Общая схема строения сенсорных систем

И.П.Павлов различал 3 отдела анализатора:

1. периферический (совокупность рецепторов),

2. проводниковый (пути проведения возбуждения),

3. центральный (нейроны коры, которые анализируют стимул)

Анализатор начинается с рецепторов, а заканчивается нейронами, которые связаны нейронами моторных областей коры большого мозга.

Не путайте анализаторы с рефлекторными дугами. У анализаторов нет эффекторной части.

Основными общими принципами построения сенсорных систем высших позвоночных животных и человека являются:

1. многослойность

2. многоканальность

3. дифференциация элементов сенсорной системы

3.1. по горизонтали

3.2. по вертикали

4. наличие сенсорных воронок

4.1. суживающихся

4.2. расширяющихся

Многослойность сенсорной системы - наличие нескольких слоев нервных клеток между рецепторами и нейронами моторных областей коры большого мозга.

Физиологический смысл многослойности: это свойство позволяет организму быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на первых уровнях сенсорной системы.

Создаются также условия для избирательного регулирования свойств нейронных слоев путем восходящих влияний из других отделов мозга.

Многоканальность сенсорной системы - наличие в каждом слое множества (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных с множеством клеток следующего слоя, наличие множества параллельных каналов обработки и передачи информации.

Физиологический смысл многоканальности - обеспечение сенсорной системе надёжности, точности и детальности анализа сигналов.

Сенсорные воронки. Разное число элементов в соседних слоях формирует «сенсорные воронки». Так, в сетчатке глаза человека насчитывается 130 млн фоторецепторов, а в слое ганглиоэных клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше - «суживающаяся воронка».

На следующих уровнях зрительной системы формируется «расширяющаяся воронка»: число нейронов в первичной проекционной области зрительной области коры в тысячи раз больше, чем ганглиозных клеток сетчатки.

В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре большого мозга идет «расширяющаяся воронка».

Физиологический смысл «суживающейся воронки» заключается в уменьшении избыточности информации, а «расширяющейся» — в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала;

Дифференциация сенсорной системы по вертикали – морфологическое и функциональное различие различных слоёв сенсорной системы[Б22] .

По Покровскому[2] дифференциация сенсорной системы по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел представляет собой более крупное морфофункциональное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы, кохлеарные ядра слуховой системы или коленчатые тела) осуществляет определенную функцию.

Дифференциация сенсорной системы по горизонтали – различие морфологических и физиологических свойств рецепторов, нейронов и связей междуними в пределах каждого из слоев.

Так, в зрительном анализаторе работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре большого мозга и по-разному перерабатывающих информацию, поступающую от центра и от периферии сетчатки глаза.

Основные функции (операции) сенсорной системы:

1. обнаружение;

2. различение;

3. передачу и преобразование;

4. кодирование;

5. детектирование признаков;

6. опознание образов.

Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов — нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.

18. Обмен веществ и энергии. Физиологическое значение правильного питания.

Обмен веществ — это совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, развитие, процессы жизнедеятельности, воспроизведение потомства, активное взаимодействие с окружающей средой.
Во всех живых организмах, от самых примитивных до самых сложных, каким является человек, основа жизни — это обмен веществ и энергии. Благодаря ему каждый организм не только поддерживает своё существование, но развивается и растет. Обмен веществ определяет цикличность жизни: рождение, рост и развитие, старение и смерть.

Пластический и энергетический обмен

Под пластическим обменом понимают такие процессы, в ходе которых в клетках создаются новые соединения и новые структуры, характерные для данного организма. Подэнергетическим обменом понимают такие превращения энергии, в ходе которых в результате биологического окисления выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клеток, тканей и всего организма в целом.
Результатом биологического окисления является образование углекислого газа, аммиака, соединений фосфора, натрия, хлора, которые выводятся из организма. Эта заключительная стадия обмена веществ. Она осуществляется кровью, легкими, потовыми железами, органами мочевыделения.

Обмен белков

Пищевые белки в ходе подготовительной стадии обмена расщепляются сначала в желудке пепсином, а затем в двенадцатиперстной кишке ферментом поджелудочной железы трипепсином до аминокислот. Аминокислоты через кровеносные капилляры ворсинок поступают в печень. Здесь избыточные аминокислоты теряют свой азот и превращают в жиры и углеводы. В клетках из аминокислот строятся белки тела. Белки входят в состав ядер, цитоплазмы и мембран клеток. Они являются ферментами, входят в состав антител. Белки принимают участие в свертывание крови и в транспортировке газов. Белки входят в состав костей.

