковогнутой форме значительно увеличена по сравнению с круглой формой. Общая поверхность всех эритроцитов крови человека равняется 3000 - 3200 мІ, из них 130 мІ приходятся на поверхность тех эритроцитов, который в каждый момент находятся в капиллярах тканей, и столько же на поверхность тех эритроцитов, которые находятся в капиллярах легких. Поверхность эритроцитов в 1600 раз больше поверхности тела.

Эта функция выполняется гемоглобином. Гемоглобин способен связывать кислород в легких, - при этом в эритроцитах образуется оксигемоглобин. В тканях выделяемая углекислота (конечный продукт тканевого дыхания) поступает в эритроциты и соединяясь с гемоглобином образует карбоксигемоглобин. Разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина из клеток называется гемолизом. Утилизация старых или поврежденных эритроцитов производится макрофагами главным образом в селезенке, а также в печени и костном мозге, при этом гемоглобин распадается, а высвобождающееся из гема железо используется для образования новых эритроцитов.

Эритроциты участвуют в транспорте аминокислот и полипептидов, регулируют их концентрацию в плазме крови, т.е. выполняют роль буферной системы. Постоянство концентрации аминокислот и полипептидов в плазме крови поддерживается с помощью эритроцитов, которые адсорбируют их избыток из плазмы, а затем отдают различным тканям и органам. Таким образом, эритроциты являются подвижным депо аминокислот и полипептидов. Сорбционная способность эритроцитов связана с состоянием газового режима: в частности, при действии кислорода наблюдается выход аминокислот из эритроцитов и увеличение содержания их в плазме.

Третья функция эритроцитов - их участие в водном и солевом обмене. Через эритроциты проходит огромное количество воды с растворенными в ней веществами. За сутки они пропускают от 300 до 2000 дмі воды.

Четвертая очень важная функция эритроцитов заключается в том, что они играют главнейшую роль в сохранении активной реакции крови. Эта функция тоже выполняется гемоглобином и обеспечивается проницаемостью оболочки эритроцитов для анионов и ее непроницаемостью для катионов и гемоглобина. Поэтому при повышении давления углекислоты в тканях анионы, и особенно Cl, переходят в эритроциты, что освобождает в плазме часть катионов, которые связывают поступающую углекислоту и образуют соли - бикарбонаты, а анионы, поступившие в эритроциты, отнимают часть катионов от гемоглобина и образуют нейтральные соли. В легких, наоборот, образующийся в эритроцитах оксигемоглобин как более сильная кислота отнимает катионы, а освободившиеся анионы переходят обратно в плазму и соединяются с теми катионами, которые освободились после распада бикарбонатов и удаления углекислоты в легких.

Кроме того, эритроциты способны адсорбировать токсины и продукты расщепления белков и, вследствие содержания в них ферментов, участвовать в ферментативных процессах расщепления белков, жиров и углеводов.

Заключение

Эритроциты - клеточные элементы крови, выполняющие важные физиологические функции. Сам факт возникновения эритроцитов, как специализированных клеточных элементов - это уже большое эволюционное достижение. В процессе эволюции наибольшее распространение среди пигментов крови получает - гемоглобин, а так же исчезает ядро эритроцитов - это является одним из важнейших достижений эволюции эритроцита, которое в свою очередь стал одним из толчков к развитию позвоночных животных. Эритроциты позвоночных - это уникальная система, возникшая в ходе длительной эволюции.

Список использованной литературы

1. Гальперин С.И. Физиология человека и животных. Учебное пособие для студентов университетов и педагогических факультетов. Изд. 4-е., Москва, Изд-во «Высшая школа», 1970. С.656.

2. Физиология человека под редакцией Р. Шмидта и Г. Тевса, Изд. 2-е, Москва «Мир», 1996. в 3-х томах.

3. Основы физиологии человека, под ред. Агаджаняна Н.А., Изд. 2-е, Москва, РУДН, 2001. С.408.

4. Тонкова-Ямпольская Р.В., Черток Т.Н., Алферова И.Н. «Основы медицинских знаний»: Учеб. пособие для учащихся пед. уч-щ. - М.: «Просвещение», 1981г.

Размещено на Allbest.ru