» » Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії

Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії

Нервова система функціонує завдяки взаємодії двох процесів – збудження і гальмування. Обидва є формою діяльності всіх нейронів. Збудження — це період активної діяльності організму. Зовні воно може проявлятися як завгодно: наприклад, скорочення м'язів, виділення слини, відповіді учнів на уроці та ін. Збудження завжди дає тільки електронегативний потенціал у зоні збудження тканини. Це його показник. Гальмування — прямо протилежний процес. Цікаво звучить те, що гальмування і викликається збудженням. При ньому нервове збудження тимчасово припиняється або слабшає. При гальмуванні потенціал электроположительный. Поведінкова діяльність людини заснована на виробленні умовних рефлексів (УР), збереженням їх зв'язків і перетворень. Це стає можливим тільки при існування збудження і гальмування.


Переважання збудження або гальмування створює свою домінанту, яка може охоплювати великі ділянки мозку. Що відбувається спочатку? На початку збудження збудливість кори великих півкуль підвищується, що пов'язано з ослабленням процесу внутрішнього активного гальмування. Надалі ці силові нормальні взаємини змінюються (виникають фазові стани) і розвивається гальмування.

Для чого потрібно гальмування

Якщо в силу якихось причин втрачається життєве значення якогось умовного подразника, гальмування скасовує його дію. Воно захищає таким чином клітини кори від дії подразників, які перейшли в категорію руйнують і стали шкідливими. Причина виникнення гальмування полягає в тому, що будь-який нейрон має свій ліміт працездатності, за межами якого настане гальмування. Воно носить охоронний характер, тому що захищає нервові субстрати від руйнування.


Види гальмування

Гальмування умовних рефлексів (ТУР) ділять на 2 види: зовнішнє і внутрішнє. Зовнішнє називають також вродженим, пасивним, безумовним. Внутрішнє – активним, придбаним, умовним, його основна особливість – вроджений характер. Вродженість безумовного гальмування означає, що для його появи не треба його спеціально виробляти і стимулювати. Процес може виникати в будь-якому відділі ЦНС, у тому числі і в корі. Рефлекс позамежного гальмування безумовний, тобто вроджений. Його виникнення не пов'язане з рефлекторною дугою кола, що гальмується рефлексу і знаходиться за її межами. Умовне гальмування виробляється поступово, в процесі освіти УР. Вона може виникати тільки в корі головного мозку. Зовнішнє гальмування ділиться, у свою чергу, на індукційне і позамежне гальмування. До внутрішнього виду відносяться угасательное, запаздывательное, дифференцировочное гальмування і умовний гальмо.

Коли виникає зовнішнє гальмування

Зовнішнє гальмування виникає під дією сторонніх до працюючого умовного рефлексу подразників. Вони перебувають поза досвіду роботи даного рефлексу, спочатку вони можуть бути новими і сильними. У відповідь на них утворюється спочатку орієнтовний рефлекс (або його ще називають рефлексом на новизну). У відповідь на нього виникає збудження. А вже потім воно гальмує існуючий УР до тих пір, поки цей сторонній подразник не перестане бути новим і не зникне.
Такі сторонні подразники швидше всього гасять і гальмують нещодавно утвердилися молоді УР зі слабкими усталеними зв'язками. Міцно вироблені рефлекси гасяться повільно. Угасательное гальмування може виникати і у разі підкріплення умовного сигнального подразника безумовним.

Вираз стану

Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
Позамежне гальмування в корі головного мозку виражається настанням сну. Чому так відбувається? Увага послаблюється при одноманітності, і психічна активність мозку знижується. М. В. Виноградов також вказував, що монотонність веде до швидкого нервового виснаження.

Коли виникає позамежне гальмування

Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
Воно розвивається тільки при подразники, що перевищують межу працездатності нейронів - надсильні або кілька несильних подразників із сумарною активністю. Це можливо при тривалому їх впливу. Що відбувається: тривале нервове збудження порушує існуючий «закон сили», який свідчить, що чим сильніше умовний сигнал, тим сильніше виявляється дуга рефлексу. Тобто йде спочатку підстьобування процесу. А вже далі умовно-рефлекторна реакція з подальшим наростанням сили поступово йде на спад. Після перешагування меж нейрона вони вимикаються, оберігаючи себе від виснаження і руйнування. Отже, подібне позамежне гальмування виникає при наступних умовах:
  • Дія звичайного подразника протягом тривалого часу.
  • Сильний подразник діє протягом короткого часу. Позамежне гальмування може розвинутися і при несильних подразники. Якщо вони діють одночасно, або збільшується їх частота.
  • Біологічне значення безумовного позамежного гальмування зводиться до того, що виснаженим клітинам головного мозку надається перепочинок, відпочинок, в якому вони гостро потребують, для їх подальшої активної діяльності. Нервові клітини природою задумані як високоінтенсивні для діяльності, але вони також і самі швидко утомляющиеся.

    Приклади

    Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
    Приклади позамежного гальмування: у собаки виробили, наприклад, слюнный рефлекс на слабкий звуковий подразник, а потім стали його поступово збільшувати по силі. Нервові клітини аналізаторів порушені. Збудження спочатку збільшується, про це буде говорити кількість виділеної слини. Але таке зростання спостерігається тільки до певної межі. У якийсь момент навіть дуже сильний звук слини не викликає, вона не буде виділятися зовсім. Граничне збудження змінилося гальмуванням – ось що це таке. Це позамежне гальмування умовних рефлексів. Та ж картина буде і при дії невеликих подразників, але протягом тривалого часу. Тривалий роздратування швидше призводить до стомлення. Тоді клітини нейронів гальмують. Вираженням такого процесу є сон після переживань. Це захисна реакція нервової системи. Ще приклад: дитина 6 років залучений в сімейну ситуацію, де його сестра ненароком перекинула на себе каструлю з окропом. В будинку піднялася метушня, крики. Хлопчик дуже злякався і після короткого часу сильного плачу раптом глибоко заснув на місці і спав цілий день, хоча потрясіння було вранці. Нервові клітини кори малюка не винесли надмірного напруги – це теж приклад позамежного гальмування.

    Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
    Якщо довго робити одну вправу, потім воно вже не виходить. Коли заняття тривають довго і нудно, наприкінці його учні не будуть відповідати правильно навіть на легкі питання, які без проблем долали спочатку. І це не лінь. Студенти на лекції починають засипати монотонного голосу лектора чи при голосному його промови. Така інертність коркових процесів говорить про розвиток позамежного гальмування. Для цього й придумані в школі перерви і перерви між парами у студентів. Іноді сильні емоційні сплески у деяких людей можуть закінчитися емоційним шоком, ступором, коли вони стають раптом скутими і тихими. Сім'ї з маленькими дітьми дружина криком вимагає вивести дітей погуляти, діти галасують, кричать і стрибають навколо глави сімейства. Що буде: він ляже на диван і засне. Прикладом позамежного гальмування може послужити і стартова апатія спортсмена перед виступом на змаганнях, що негативно позначиться на результаті. За своєю природою це гальмування пессимальное. Позамежне гальмування виконує захисну функцію.

    Чому залежить працездатність нейронів

    Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
    Межа збудливості нейронів – не є константа. Ця Величина мінлива. Вона знижується при перевтомі, виснаженні, хвороби, старості, дії отруєння, гипнотизации і т. д. Позамежне гальмування залежить також від функціонального стану ЦНС, від темпераменту і типу нервової системи людини, його рівноваги гормонів та ін. тобто сила подразника для кожної людини індивідуальна.

    Види зовнішнього гальмування

    Головні ознаки позамежного гальмування: апатія, сонливість і млявість, далі свідомість порушується по типі сутінкового, підсумком стає втрата свідомості або сон. Крайнім вираженням гальмування стає стан ступору, ареактивности.

    Індукційне гальмування

    Індукційне гальмування (постійний гальма), або негативна індукція - у момент прояву якої-небудь діяльності раптом виникає домінуючий подразник, він сильний і пригнічує прояв поточної діяльності, тобто індукційне гальмування характеризується припиненням рефлексу.
    Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
    Прикладом може стати випадок, коли піднімає штангу спортсмена фотографує репортер і його засліплює спалах штангіста – він припиняє в той же момент підйом штанги. Окрик вчителя на деякий час зупиняє думка учня – зовнішній гальма. Тобто, по суті, виник новий, вже більш сильний рефлекс. У прикладі з окриком вчителя в учня виникає оборонний рефлекс, коли школяр зосереджується для подолання небезпеки, і тому він є більш сильним.
    Позамежне гальмування: поняття, нормальна фізіологія, рефлекси і механізм дії
    Інший приклад: у людини боліла рука і раптом додалася зубний біль. Вона пересилить ранку на руці, тому що зубний біль – більш сильна домінанта. Таке гальмування називається індукційним (основа в негативній індукції), воно постійно. Це означає, що воно буде виникати і не слабшати ніколи, навіть при повторенні.

    Згасаючий гальма

    Ще один різновид зовнішнього гальмування, що виникає у вигляді пригнічення УР на умовах, які призводять до виникнення орієнтовною реакції. Ця реакція тимчасова, і причинне зовнішнє гальмування на початку досвіду перестає діяти пізніше. Тому і назва така – згасаючий. Приклад: людина чимось зайнятий, і стукіт у двері викликає у нього спочатку орієнтовну реакцію "хто там". Але якщо він повторюється, людина перестає на нього реагувати. При попаданні в якісь нові умови людині спочатку важко зорієнтуватися, але, звикаючи, він вже не гальмує при виконанні роботи.

    Механізм розвитку

    Механізм позамежного гальмування полягає в наступному - з стороннім сигналом в корі мозку з'являється новий осередок збудження. І він при монотонності поточну роботу умовного рефлексу пригнічує за механізмом домінанти. Що це дає? Організм екстрено пристосовується до умов навколишнього і внутрішнього середовища і стає здатним до іншої діяльності.

    Фази позамежного гальмування

    Фаза Q – початковий гальмування. Людина поки тільки завмер в очікуванні подальших подій. Можливо, що надійшов сигнал зникне сам по собі. Фаза Q2 - це фаза активного реагування, коли людина активна і цілеспрямована, реагує на сигнал адекватно і вживає заходів. Зосереджений. Фаза Q3 – позамежне гальмування, сигнал продовжився, рівновага порушена, і на зміну збудженню прийшло гальмування. Чоловік паралізований і млява. Роботи вже немає. Він стає неактивним і пасивним. При цьому він може почати робити грубі помилки або просто "вимикається". Це важливо враховувати, наприклад, розробникам систем аварійної сигналізації. Надмірно сильні сигнали викличуть тільки гальма у оператора замість активної роботи і прийняття екстрених заходів. Позамежне гальмування захищає нервові клітини від виснаження. У школярів таке гальмування настає на уроці, коли вчитель пояснює навчальний матеріал з самого початку дуже гучним голосом.

    Фізіологія процесу

    Фізіологія позамежного гальмування складається іррадіацією, розлиттям в корі головного мозку гальмування. При цьому задіяно більшість нервових центрів. Порушення змінюється гальмуванням на самих значних його ділянках. Саме позамежне гальмування – це фізіологічна основа первісного відволікання, а потім гальмівний фази стомлення, наприклад в учнів на уроці.

    Значення зовнішнього гальмування

    Значення позамежного і індукційного (зовнішнього) гальмування різне: індукція завжди пристосувальна, адаптивна. Вона пов'язана з реагуванням людини на найсильніший зовнішній чи внутрішній подразник на даний момент часу, чи то голод, чи біль. Така адаптація найбільш важлива для життя. Щоб відчути різницю між пасивним і активним гальмуванням, ось такий приклад: кошеня легко зловив пташеня і з'їв. Виробився рефлекс, він починає кидатися на будь-яку дорослу птицю в тій же надії зловити. Це не вдається - і він переключається на пошук видобутку іншого роду. Набутий Рефлекс активно гаситься. Величина межі працездатності нейронів навіть для тварин одного виду не збігається. Як і у людей. У тварин зі слабкою ЦНС, старих і кастрованих тварин він низький. Зниження його відзначено і у молодих тварин після тривалих дрессировок. Отже, позамежне гальмування призводить до заціпеніння тварини, захисна реакція гальмування робить його непомітним в разі небезпеки – це біологічний сенс цього процесу. Буває також у тварин, що мозок при такому гальмуванні вимикається майже повністю, призводячи навіть до уявної смерті. Такі тварини не прикидаються, найсильніший страх стає сильним стресом, і вони справді уявно вмирають.
    9