Пользовательский поиск

Кора мозга и периодика физиологических функций

Импульсы, возникающие в коре мозга, могут изменять деятельность дыхательно-циркуляторного и выделительного аппаратов, могут влиять на все органы пищеварительного тракта, могут, влияя на тканевой обмен, вести к изменениям общего обмена веществ, могут изменять, по-видимому, такие общие свойства клеток, как их проницаемость, и т.д. В этой же связи было важно проследить, нельзя ли обнаружить влияние коры мозга на такие явления в нашем теле, которые характеризуются периодической повторяемостью в течение определенного времени. Возможность выработки временных связей на определенную последовательность ин­тервалов времени доказана классическими опытами лаборато­рии Павлова. С другой стороны, изученные нами корковые влияния на процессы, совершающиеся в каком-либо органе, конечно, не ограничиваются сдвигом, вызываемым в том ор­гане или в том процессе, который подвергался изучению в соответствующем опыте.

Продолжение ниже

Физиология человека

Физиология человека – это наука о механических, физических, биоэлектрических ... ... внутренней среды требует постоянного наблюдения, в частности, с помощью мозга и нервной системы. Мозг получает информацию от организма и отвечает ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Для выработанных в коре временных связей характерна именно обобщенность их влияния на це­лый ряд функционально объединенных процессов. Если, на­пример, мы имеем пищевой рефлекс, о котором судим по секреции слюнных желез, то этот пищевой рефлекс в более или менее выразительной форме сказывается также на секре­ции желудка, pancreas, изменениях моторики пищеварительно­го тракта, на двигательных пищевых реакциях и т.д. «Предрабочие» условные рефлексы сказываются не только в усиленной легочной вентиляции, но и в повышенной деятельности сердца, увеличении обмена веществ и, вероятно, в изменениях состояния мускулатуры. Таким образом, для кортикальных влияний на «внутреннее хозяйство» организма характерна значительная обобщенность воздействий на целый ряд процессов, воздействий, могущих включать в себя как возбуждающие, так и тормозящие стимулы и влекущих за собой, кроме того, целый ряд вторичных изменений (если, на­пример, при пищевом условном рефлексе изменяется деятель­ность почек, то это может быть обусловлено как непосред­ственно корковыми влияниями на почку, так и изменением кровоснабжения почки и изменением состава крови, обуслов­ленным секрецией пищеварительных соков).

Коротко говоря, импульсы, идущие с коры мозга, одновременно охватывают своим воздействием целый ряд систем организма. В процессе исследования (так же, как в процессе изложения его результатов) мы почти всегда фиксируем мысль на одном каком-либо частном явлении. Условием диалектического, т.е. действительно научного, познания является, однако, умение рассматривать частный процесс в его значении для всего орга­низма и в его связанности с другими явлениями. Эта взаимо­связь и сочетанность всех физиологических функций находят, между прочим, яркое выражение в явлениях так называемой суточной периодики.

Известно, что чуть ли не все физиологические процессы испытывают ритмические колебания своей интенсивности. Эта суточная периодика, находя свое ярчайшее выражение в сме­нах сна и бодрствования, проявляется также в хорошо из­ученных суточных колебаниях температуры тела (Моссо, Юргенс, Бенедикт и Снелл, Лингардт, Симпсон и Гильбрет, Руддер и Петерсен и др.), колебаниях кровяного давления (Аррак, Цабель, Моок и Шарерр), изменениях просвета сосу­дистого русла (Моссо, Вебер, Гюстен), колебаниях частоты пульса, колебаниях кислотно-щелочного равновесия (Эндрс, Басе и Герр, Кунце, Крауссе), колебаниях содержания в кро­ви сахара (Трэмль и Меддок), адреналина (Эулер и Гольмквист), кальция (Гольмквист, Клоэтта). Суточная периодика отмечается также в величине диуреза (Цитович, Орбели, Быков и Лидская), в составе мочи (Форегрен, Герритцен), в гликогенообразовательной функции печени (Жорес), в об­мене веществ (Фолькер, Розенблюм, Смакаул), в скорости оседания эритроцитов (Жорес), в величине кожных потенциа­лов (Регельсбергер) и даже в скорости роста волос (Фукс). Этот список (далеко, кстати, неполный) дается только для того, чтобы показать, насколько многообразно отражается на всех сторонах деятельности организма суточная периодика изменения его состояния. Картина этой суточной периодики изучена достаточно подробно. Но до сих пор мало выяснен ее механизм, и имеется значительная разноречивость во взглядах на причину (или причины), обусловливающую суточную периодику.

Наиболее простое объяснение суточной периодики вводится к тому, что она толкуется либо как результат смены сна и бодрствования, либо как следствие уменьшения двигательной активности в ночные часы по сравнению с дневными. В столь простой форме эти объяснения явно несостоятельны по той простой причине, что обычная (неизвращенная) картина су­точной периодики наблюдается ипри круглосуточном пребы­вании в постели (Иогансен), и у лихорадящих больных, про­являющих ночью обычно большую активность, чем днем (Гессер), и у лиц, подвергавшихся с экспериментальной целью бессоннице в течение нескольких суток (Клейтман). Весьма также важно, что при работе ночью и сне днем суточная периодика физиологических функций в большинстве случаев сохраняется такой же, как при обычном образе жизни. Это показано на ночном стороже Бенедиктом и Снеллом, на пека­рях — Егером, на работницах хлебозавода — Конради и Щер­баковой, на ночных сиделках — Полиманти (отмечались, одна­ко, случаи полного извращения температурной кривой — Полиманти, Тулуз и Пьерон). Поэтому нет достаточных оснований считать, что вся суточная периодика физиологических функ­ций просто следует за сменой состояния сонного торможения и бодрствования в коре больших полушарий и за соответ­ствующими этим сменам сдвигами в состоянии центральных образований промежуточного и среднего мозга.

Еще менее обоснованы гипотезы, отводящие в объяснении суточной периодики физиологических функций главную роль «космическим факторам» (Бон, Фелькер) или приписывающие эту периодику свойствам, изначально присущим живому веществу (Цваардемакер, Пьерон). Первая из этих точек зре­ния апеллирует к фактам, влияние которых на организм почти совершенно не изучено, вторая является неприкрыто виталистической и ничего поэтому не объясняющей.

Нам казалось, что наиболее правильно истолковать явле­ние суточной периодики как явление, в основном регулируе­мое с коры больших полушарий, но зависящее не непосред­ственно от смены сна и бодрствования, а от всей массы раздражителей, которые, действуя на экстерорецепторы, определяют степень возбудимости как подкорковых центров, так и мозговой коры. Это предположение (близкое к гипотезе Изеншмидта) подкрепляется тем, что в тех случаях, когда сон днем и бодрствование ночью сопровождались соответствую­щим изменением всех условий окружающей среды (т. е. созданием ночных условий днем, дневных — ночью), «извра­щение» суточной периодики физиологических функций дости­галось довольно легко (хотя и не сразу). Такого извращения достиг в условиях Гренландской экспедиции Диндгардт (в полярной ночи), когда весь распорядок жизни почти все­цело диктовался условиями, произвольно устанавливаемыми коллективом экспедиции. Экспериментально извращать ритм суточной периодики также удавалось Симпсону и Гильбрету (они освещали клетки, в которых содержались обезьяны, ночью и затемняли их днем) и некоторым другим авторам.

Мы организовали большую работу, посвященную изучению кривой суточной периодики у обезьян, собак и у ряда других животных в зависимости от условий деятельности коры мозга. Первым этапом этой работы, установившей некоторые зависи­мости суточной периодики, является исследование О.П. Щербаковой. Это исследование, проведенное с большой точностью на очень большом материале (обезьянах различных пород, шакалах, медведях, барсуках, собаках динго, енотовидных и домашних собаках, кошках, кроликах, морских свинках, дикобразах, крысах, мышах, петухах и со­вах — всего 67 животных, изучавшихся по 2-20 месяцев каждое ежедневно), установило, во-первых, чрезвычайную зависимость суточной периодики от биологических условий существования каждого вида. Наиболее выражена суточная периодика температуры тела у обезьян и человека, менее четко — у грызунов, слабо, но с большим постоянством она отмечается у кошек и птиц, почти отсутствует у собак, барсуков, шакалов, хотя кривая двигательной активности и у этих животных отличается весьма характерной периодично­стью. Даже у животных с почти не выраженной суточной периодикой колебания температуры условий суще­ствования накладывают резкий след на двигательную актив­ность; так барсук, воспитанный в неволе с первых дней после рождения, имеет дневной ритм активности, соответству­ющий массе раздражителей, которые действуют днем в лабо­раторной обстановке, тогда как шакал, пойманный взрослым, и в этих условиях сохраняет ночной тип активности, свой­ственный ему на воле.

Основное положение, которое удалось доказать Щербако­вой, заключается в том, что ритмика физиологических процессов у обезьян в значительной мере определяется внеш­ними условиями. Переделывая день в ночь, т.е. систематически освещая клетку ночью и затемняя ее днем, и приурочивая к ночи также время кормлений, Щербакова достигла того, что максимум температуры, максимум двигательной активности и наиболее высокие величины рН мочи переместились с дневного на ночное время. Создав укорочен­ный день (освещение клетки и питание лишь с 8 до 16 часов), Щербакова достигла отражения этого на актограмме. Созда­вая в течение астрономических суток два «дня» и две «ночи» (т.е. производя освещение клетки и кормление обезьян с 9 до 13 и с 19 до 1 часа), Щербакова получила два периода двигательной активности, два температурных максимума и два максимума частоты дыхания.

«Переделка» суточной периодики в опытах Щербаковой достигалась с различной легкостью — легче всего при пере­делке ночи в день, труднее — при создании в течение астроно­мических суток двух «ночей» и двух «дней». В первом случае полная переделка суточной периодики достигалась на 7-8-й день, во втором — на 14-15-й. После возвращения от извра­щенного образа жизни к нормальному суточная периодика возвращается к норме не сразу, а через 2-5 суток, т.е. несколько скорее, чем происходит ее установка на извращенный образ жизни.

Из факторов, вызывающих переделку суточной периодики физиологических функций у обезьян, доминирующую роль играет освещение. Когда Щербакова, освещая клетку ночью и затемняя ее днем, производила кормление в дневное время (или, наоборот, кормила обезьян ночью при освещении клетки), то суточная кривая изученных ею функций отражала почти исключительно влияние освещения. Любопытно, что по­добный режим отражался на состоянии животных, которые, получая еду во время суток, соответствовавшее «ночи», не съедали всей пищи и сильно теряли в весе. Это хороший при­мер того, какое значение имеет для обеспечения нормального состояния организма объединенность всех физиологических процессов и их регуляция высшими отделами центральной нервной системы.

Опыты Щербаковой, особенно ее оригинальный (по срав­нению с Симпсоновским) опыт с созданием двухвершинной кривой суточной периодики, показали, что поток афферентных импульсов, падающих на экстерорецепторы (у обезьян глав­ным образом на зрительный рецептор), создает ту повышен­ную возбудимость головного мозга, которая ведет к установке на более высоком уровне ряда функций организма.

Как анализировать эти факты с точки зрения роли раз­личных участков головного мозга? Хотя непосредственных экспериментов по этой проблеме у нас еще не сделано, но материал, изложенный в предыдущих главах, позволяет предположительно набросать следующую картину явлений: можно считать весьма вероятным, что импульсы, приходящие к бульварным и мезэнцефалическим центрам от экстерорецепторов (особенно важны здесь импульсы от сетчатки), повы­шают возбудимость центров среднего и промежуточного моз­га. Одновременно с действием афферентных импульсов на диэнцефалические и мезэнцефалические центры они воздей­ствуют и на проекцию всех рецепторов в коре. В результате происходит следующее: обстановка, в которой происходило воздействие импульсов, определяющих суточную периодику, сочетается во времени с определенным состоянием низших вегетативных центров, воздействующих на уровень ряда фи­зиологических функций. В результате, когда афферентные раздражения, непосредственно определяющие суточную периодику, уже изменены, но какой-либо компонент обста­новки, в которой они влияли раньше, еще налицо, кора мозга, вследствие выработавшейся временной связи, определяет, несмотря на изменение условий жизни, прежнюю суточную периодику. Иными словами, последействие, которое проявляется в сохранении прежней суточной периодики в течение первых суток после извращений образа жизни, мы толкуем как проявление корковых временных связей, выработанных на базе сдвига вегетативных центров. Мы видели, что голубь и собака сохраняют несколько дней повышенный обмен веществ в обстановке, где до этого многократно производилось охлаж­дение, несмотря на то, что налицо теперь уже не охлаждение, а нагревание. Так же и обезьяна уже после возвращения к нормальной смене дня и ночи сохраняет несколько суток суточную периодику, созданную в предшествовавший период путем освещения ночью и затемнения днем. Очевидно, нужно время для угасания выработанной корковой связи. Можно полагать, что у обезьяны без коры больших полушарий искусственно созданный извращенный образ жизни сопровождался бы немедленным переходом к но­вому, соответствующему условиям освещения циклу суточной периодики. «Историзм», вероятно, почти или совершенно исчез бы.

При обсуждении вопроса о возникновении в коре времен­ных связей, определяющих суточную периодику, надо учесть значение еще одного весьма важного фактора — способности коры вырабатывать временную связь на определенный интер­вал времени. Этот факт хорошо доказан для микроинтервалов (порядка 5-10 минут) в лаборатории И.П. Павлова (исследования Стуковой, Феокритовой, Дерябина). В наших исследованиях мы четко видели установку коры больших полушарий на определенный «отсчет времени» в уже описан­ных опытах Слонима и Нестеровского, Слонима и Ольнянской. В первой работе было показано, что если условный раздра­житель (метроном), сигнализирующий полипноэ, применяется каждый раз через 5 минут, то все приступы полипноэ приуро­чиваются (даже после того как метроном отставлен) также к интервалам, разделенным пятиминутными перерывами. Слоним и Ольнянская наблюдали, что у собаки, помещен­ной в теплую камеру, как правило, обмен повышался (а у со­баки в холодной камере понижался) к последнему получасу трехчасового пребывания в камере, и это может быть объяснено только тем, что трехчасовой интервал соот­ветствовал периоду, к концу которого собака переводилась в более холодное (resp. в более теплое) помещение собачника. Следовательно, длительность интервалов сама может быть сигналом для возникновения в мозговой коре импульсов, ме­няющих комплексы тех или иных процессов. В связи с этим мне кажется вполне логичным принять, что чередование через определенные интервалы смены дня и ночи (все равно — естественных, астрономических или созданных для обезьян искусственной сменой периодов освещения) также создает в коре мозга условный рефлекс на время. Когда, например, с режима двух «дней» и двух «ночей» в течение суток Щербакова перевела обезьян на нормальный, «диктуемый солнцем» режим, то даже при отсутствии каких-либо раздражителей, действовавших при обстановке извращенного ритма, в коре мозга все же сохранялись временные связи, ранее образованные на длительность периодов освещения и затемнения.

Я должен оговорить, что рисуемое здесь представление нуждается еще в экспериментальной проверке путем опытов на животных с разрушенной корой мозга, а также путем изучения влияния различных компонентов обстановки измененного режима суток на кривую суточной периодики после возвращения к нормальному режиму. Вплоть до проведения этих опытов все вышесказанное должно рас­сматриваться как гипотеза, хотя, на мой взгляд, и весьма вероятная.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".