ТЕМА ЛЕКЦІЇ: «ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПСИХІЧНИХ ФУНКЦІЙ ЛЮДИНИ»

 

Поняття про вищу i нижчу нервову дiяльнiсть. Діяльність нервової системи умовно можна поділити на нижчу й вищу. Функції нервової системи, спрямовані на регуляцію життєдіяльності органів і систем, об'єднання їх у єдиний організм, належать до нижчої нервової діяльності. Функції ж, які обумовлюють поведінку індивіда в навколишньому середовищі і пристосування його до змінних умов зовнішнього середовища, належать до вищої нервової діяльності.

Структурною основою вищої нервової діяльності є кора великого мозку й прилеглі до неї підкіркові утворення. При формуванні поведінки в нервовій системі формуються різної складності нейронні ланцюги, які є основою розвитку різних рефлексів, мотивацій, емоцій і мислення.

Розрізняють природжені й набуті в процесі індивідуального розвитку форми поведінки. Вони спрямовані на збереження індивідуума та виду.

Нормальна функція органів ротової порожнини важлива для функції мовлення.

Мова є дуже складною психічною діяльністю, специфічно людською формою відображення дійсності.

Мова виконує важливі функції, а саме: комунікативну, понятійну, регуляторну й програмуючу. Комунікативну функцію можна визначити як процес спілкування, за допомогою мови (в елементарній формі ця функція притаманна й тваринам у вигляді відтворення звукових або зорових подразників, які є сигналами для інших тварин). Понятійна функція полягає в тому, що мова є основою і засобом понятійного, абстрактного, логічного мислення, механізмом інтелектуальної діяльності людини. Регуляторна функція мови полягає в тому, що за допомогою словесних інструкцій або внутрішньої мови здійснюється керування найрізноманітнішими власними мимовільними діями і рухами, а також поведінкою інших людей. Слова впливають також на діяльність різних органів і систем організму людини. Програмуюча функція мови виражається в побудові (за допомогою внутрішньої мови) змістовних схем висловлювання, граматичної структури речення, різних рухів і дій.

Що таке емоція? Під емоцією розуміється своєрідний фізіологічний стан. Це один з найважливіших аспектів діяльності ЦНС, що характеризує особисте ставлення людини до навколишнього середовища, є однією з форм відображення дійсності. В емоціях відображаються певні потреби людини і реалізуються їх задоволення, досягнення мети.

Класифікація емоцій. Емоції прийнято ділити на негативні та позитивні. Розрізняють стенічні негативні емоції, які зумовлюють активну діяльність (гнів, лють, стан афекту, агресія тощо), і астенічні, що знижують активність (страх, горе, смуток, депресія). До позитивних емоцій належать радість, задоволення, насолода, стан комфорту, відчуття любові та щастя. Розрізняють нижчі та вищі емоції. Нижчі емоції елементарні, пов'язані з органічними потребами людини й тварини (голод, спрага, статевий інстинкт, самозбереження тощо). У людини навіть елементарні емоції – продукт соціально-історичного розвитку, в процесі якого формується культура емоцій. Вищі емоції виникають тільки у людини у зв'язку із задоволенням соціальних потреб (інтелектуальних, моральних, естетичних тощо). Ці складні емоції розвивались на основі свідомості; вони контролюють і гальмують нижчі емоції.

Біологічне значення емоцій. Появу емоцій слід розглядати як важливе емоційне надбання, яке полегшує формування комплексу нейронних взаємодій для вироблення складних форм поведінки. Вони мають важливе значення не тільки для організації інстинктивної поведінки, а й для виникнення умовних рефлексів, формування процесу мислення. Роль негативних емоцій в організації поведінки полягає в тому, що вони дозволяють швидко оцінити ситуацію, яка виникла – шкіллива вона чи корисна. Вони мобілізують потреби, зусилля людини, спрямовані на досягнення певної мети. Це компенсуюча, захисна роль негативних емоцій.

