Тканини.

Клітини утворюють тканини. Тканина - сукупність клітин та міжклітинної речовини, подібних за будовою, функціями, які мають спільне походження. В організмі людини за морфологічними і фізіологічними розрізняють 4типи тканин: епітеліальна, сполучна, м’язова, нервова. Причина відмінностей між тканинами полягає в тому, що їх клітини структурно спеціалізовані для виконання певних функцій, необхідних організму.

Епітеліальна тканинавкриває поверхню тіла, внутрішні органи, вистеляє порожнисті органи травної, дихальної, сечостатевої систем, утворює залози. Входить до складу майже всіх органів, зумовлюючи специфіку їхньої будови і функцій. За функціями поділяють епітеліальні тканини на покривні і залозисті.

Особливості будови:

- межуюче положення, пошарова будова і розташування пластами. Покривний епітелій утворює суцільні пласти, які складаються з одного або багатьох шарів клітин, щільно прилеглих один до одного. Пласт епітеліальних клітин лежить на базальній мембрані - тоненькому щільному шарі міжклітинної речовини, яку виділяють як епітеліальні клітини, так і тканини, розташовані під нею (сполучні). Базальна мембрана відмежовує епітелій від сполучної тканини, виконує бар’єрну функцію і забезпечує живлення епітелію за рахунок судин пухкої сполучної тканини шляхом дифузії. Епітелій не містить кровоносних судин (за невеликим винятком);

- складається майже виключно з клітин, міжклітинна речовина в епітеліальних тканинах розвинена слабко;

- клітини епітелію - епітеліоцити - полярні, мають апікальну частину, спрямовану на зовні, і внутрішню -базальну. На зовнішній частині можуть знаходитися джгутики, війки, мікроворсинки тощо.

- оскільки клітини епітелію займають межове положення, вони часто пошкоджуються і тому в них добре розвинена здатність до регенерації.

Згідно морфофункціональної класифікації епітеліальні тканини поділяються на одношарові і багатошарові. Одношаровий епітелій поділяють на однорядний та багаторядний. За формою клітин епітелій розрізняють плоский, кубічний, призматичний. багатошаровий епітелій поділяють на плоский зроговілий, плоский незроговілий і перехідний.

Залозистий епітелій утворює залози, різні за формою, розташуванням і функціями. Епітеліальні клітини залоз синтезують і виділяють речовини - секрети. Залози можуть бути одноклітинні (бокаловидні клітини кишкового епітелію, які виділяють слиз) або багатоклітинні (наприклад, слинні залози).

Епітелій розвивається в людини дуже рано, починаючи з 3-4 тижня ембріонального розвитку. Джерелом походження епітелію є всі три зародкові листки: екто-, ендо-, і мезодерма.

Особливості сполучних тканин, або тканин внутрішнього середовища полягають в тому, що до їх складу входять:

- аполярні клітини;

- значна частина міжклітинної речовини. У певних різновидах консистенція цієї речовини різна, від рідкої(як у крові), аж до щільної (як у кістки). У міжклітинній речовині завжди присутня значна кількість сполучнотканинних волокон.

За своїми функціями сполучні тканини поділяються на дві групи:

- тканини з переважно трофічними і захисними функціями (кров і лімфа, ретикулярна тканина і ендотелій);

- тканини переважно з сполучними і опорними функціями (власне сполучна тканина, хрящова і кісткова тканини).

Розрізняють власне сполучну тканину, скелетні, кров, лімфа.

Основна властивість м’язової тканини - скоротливість. М’язові тканини становлять близько 45% маси тіла дорослої людини. Побудовані з клітин видовженої форми, в яких містяться спеціальні органели - міофібрили, які забезпечують процес скорочення, завдяки чому і відбувається рух(кровообіг, пересування їжі в травному тракті, робота серця, переміщення організму або його частин у просторі). Розрізняють поперечно-посмуговану (забезпечує рух кісток у суглобах), гладеньку (здійснює рух внутрішніх органів -кишечнику, шлунка), серцеву м’язову тканину (виконує важливу функцію скорочення серця).

Нервова тканина володіє такими високоспеціалізованими властивостями, як подразливість і провідність. Вона виконує функції сприймання, переробки, збереження і передачі інформації, що поступає від зовнішнього середовища і від внутрішніх органів, забезпечує регуляцію і узгодження діяльності всіх систем організму. Складається нервова тканина з нервових клітин - нейронів і нейроглії. У нейроні виділяють тіло і відростки. Розміри тіла нейрона коливаються від 4 до 130мкм. Форма клітин різна - округла, багатокутна, овальна. Нервова клітина оточена плазматичною мембраною, яка здатна сприймати зовнішні подразнення, проводити збудження, забезпечувати обмін речовин між клітиною і оточуючим середовищем. Цитоплазма нейрона (нейроплазма) містить одне ядро з одним або кількома ядерцями, загальні органели, включення і спеціальні органели. У нервовій клітині добре розвинута гранулярна ендоплазматична сітка, яка під світловим мікроскопом має вигляд своєрідної смугастості, яку називають тигроїдом, або субстанцією Нісля, а також комплекс Гольджі, мітохондрії. Спеціальні органели у вигляді тоненьких ниток - нейрофібрили утворюють щільну сітку в тілі нейрона, а у відростках розташовані поздовжньо. Складаються з пучків мікротрубочок і нейрофіламентів, які беруть участь в транспорті різних речовин. У нейроплазмі можуть бути включення вуглеводів (глікоген), пігменти (меланін) та секрети (в нейросекреторних клітинах). Нейроглія забезпечує функціонування нейронів. Здійснює опорну, трофічну, секреторну і захисну функції. Представлена клітинами різної форми, які супроводжують нейрони.

3. Статеві клітини людини.

Чоловічі статеві клітини - сперматозоїди розвиваються в чоловічих статевих залозах - сім’яниках (яєчках), а жіночі яйцеклітини - в жіночих статевих залозах - яєчниках Процес утворення сперматозоїдів називається сперматогенезом, а процес утворення яйцеклітин - овогенез.

Сперматогенез розпочинається у період статевого дозрівання і продовжується доти, поки зберігається статева активність організму. Він складається з періодів, які здійснюються в звивистих сім’яних канальцях сім’яників по досягненню статевої зрілості:

Сім’яник - парний овальний орган, розміщений у мшонці, вкритий оболонкою і розділений сполучнотканинними перегородками на часточки(по 250-300 в кожному сім’янику) У кожній часточці знаходиться по 1-2 звивистих сім’яних канальці, довжиною від 30 до 70см. Сім’яні канальці починаються сліпо на периферії сім’яника, а другим кінцем переходять у прямі канальці, які впадають у сітку яєчка. Виносні канальці (15-20) виходять із сітки яєчка і впадають у протоку придатка сім’яника.

Стінка звивистого канальця має два основні шари: внутрішній -сперматогенний епітелій і зовнішній- сполучнотканинний. Між ними знаходиться базальна мембрана. В звивистих канальцях знаходяться два види клітин - підтримувальні і сперматогенні, що знаходяться на різних стадіях розвитку. Починаючи від периферії канальця і до його просвіту, можна виділити зони, які відповідають періодам сперматогенезу:

- розмноження, де мітотично діляться сперматогонії - чоловічі статеві клітини;

- росту, де частина сперматогоній збільшуючись в розмірах, перетворюється в сперматоцити 1 порядку. Друга їх частина продовжує ділитися, завдяки чому кількість їх не зменшується;

- дозрівання, в якій здійснюються 2 послідовні поділи мейоза. Після першого поділу утворюються 2 сперматоцити ІІ порядку, а після другого поділу - 4 сперматиди з гаплоїдним набором хромосом;

- формування статевих клітин - сперматиди перетворюються в зрілі сперматозоїди.

Сперматозоїд складається з головки, шийки і хвоста. У головці знаходиться ядро з гаплоїдним набором хромосом (22 аутосоми і 1 статева хромосома). На передній частині головки знаходиться акросома -видозмінена частина комплексу Гольджі з ферментами, які здатні розчиняти оболонку яйцеклітини при заплідненні. Хвіст сперматозоїда містить скоротливі елементи, які забезпечують рух сперматозоїда, мітохондрії.

У сполучнотканинному шарі звивистого канальця сім’яника містяться клітини, які своїм скороченням сприяють виведенню сперматозоїдів у прямі канальці. З прямих канальців чоловічі статеві клітини потрапляють у сітку яєчка, а відтак у придаток яєчка, де вони зберігаються певний час.

Під час статевого акту сперматозоїди разом з секретом додаткових статевих залоз через сечостатевий канал виводяться в жіночі статеві органи. В 1 мл сперми міститься до 100млн. сперматозоїдів. Це рухливі клітини, швидкість їх руху по канальцям яєчка складає біля 3, 5мм в хвилину. В жіночих статевих органах сперматозоїди зберігають життєздатність протягом 1-2 діб. Вони рухаються в сторону яйцеклітини, що обумовлено хемотаксисом.

О вогенез відбувається в яєчниках - парних органах овальної форми, що містяться в малому тазу, по обидва боки від матки, нижче маткових труб. Яєчники покриті одношаровим епітелієм, під яким розміщена товста сполучнотканинна (білкова) оболонка. У яєчнику розрізняють речовини:

- поверхневу кіркову, яка складається з сполучної тканини, в якій є фолікули - утвори з незрілими жіночими статевими клітинами, що оточені фолікулярним епітелієм. Жіноча статева клітина може знаходитися на різних стадіях розвитку. При їх рості і дозріванні відповідно росте фолікул, збільшуючись в розмірах;

- мозкову, яка утворена сполучною тканиною, в якій розташовані кровоносні судини і нерви.

В овогенезівиділяють 3 періоди:

- розмноження - протягом якого первинні статеві клітини овогонії багаторазово мітотично діляться. У людини в яєчнику закладається близько 400 тис. овогоній. До моменту народження дівчинки розмноження овогоній припиняється;

- росту - після поділу овогонії перетворються в овоцити І порядку. Кожний овоцит, оточений шаром клітин епітелію, утворює первинний фолікул;

- дозрівання - відбуваються два поділи мейозу. Під час першого поділу овоцит 1 порядку ділиться і утворюється велика клітина - овоцит ІІ порядку і маленька клітина - редукційне тільце. При цьому фолікули ростуть - фолікулярний епітелій розростається за рахунок розмноження фолікулярних клітин, утворюється порожнина, заповнена фолікулярною рідиною, в якій містяться жіночі статеві гормони(естрогени). Первинний фолікул перетворюється у вторинний фолікул, який містить овоцит, у якому ще не завершився перший поділ мейозу. У процесі росту вторинний фолікул збільшується в розмірах і в ньому нагромаджується більше фолікулярної рідини. Він перетворюється на зрілий фолікул з багатошаровою оболонкою, яка складається з зовнішнього сполучнотканинного шару і внутрішнього - епітеліального (зернистого). На яйценосному горбику, що складається також з клітин фолікулярного епітелію, знаходиться овоцит ІІ, оточений блискучою зоною і променистим вінком, сформованим фолікулярними клітинами. Зрілий фолікул, збільшуючись в розмірах, починає виступати над поверхнею яєчника. Дальше збільшення об’єму міхурця (зрілого фолікулу), переповненого фолікулярною рідиною, приводить до розтягання і стоншення його оболонки з наступним її розривом і випадання овоцита в черевну порожнину. Залишки зрілого фолікула (сполучнотканинний і внутрішній шар) формують тимчасову додаткову ендокринну залозу - жовте тіло, яка виробляє гормон прогестерон, що створює в організмі умови для розвитку і виношування плоду.

Процес виходу овоцита з яєчника називається овуляцією. У статевозрілої жінки в нормі овуляція відбувається раз в 28 днів. З черевної порожнини овоцит потрапляє в маткову трубу - яйцепровід, де здійснюється другий поділ мейозу. Під час 2 поділу мейозу овоцит ІІ порядку ділиться і утворюється зріла яйцеклітина, готова до запліднення, і друге редукційне тільце. Вважають, що другий поділ мейозу завершується під час проникнення сперматозоїда в овоцит ІІ порядку. Таким чином, під час овогенезу утворюється гаплоїдні клітини - одна яйцеклітина і три редукційні тільця, які розсмоктуються. Більшість овоцитів, які містяться в яєчнику новонародженої дівчинки гине. Протягом життя жінки дозріває всього лише 400-500 яйцеклітин. Одночасно у статевозрілої жінки дозріває 1-2 яйцеклітини.

Яйцеклітина людини має кулясту форму, діаметром 120-150 мкм. У клітині є ядро, велика кількість цитоплазми, у якій розташовані органели і включення жовтка, глікоген. Резерв поживних речовин яйцеклітина використовує протягом 12-24 годин з моменту овуляції, після чого незапліднена яйцеклітина гине. Під плазмолемою яйцеклітини знаходяться речовини, які забезпечують утворення непрониклої для сперматозоїдів оболонки запліднення, що забезпечує потрапляння в яйцеклітину не більш як одного сперматозоїда. Зверху плазмолеми знаходиться шар фолікулярних клітин - блискуча (прозора) зона, пронизана мікроворсинками. У блискучій оболонці є канальці, в які проникають відростки фолікулярних клітин, що формують променистий вінок. Фолікулярні клітини захищають яйцеклітину і виділяють жіночі статеві гормони - естрогени.

Лекція 3

Тема: РІСТ І РОЗВИТОК ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

1. Поняття про онтогенез та його періоди.

2. Характеристика передембріонального періоду розвитку.

3. Пренатальний період розвитку.

4. Характеристика постнатального періоду розвитку.

1.Поняття про онтогенез та його періоди

Індивідуальний розвиток організму людини називають онтогенезом. В онтогенезі розрізняють 3 періоди:

-передембріональний - розвиток статевих клітин (гаметогенез),

- пренатальний - від запліднення до народження,

- постнатальний - розвиток після народження людини і до її смерті.

У передембріональному і постнатальному розвитку людини важливу роль відіграє статева система. До чоловічої статевої системи належать чоловічі статеві залози - сім’яники (яєчка), придатки яєчка, сім’явиносні шляхи та сім’яний міхурець, простата, цибулино-сечівникова залоза, зовнішні статеві органи.

Жіноча статева система утворює статеві клітини, продукує статеві гормони, а також забезпечує внутріутробний розвиток плоду і секрецію молока. До жіночої статевої системи належать яєчники, яйцепроводи (маткові труби), матка, піхва і зовнішні статеві органи.

Окремі органи і системи дозрівають поступово і завершують свій розвиток у різні періоди життя. Це зумовлено особливостями функціонування дитячого організму. Основними етапами розвитку є ембріональний (внутрішньоутробний) та постнатальний (починається з моменту народження). В ембріональний період закладаються усі органи, тканини, відбувається їх диференціювання. У постнатальний період (період дитинства) продовжують розвиватися органи і системи, відбувається якісна перебудова функцій організму. Для кращого розуміння та систематизації цих процесів розроблені різні варіанти періодизації розвитку дитини. Одна із них, в основі якої лежать морфофункціональні і психологічні критерії (за А.А. Маркосяном) наведена нижче:

Новонароджений (1-10 днів);
Грудний період (10 днів — 1 рік);
Раннє дитинство (1-3 роки);
Перше дитинство (4-7 років);
Друге дитинство (8-12 років — хлопчики, 8-11 років — дівчатка);
Підлітковий період (13-16 років — хлопчики, 12-15 років дівчатка);
Юнацький період (17-21 рік — юнаки, 16-20 років — дівчата;
Зрілий вік — I період — 22-35 років для чоловіків, 21—35 — для жінок;
Зрілий вік — II період — 36-60 років для чоловіків, 35-55 — для жінок;
Похилий вік — 61-74 — для чоловіків, 56-74 — для жінок;
Старечий вік — 75-90 років;
Довгожителі — 90 років і більше.

Кожний віковий період характеризується специфічними особливостями. Тривалість вікових періодів може змінюватися залежно від індивідуальних особливостей дитини та, в значні мірі, від соціальних факторів. Перехід від одного вікового періоду до наступного є переломним етапом індивідуального розвитку, або критичним періодом.

Для педагогів більш зручною є періодизація, побудована на основі педагогічних і соціальних критеріїв:

Немовлячий — до одного року
Передшкільний — з 1 до 3 років;
Дошкільний — з 3 до 6-7 років;
Молодший шкільний — з 6 до 11-12 років;
Середній шкільний — з 11-12 до 15 років;
Старший шкільний — з 15 до 17-18 років.

Варто мати на увазі, що будь-яка періодизація є досить умовною

2.Характеристика передембріонального періоду розвитку

Передембріональний період розвитку організму відбувається в статевих залозах. У статевих залозах утворюються статеві клітини та статеві гормони, які регулюють гаметогенез та інші статеві функції.

3.Пренатальний період розвитку

Розвиток нового організму розпочинається з моменту запліднення - злиття чоловічої і жіночої статевих клітин. Протягом перших 8 тижнів відбуваються основні процеси формування органів, частин тіла. Цей період називають ембріональним (зародковим), а організм майбутньої людини - ембріон (зародок). З 9 тижня, коли починають визначатися основні людські риси, організм називають плодом, а період - плідним.

Пренатальний період триває від запліднення до народження дитини. У ньому виділяють 4 періоди.

1. Запліднення. Відбувається у верхній частині яйцепроводу після овуляції. Яйцеклітина потрапляє в яйцепровід завдяки скороченням війок клітин епітелію, які його вистеляють, і скороченням м’язової оболонки маткової труби. Сперматозоїди досягають верхньої частини яйцепроводу завдяки здатності до руху і хемотаксису. У процесі запліднення розрізняють два етапи: проникнення сперматозоїда через оболонки яйцеклітини; злиття ядер статевих клітин. Сперматозоїд проникає в клітину, коли вона знаходиться в метафазі другого поділу мейозу, блокуючи подальший її поділ. Перед проникненням сперматозоїд виділяє ферменти, які розщеплюють оболонки яйцеклітини. У результаті чого відбувається проникнення головки і шийки сперматозоїда в овоцит П порядку (хвіст відкидається). Після цього відбуваються фізико-хімічні зміни в поверхневому шарі цитоплазми яйцеклітини і утворюється непрониклива оболонка запліднення. У цей же час завершується другий поділ дозрівання, в результаті якого утворюється зріла яйцеклітина і полярне тільце. У заплідненій яйцеклітині відбувається злиття ядер і утворюється одноклітинний зародок - зигота з диплоїдним набором хромосом.

2. Дроблення - це багаторазові мітотичні поділи зиготи на дочірні клітини - бластомери. Відбувається повільно, рівномірно, асинхронно (бо не всі бластомери одночасно діляться) у перший тиждень розвитку зародка. Під час руху зародка по яйцепроводу відбувається одне дробіння на добу. На четверту добу, коли зародок попадає з яйцепроводів у порожнину матки, він складається з 7-12 бластомерів. У цей період дроблення відбувається інтенсивно і на 5-6 добу зародок складається із 107 бластомерів і має діаметр 1мм.

У результаті поділу зиготи утворюється багатоклітинний зародок - бластула - міхурець з порожниною в середині (бластоциста). Стінки цього міхурця утворені клітинами - бластомерами двох видів: світлих дрібних і темних великих. Світлі дрібні утворюють оболонку бластули - трофобласт, темні великі бластомери скупчуються на одному з полюсів бластоцисти під трофобластом і утворюють ембріобласт або зародковий вузлик.

На 7 -8 добу від запліднення відбувається імплантація - процес вростання зародка в слизову оболонку матки, який триває біля 40 год. Клітини трофобласту виділяють ферменти, які руйнують поверхневий шар слизової оболонки матки. Вирости (ворсинки) трофобласта, які формуються, проникають у набряклу слизову оболонку матки, що дуже розростається, безпосередньо контактують із кровоносними судинами материнського організму. Бластоциста втоплюється в імплатаційну ямку і обростає сполучною тканиною, а дефект заростає епітелієм слизової матки.

3. Гаструляція - це період розвитку, коли утворюються зародкові листки, осьові та позазародкові органи. Проходить у дві фази:

1) з утворенням гаструли - дволисткового зародка. Охоплює період з 7 до 14 доби і полягає в утворенні ектодерми і ентодерми.;

2) з утворенням пізньої гаструли - трьохшарового зародка, який має три зародкові листки: ектодерму, ентодерму, мезодерму і осьові органи, що дають початок тканинам і органам організму. Ця фаза розпочинається з 15 дня вагітності

Таким чином, до кінця четвертого тижня внаслідок цілого ряду перетворень формується зародок, довжиною 4-5мм, з характерним розташуванням осьових органів. На верхній поверхні виділяється нервова трубка. Під нервовою трубкою розташована хорда, по бокам якої диференціюються соміти, ще нижче розташована кишка. Зародкові листки і осьові органи дають початок тканинам і органам організму.

4. Гісто- і органогенез - утворення тканин з зародкових листків та утворення органів. Зовнішній зародковий листок дає початок шкірному епітелію і нервовій системі. З мезодерми утворюються сполучні і м’язові тканини, епітелій матки, нирок тощо. Ентодерма утворює кишковий епітелій і залози шлунково-кишкового тракту.

Тимчасовими утворами, які забезпечують життя і розвиток зародка і плоду людини є позазародкові органи: амніон, алантоіс, жовтковий мішок, пуповина і плацента. Вони постачають поживні речовини, здійснюють газообмін, ескрецію продуктів метаболізму плоду, здійснюють гормональний та імунний його захист.

Плід, що розвивається у матці, знаходиться в особливих оболонках, які утворюють ніби мішок, заповнений навколоплідними водами. Ці води дають змогу плоду вільно рухатися у мішку, забезпечують захист плоду від зовнішніх пошкоджень та інфекцій, а також сприяють нормальному перебігу родового акту.

Плацента - це комплекс структур хоріона плоду і слизової оболонки матки, який забезпечує постійний зв'язок між організмом матері і плоду. Кров у плаценті тече повільно, що сприяє кращому обміну між кров’ю, яка тече в судинах ворсинок, тобто кров’ю зародка, і кров’ю матері. Плацента з’єднується з зародком за допомогою пуповини - сполучнотканинного канатика, в якому проходять судини: пуповинна вена і дві пуповинні артерії. Пуповина зовні покривається оболонкою амніону, яка на тілі зародка переходить в його зовнішній покрив. У людини з 3 тижня розвитку формується плацентарний (пуповинний) кровообіг. При цьому кожна ворсинка має судини. Поживні речовини і кисень, проникаючи з крові матері через хоріон і стінку судин ворсинки, попадають в кров плоду. Судини ворсинок з’єднуються в пуповинну вену, яка від плаценти по пуповинному канатику йде до організму плоду, і там кров по судинам розноситься до всіх його органів. Від організму плоду кров йде по двом пуповинним артеріям, які підходячи до плаценти, дають розгалуження до кожної ворсинки. Таким чином, плацента виконує дихальну, видільну функції, з її допомогою здійснюється живлення зародка і плоду. Кров плоду і матері відмежована стінкою кровоносних судин ворсинок плоду, що створює плацентарний бар’єр, який забезпечує захист організму зародка від багатьох шкідливих факторів, що можуть потрапити в кров матері. Однак плацентарний бар’єр проникливий для алкоголю, наркотичних речовин і багатьох лікарських засобів.

Нормальний пренатальний розвиток триває 9 місяців. За цей час із заплідненої яйцеклітини мікроскопічних розмірів розвивається дитина масою 3кг і більше і зростом 50-52см.

4.Характеристика постнатального періоду розвитку

З моменту народження дитини і до смерті в організмі людини відзначаються специфічні особливості будови, біохімічних процесів, функцій в організмі в цілому і окремих його систем, які змінюються в різні періоди життя. Ці зміни зумовлені спадковими факторами, визначаючи до деякої міри етапи розвитку і росту. Проте вирішальне значення для виявлення цих спадкових факторів, формування вікових особливостей мають навчання і виховання, харчування і гігієнічні умови життя, спілкування дитини з людьми, що оточують її, фізична активність та інші фактори, що становлять сутність соціального життя людини. Таким чином, ріст і розвиток організму залежать як від біологічних (генетичних), так і від соціальних (спосіб життя, характер харчування) факторів. Вивчення закономірностей росту і розвитку дітей і підлітків дозволило життєвий цикл людини до досягнення зрілого віку поділити на вікові періоди, які характеризуються специфічними анатомічними і функціональними особливостями. Чітко окреслених меж між цими періодами немає і вони дещо умовні. Проте вичленення таких періодів необхідно, бо діти одного і того ж календарного (паспортного), але різного біологічного віку (вік розвитку) по різному реагують на фізичні навантаження. Критерії такої періодизації включали в себе комплекс ознак, які розцінювались як показники біологічного віку:

1) розміри тіла і органів, маса;

1) " скелетна зрілість" - окостеніння скелету;

2) " зубна зрілість" - прорізування молочних і постійних зубів;

3) ступінь розвитку вторинних статевих ознак;

4) м’язова сила;

5) розвиток залоз внутрішньої секреції.

Виділяють такі періоди:

-новонароджений - 1-10 днів;

- грудний - до 1 року;

- раннього дитинства - від 1 до 4 років;

- першого дитинства - з 4 до 7 років;

- другого дитинства - з 8 до 11років у дівчаток, і до 12 років - у хлопчиків;

- підлітковий - з 13 до 16 років - у хлопчиків. з 12 до 15 - у дівчаток - період статевого дозрівання;

- юнацький вік - з17 до 21 року - у хлопчиків, з 16 до 20 років - у дівчат.

Зрілий вік - з 22 років до 60 - у чоловіків, з 21 до 55 - у жінок; похилий вік - з61 до 74 років - у чоловіків, з 56 до 74років - у жінок; старечий вік - -з 75 до 90 років; довгожителі - понад 90 років.

У процесі індивідуального розвитку існують критичні періоди, які характеризуються підвищеною чутливістю організму, що розвивається, до факторів зовнішнього і внутрішнього середовища. Виділяють такі критичні періоди розвитку:

1) передембріональний;

2) запліднення;

3) імплантація зародка(4-8 доба ембріогенеза);

4) формування зачатків осьових органів - хорди, нервової трубки, первинної кишки і плаценти (3-8 тиждень розвитку);

5) стадія посиленого розвитку головного мозку (20-24 тиждень пренатального періоду розвитку);

6) момент народження дитини і період новонародженості;

7) період раннього і першого дитинства (2-7 років), коли закінчується формування взаємозв’язків між органами та системами органів;

8) підлітковий вік (період статевого дозрівання - у хлопчиків з13 до 16 років, дівчаток - з 12 до 15 років).

При дії несприятливих факторів навколишнього середовища може спостерігатися ретардація - сповільнений розвиток.

Лекція 4

Тема: РІСТ І РОЗВИТОК ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

1. Загальні закономірності росту і розвитку людини.

2. Поняття про показники фізичного розвитку дитини.

1.Загальні закономірності росту і розвитку людини

Після народження дитини розпочинається постнатальний період розвитку людини. У своєму розвитку організм людини проходить три етапи:

- еволюційний - характеризується перевагою розмноження клітин над їх руйнуванням. Триває від моменту народження дитини до 21 років. Показники фізичного розвитку (зріст, маса, розміри окремих частин тіла) у різні періоди еволюційного етапу змінюються по-різному. У віці 1-3 роки, 5-7 років, 12-15 років спостерігається посилений ріст дитини, а між цими періодами - розвиток тканин, органів і в цілому організму;

- стабільний - характеризується зрівноваженістю процесів утворення і руйнування клітин, збереженням маси й розмірів тіла й окремих його частин;

- інволюційний етап - характеризується перевагою руйнівних процесів над утворювальними, а тому спостерігається зменшення маси тіла та його розмірів. На цьому етапі відбувається старіння організму.

До закономірностей розвитку і росту дітей належать:

1. Поступовість і необоротність. Людина в своєму розвитку проходить ряд етапів - один за одним, вдруге повторитися вони не можуть.

2. Надійність біологічної системи - такий рівень регулювання процесів в організмі, коли забезпечується оптимальний перебіг з його екстреною мобілізацією резервних можливостей і взаємозамінності, яка гарантує пристосування до нових умов, і з швидким поверненням до початкового стану.

3. Нерівномірність і безперервність росту і розвитку. Життя дитини - це безперервний процес розвитку. Перші кроки і подальше вдосконалення рухової функції, перші слова дитини і розвиток мовної функції, перетворення дитини в підлітка у період статевого дозрівання, розвиток центральної нервової системи, ускладнення рефлекторної діяльності - це приклади змін в організмі дитини.

Характерною особливістю процесу росту дитячого організму є його нерівномірність і хвилеподібність. Періоди посиленого росту змінюються деяким його уповільненням. Найбільшою інтенсивністю ріст дитини відзначається у перший рік життя і в період статевого дозрівання. Початковий ріст (ріст при народженні) подвоюється до 5 років і потроюється до 15 років. У молодшому шкільному віці довжина тіла збільшується на 4-5см, а в період статевого дозрівання на 6-8 см в рік. Від періоду новонародження і до досягнення зрілого віку довжина тіла збільшується в 3, 5 рази, довжина тулуба - в 3 рази, довжина руки -в 4 рази, довжина ноги - в 5 разів.

Пропорції тіла з віком теж дуже змінюються. Новонароджений відрізняється від дорослої людини відносно короткими кінцівками, великим тулубом і великою головою. З віком ріст голови уповільнюється, а ріст кінцівок прискорюється До початку статевого дозрівання статева різниця в пропорціях тіла відсутня, а в період статевого дозрівання в юнаків кінцівки стають довші, тулуб коротший і таз вужчий, ніж у дівчат. Розрізняють три періоди відмінностей пропорцій між довжиною і шириною тіла: від 4 до 6 років, від 6 до 15 років і від 15 років до дорослого стану. Якщо до початку періоду статевого дозрівання загальний ріст збільшується за рахунок росту ніг, то в період статевого дозрівання - за рахунок росту тулуба.

У період статевого дозрівання відбувається не тільки інтенсивний ріст, а й формування вторинних статевих ознак.

Нерівномірність в процесах розвитку окремих систем організму простежується не тільки зіставленням темпів їхнього росту. Окремі частини фізіологічних систем дозрівають нерівномірно. Наприклад, нервова система функціонує як єдине ціле, але її окремі частини розвиваються і формуються різними темпами і в різні строки. Доцентрова частина нервової системи досить зріла вже при народженні, остаточно дозріває в 6-7 років. А відцентрова остаточно дозріває лише у 23-25 років.

Нерівномірність росту - пристосування, вироблене еволюцією. Бурхливий ріст тіла в довжину на першому році життя пов’язаний із збільшенням маси тіла, а уповільнення росту в наступні роки зумовлене активними процесами диференціювання клітин, тканин, органів.

Розвиток веде до морфологічних та функціональних змін, а ріст - до збільшення маси тканин, органів і всього тіла. При нормальному розвитку дитини обидва процеси тісно взаємозв’язані, але періоди інтенсивного росту можуть не збігатися з періодами інтенсивного диференціювання. Посилене диференціювання зумовлює уповільнення росту. Наприклад, маса головного і спинного мозку в основному наростає до 8-10 років, майже досягаючи маси цих органів у дорослого, а функціональне удосконалення нервової системи відбувається ще протягом тривалого часу. Дозрівання рухового аналізатора настає в 13-14 років, а разом з тим в 15-18 років відбувається подальший інтенсивний ріст і диференціація м’язової тканини.

Нерівномірність розвитку - гетерохронія - дає можливість забезпечити прискорений вибірковий ріст і диференціацію тим структурам і їхнім функціям, які насамперед необхідні організмові на даному етапі онтогенезу. П.К.Анохін висунув вчення про гетерохронію (нерівномірне дозрівання функціональних систем). Функціональні системи дозрівають нерівномірно, включаються поетапно, змінюються, забезпечуючи організмові пристосування в різні періоди онтогенетичного розвитку. Структури, які до моменту народження повинні становити функціональну систему, закладаються і дозрівають вибірково і прискорено. Наприклад, коловий м’яз рота іннервується прискорено і задовго до того, як будуть іннервовані інші м’язи обличчя. Прискореного розвитку зазнає не лише коловий м’яз рота, а й інші м’язи і ті структури центральної нервової системи, які забезпечують акт смоктання. Із всіх нервів руки насамперед і найповніше розвиваються ті, що забезпечують скорочення м’язів -згиначів пальців, які беруть участь у виконанні хватального рефлексу. Такий вибірковий і прискорений розвиток морфологічних утворень, які становлять повноцінну функціональну систему, що забезпечує новонародженому виживання дістав назву системогенезу.

4. Акселерація - прискорення розвитку. Вона характеризується:

- збільшенням довжини тіла і маси новонароджених (за останні 30-40 років на 0, 5-1см і 100-150г);

- збільшення зросту, маси (інших параметрів тіла) дітей і підлітків усіх вікових груп. Сучасна 9-річна дитина має зріст і масу 10-річної дитини 1940 року;

- більш ранню зміну дитячих пропорцій тіла дорослими;

- більш раннє прорізування і заміну молочних зубів постійними (на 1-2роки);

- прискорене окостеніння скелету, зокрема дрібних кісток зап’ястя (на 1-2роки), і більш раннє завершення росту. У 18ст. у чоловіків ріст тривав до 26років, у1940р. - до 21р, а у 1960 - до 18-19р.;

- більш ранню появу (на 1-2роки) перших статевих ознак(у дівчат у 8-9років, у хлопців - у 10 років), більш швидке завершення цього періоду.

Справжня акселерація характеризується прискоренням фізичного розвитку і статевого дозрівання. Спеціальними дослідженнями встановлено, що акселерації фізичного розвитку не завжди відповідає високий рівень психічного розвитку, працездатності і соціальної зрілості. Тому, вчителі повинні вивчати індивідуальні особливості розвитку кожного учня і відповідно добирати форми і методи виховання.

Акселерацію пояснюють дією комплексу факторів, які ще до кінця не вивчені. Зокрема, поліпшенням загальних умов життя, харчування, медичного обслуговування, урбанізацією та інтенсифікацією темпів сучасного життя.

2.Поняття про показники фізичного розвитку дитини

Важливим показником здоров’я дитини є її фізичний розвиток. Для вивчення фізичного розвитку застосовують антропометричні методи дослідження, які дозволяють визначити кількісні і якісні показники розвитку, розробити стандарти фізичного розвитку дітей і підлітків для кожного віку, статі і регіону проживання:

- соматометричні - вимірювання зросту, маси, окружності грудної клітки;

- соматоскопічні - визначення розвитку скелета, форми хребта, грудної клітки, ніг і стопи, постави, розвитку мускулатури і підшкірно-жирової клітковини, ступеня статевого розвитку, появи і зміни зубів;

- фізіометричні - визначення життєвої ємності легень, сили кисті рук, частоти дихання та серцевих скорочень, артеріального тиску та інші).

Вимірювання росту дитини, яка стоїть дозволяє зробити висновок про розвиток її кісткового апарату, яка сидить - про вікові зміни пропорцій тіла. Вимірювання маси тіла дитини свідчить про розвиток її м’язової системи, її угодованості. Вимірювання об’єму грудної клітки і її рухливості при вдиху свідчать про ступінь розвитку дихальних м’язів дитини.

Оцінку фізичного розвитку проводять за допомогою методів стандартів, який передбачає порівняння одержаних результатів із даними, наведеними в таблицях, з урахуванням віку і статі. На основі аналізу одержаних результатів роблять висновок про фізичний розвиток.

У зв’язку з переходом у школах на навчання з 6 років особливо важливого значення набуває проблема шкільної зрілості. Під шкільною зрілістю розуміють ту ступінь морфофункціонального розвитку дитини, яка є достатньою для здійснення складного комплексу пристосувальних реакцій, спрямованих на забезпечення здоров’я в умовах підвищених вимог до організму, пов’язаних із систематичними заняттями, зміною режиму дня тощо. Про шкільну зрілість роблять висновок на основі антропометричних показників функціонального стану різних систем організму, за рівнем розумової працездатності, розвитком мови, моторики, довільної уваги тощо. Використовують найчастіше тест Керна в модифікації Ірасека. Він заключається в тому, що дітям пропонують виконати 3 завдання: намалювати людину, скопіювати фразу із 3 коротких слів і змалювати 10 крапок, розташованих у формі п’ятикутника. за кожне завдання виставляється оцінка.

Найвища - 1 бал, найгірша - 5 балів. У зрілих дітей загальна оцінка складає 3-5 балів, незрілих - 10 і більше. Незрілі діти важче адаптуються до шкільних умов: у них більш низька розумова працездатність, швидка настає втома, більш тривалий адаптаційний період. Це потребує від вчителя здійснення індивідуального підходу в навчально-виховному процесі.

Лекція 5

Тема: БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ, ЗАГАЛЬНИЙ ПЛАН БУДОВИ, ВЛАСТИВОСТІ ТА РОЗВИТОК НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ

1. Значення і розвиток нервової системи. Загальна схема будови нервової системи.

2. Нервова тканина: будова, функції, види нейронів та нейроглії.

3. Поняття про нервові закінчення. Синапси: будова, види, механізми передачі збудження.

4. Поняття про рефлекс, рефлекторну дугу, рефлекторне кільце. Класифікація рефлексів.

1.Значення і розвиток нервової системи. Загальна схема будови нервової системи

Розвиток дитини – це в першу чергу результат розвитку її нервової системи. Щоб зрозуміти процеси росту та розвитку дитини, правильно організувати навчально-вихований процес в школі, необхідно знати будову та функції нервової системи, особливості її розвитку.

Значення нервової системи:

- регулює та координує діяльність всіх органів і систем, забезпечуючи функціонування організму як єдиного цілого;

- здійснює зв’язок між організмом і навколишнім середовищем, забезпечуючи найбільш ефективне пристосування його до змін навколишнього середовища;

- є матеріальною основою психічної діяльності людини.

Нервова система виконує функції сприймання подразнень навколишнього і внутрішнього середовища, їх аналізу та організації відповідних пристосувальних реакцій на ці подразники. Відповідна реакція здійснюється у формі рефлекторних змін діяльності окремих структур організму (фізіологічних функцій) і змін поведінки всього організму. Поведінка є вищою формою пристосування організму до навколишнього середовища.

Структурно нервову систему поділяють на центральну і периферичну.

Центральну нервову систему (ЦНС) утворюють головний мозок і спинний. Вона складається з білої і сірої речовини. Сіра речовина утворена скупченням тіл нейронів, а біла - їх відростками.

Периферична нервова система утворена:

- нервами, які відходять від головного та спинного мозку (12 пар черепно-мозкові нерви та 31 пара спинномозкові);

- нервовими вузлами - скупченнями нервових клітин поза спинним і головним мозком.

Функціонально нервову систему поділяють на:

- соматичну (анімальну) - забезпечує чутливість тіла, іннервує скелетні м’язи, аналізатори;

- вегетативну (автономну) - регулює діяльність внутрішніх органів і вегетативних функцій організму (обмін речовин, дихання, виділення та ін.), іннервує внутрішні органи, залози, кровоносні судини. Її поділяють на дві частини, які діють протилежно: симпатичну і парасимпатичну.

Як у центральній, так і в периферичних відділах НС містяться елементи соматичної і вегетативної її частин, завдяки чому досягається єдність усієї НС.

Розвиток нервової системи дитини - це постійний процес, який розпочинається ще в зародковому періоді і триває протягом усього дитинства і юнацтва.

Нервова система починає формуватися на третьому тижні ембріонального розвитку з дорсальної частини зовнішнього зародкового листка (ектодерми). Проходить стадії: нервової пластинки; жолобка з піднятими краями; замкнутої нервової трубки, по краям якої формується гліальні пластинки; з нижнього відділу нервової трубки утворюється спинний мозок, а з передньої - головний.

У процесі розвитку з переднього відділу нервової трубки утворюються три первинні мозкові пухирі: передній, середній і задній - трипухирна стадія розвитку головного мозку. На 5 тижні ембріонального розвитку чітко видно, що передній і задній міхурі поділені поперечною перегородкою ще на дві частини - стадія п’ятипухирного розвитку. З 1 мозкового пухиря утворюється кінцевий мозок, з 2-го - проміжний, з 3-го - середній, з 4-го - задній (міст і мозочок), з 5-го - довгастий мозок. Всі відділи головного мозку чітко виражені вже на 6 місяці пренатального розвитку плоду. У головному мозку є чотири порожнини, які називаються шлуночками. Вони утворюються з мозкових пухирів. У ділянці півкуль великого мозку формуються два бічні шлуночки, у проміжному мозку - третій шлуночок, у середньому мозку проходить Сільвіїв водопровід, у задньому і довгастому міститься четвертий шлуночок. Із гліальних пластинок формуються спинномозкові та черепні нерви і нервові вузли.

2.Нервова тканина: будова, функції, види нейронів та нейроглії

Нервова тканина складається з нейронів та нейроглії. Нейрон - нервова клітина з відростками, структурна і функціональна одиниця нервової системи.

У нейроні виділяють тіло і відростки. Є два види відростків нейронів:

- аксон - це довгий відросток нейрона, проводить нервовий імпульс від тіла нервової клітини до інших нейронів або робочих органів. У клітині буває він завжди один, закінчується розгалуженнями (нервовими закінченнями) - терміналіями на іншому нейроні або структурі робочого органа. Довжина аксона досягає 1м-1, 5м. Один аксон може контактувати з 5 тис. клітин. Аксон починається від ділянки нейрона, що має форму конуса - аксонного горбика. Це найбільш збудлива частина клітини. Протягом перших 50-100мкм від тіла клітини аксон не покритий мієліновою оболонкою - початковий сегмент аксона, потім ідуть ділянки аксона, покриті мієліновою оболонкою. Від аксона відходять окремі відростки - колатералі;

- дендрити - короткі відростки нейрона, що сильно галузяться, проводять нервовий імпульс до тіла клітин. Мають бокові вирости (шипики), які збільшують їх поверхню і є місцями контактів з іншими нейронами. У нейрона буває один або декілька дендритів. Довжина дендрита може досягати 300 мкм.

За кількістю відростків нейрони поділяють на:

- уніполярні - з одним відростком - аксоном (нейробласти, які зустрічаються лише в ембріональному періоді);

- біполярні - з двома відростками- дендритом і аксоном (в сітківці ока і спіральному ганглії внутрішнього вуха);

- псевдоуніполярні - від тіла відходить один відросток, який Т-подібно галузиться на дендрит і аксон (нейрони спинномозкових вузлів);

- мультиполярн і - мають багато дендритів і один аксон (найбільш розповсюджена група нейронів. Наприклад, нейрони рухових ядер спинного мозку).

За функціональним значенням нейрони поділяють:

- рецепторні (аферентні, чутливі) - сприймають подразнення і трансформують їх у нервові імпульси, передають нервові імпульси до ЦНС;

- асоціативні (вставні, проміжні) передають імпульси від одного нейрона до іншого;

- ефекторні (еферентні, рухові) -передають нервові імпульси від ЦНС до робочих органів (м’яза, залози).

Аферентні нейрони належать до псевдоуніполярних, їх тіла лежать у спинномозкових вузлах. Відросток, який відходить від тіла, Т-подібно ділиться на 2 гілки, одна з яких іде до ЦНС і виконує функцію аксона, а інша підходить до рецепторів і виконує функцію дендрита.

Більшість еферентних і вставних нейронів належать до мультиполярних. Мультиполярні вставні нейрони розташовані в задніх рогах спинного мозку, та в інших відділах ЦНС. Еферентні нейрони розташовані в основному в передніх рогах спинного мозку.

Нейроглія забезпечує функціонування нейронів. Здійснює опорну, трофічну, секреторну і захисну функції. Представлена клітинами різної форми, які супроводжують нейрони. Відростки клітин нейроглії переплітаються між собою і утворюють густу сітку, яка заповнює простір між нейронами та капілярами. Розмір цих клітин у 3-4 рази менший, ніж нервових, а кількість у 10 разів більша. Вони складають 40% об’єму мозку. З віком кількість нейронів зменшується, а нейрогліальних клітин -збільшується. У нейроглії виділяють клітини макроглії (гліоцити) і мікроглії (гліальні макрофаги). До макроглії належать: 1)епендимоцити, які утворюють щільний шар клітин і вистелають спинномозковий канал і шлуночки головного мозку. Виконують секреторну функцію - беруть участь в утворенні спинномозкової рідини; 2) астроцити- невеликі клітини зірчастої форми з численними відростками. Формують опорний апарат центральної нервової системи; 3) олігодендроцити - невеликі клітини з короткими дуже тонкими відростками. Оточують тіла нейронів та їх відростки, беруть участь в утворенні нервових волокон, формуючи їх оболонки. Функції різноманітні - трофічна, ізоляційна. Клітини мікроглії - це дрібні клітини, які виконують функції гліальних макрофагів завдяки своїй здатності до пересування.

Вікові зміни нервового волокна. Різні типи нервових клітин дозрівають в онтогенезі гетерохронно. В ембріональному періоді дозрівають великі аферентні і еферентні нейрони. Дозрівання дрібних клітин відбувається після народження під впливом факторів навколишнього середовища. Окремі частини нейрона дозрівають теж нерівномірно. Аксон функціонує в ембріональному періоді розвитку дитини, а дендрит - після народження. Шипики на дендритах з’являються після народження дитини. Мієлінізація нервових волокон розпочинається на 4 місяці пренатального розвитку. Рухові нервові волокна покриваються мієліновою оболонкою до моменту народження дитини, а чутливі - протягом перших місяців життя дитини. Мієлінова оболонка інтенсивно росте в постнатальному періоді, її ріст веде до збільшення швидкості проведення збудження по нервовому волокну. До 3-річного віку дитини мієлінізація нервових волокон в основному завершується, хоча ріст мієлінової оболонки в довжину і осьового циліндру продовжується і після 3-річного віку.

3.Поняття про нервові закінчення. Синапси: будова, види, механізми передачі збудження

Всі нервові волокна закінчуються кінцевими апаратами - нервовими закінченнями. Нервові закінчення - це кінцеві ділянки нервових волокон, які вступають в контакт з нейронами або тканинами органів.

За функціональним значенням нервові закінчення поділяють на три види.

1. Чутливі або рецепторні (рецептори). Рецептори - це кінцеві розгалуження дендритів чутливих нейронів, пристосовані до сприйняття подразнень, що надходять до організму. Виділяють рецептори:

- екстерорецептори - сприймають подразнення із зовнішнього середовища (рецептори шкіри, порожнини рота, слизової носа тощо),

- інтерорецептори - рецептори, до яких надходять подразнення від внутрішніх органів,

- пропріорецептори - реагують на зміни положення тіла в просторі (рецептори м’язів, сухожиль, зв’язок, суглобових сумок).

Рецептори спеціалізувалися на сприймання подразнень різної природи і трансформування їх у нервові імпульси. Так, дію хімічних подразників сприймають хеморецептори, механічних - механорецептори, зміни температури - терморецептори, тиску - баррорецептори та ін.

2. Рухові і секреторні або ефекторні (ефектори). Рухові нервові закінчення є кінцевими розгалуженнями рухових нейронів у м’язовій тканині і називаються нервово-м’язовими закінченнями. Секреторні закінчення в залозах утворюють нервово-залозисті закінчення. Названі види нервових закінчень є нервово-тканинними синапсами

3. Закінчення на інших нейронах - міжнейронні синапси.

Синапси - це контакти між нейронами або між нейронами і клітинами, які не належать до нервової системи.

Ефектори - це синапси між аксоном ефекторного нерва і клітиною м’язової тканини або залози.

Міжнейронні синапси - це контакти між нейронами, які служать для передавання нервового імпульсу з однієї нервової клітини на іншу. У місці синапса два нейрони контактують між собою оболонками.

За способами передачі нервового імпульсу з однієї клітини на іншу розрізняють синапси:

- хімічні - передача нервового імпульсу здійснюється за участі біологічно активних речовин - медіаторів (більшість синапсів є хімічні);

- електричні - передають нервові імпульси у вигляді електричних сигналів.

Синапс утворений пресинаптичною частиною, синаптичною щілиною, постсинаптичною частиною.

Пресинаптична частина хімічного синапса утворена закінченням (кінцевою гілочкою) аксона нейрона, що передає нервовий імпульс, яке утворює розширення, і обмежене передсинаптичною мембраною. В розширеній частині (кінцевій цибулині) містяться дрібні мітохондрії і міхурці діаметром 30-150 нм, що містять хімічні речовини -медіатори. Медіатори синтезуються у тілі нейрона. Звідти вони транспортуються по аксону до кінцевих цибулин, де і нагромаджуються. Медіатори можуть бути збуджувальні - ацетилхолін, адреналін, норадреналін, та гальмівні - серотонін, глутамінова кислота, гама-аміномасляна кислота.

Постсинаптична мембрана - це оболонка нейрона (тіла або відростків), що сприймає нервовий імпульс. У ній міститься особливий білок - рецептор медіатора, яким зумовлена дія останнього на постсинаптичну частину.

Між пресинаптичною мембраною і постсинаптичною є синаптична щілина шириною 20-30 нм, заповнена тканинною рідиною.

Механізм передачі збудження в хімічних синапсах

При надходженні нервового імпульсу до закінчення пресинаптичного нейрона збільшується концентрація іонів кальцію в ньому, синаптичні міхурці, руйнуючись, зливаються з пресинаптичною мембраною, їхній вміст вливається в синаптичну щілину. Медіатор дифундує через внутрішньощілинну речовину до постсинаптичної частини, де діє на ділянки, особливо чутливі до нього, змінюючи проникність постсинаптичної мембрани та викликаючи збудження (у збуджувальних синапсах), або гальмування (у гальмівних синапсах).

У збуджувальних синапсах під впливом нервових звільняється збуджуючий медіатор, який через синаптичну щілину поступає до постсинаптичної мембрани, викликає короткочасне підвищення проникності для іонів натрію і виникнення деполяризації. Коли деполяризація досягає критичного рівня, виникає збудження, яке поширюється - потенціал дії.

У гальмівних синпсах виділяються гальмівні медіатори, які змінюють проникність постсинаптичної мембрани для іонів калію або хлору. В результаті підвищується рівень мембранного потенціалу- явище гіперполяризації, що передшкоджає подальшому поширення збудження.

Постсинаптична мембрана містить фермент, який розщеплює медіатор і робить його неактивним зразу ж після проходження нервового імпульсу.

В електричних синапсах синаптична щілина дуже вузька (1-3нм), пронизана гідрофільними каналами, через які іони легко надходять від пресинаптичної частини до постсинаптичної частини. Потенціал дії без затримки проводиться з однієї клітини на іншу. Немає хімічного медіатора. Електричні синапси знаходяться в серцевому м’язі, гладеньких м’язах, залозистій тканині.

Залежно від місця контакту аксона з частинами нервової клітини, розрізняють синапси:

- аксодендричні (закінчення аксона контактує з дендритом іншої клітини),

- аксосоматичні (аксон однієї клітини передає нервовий імпульс на тіло іншої клітини),

- аксоаксонні (аксон одного нейрона контактує з аксоном іншого нейрона).

За кінцевим ефектом розрізняють збуджувальні та гальмівні синапси.

Два перші типи передають збудливі імпульси, тоді як аксоаксонні синапси вважають гальмівними. Крім того, між деякими нейронами знайдені дендродендритні синапси, а також дендросоматичні. Отже, будь-яка частина нейрона може утворювати синапс з будь-якою частиною іншого нейрона.

Вікові зміни синаптичного апарату. Синаптичний апарат в ЦНС формується протягом тривалого періоду постнатального розвитку. Його формування значною мірою визначається надходженням інформації з навколишнього середовища. На ранніх етапах розвитку першими дозрівають збудливі синапси, гальмівні синапси формуються пізніше. З їх дозріванням пов’язане ускладнення процесів переробки інформації.

4.Поняття про рефлекс, рефлекторну дугу, рефлекторне кільце. Класифікація рефлексів

Основною формою діяльності нервової системи є рефлекс.

Рефлекс- причинно зумовлена реакція - відповідь організму на дію подразників зовнішнього чи внутрішнього середовища, яка здійснюється за участю ЦНС.

У нервовій тканині нервові клітини контактують між собою, утворюючи ланцюжки нейронів. Ланцюжок нейронів, з’єднаних між собою синапсами, що забезпечують проведення нервового імпульсу від рецептора чутливого нейрона до ефекторного закінчення в робочому органі - це рефлекторна дуга. Таким чином, рефлекторна дуга - це шлях, по якому проходить нервовий імпульс від рецептора до ефектора.

Для того, щоб збудження, яке виникло у рецепторі внаслідок дії подразника пройшло усі ланки рефлекторної дуги і відбулась рефлекторна реакція, потрібен певний час. Час від моменту нанесення подразнення до моменту появи реакції-відповіді називається часом рефлексу. Час рефлексу залежить від сили подразнення і збудливості ЦНС. Чим більша сила подразнення, тим менший час рефлексу. При зниженні збудливості, викликаному, наприклад, втомою, час рефлексу збільшується. Час рефлексу у дітей дещо більший, ніж у дорослих, що пов’язано з меншою швидкістю руху збудження у нервових клітинах.

Кожний рефлекс можна викликати лише з певної ділянки - рецептивного поля. Рецептивне поле - це сукупність рецепторів, подразнення яких викликає рефлекс. Наприклад, рефлекс смоктання виникає при подразненні губ дитини, рефлекс звуження зіниці - при освітленні сітківки, колінний рефлекс - при легкому ударі по сухожиллю нижче коліна.

У рефлекторній дузі розрізняють 5 ланок:

1) рецептор - сприймає подразнення і трансформує енергію подразнення в нервовий імпульс;

2) доцентровий шлях - чутливе волокно, по якому нервовий імпульс передається до нервових центрів ЦНС;

3) нервовий центр, де відбувається переключення збудження з чутливих нейронів на рухові;

4) відцентровий шлях - рухове нервове волокно, по якому нервовий імпульс передається до ефектора;

5) ефектор - передає нервовий імпульс клітинам робочого органа (м’язу, залозі, іншим структурам).

Рефлекторні дуги можуть бути простими і складними. Найпростіша рефлекторна дуга складається з двох нейронів: рецепторного (афферентного) і ефекторного (еферентного). Нервовий імпульс, який зароджується на кінці афферентного нейрона, проходить по цьому нейрону і через синапс передається на еферентний нейрон, а по його аксону досягає ефектора в робочому органі. Особливістю двохнейронної дуги є те, що рецептор і ефектор можуть знаходитися в одному і тому ж органі. До двохнейронних належать сухожильні рефлекси (колінний рефлекс, п’ятковий рефлекс).

Складна рефлекторна дуга включає аферентний і еферентний нейрони та один або кілька вставних нейронів. Нервове збудження по рефлекторній дузі передається лише в одному напрямку, що зумовлено наявністю синапсів.

Рефлекторний акт не закінчується відповідною реакцією організму на подразнення. Живий організм, як будь-яка саморегулююча система, працює за принципом зворотного зв’язку. Під час рефлекторної реакції (скорочення м’яза чи виділення секрету) збуджуються рецептори в робочому органі (м’язі або залозі), і від них до ЦНС по аферентних шляхах поступає інформація про досягнутий результат (про правильність чи помилковість виконаної дії). Кожний орган повідомляє про свій стан в нервові центри, які вносять правки в рефлекторний акт, який здійснюється. Аферентні імпульси, які здійснюють зворотній зв’язок, або посилюють і уточнюють реакцію, якщо вона не досягла цілі, або припиняють її. Існування двохсторонньої сигналізації по замкнутим кільцевим рефлекторним ланцюгам дозволяє проводити постійні неперервні корекції реакцій організму на будь-які зміни навколишнього і внутрішнього середовища. Таким чином, рефлекс здійснюється не просто по рефлекторній дузі, а по рефлекторному кільцю (П.К.Анохін). А отже, в основі діяльності нервової системи лежить замкнуте рефлекторне кільце.

Для здійснення рефлексу необхідна цілісність всіх ланок рефлекторної дуги. Порушення хоча б одної з них веде до припинення рефлексу.

Розрізняють різні види рефлексів.

1. За біологічним значенням: харчові, оборонні, орієнтувальні (ознайомлення з умовами середовища), статеві.

2. Залежно від виду рецепторів, що подразнюються: екстерорецепторні- виникають при сприйманні подразнення із зовнішнього середовища (світлові, звукові, смакові, тактильні та ін.); інтерорецепторні - виникають при сприйманні подразнення із внутрішнього середовища (механо-, термо-, осмо-, хеморецепторами), пропріорецептивні- виникають при подразненні рецепторів м’язів, зв’язок, сухожиль.

3. За характером реакції-відповіді: рухові, секреторні, судинні.

4. За походженням: безумовні (вроджені), умовні (набуті).

Біологічне значення рефлексів полягає в тому, що вони контролюють, регулюють, координують функції внутрішніх органів і систем організму, забезпечують тонке, точне і досконале пристосування організму до навколишнього середовища.

Лекція 6

Тема: БУДОВА, ФУНКЦІЇ ТА РОЗВИТОК ВІДДІЛІВ ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ

1. Нервові центри, їх властивості.

2. Гальмування: види і значення.

3. Координація функцій організму.

1.Нервові центри, їх властивості

Центральну частину рефлекторної дуги утворює нервовий центр.

Нервовий центр - це сукупність нервових клітин, розташованих в різних відділах ЦНС, необхідна для здійснення рефлексу і достатня для його регуляції.

Кожний рефлекс має свою локалізацію в ЦНС, тобто ділянку, яка необхідна для його здійснення. Наприклад, центр сечовипускання розташований в крижовому відділі спинного мозку, центр колінного рефлексу -в поперековому.. При руйнуванні відповідної ділянки рефлекс відсутній. Проте з’ясовано, що для регуляції рефлексу, його точності недостатньо первинного, або головного центра, а необхідна участь і вищих відділів ЦНС, включаючи кору великих півкуль. Наприклад, якщо у тварини видалити кору великих півкуль, то дихання зберігається, оскільки первинний дихальний центр розташований в довгастому мозку. Проте під час роботи не буде точної відповідності вентиляції легень потребам організму, оскільки для тонкої регуляції діяльності дихального центра необхідним є не лише довгастий мозок, але і кора великих півкуль.

Основні властивості нервових центрів:

- однобічне проведення збудження - обумовлене наявністю в нервових центрах синапсів;

- затримка проведення збудження - пов’язана з наявністю великої кількості синапсів;

- сумація збуджень - виникає або при нанесенні слабких подразнень, що повторюються, або при одночасному нанесенні кількох підпорогових подразнень..Механізм цього явища пов’язаний з нагромадженням медіатора на постсинаптичній мембрані і підвищенням збудливості клітин нервового центру. Прикладом сумації збудження може бути рефлекс чхання;

- трансформація ритму збудження - здатність змінювати ритм імпульсів, що до них надходять. Нервові центри можуть на поодиноке подразнення відповісти серією імпульсів, а на подразнення невисокої частоти - більш частими імпульсами;

- рефлекторна післядія - рефлекторні акти закінчуються не одночасно з припиненням дії подразника, а через деякий час. Вона може бути короткочасною (1-3мс) і тривалою (кілька секунд);

- легка втомлюваність - при тривалому подразненні аферентних нервових волокон втома нервового центра проявляється поступовим зниженням, а потім і припиненням рефлекторного акту. Втома пов’язана з порушенням передачі збудження у синапсах. Зменшуються запаси медіатора у нервових закінченнях та чутливість до медіатора рецепторів постсинаптичної мембрани. Втома у нервових центрах дитини розвивається швидше, працездатність нервової системи менша. ніж у дорослих;

- пластичність - функціональна мінливість і пристосованість нервових центрів. При пошкодженні або виключенні окремих частин мозку виконання їхніх функцій забезпечують інші центри.

- дуже високий обмін речовин, тобто висока потреба в кисні і поживних речовинах, а також вибіркова чутливість до деяких фармакологічних речовин. Наприклад, при зупинці серця і дихання більш як на 5-6хв. гинуть клітини кори великих півкуль. Нікотин блокує проведення нервових імпульсів у збуджувальних синапсах, що призводить до зниження збудливості, зменшення рухової активності.

Вікові особливості властивостей нервових центрів. У перші дні життя збудливість нервової системи у новонароджених дітей понижена. Щоб викликати яку-небудь рефлекторну реакцію у новонароджених необхідно, щоб сила подразнення була у 20 разів більша, ніж для дорослих. У 12-денному віці збудливість нервових центрів стає більшою, ніж у дорослих. На ранніх стадіях розвитку нервові центри володіють більшою пластичністю і компенсаторною здатністю. Порушення у ранньому віці окремих центрів може бути компенсована за рахунок розвитку інших. Наприклад, зруйнування клітин центру мови у лівій півкулі великого мозку викликає формування центру мови у правій півкулі.

2.Гальмування: види і значення

У ЦНС поряд із збудженням спостерігається процес гальмування.

Гальмування - особливий нервовий процес, що проявляється в послабленні або повній відсутності відповідної реакції на подразнення.

Розрізняють дві форми гальмування:

- первинне - для його виникнення необхідна наявність спеціальних гальмівних структур (гальмівних нейронів і гальмівних синапсів). Гальмування в даному випадку виникає без попереднього збудження;

- вторинне - не потребує наявності гальмівних структур. Гальмування розвивається в результаті змін функціональної активності збудливих нейронів.

Досліджено, що при одночасному нанесенні подразнення на кілька рецепторів реакція-відповідь наступає на дію тих, які володіють найбільшою силою. Рефлекторні реакції на дію інших подразників не відбуваються.

Біологічне значення гальмування полягає в тому, що воно:

- дає можливість організму реагувати в кожний конкретний момент лише на ті подразники, які в даний момент мають для нього найбільше значення, а отже забезпечує пристосу