Обмен жиров

В органах пищеварения во время подготовительной фазы обмена жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты. В эпителии кишечника синтезируется жир, характерный для организма, и через лимфатическую систему направляется в жировое депо и клетки, где он используется как запасное вещество и строительный материал.
Жиры выполняют в организме много функций. Они входят в состав клеточных мембран, в них растворяются некоторые витамины. Из жиров образуются некоторые гормоны и биологически активные вещества. В организме человека выполняют защитную роль.

Обмен углеводов

Сложные углеводы начинают распадаться в ротовой полости под действием ферментов слюны — амилазы. В двенадцатиперстной кишке под действием ферментов, выделяемых поджелудочной железой, они расщепляются до глюкозы и других простых углеводов. В тонкой кишке продукты распада всасываются кишечными ворсинками в кровь и направляются в печень. Здесь излишки сахаров задерживаются и превращаются в гликоген и другие соединения, а оставшаяся часть глюкозы в необходимом количестве направляется в кровь и распределяется между клетками тела.
В организме глюкоза прежде всего является источником энергии.

Обмен воды в организме

Вода — универсальный растворитель. Все жизненные процессы, все биохимические реакции происходят в водной среде. Внутренняя среда человека содержит до 90% воды. Вода в организме либо химически связана с другими соединениями, либо содержит в себе растворенные минеральные соли и органические вещества.
Пищеварительные соки содержат воду. Транспорт питательных веществ и кислорода осуществляется в жидкой среде. Продукты распада тоже выносятся водой. Таким образом, в организме поддерживается определенный баланс между поступающей и выделяемой водой.

Обмен минеральных солей

Ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии, но они необходимы для осуществления важных функций организма. Минеральные соли содержатся в клеточных ядрах и цитоплазме, в жидкостях, образующих внутреннюю среду, в пищеварительных соках и других биологических жидкостях.

Физиологическое значение правильного питания

Каждая составляющая нашего меню несет определенный заряд фармакологической активности. И она может быть в равной степени, как со знаком плюс, так и со знаком минус.
Пища, помимо того, регулирует все биохимические процессы, происходящие в нашем организме. При регулярном потреблении некачественной пищи или при постоянном содержании в ней вредных ингредиентов, может произойти сильнейший сбой в работе нашего организма, который приведет к нарушениям в обмене веществ.
Потребляемая нами пища выполняет еще одну, очень важную роль. Она насыщает наш организм необходимыми элементами. Ежедневный рацион должен нести с собой определенное количество витаминов, белков, жиров и углеводов. Все эти составляющие необходимы для осуществления нормальной жизнедеятельности.

Так, например, белки несут нашему организму аминокислоты, которые активно участвуют в построении различных видов белка, необходимого нашему организму для стабильного роста и постоянного восстановления целостности клеточных структур.

Также достаточное количество белка необходимо для синтеза ферментов, различных гормонов, и, конечно же, гемоглобина, который доставляет в наш организм кислород.

Кроме того аминокислоты являются частью антител и различных структурных частиц иммунной системы. Практически все медики отрицательно относятся к вегетарианству, что можно очень легко объяснить. На самом деле, белки могут поступать в наш организм, как из растительной пищи, так и из продуктов животного происхождения.

Но вторые являются при этом куда более ценными и питательными, так как они обладают практически полным списком аминокислот. А растительные белки имеют более скудный спектр этих элементов, поэтому каждый человек должен регулярно потреблять мясные, рыбные и молочные продукты.

Жиры также относятся к важнейшим составляющим питания нашего организма. Они являются энергетическим материалом, а кроме того используются для резервного питания.

Эти элементы необходимы для осуществления строительной функции и практически все они синтезируются человеческим организмом. Но некоторые жиры должны поступать извне, вместе с продуктами питания.

Это линолевая и линоленовая жирные кислоты. Так что наш рацион питания должен включать в себя растительные масла, рыбу, орехи, яичный желток, масло и молоко.

Для нормальной жизнедеятельности организма человека, кроме белков, жиров и углеводов ему необходимы и витамины и минеральные вещества. Это разнообразные химические соединения, которые в том или ином количестве содержатся в продуктах.

Для того чтобы потребляемая нами пища служила потребностям организма, при составлении подробного рациона следует учитывать одно простое правило.

Энергетическая ценность продуктов питания в нашем меню должна соответствовать реальным запросам организма. При повышении этих данных происходит набор лишнего веса, а при понижении – истощение. Большую часть энергии мы должны получать вместе с углеводами – до 55%.

Не забывайте, что именно от питания зависит наша работоспособность и здоровье. Относитесь к потребляемой пище с максимальным вниманием и ответственностью.