Человеческий организм и восприятие химического раздражения

Медицина      Постоянная ссылка | Все категории

Человеческий организм на границах с окружающей средой содержит обширный рецепторный аппарат. Он регулярно сигнализирует в высшие отделы нервной системы о постоянно изменяющихся условиях окружающей среды.

Химические вещества и лекарственные препараты составляют большую группу внешних раздражителей. В центральную нервную систему постоянно поступает информация о процессах, протекающих во внутренней среде организма. В этом случае важна роль биологически активных веществ различного происхождения. Они инициируют поток афферентных сигналов.

Любое раздражение чувствительных нервных окончаний вызывает в месте наносимого раздражения изменение химизма ткани, течения обменных биохимических процессов и их трофики. При этом выражена рефлекторная моторная реакция.

Рефлекторный принцип регуляции физиологических функций организма остается универсальным и главным физиологическим принципом.

Даже самые простые организмы реагируют на прикосновение и на растворенные химические вещества. В процессе развития зачатков нервной системы появляются специальные нервные образования в поверхностях тела. Именно они предназначены для восприятия различных изменений окружающей среды. Эти нервные образования корректируют целостные реакции организма.

Самой древней и основной считается контактная чувствительность. Осязание, температурная и химическая чувствительность являются первоначальным сенсориумом.

Общая химическая чувствительность обеспечивает организму жизненноважные функции – избегание вредоносного физического или химического раздражителя, поиск пищи, выбор наиболее благоприятной среды и др. Подобным образом действует и чувство боли, которое возникает в ответ на вредоносное (ноцицептивное) раздражение другой модальности – механическое, температурное, световое и пр. Термин пришел из латинского языка – nocere – вредить, capero – брать.

На внешнее химическое раздражение живо реагируют даже примитивные организмы – амеба, туфелька. Они реагируют всем телом, поскольку не обладают специализированными нервными приборами. Химическая чувствительность присуща также и более развитым организмам – моллюскам, анелидам и др. Характерно то, что при расчленении их организма на отдельные части, каждый кусочек в ответ на воздействие реагирует как целый организм. У насекомых уже четко сформирована способность различать основные варианты вкусового раздражения. Показательной является реакция в ответ на воздействие вредоносных химических веществ. У рыб и амфибий специализированные хемосенсорные приборы и, соответственно, общая химическая чувствительность более совершенны. Однако воспринимают вредоносное химическое воздействие они всей поверхностью тела.

У млекопитающих поверхность тела покрыта ороговевающим эпителием или волосистым покровом. В определенных зонах распределяются образования, наиболее чувствительные к внешним химическим раздражителям. Зона вкусового восприятия находится в полости рта, зона обоняния – в носу, зоны общего химического чувства преимущественно сконцентрированы в слизистых оболочках глаз, носа и полости рта, верхних дыхательных путей, наружных половых органов. Общая химическая чувствительность области носа и рта тесно связана со специализированной – с ощущением запаха и вкуса. В реакции на аммиак один компонент связан с возбуждением обонятельного анализатора, а второй – с общей химической чувствительностью (афференты тройничного нерва). Когда разрушается обонятельный аппарат, исчезает ольфакторный компонент, а раздражающее действие аммиака остается.

Многие «пахучие» вещества помимо того, что возбуждают обонятельные рецепторы, раздражают чувствительные окончания волокон тройничного нерва, которые расположены в слизистой оболочке носа, а иногда и вкусовые рецепторы. Раздражающими эффектами обладают такие вещества, как аммиак, уксусная кислота и др. Большинство веществ обонятельного действия оказываются смешанными, способными возбуждать чувствительные окончания тройничного нерва. Эта область находится в средней части носовой раковины и в соответствующей части слизистой оболочки носовой перегородки. Ощущение вкуса и запаха тесно связано с общей химической чувствительностью этих областей. В связи с этим при чрезвычайном раздражении указанных специализированных рецепторов возникает болезненность. Наиболее низким порогом среди видов химической чувствительности обладает анализатор запаха, средним – анализатор вкуса, а наиболее высоким порогом характеризуются нервные приборы с общей химической чувствительностью.

Анализируя чувствительность тех или иных рецепторов к кокаину, неравнозначное «рецепторное обслуживание», можно сделать вывод, что общая химическая чувствительность и боль характеризуются различными ощущениями. Но в определенных границах общая химическая чувствительность имеет прямое отношение к ощущению боли. Действие раздражающих газов на глаза и слизистые оболочки других органов можно сравнить по ощущению с пощипыванием кожи пинцетом. Различная сила ощущений зависит от продолжительности наносимого ноцицептивного раздражения. Краткая температурная ноцицептивная стимуляция, удар электрическим током, подергивание одного волоска ощущается приблизительно как укол иглой. Продолжительное воздействие током, длительное подергивание за изолированный волос, длительное сдавливание кожи, аппликация горчичного масла вызывают жгучую боль. По ощущению эта боль похожа на боль, вызванную длительным ноцицептивным термическим воздействием. Длительность действия повреждающего стимула определяет различия между колющей и жгучей болью. Продолжительное химическое раздражение кожи почти не отличается от такого при раздражении слизистых оболочек. Однако неоднородность в ощущении все же наблюдается. Одни вещества вызывают преимущественно колющую боль, другие – жгучую.

Общая химическая чувствительность имеет вид рецепторов – свободных нервных окончаний в коже и в слизистых оболочках. Это справедливо при сравнении со специализированными хеморецепторами – вкусом, обонянием. Свободные нервные окончания воспринимают не только вредное химическое раздражение, но и температуру, давление, световую энергию, осязание.

В зависимости от длительности воздействия и концентраций химические вещества способны вызывать ощущения раздражения с последующим перерастанием в ощущение боли.

Защитные рефлекторные реакции соматического и вегетативного характера, поведенческие реакции, окрашенные эмоционально и психически у человека, сопровождают раздражающе-болевые действия химических веществ. Возникает состояние хемалгии – комплекс ноцицептивных и химических реакций, которые возникают в ответ на чрезвычайную активацию элементов общей химической чувствительности с сопутствующим ощущением боли. С общебиологической точки зрения хемалгия характеризует особый вид болевого ощущения, которое связано с повреждающим (ноцицептивным) воздействием химических веществ.

Общая химическая чувствительность имеет важное значение и для процессов, возникающих во внутренней среде организма.

Без постоянной информации о состоянии внутренних органов нормальная жизнедеятельность организма не может осуществляться. В 1884 году И. П.Павлов предсказал существование в тканях организма специальных рецепторных аппаратов, которые реагируют на различные изменения во внутренней среде. Хемоноцицепторы обнаружены в мышечной ткани и сухожилиях. Ощущение раздражения и последующее в зависимости от силы раздражителя возникновение состояния хемалгии может осуществляться не только при воздействии химического раздражителя на наружные покровы, но и при чрезвычайном химическом раздражении интерохеморецепторных аппаратов.

В процессе жизнедеятельности органов и тканей, в условиях различных патологических состояний, в результате метаболических процессов в межтканевой жидкости и структурах, окружающих нервные окончания, образуются различные биологически активные вещества. Если они накапливаются в чрезмерных количествах, то возбуждаются ноцицептивные афференты и возникает ощущение раздражения, боли. Также может быть опосредовано раздражающе-болевое действие многих химических агентов, которые являются для организма чужеродными. Центростремительные пути проведения физических и химических видов раздражения во всех случаях являются принципиально одними и теми же. Чрезмерное давление, растяжение, температура, охлаждение, ощущение боли при воздействии сверхсильным освещением и звуком являются физическими стимулами, которые вызывают боль. Ноцицептивные стимулы, которые вызываются химическими агентами, возникают после воздействия экзогенных и эндогенных раздражающе-болевых веществ.

Считается, что боль, вызванная таким физическим фактором, как температура, по природе является химической.

Целый ряд лекарственных препаратов оказывает фармакологическое действие через возбуждение рецепторов слизистых оболочек пищеварительного канала.

Состояние хемалгии отличается от болевого ощущения, спровоцированного физическим воздействием, или явления психогенной боли. Раздражение, переходящее в чувство боли, – это субьективное ощущение, которое даже с помощью совершенной аппаратуры невозможно до конца оценить.

Проблема боли является основной в процессе материалистического анализа психических состояний.

Боль характеризуется несколькими основными типами ответных проявлений. Они различаются физиологическими механизмами, субстратами своей реализации, субьективно-эмоциональным восприятием.

Понятие «боль» относится к человеку и не относится к поведению, вызванному болью. Словесные сообщения имеют намного большую информативную ценность, чем изменение физиологических функций и поведения, которое сопутствует болевому восприятию и ощущению.

Одно и то же раздражение совершенно различно воспринимается нашим сознанием. Это происходит в зависимости от самочувствия, настроения, психического состояния. Роль субьективного фактора в оценке ноцицептивного ощущения представляет самостоятельную задачу в изучении феномена боли. Явления внешней среды стают сенсорными стимулами только тогда, когда они вступают во взаимодействие с определенным чувствительным органом.

Взаимосвязь явлений внешней среды и процессов в сенсорных отделах центральной нервной системы рассматривается как физические или химические процессы в структурах организма. Она отражает области обьективных процессов сенсорного восприятия. Взаимосвязь между сенсорными впечатлениями и перцепцией не может быть описана конкретными физико-химическими процессами. Область сенсорной физиологии имеет отношение к сенсорному стимулу и связывает воедино чувство и восприятие.

Каким же образом мозг узнает ноцицептивную стимуляцию? Ведь нам известно, что потенциалы в нервных волокнах по своей физической природе одни и те же, независимо от того, в каком воспринимающем аппарате и в каком анализаторе они зарождаются.

Стимул характеризуется качеством, интенсивностью, пространством и временем.

Существуют две гипотезы периферического кодирования ноцицептивного стимула. Это теория структуры импульсного потока и теория. Специфичность и структура – две крайние точки в полосе целого сектора возможных коммуникаций. Более популярной оказалась теория специфичности. Различные рецепторные образования обнаружены в коже и мышцах. Они отвечают только на повреждающие воздействия и характеризуются как ноцицепторы.

Боль не проводится специальными афферентами, а вызывается чрезмерным раздражением любого сенсорного аппарата. Количественный фактор играет основную роль в раздражении, вызывающем болевое ощущение. Ведущее значение в кодировании принадлежит пространственно-временным соотношениям возникающих нервных импульсов. А это предполагает функциональную равноценность различных чувствительных окончаний и большую ценность систем, которые осуществляют контроль и интеграцию афферентного хода.

Импульсы, несущие сигнал для реализации ноцицептивной реакции, отличаются высокой плотностью афферентного потока. Частота оказывается одной из статистических характеристик разряда, который информирует о повреждающем воздействии.

Теория специфичности является противоположной гипотезой о кодировании ноцицептивного ощущения. Чувствительность к различным видам стимуляции (тактильная, температурная, болевая) на коже распределена неравномерно. В каждой чувствительной точке находится специализированный сенсорный орган.

Серьезным доказательством функционирования «меченых линий», которые участвуют в проведении болевого и ноцицептивного, в том числе, химического раздражения является наличие в нервной системе специализированных проводящих путей и обнаружение специальных «болевых медиаторов» (вещество Р).

Болевое ощущение является конечным итогом чрезмерного и продолжающегося раздражения. Математически это можно описать S-образной фукцией типа «вход-выход».

Кодирование интенсивности принципиально осуществляется двумя способами – частотой следования импульсов (частота импульсации), либо количеством сенсорных единиц, которые вовлечены в сенсорный процесс. Это весьма существенно. Ведь окончательное представление о центральной нервной систем слагается из числа реагирующих единиц, умноженного на среднюю частоту импульсации.

Все более актуальными в последнее время становятся вопросы профилактика и защиты человека от пагубного влияния создаваемого подчас им же самим экологического окружения.

Всегда ли нам удается предвидеть те последствия, которые наступают в результате взаимодействия различных химических веществ с живым организмом? Когда-то Л. А.Орбели написал – «Возьмите воздействие на организм одного какого-либо чувствительного нервного стволика при обычном физиологическом раздражении, и оказывается, что нет границ тому воздействию – буквально все в организме оказывается измененным, все оказывается перевернутым, нарушенным количественно и качественно, и в совокупности складывается какая-то новая картина

Такой вопрос, как восприятие и ощущение химического раздражения, всегда будет иметь немало белых пятен и противоречивых толкований.

Медицина      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника