.

Живой организм как кибернетическая система

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
1 1179
Скачать документ

План

1. Живой организм как кибернетическая система. Биологические ритмы 3
2. Нижняя поверхность полушария, главные борозды и извилины. Локализация функций связанных с первой сигнальной системой 9
3. Орган вкуса. Филогенез. Проводящий путь 12
Литература 18

1. Живой организм как кибернетическая система. Биологические ритмы

Жизнь во всей ее полноте представляет собой совокупность биосистем различных уровней организации. Живой может быть названа динамическая система, которая активно воспринимает и преобразует молекулярную информацию с целью самосохранения.
Выделяют следующие уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.
По современным представлениям, жизнь представляет собой прежде всего кибернетическую систему. При этом выделяют несколько уровней управления живыми системами: субклеточный, клеточный, организменный и уровень оперативного и стратегического управления организмом.
Совокупность всех живых организмов Земли представляет собой биосферу. Учение о биосфере было разработано В.И. Вернадским. Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что в ее пределах проявляется геологическая деятельность всех живых организмов. Специфическая черта биосферы как особой оболочки Земли – непрерывно происходящий в ней круговорот веществ, регулирующий деятельность живых организмов. Получая энергию извне – от Солнца, биосфера является открытой системой.
Согласно Вернадскому, живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой сложную систему преобразования энергии солнечных лучей в энергию геохимических процессов. Результатом деятельности живых организмов являются кислород в земной атмосфере, почва, образование осадочных горных пород – мела, известняка и т.д. Таким образом, живые организмы служат мощным геологическим фактором, преобразующим поверхность нашей планеты.
Общая характеристика нервной системы с точки зрения КИБЕРНЕТИКИ заключается в следующем. Что живой организм – это уникальная кибернетическая машина, способная к самоуправлению. Эту функцию выполняет нервная система. Для самоуправления требуется 3 звена. 1 звено – поступление информации, которое происходит по определенному вводному каналу информации и совершается следующим образом. А). возникающее из источника информации сообщение поступает на приемный конец канала информации – РЕЦЕПТОР. Рецептор – это кодирующее устройство, которое воспринимает сообщение и перерабатывает его в сигнал – АФФЕРЕНТНЫЙ СИГНАЛ, в результате чего внешнее раздражение превращается в нервный импульс. Б).Афферентный сигнал передается далее по каналу информации, каковым является АФФЕРЕНТНЫЙ НЕРВ.
Имеются 3 вида каналов информации, 3 входа в них. Внешние входы –через органы чувств (экстерорецепторы ). Внутренние входы – а) через органы растительной жизни (внутренности) – интерорецепторы. б) через органы животной жизни (сома, собственно тело) – проприорецепторы. 2 звено – переработка информации. Она совершается декодирующим устройством, которое составляют клеточные тела афферентных нейронов нервных узлов и нервные клетки серого вещества спинного мозга, коры и подкорки головного мозга, образующие нервную сеть серого вещества Ц.Н.С. 3вено – управление. Оно достигается передачей эфферентных из серого вещества спинного и головного мозга на исполнительный орган и осуществляется эфферентным каналам, т.е. нервам с эффектором на конце.
Имеются 2 рода исполнительных органов.
1. Исполнительные органы животной жизни – поперечнополосатые, преимущественно скелетные.
2. Исполнительные органы растительной жизни – гладкие мышцы и железы.
Кроме этой кибернетической схемы, современная кибернетика установила общность принципа обратной связи для управления и координации процессов, совершающихся как в современных автоматах, так и в живых организмах. С этой точки зрения в нервной системе можно различать обратную связь рабочего органа с нервными центрами. Когда центры нервной системы посылают эфферентные импульсы в исполнительный орган, то в последнем возникает определенный рабочий эффект (движение, секреция). Этот эффект побуждает в исполнительном органе нервные (чувствительные) импульсы, которые по афферентным путям поступают обратно в спинной и головной мозг и сигнализируют о выполнении рабочим органом определенного действия в данный момент. При взятии рукой предмета глаза непрерывно измеряют расстояние между рукой и целью и свою информацию посылают в виде афферентных сигналов в мозг. В мозгу происходит замыкание на эфферентные нейроны, которые передают двигательные импульсы в мышцы руки, производящие необходимые для взятия ею предмета действия. Мышцы одновременно воздействуют на находящиеся в них рецепторы, беспрерывно посылающие мозгу чувствительные сигналы, информирующие о положении руки в каждый данный момент. Такая двусторонняя сигнализация по цепям рефлексов продолжается до тех пор, пока расстояние между кистью руки и предметом не будет равно нулю, т.е. пока рука не возьмет предмет.
В свете данных кибернетики нервная система характеризуется как система ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ. Не мы слышим, а мы разрешаем себе слышать. Не нам говорят, а мы дозволяем себе услышать говоримое. В нашем усложнённо-простом мире важнее не то, что ты видишь, а как ты видишь (что думаешь об этом).
Ошибки в кибернетической системе организма человека неминуемо ведут к различным болезням. Именно кибернетическая система организма человека отвечает за сохранение его здоровья. Но эту систему нельзя рассматривать в отрыве от сознания человека (нервной системы), т.к. реально сознание и организм человека неразрывны и составляют на практике единое целое.
Таким образом, кибернетическую систему организма человека надо рассматривать как единую (целостную) систему сознание-организм.
Человек, появляясь на свет, мягок и податлив, а когда умирает – негибок и твёрд. Все живые твари, деревья и травы, когда рождаются, податливы и нежны, а когда умирают, становятся сухими и ломкими. (Лао-цзы, стих 76)
Невероятно, но факт … В человеческом организме можно найти различные физические фазы вещества. “Фазовый” портрет организма человека меняется в зависимости от различных факторов: он динамичен, как и сама жизнь. Напряжение в организме человека увеличивает твёрдую фазу, которая может препятствовать как динамике веществ, так и информационной динамике в организме.
Например, такое заболевание, как остеохондроз сильно нарушает работу кибернетической системы организма человека именно за счёт увеличения твёрдой фазы, и это заболевание нельзя лечить однобоко. Опять же, нужен системный, целостный подход.
Называя вещи разными именами их суть не изменишь, меняется только форма. Если рассмотреть функциональную системную организацию человека, то наравне с анатомическими функциональными органами следует рассматривать и чисто информационный (виртуальный) функциональный орган – его устройство обработки информации (УОИ).
Такой вывод неизбежно следует из целостного, системного взгляда на человека. Вся деятельность (активность) человека доказывает, что УОИ у человека есть и он играет огромную роль. Ведь посмотрите, что человек вытворяет: и это благодаря своему УОИ.
До чего ж порой обидно, что хозяина не видно. Вверх, и в темноту, уходит нить … Куклы так ему послушны, что мы верим простодушно, будто куклы ходят сами по себе … И в процессе представленья создаётся впечатленье, будто куклы могут говорить (песня А.Макаревича)
Как ни странно, но во многих, даже сильно упорядоченных системах, нельзя найти “хозяина” (хозяйские нити) или во всяком случае, его не так просто идентифицировать. А между тем этот вопрос остро встаёт в управлении, контроле …
Что касается человека, то целостное представление о нём должно опираться и происходить по двум параллельным каналам: каналу общего и каналу индивидуального. Организм человека – это сложная, открытая и динамическая (непрерывно изменяющаяся) система (а таких в реальном мире большинство), и поэтому, в таких системах “хозяин” может быть не виден без стереоскопического зрения (без зрения по двум каналам или “двумя глазами”).
Это своего рода принцип дополнительности из квантовой физики. Оказывается квантовыми принципами можно с достаточно хорошим приближением моделировать различные процессы в “мире человека”
Старца спросили: “Ты можешь помочь этому человеку?” “Я постараюсь ему не навредить” – ответил он…
Выбирая абсолютную точку отсчёта для измерения параметров, мы всегда будем иметь относительные величины, и наоборот, выбирая относительную точку отсчёта для измерения, мы будем иметь абсолютные величины измеряемых параметров. (закон динамизма)
В медицине, в первую очередь, изучаются открытые, большие и сложные системы (организм человека) в целях сохранения здоровья (целостности, системы). Роль случайных факторов по отношению к системе организма в любом случае несёт то или иное нарушение (соответственно степени), а вот последствия могут быть двоякими: или болезнь, или иммунитет (простая модель).
В медицине случайный фактор действует на систему организма человека, т.е. на кибернетическую систему, это обосновано логикой (это очевидно). Если бы это было не так, человек не был бы человеком). О правдоподобных и конструктивных рассуждениях в медицине. Принцип лаконичности мышления: Сущностей не следует умножать сверх необходимости.
Современный мир – весьма сложный мир. Какое обилие наук? – все они призваны приносить какую-то пользу.
Но не смотря на это, порой трудно разобраться в простых вещах, принять единственно правильное решение. Порой мы очень сильно интересуемся о планетах, которые даже в телескоп то плохо видны, а насущные проблемы не можем решить, потому как просто-напросто – НЕ ЗНАЕМ (или не умеем?). В чём же дело?
Практика и теория – два полюса одной и той же монеты … И опять этот глупый вопрос: Что первично, сознание или материя? А может быть это всё излишние рассуждения?
“. И в моделировании сложных систем это умение (искусство?), быть может, играет первостепенную роль. Быть может стоит призадуматься …
2. Нижняя поверхность полушария, главные борозды и извилины. Локализация функций связанных с первой сигнальной системой

Большой мозг (cerebrum) представляет собой наиболее массивный отдел головного мозга и занимает большую часть полости мозгового черепа Продольная щель большого мозга (fissura Топ gitudinahs cerebn) делит большой мозг на два полушария (hemisphenum cerebn dextrum et sinistrum).
Поверхность полушарий покрыта слоем серого вещества — корой большого мозга — наиболее поздним по развитию и наиболее совершенным отделом нервной системы. Большое количество мозговых извилин (gyri), отделенных одна от другой бороздами (suici), значительно увеличивают площадь полушарий, что принципиально отличает мозг человека от мозга других млекопитающих. Наиболее глубокие борозды делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную.

Рисунок A Основание головного мозга и выход корешков черепных нервов.
1 – обонятельная луковица; 2 – обонятельный тракт; 3 – переднее продырявленное вещество; 4 – серый бугор; 5 – зрительный тракт; 6- сосцевидные тела; 7 – троичный узел; 8 – заднее продырявленное вещество; 9 – мост; 10 -мозжечок; 11 – пирамида продолговатого мозга; 12 – олива; 13 – спинномозговые нервы; 14 – подъязычный нерв; 15 – добавочный нерв; 16 – блуждающий нерв; 17 – языкоглоточный нерв; 18 – преддверно -улитковый нерв; 19 – лицевой нерв; 20 – отводящий нерв; 21 – троичный нерв; 22 – боковой нерв; 23 – глазодвигательный нерв; 24 – зрительный нерв; 25 -обонятельные нервы.
ПОЛУШАРИЯ БОЛЬШОГО МОЗГА у взрослого человека – это наиболее сильно развитая, самая крупная и функционально наиболее важная часть ЦНС. Отделы полушарий прикрывают собой все остальные части головного мозга. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой продольной щелью большого мозга, достигающий большой спайки мозга, или мозолистого тела.
В задних отделах продольная щель впадает в поперечную щель большого мозга, которая отделяет полушария от мозжечка.
На вентральной, медиальной и нижней поверхностях полушарий головного мозга расположены глубокие и мелкие борозды. Глубокие борозды разделяют каждое из полушарий на доли большого мозга. Мелкие борозды отделяют друг от друга извилины большого мозга. Нижняя поверхность, или основание, головного мозга образована вентральными поверхностями полушарий большого мозга, мозжечка и вентральными отделами мозгового ствола.
К задней поверхности зрительного перекреста прилежит серый бугор, нижние отделы которого вытянуты в виде постепенно суживающейся к низу трубки – воронки. На нижнем конце воронки располагается округлое образование – гипофиз. К серому бугру примыкают два белых шарообразных возвышения – сосцевидных тела.
Сзади от зрительных трактов видны два продольных белых валика – ножки мозга, между которыми находится углубление – межножковая ямка. Дно ее образовано задним продырявленным веществом. Еще дальше располагается широкий поперечный валик – мост. Латеральные отделы моста продолжаются в мозжечок, образуя его средние мозжечковые ножки.
Каудальнее моста отделы продолговатого мозга представлены медиально расположенными пирамидами, разделенными друг от друга передней серединной щелью, а латерально – оливами.
Осмотр медиальной поверхности полушарий большого мозга , некоторых деталей мозгового ствола и мозжечка становиться возможным при проведении серединного разреза по продольной щели большого мозга .
Обширная медиальная поверхность полушарий большого мозга нависает над значительно меньшими по размерам мозжечком и мозговым стволом. На медиальной поверхности полушарий, как и на других поверхностях, видны борозды, которые отделяют друг от друга извилины.
Можно выделить особые, присущие только человеку типологические черты. По мнению И.П.Павлова, в их основе лежит степень развития первой и второй сигнальных систем. Первая сигнальная система – это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира.
Восприятие непосредственных сигналов предметов и явлений окружающего мира и сигналов из внутренней среды организма, приходящих от зрительных, слуховых, тактильных и других рецепторов, составляет первую сигнальную систему, которая имеется у животных и человека. Отдельные элементы более сложной сигнальной системы начинают появляться у общественных видов животных (высокоорганизованных млекопитающих и птиц), которые используют звуки (сигнальные коды) для предупреждения об опасности, о том, что данная територия занята и т.д.
3. Орган вкуса. Филогенез. Проводящий путь

Орган вкуса представляют вкусовые почки, имеющие вид эллипсовидных образований, длиной приблизительно 80, а шириной 40 мкм. У человека вкусовые почки, их рецепторный аппарат находятся главным образом на боковых стенках желобовид-ных сосочков, а также на поверхности листовидных сосочков языка и в меньшем количестве — на грибовидных сосочках ив слизистой оболочке надгортанника, задней стенки глотки, мягкого неба.
Воспринимаемые органом вкуса химические раздражения проводятся в виде импульсов по волокнам лицевого и языкогло-точного нервов вначале в ромбовидную ямку к ядрам этих нервов, затем в зрительный бугор и, наконец, в кору парагиппокампальной извилины, где располагается центр вкуса.
Филогенез (от греч. phyle – род, племя и genesis – рождение, происхождение) — понятие, введенное Э. Геккелем в 1866 г. для обозначения изменения в процессе эволюции различных форм органического мира, т.е. видов. Он изучается в единстве взаимообусловленности с индивидуальным развитием организмов – онтогенезом.
Проводящие пути – это совокупность тесно расположенных нервных волокон, соединяющих различные центры головного и спинного мозга, проходящих в определённых зонах их белого вещества и проводящих определённые нервные импульсы.
В спинном и головном мозге выделяют три группы проводящих путей (нервных волокон): ассоциативные, комиссуральные и проекционные.
Проекционные нервные волокна соединяют спинной мозг с головным, ядра мозгового ствола с базальными ядрами и корой полушарий большого мозга (восходящие пути), а также головной мозг со спинным (нисходящие пути).
Нисходящие проводящие пути проводят импульсы от коры полушарий большого мозга и подкорковых центров к ядрам мозгового ствола и двигательным ядрам передних рогов спинного мозга. Эти пути разделяются на две группы: пирамидные и экстрапирамидные. Первые являются главными двигательными путями. Они несут через соответствующие двигательные ядра головного и спинного мозга импульсы из коры полушарий большого мозга к скелетным мышцам головы, шеи, туловища, конечностей. Экстрапирамидные пути – это рефлекторные двигательные пути. Они несут импульсы от подкорковых центров и различных отделов коры к двигательным ядрам черепных и спинномозговых нервов, затем к мышцам, а также другим нервным центрам ствола головного мозга и спинному мозгу.
Нисходящие двигательные пути заканчиваются на периферических мононейронах спинного мозга посегментно, они оказывают существенное влияние на его рефлекторную деятельность.
Главный двигательный, или пирамидный корково-спинномозговой путь представляет собой систему нервных волокон, по которым произвольные двигательные импульсы от гигантопирамидальных невроцитов (пирамидных клеток Беца), расположенных в коре предцентральной извилины (5-ый слой) и околоцентральной дольки, направляются к двигательным ядрам черепных нервов и к передним рогам спинного мозга, а от них к скелетным мышцам. В зависимости от направления и расположения волокон пирамидный путь делится на три части: корково-ядерный путь, идущий к ядрам черепных нервов; латеральный и передний корково-спинномозговые пути, идущие к ядрам передних рогов спинного мозга.
Корково-ядерный путь представляет собой пучок аксонов гигантопирамидальных клеток предцентральной извилины. Этот путь начинается в нижней трети предцентральной извилины и проходит через колено внутренней капсулы, основание ножки мозга. Волокна корково-ядерного пути переходят на противоположную сторону к двигательным ядрам черепных нервов, где заканчиваются синапсами на их нейронах. Аксоны двигательных нейронов указанных ядер выходят из мозга в составе соответствующих черепных нервов и направляются к скелетным мышцам головы и шеи.
Латеральный и передний корково-спинномозговые (пирамидные) пути начинаются от гигантопирамидальных невроцитов предцентральной извилины. Волокна этого пути направляются к внутренней капсуле, проходят через переднюю часть её задней ножки, затем через основание ножки мозга и моста, переходят в продолговатый мозг, образуя его пирамиды. На границе продолговатого и спинного мозга часть волокон корково-спинномозгового пути переходит на противоположную сторону, продолжается в боковой канатик спинного мозга (латеральный корково-спинномозговой путь) и заканчивается в передних рогах спинного мозга синапсами на их двигательных клетках. Таким образом боковой корково-спинномозговой путь лежит в боковом канатике, состоит из нейритов клеток коры противоположного полушария и постепенно истончается, так как в каждом сегменте спинного мозга часть его волокон заканчивается на клетках передних рогов. Этот путь проводит от коры произвольные двигательные импульсы, стимулирующие и тормозные.
Волокна корково-спинномозгового пути, не переходящие на противоположную сторону на границе продолговатого мозга со спинным, спускаются вниз в составе переднего канатика спинного мозга, образуя передний корково-спинномозговой путь. Эти волокна посегментно переходят на противоположную сторону через белую спайку спинного мозга и заканчиваются синапсами на двигательных невроцитах (мотонейронах) передних рогов противоположной стороны спинного мозга. Аксоны клеток передних рогов выходят из спинного мозга в составе переднего корешка и иннервируют скелетные мышцы. Итак, все пирамидные пути являются перекрещёнными.
Представляет интерес, что корково-спинальные пути оканчиваются на мотонейронах спинного мозга лишь у человека и приматов, в то время как у субприматов, а иногда и у приматов между ними включается вставочный нейрон.
При поражении пирамидных путей рефлекторные механизмы спинного мозга растормаживаются, наблюдается усиление рефлексов спинного мозга и тонуса мышц, выявляются защитные рефлексы, а также рефлексы, которые в норме наблюдаются только у грудных детей. Поражение пирмидных путей приводит к развитию центральных параличей или парезов.
ЭКСТРАПИРАМИДАЛЬНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ.
Экстрапирамидные пути у млекопитающих и человека являются морфологической основой, по которой проводятся безусловные рефлексы, регулирующие тонус скелетных мышц и осуществляющие их непроизвольную автоматическую иннервацию. При поражении этих путей возникают различного рода гиперкинезы, акинезы.
Экстрапирамидные проводящие пути являются филогенетически более старыми, чем пирамидные. Они имеют множество связей с клетками и ядрами ствола мозга и с корой большого мозга, которая контролирует и управляет экстрапирамидной системой. В связи с этим общим началом экстрапирамидных путей можно считать кору полушарий большого мозга, а местом, где они оканчиваются, – ядра мозгового ствола и передних рогов спинного мозга. Влияние коры полушарий большого мозга осуществляется через ряд образований: мозжечок, красные ядра, ретикулярную формацию, связанную с таламусом и полосатым телом через вестибулярные ядра.
Экстрапирамидные пути разделяют на три части: корковые, стриопаллидарные и трункоспинальные пути.
Корковые экстрапирамидные пути слагаются из нервных волокон, идущих от клеток корковых двигательных центров к образованиям экстрапирамидной системы. Здесь можно выделить следующие пути: корково-таламические, корково-гипоталамические, корково-мостовые, корково-красноядерные и корково-покрышечные.
Стриопаллидарные пути представлены нейритами клеток, залегающими в подкорковых базальных ядрах (в полосатом теле – в хвостатом ядре, бледном шаре, скорлупе); эти пути идут к ядрам таламуса, гипоталамуса, красного ядра, чёрного вещества. Анатомически указанные нейриты образуют три основных эфферентных пучка: чечевицеобразная петля, чечевицеобразный пучок и субталамический пучок.
Трункоспинальные пути образуются нервными проводниками, идущими от ядер среднего, промежуточного и продолговатого мозга к двигательным ядрам спинного мозга и черепных нервов, в составе следующих анатомически обособленных двигательных путей.
Одной из функций красного ядра является поддержание мышечного тонуса, необходимого для непроизвольного удержания тела в равновесии. От красного ядра нервные импульсы направляются в двигательные ядра передних рогов спинного мозга (красноядерно-спинальный путь). Он начинается из среднего мозга (от красного ядра), спускается по боковому канатику противоположной стороны спинного мозга и оканчивается на двигательных нейронах передних рогов. Этот путь несёт непроизвольные двигательные импульсы, он имеет важное значение для экстрапирамидного обеспечения движений.
Покрышечно-спинномозговой путь начинается от ядер покрышки четверохолмия и заканчивается у клеток передних рогов шейных сегментов, устанавливает связи экстрапирамидной системы, а также подкорковых центров зрения и слуха с шейной мускулатурой; таким образом он связан со слуховыми и зрительными восприятиями.
Оливоспинномозговой путь присутствует в шейных сегментах спинного мозга; начинается от нейронов оливы и заканчивается на клетках передних рогов.
Спинно-ретикулярный путь идёт от ретикулярной формации ствола головного мозга к мотонейронам спинного мозга, осуществляет большое влияние на функции спинного мозга.
Задний продольный пучок начинается от ядра Даркшевича и заканчивается посегментно у мотонейронов спинного мозга. Имеет связи со всеми ядрами глазодвигательных нервов и вестибулярного нерва. Обеспечивает одновременность поворота глазных яблок и головы, содружественность движений глазных яблок. Этот пучок называют также пучком Шютца.
Медиальный продольный пучок лежит в переднем канатике и состоит как из нисходящих, так и восходящих волокон; берёт начало и оканчивается на ядрах ствола мозга и на клетках передних рогов; иннервирует мышцы шеи. Пучок представляет собой очень древнюю систему волокон, которая у низших позвоночных служит важнейшим ассоциационным путём головного мозга.
Все эти проводящие пути функционально объединяют организм в единое целое и обеспечивают согласованность его действий.
Литература

1) М.М. Курепина и Г.Г. Воккен «Анатомия человека» («Просвещение», Москва, 1979 год)
2) М.Р. Сапин и З.Г. Брыксина «Анатомия и физиология детей и подростков» («Academa», Москва, 2000 год)
3) Л.О. Бадалян «Невропатология» («Просвещение», Москва, 1987 год)
4) Е.А. Воробьёва, А.В. Губарь, Е.Б. Сафьянникова «Анатомия и физиология» («Медицина», Москва, 1987 год)

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020