Зовнішній прояв емоцій. Емоції проявляються в поведінці й різноманітних реакціях з боку рухової, вегетативної і ендокринної систем. Вегетативні зміни, що виникають при негативних емоціях, реалізуються переважно за рахунок симпатико-адреналової системи. Позитивні емоції іноді супроводжуються активізацією діяльності парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи. Проте співвідношення між симпатичною і парасимпатичною системами при емоціях не зводиться до прямої реципрокності. Свідоме пригнічення емоцій при підвищеній збудливості вегетативної нервової системи та активному виділенні біологічно активних речовин в організмі може призвести до патологічних змін. Це пов’язане з тим, що нервова та гуморальна регуляція, яка активується при емоційних реакціях, впливає на інші органи і системи, зумовлюючи парадоксальні реакції.

Теорії емоцій. Біологічна теорія емоцій (П. К. Анохін, 1949) вважає, що життєвий процес є сукупністю двох станів організму: стадії формування потреб і основних потягів (мотивацій) та стадії їх задоволення. Перша стадія супроводжується негативними емоціями, друга – позитивними, які закріплюють (санкціонують) поведінковий акт. Згідно з позиціями теорії функціональних систем, негативні емоції виникають також при неузгодженні в акцепторі результату дії реальних наслідків із очікуваними (їх аферентною моделлю), а позитивні емоції – при повному збігові результатів.

Відповідно до інформаційної теорії (П. В. Симонов, 1966, та ін.), емоції є відображенням сили потреби і можливості (ймовірності) її задоволення в даний момент. Якщо потреби немає, то емоції не виникають, їх не буває й тоді, коли людина володіє інформацією, якої досить для організації дій щодо досягнення мети. У разі дефіциту інформації створюються умови для формування негативних емоцій. Якщо ж з'являється надлишок інформації про досягнення мети, то виникає позитивна емоція. Крім того, мають значення й інші чинники, зокрема час, потрібний для задоволення потреб (у разі його дефіциту часто виникають негативні емоції), енергетичні можливості людини тощо.

Розрізняють чотири ступені стану емоційного напруження. Перший ступінь – стан уваги, мобілізації – характеризується посиленням діяльності органів і систем, інтелектуальних і фізичних ресурсів, підвищенням працездатності. Другий ступінь буває тоді, коли мобілізація сил організму виявляється недостатньою. Він супроводжується виникненням негативної стенічної реакції (гнів, лють тощо). Третій ступінь характеризується появою астенічної негативної емоції (страх, жах, депресія). Він виникає навіть при максимальній мобілізації життєвих сил. Це стадія напруження, або емоційного стресу. При тривалому впливі вона дуже шкідливо позначається на організмі людини. Четвертий ступінь проявляється розвитком невротичного стану, що свідчить про захворювання людини.

Які нейромедіатори передають емоційне збудження? У здійсненні будь-якої емоції беруть участь усі нейромедіаторні системи (норадреналін-, холін-, серотонін-, дофамінергічна), а також цілий ряд нейропептидів, в тому числі й ендогенні опіати. Разом з тим, питома вага кожної з них в емоційній реакції різного знаку неоднакова. Наприклад, доведено, що позитивні емоції («нагороди») збуджують катехоламіни, а негативні ("покарання") – ацетилхолін. Роль холінергічної системи виразно проявляється в агресивній поведінці тварин. Серотонін відіграє роль гальмівного медіатора стосовно обох систем, Послабленням гальмівного впливу серотоніну схильні пояснювати підвищену агресивність. Пригнічення серотонінергічної системи стимулює статеву поведінку, в той час як пригнічення норадрен-та дофамінергічної систем дає зворотний ефект.

Дані, отримані в експерименті на тваринах, збігаються з результатами біохімічних досліджень у людини. Так, зменшення рівня серотоніну у крові людини супроводжується немотивованою тривогою, а дефіцит норадреналіну – депресією, тугою.

З яких стадій складається поведінковий акт? Згідно з теорією функціональних систем (П. К. Анохін, 1935), фізіологічна архітектура поведінкового акту складається з таких послідовно змінних стадій: аферентного синтезу, прийняття рішення, акцептора результату дії, еферентного синтезу (або програми дії), формування власне дії (виконання програми поведінки), оцінки досягнутого результату.

Нейронні механізми поведінки. На підставі матеріалів вивчення активності окремих нейронів під час виконання складних поведінкових актів було виділено велику кількість груп нейронів, які відрізняються між собою функціями. До них належить велика група сенсорних нейронів, зокрема нейрони-детектори. Вони вибірково реагують на певну досить просту якість або властивість зовнішнього світу (елементи форми, кольору тощо). Серед сенсорних нейронів у верхній скроневій ділянці кори великого мозку і мигдалевидному тілі мавп виявлено групу спеціальних нейронів – гностичних одиниць, які вибірково реагують вже не на прості, а на складні інтегративні ознаки (обличчя конкретних людей або мавп, на їх фотографії тощо). Крім того, відкрито нейрони, які вибірково реагують на емоційні стимули (наприклад, вираз загрози на обличчі). Виділено також особливий клас нейронів, активність яких посилюється під впливом нових стимулів і знижується у міру звикання до них. Це так звані нейрони новини, які описані для гіпокампа, неспецифічного таламуса, ретикулярної формації та інших структур.

Особливу групу нейронів складають нейрони середовища, або місця, які вибірково збуджуються у відповідь на певну обстановку або певне місце в просторі. Наприклад, у досліді ці нейрони реагували на умовний сигнал, поданий зліва або справа чи у момент перебування тварини в певній ділянці клітки. Такі нейрони виявлено в моторній, сенсомоторній, зоровій корі великого мозку та гіпокампі.

Як змінюється кровообіг та робота серця при розумовій праці? Важливим механізмом забезпечення ефективності розумової праці є збільшення кровотоку в нервових центрах, які активно працюють. Це відбувається в основному за рахунок перерозподілу кровотоку в судинному руслі головного мозку. Одночасно почащується робота серця, зростає артеріальний тиск.

Що таке увага? Увага характеризує динаміку будь-якого психічного процесу, забезпечує вибірковість (селективність) перебігу будь-якої психічної діяльності, сприяє вибірковому прийому та переробці різної інформації.

Розрізняють кілька форм уваги: сенсорна (зорова, слухова тощо); рухова (проявляється в регуляції рухів, дій, навиків, їх усвідомленні); інтелектуальна (увага до предмету, пізнавальної, інтелектуальної діяльності та ін.); емоційна (до стимулів, які мають емоційне значення). Виділяють також два рівні уваги – довільний і мимовільний. Мимовільна увага є природженою, довільна ж – формується у міру розвитку інших психічних функцій і є соціальне опосередкованим типом уваги. У дорослої людини вона тісно пов'язана з мовою.

Які фiзiологiчнi механiзми уваги? Мимовільна увага залежить переважно від функцій нижніх відділів мозкового стовбура і середнього мозку, у той же час як довільна – від діяльності кори великого мозку, передусім медіобазальних відділів лобної й скроневої часток. До формування сенсорної уваги мають відношення кіркова зона і таламокортикальні ланки відповідних (зорової, слухової та ін.) сенсорних систем. У разі їх ушкодження порушується усвідомлення стимулів відповідної модальності (зорових, слухових, тактильних) і спостерігаються так звані явища незвертання уваги, або ігнорування тих чи тих стимулів. Рухова увага контролюється передніми відділами великого мозку (особливо правої півкулі) – премоторними, префрональними, базальними ядрами та ін. За інтелектуальну увагу відповідальна насамперед кора лобних часток мозку, а за емоційну – лімбічна система. Таким чином, у механізмах формування різних форм уваги беруть участь різні структури мозку.

Що таке пам’ять? Пам'яттю називається збереження інформації про подразник після припинення його дії.

Види пам'яті. За тривалістю процеси пам'яті ділять на такі категорії: сенсорна пам'ять (характерне короткочасне відображення – «фотографування» – слідів; триває 0,1-0,5 с); короткочасна пам'ять (процеси відображення, які тривають кілька секунд або хвилин, наприклад, запам'ятовування номера телефону, який людина тільки що прочитала) і довготривала пам'ять (тривале, можливо, протягом усього життя, зберігання слідів пам'яті). Крім того, виділяють проміжну, або лабільну, пам'ять (перехід енграми з короткотривалої в довготривалу пам'ять, що триває певний період без повторення, тобто зберігає інформацію на час, потрібний для поточної діяльності).

Загальними характеристиками пам'яті є тривалість і міцність збереження інформації, об'єм закарбованої інформації, точність зчитування і особливості її відтворення. У людини механізми зчитування і відтворення розвинуті, порівняно з іншими біологічними системами, максимально. Проте саме ці механізми є й найуразливішими у разі патології мозку.

Які фiзiологiчнi механiзми пам’ятi? Механізми пам'яті забезпечують: фіксацію поточної інформації, її збереження у вигляді слідів (енграм), відтворення (згадування) у міру потреби.Припускається, що в основі різних видів пам'яті лежать різні, хоча й взаємозв'язані, механізми (фізіолоічні, біохімічні, структурні та ін.). Механізми короткочасної пам'яті полягають, імовірно, в реверберації збудження в замкнених ланцюгах нейронів, нейрональних комплексах.

Нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК), білки і їх комплекси з цукрами та ліпідами можна розглядати як кандидатури на "молекули пам'яті". Було виділено (переважно з нервової тканини) специфічні білки та поліпептиди, вміст яких у нейронах та гліальних клітинах при виробленні нових поведінко-вих навичок відчутно збільшується. До них належать поліпептид скотофобін та ін. Вплив інгібіторів на синтез специфічного білка веде до порушення пам'яті.

Короткочасна пам'ять забезпечується нейродинамічними, біоелектричними процесами, довготривала – допускає стійкі зміни на клітинному (в ділянці синапсів тощо), субклітинному і молекулярному (в молекулах РНК, глюкопротеїдах тощо) рівнях. Незважаючи на такі відмінності між короткочасною і довготривалою пам'яттю, їх передусім треба розглядати як послідовні етапи єдиного процесу.

Основним місцем тривалого зберігання слідів минулого досвіду є кора великого мозку, причому особливе значення мають асоціативна зона скроневої кори, скроне-тім'яна, лобні ділянки мозку, гіпокамп, таламічні ядра і ретикулярна формація мозкового стовбура. Значення ретикулярної формації визначається важливою роллю цієї структури в підтриманні рівня неспання і спрямованої уваги.

Як здійснюється мислення? Мислення є вищою формою відображення світу. Це процес опосередкованого, узагальненого відображення дійсності; активна психічна діяльність, спрямована на розв'язання певної задачі (досягнення мети). Мислення виникає за наявності відповідного мотиву. Як зазначалось вище, розумова діяльність значною мірою опосередковується мовною функцією (внутрішня мова). Згідно із даними нейрофізіологічних та нейропсихологічних досліджень, наочно-образне або предметно-просторове мислення обумовлюється переважно структурами правої півкулі великого мозку, а абстрактне, словесно-логічне – лівої. Порушення мислення, інтелектуальної діяльності спостерігається загалом при ушкодженні тім'яно-потиличних та скроневих відділів лівої півкулі великого мозку лобних часток.

Що таке свідомість? Свідомість – специфічна форма відображення діяльності й цілеспрямованого регулювання взаємовідносин особи з навколишнім світом. Вона формується тільки за умов суспільного життя. Свідомість визначається також як знання, яке за допомогою слів, математичних символів і узагальнюючих образів художніх творів може бути передане іншим людям, стати надбанням інших членів суспільства. Вона об'єднує все те, що може бути повідомлено або повідомляється, передається іншим людям. У формуванні свідомості вирішальну роль відіграє діяльність мовних структур мозку. Як зазначалося вище, для усвідомлення потрібен деякий рівень активності вищих відділів ЦНС, який головним чином підтримується висхідною активізуючою системою головного мозку (ретикулярна формація мозкового стовбура, неспецифічні ядра таламуса, гіпоталамо-лімбічні структури).

Що розуміють під адаптацією організму? Адаптація – це процес пристосування, що формується протягом життя людини. Потреба в стимулюванні механізмів, що приводять у дію процес адаптації, виникає у міру наростання сили або тривалості впливу ряду зовнішніх чинників. Адаптація розвивається тоді, коли людина змінює рівень активності. Реакція організму та характер змін у ньому залежать як від стану можливостей організму, так і від виду, сили і тривалості дії чинника, що впливає на організм.

Стадiї розвитку процесу адаптацiї. Фізіологічна (термінова) стадія. У разі дії на організм незвичного подразника для відповіді використовуються резервні можливості організму, що обумовлені надмірною організацією його структур. Звичайно у стані спокою органи функціонують на 1/10 – 1/6 потенційних можливостей. Коли до органа пред`явлено підвищені вимоги і він починає функціонувати активніше, то спочатку використовується запас функціональних резервів. Наприклад, у разі підвищення температури секретується більше поту, під час виконання м`язевої роботи інтенсивно скорочуються рухові структури м`язів. Запас енергетичних речовин в клітині незначний, тому виникає потреба в компенсації енергетичних витрат органа. Для цього інтенсифікуються субстратне окислення і доставка кисню клітинам. Фізіологічна фаза розвивається за активної участі симпато-адреналової системи, емоційних реакцій і характеризується як реакція тривоги.

Морфологічна (тривала стадія). У разі повторної дії подразників, наприклад, фізичних тренувань, або дуже тривалої їх дії (перебування в горах в умовах розрідженої атмосфери, в нових кліматогеографічних умовах) фізіологічна стадія поступово переходить у морфологічну. Вона розвивається лише в разі багаторазового повторення негайних адаптаційних реакцій. Під час морфологічної стадії поступово відбувається морфологічна перебудова органів. Тому подразник, який раніше був незвичним для організму, стає звичним, і завдяки зміні структури організм легко справляється з ним. Ця фаза характеризується як стадія резистентності.

Що таке перехресна адаптацiя? Коли адаптаційні процеси виражені помірно, то в процесі їх розвитку стосовно будь-якого конкретного подразника можна виявити підвищення стійкості і до дії інших чинників. Такий стан називається перехресною адаптацією. Неспецифічний характер реакції організму на дію різноманітних чинників особливо виражений у період термінової адаптації, оскільки для забезпечення інтенсивнішої реакції будь-якого органа використовуються енергетичні резерви організму. Ці резерви залежать від функціональної активності систем дихання і кровообігу, мобілізації енергетичних субстратів, що надходять у орган із депо. Для розвитку перехресної адаптації також потрібна патогенетична спорідненість змін, які виникають при дії подразника на організм. Наприклад, гіпоксія розвивається при фізичному навантаженні і при диханні високогорним повітрям.

Які індивiдуальнi особливості адаптацiї? Хоча процеси адаптації розвиваються за єдиним принципом, вираженість їх у різних людей різна. Це залежить від природжених та набутих протягом життя індивідуальних особливостей організму, які визначають рівень функціональних резервів. Величина цих резервів значною мірою залежить від генетичних чинників. Наприклад, люди, в яких тонус парасимпатичної нервової системи переважає над тонусом симпатичної, є стійкішими до дії екстремальних чинників. Правильно встановлений рівень резервів може допомогти в профорієнтації, визначенні оптимальної зони існування, чутливості до хвороботворних чинників і лікувальних процедур. Здатність організму до адаптації можна розглядати як міру його індивідуального здоров`я. Розширенню функціональних резервів сприяють чинники фізичної культури, загартовування, тренування до специфічних умов, медикаментозні засоби. Треба підкреслити роль кори великого мозку в цьому процесі, бо вольовим зусиллям також можна підвищити рівень фізіологічних резервів.

Чи можлива втрата адаптацiї та реадаптацiї? При зміні умов існування набуті адаптаційні зрушення поступово втрачаються. У різних органах та системах адаптаційні зміни виникають і втрачаються неодночасно. У разі повторного впливу чинника, який зумовлює адаптацію, розвивається реадаптація. Адаптаційні зміни при цьому розвиваються швидше. Але надто часта зміна процесів адаптації і втрата її можуть призвести до порушень систем адаптації і спричинити захворювання або навіть смерть.

Які вiковi змiни адаптацiї? У дитячому віці адаптаційні процеси відбуваються швидше. Але через залежність від віку і ще недосконалі системи організму і механізми регуляції адаптація до деяких чинників є утрудненою. Наприклад, новонароджені і діти перших років життя гірше переносять екстремальні температури. У людей похилого віку функціональні резерви найважливіших систем (кровообігу, дихання) знижені. Менші також і можливості систем регуляції, особливо гормональних. Це погіршує розвиток як фізіологічної, так і морфологічної фази адаптації.

Визначення поняття "фiзична праця". Фізична праця – це певним чином скомпоновані м`язові рухи, які забезпечують оптимальне виконання відповідної м`язової роботи.

З урахуванням інтенсивності навантаження зміни, що виникають в організмі можна розділити на певні групи: а) надто великі; б) тренувальні – близькі до межових; в) підтримувальні – недостатні для наростання адаптаційних змін, але достатні для того, щоб запобігти зворотньому розвитку тренованості; г) відновні – недостатні для підтримання досягнутого рівня, але такі, які прискорюють процеси відновлення після тренувального навантаження; д) малі – не впливають істотно на фізіологічний ефект.

Основнi форми трудової дiяльностi.

1) форми праці, що потребують значної м`язової активності – у представників цих професій (косарі, лісоруби, землекопи) повністю або частково відсутна механізація праці, що потребує значних енергетичних затрат. Недоліки – соціальна неефективність фізичної праці, для досягнення результату потрібен значний рівень фізичних зусиль.

2) механізовані форми праці – характеризуються суттєвим зниженням м`язового компоненту в роботі і ускладненням програми дій, м`язова активність переводиться з проксимальних м`язів на дистальні, завдання яких переважно полягає в розвитку дрібних і точних рухів.

3) групові форми праці (конвеєр) – передбачає автоматизацію рухових навичок, звільнення робітника від допоміжних операцій, синхронізацію праці всіх її учасників. Недолік – монотонність праці, високе навантаження на нервову і емоційну сферу.

4) форми праці, пов`язані з напівавтоматичним або автоматичним виробництвом – людина керує механізмом, забезпечує його безперебійну роботу, що вимагає від робітника готовності до дії і термінової реакції. Робота пов`язана зі значним навантаженням на нервову систему.

5) форми праці, пов`язані з дистанційним керуванням – пов`язані з керуванням пультами управління, диспетчерською працею і потребують від робітника постійної готовності до дії. Створюється значне навантаження на центральну нервову систему.

6) форми інтелектуальної праці грунтуються на складній роботі центральної нервової системи, в якій формується відповідна програма дій.

Що таке передстартовий стан? При повторному виконанні фізичного навантаження перед його початком активується діяльність серцевосудинної системи, зростає артеріальний тиск, частота дихання. Такі реакції пов`язані з умовно-рефлекторним механізмом активації симпато-адреналової системи. Проявляється рефлекс на час, місце тощо. Умовними подразниками в даному випадку є не тільки намір виконати певне фізичне навантаження, а й обстановка, зорові, слухові та інші подразники, що звичайно існують при виконанні даного виду роботи. Такі реакції органів і систем спрямовані на підготовку організму до наступної діяльності і сприяють прискоренню впрацьовування. Передстартовий стан може проявлятись у спортсменів за кілька годин і навіть діб до старту.

Процес поступового виходу на потрібний рівень функціонування м`язового апарату і вегететивних впливів, що забезпечують м`язову роботу. М`язи, що інервуються соматичною нервовою системою, набувають необхідної функціональної активності через 4-5 с. Значно інертніші системи дихання і кровообігу. Точна відповідність хвилинного об`єму дихання потребі в газообміні встановлюється через кілька хвилин після початку м`язевої роботи. Серцево-судинна система пристосовується до необхідного рівня кровопостачання м`язів через 3-5 хв. Період впрацьовування закінчується тоді, коли системи організму виходять на новий стійкий рівень функціональної активності, який забезпечує задану інтенсивність м`язової роботи.

Час роботи в стані стійкої працездатності залежить від величини навантаження і стану організму. Що інтенсивніша робота, то коротший цей стан. Це залежить від можливих шляхів ресинтезу АТФ у м`язах. При інтенсивному навантаженні посилюється гліколіз. При цьому утворюються недоокислені продукти метаболізму. За рахунок перерозпділу крові м`язи, що інтенсивно скорочуються, можуть одержувати в 20 разів більше крові, а інтенсивність поглинання кисню може збільшитись у 50-60 разів. Внаслідок зростання в крові напруження вуглекислого газу і кількості недоокислених продуктів, а також активності симпатичної системи, інтенсивність дихання і серцебиття підтримуються на достатньо високому рівні.