Біологія 9 клас

Розділ 13 ФОРМУВАННЯ ПОВЕДІНКИ І ПСИХІКИ ЛЮДИНИ


§ 68. Функціональні стани організму людини. Біоритми


Регуляція функціональних станів організму. Ви, безумовно, помічали, як змінюється ваша активність протягом дня. Зранку ви зазвичай готові до інтенсивної роботи. А після закінчення уроків здатність до напруженої розумової діяльності зменшується. Не допомагають навіть вольові зусилля — навчальна інформація не сприймається. Аби відновити працездатність, необхідно відпочити або пограти у футбол, прогулятися і лише після цього сідати за уроки. Увечері ви знову відчуваєте втому, очі злипаються, активність знижується — ви засинаєте.

Що керує змінами функціонального стану організму? Поведінка людини, її активність залежать від роботи гіпоталамуса і лімбічної системи мозку. За участю гіпоталамуса формуються мотивації голоду, спраги тощо. Лімбічна система разом з іншими зонами кори великих півкуль відповідає за пошук об’єктів, які задовольняють біологічні і соціальні потреби людини.

До структур, що можуть активувати організм, належить і ретикулярна формація стовбура головного мозку (мал. 68.1). Сигнали від рецепторів усіх сенсорних систем — зорової, слухової, соматосенсорної тощо — потрапляють не лише в їх центральні відділи, але й до нейронів РФ. Отже, РФ безпосередньо отримує інформацію про всі впливи, які зазнає організм і ззовні, й зсередини. Крім того, РФ має двосторонні зв’язки з усіма відділами ЦНС, зокрема з корою великих півкуль. Певні нейрони РФ весь час спонтанно генерують імпульси. Саме тому РФ здатна чинити збудливий або гальмівний вплив на всі структури ЦНС, узгоджуючи потреби організму з його можливостями.


Мал. 68.1. Вплив ретикулярної формації на інші структури головного мозку:

1 — ретикулярна формація; 2 — мозочок; 3 — епіфіз;

4 — таламус; 5 — кора головного мозку; 6 — гіпоталамус; 7 — зорові нерви;

8 — гіпофіз; 9 — спинний мозок; 10 — соматосенсорні імпульси

Ґрунтуючись на інформації, яка до неї надходить, РФ оцінює ступінь готовності систем організму до діяльності, спрямованої на задоволення потреби. Якщо РФ оцінює готовність виконавчої системи як високу, вона підтримує збудження відповідного нервового центру. Якщо ж виявляється, що виконавчій системі загрожує виснаження, РФ гальмує нервові центри ЦНС. У такий спосіб РФ регулює функціональний стан організму.

Велике розумове навантаження на уроках приводить до того, що на кінець шкільних занять ваша РФ, запобігаючи перенапрузі робочих систем — аналізаторів, асоціативних зон кори великих півкуль, лімбічної системи тощо, починає їх гальмувати. Знижується увага, сприйняття й обробка інформації утруднюється, ви відчуваєте втому, сонливість. Цей стан означає, що організм потребує відпочинку.

Активність РФ безпосередньо залежить від зовнішніх впливів — надходження до неї сенсорної інформації. Уявіть, що лекція, на яку ви потрапили, виявилася нецікавою й незрозумілою. Мотивація до сприйняття інформації відсутня, звуки мовлення монотонно діють на звукові рецептори, які швидко адаптуються. Передача імпульсів на РФ гальмується, знижується й активність самої РФ, а отже, й інших нервових центрів, зокрема кори великих півкуль. Через деякий час настає дрімота — організм переходить в стан, подібний до сну.

Сон.

Ретикулярна формація регулює чергування неспання й сну. Сон здається нам станом повної бездіяльності, що супроводжується гальмуванням складових головного мозку, які відповідають за психічні процеси. Проте це не так — під час сну всі ці структури працюють, але в іншому, ніж під час неспання, режимі. Особливості функціонування мозку вві сні вчені досліджували методом електроенцефалографії (ЕЕГ), що дає змогу вимірювати електричну активність головного мозку (мал. 68.2). Це його біопотенціали, які є сумарним показником, пов’язаним з імпульсною активністю нейронів. Виявилося — головний мозок під час сну функціонує у двох різних фазах, що чергуються. У фазі повільного сну реєструються повільні хвилі коливань електричної активності (мал. 68.3 а). Це відносно глибокий сон, для якого характерні зниження тонусу м’язів, артеріального тиску, частоти серцевих скорочень, дихання тощо. У цій фазі сну чутливість аналізаторів зменшується в кілька разів. На фази повільного сну припадає близько 70 % усього часу сну.


Мал. 68.2. Зняття ЕЕГ під час сну

 

Мал. 68.3. ЕЕГ під час сну: повільний (а) і швидкий (б) сон

Через кожні 1-1,5 ч настає фаза швидкого сну, яка триває близько 20 хв. ЕЕГ у цій фазі (мал. 68.3 б) подібна до тієї, що характерна для неспання. У цей час очні яблука за закритими повіками швидко рухаються, частішають серцеві скорочення і дихальний ритм, а тонус скелетних м’язів різко знижується. Зменшується у сотні разів і чутливість аналізаторів. Саме ця фаза сну супроводжується сновидіннями, які запам’ятовуються, якщо прокинутися у цей час.

Учені вважають, що фаза повільного сну необхідна для відновлення функціональної активності й метаболічних ресурсів організму. У фазі швидкого сну відбувається переведення інформації з короткочасної пам’яті в довготривалу, а під час сновидінь відтворюється важлива для організму інформація й інколи навіть виникають способи розв’язання суттєвих для людини проблем.

Біоритми. Життєдіяльність усіх живих організмів на Землі підпорядкована ритмічним коливанням — чергуванням фаз різної активності організму. Ритмічні зміни можуть мати різний період, оскільки пов’язані з добовим ритмом обертання Землі, зміною фаз Місяця, пір року. Найчастішими в організмі є добові зміни. Ці ритми дуже стійкі і зберігаються під час повної ізоляції людини від зовнішнього світу. До них належить і цикл сон — неспання. У межах цього ритму змінюється активність роботи мозку, інших внутрішніх органів, температура тіла людини (уранці вона на 1-1,5°С нижче).

На ритм фізіологічних процесів впливає сонячне світло. Епіфіз — мозкова ендокринна залоза, що реагує на зміни освітленості. Уночі вона продукує більше гормона мелатоніну. Мелатонін впливає на ритм секреції гормонів гіпоталамуса: передача сигналу в ланцюзі гіпоталамус —гіпофіз — надниркові залози вночі гальмується. Наслідком цього є низький рівень кортизолу й адреналіну в крові.

Біологічні ритми природжені і є однією із сторін адаптації організму до навколишнього середовища. Вони допомагають заздалегідь підготуватися до передбачуваних змін.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити