Фізіологія сільськогосподарських тварин

системи та внутрішніх органів, є такими ж подразниками, як і імпульси від екстерорецепторів. Це також забезпечує єдність організму та умов його життя.

Наочним прикладом вищої форми синтезу є динамічний стереотип — відбиття явищ навколишнього середовища в діяльності кори великих півкуль у тому порядку, в якому вони сприймаються організмом. Динамічний стереотип виявляється в послідовності умовнорефлекторних актів у часі. Утворення стереотипу значно полегшує вищу нервову діяльність. Він виробляється у процесі суворого дотримання розпорядку дня у сільськогосподарських тварин. Порушення виробленого стереотипу негативно відбивається на здоров’ї тварини і її продуктивності.

СОН І ГІПНОЗ

Сон — особлива форма спокою, властива усім тваринам. Сон, як і їжа, є життєвою необхідністю. Тривале безсоння призводить до смерті, причина якої, треба вважати, полягає в руйнуванні клітин центральної нервової системи. Цуценята, позбавлені сну, гинуть через 92–143 год. Дорослі собаки гинуть на 17–21-й день досліду.

Чим же характеризується сон? Основною ознакою сну є припинення контакту з навколишнім середовищем. Сприйняття слухових, зорових, смакових, тактильних та інших подразників дуже знижується. Зменшується рухова активність і м’язовий тонус. Під час сну більшість внутрішніх органів переключається на інший рівень діяльності: частота серцевих скорочень уповільнюється, відповідно знижується кров’яний тиск, зменшується постачання крові тканинам. Дихання рідшає, знижується основний обмін. Частково послаблюється діяльність апарата виділення. Умовні рефлекси загальмовуються.

Розрізняють природний і штучний сон. Природний сон настає без помітних сторонніх впливів. До нього належать добовий сон та сплячка тварин. Штучний сон викликається наркотичними речовинами (ефір, хлороформ, алкоголь, морфій та ін.), індукційним електричним струмом та гіпнозом.

У людини спостерігаються патологічні форми сну — летаргія (удавана смерть) та сомнамбулізм (лунатизм).

510

Розділ 14. Вища нервова діяльність

Коні, корови, вівці, кози сплять 7–8 разів на добу (поліфазний сон). Тривалість добового сну становить у середньому 6 год.

У перші години глибина сну максимальна, а потім поступово зменшується. Більшість тварин сплять у лежачому положенні. Коні, як правило, сплять стоячи. Птахи сплять сидячи на жердинах, гілках без затрати м’язової енергії завдяки наявності сухожильного механізму згинання пальців.

Сон у тварин багато в чому залежить від навколишнього оточення. Сторонні шуми, порушення розпорядку дня на фермі зменшують тривалість сну та його глибину.

Теорії сну. Найбільш ранньою теорією сну є гуморальна. Згідно з цією теорією внаслідок життєдіяльності організму утворюються продукти обміну — вуглекислота, молочна кислота, які, діючи на нервові клітини, викликають сон.

Французькі вчені Лежандр і П’єррон вважали, що сон настає під впливом отруйної речовини — гіпнотоксину, що утворюється в центральній нервовій системі. Необґрунтованість гуморальної теорії підтверджується спостереженням над зрощеними близнятами з загальним кровообігом. Коли один з них спав, другий був бадьорим.

Теорію центра сну висунув Економо, досліджуючи головний мозок людей, що померли від летаргічного енцефаліту. Вважається, що на межі між проміжним і середнім мозком існує скупчення нейронів, збудження яких викликає сонливий стан. Збудження інших нейронів, розміщених спереду від центра сну, супроводжується пробудженням.

Теорія сну І. П. Павлова. У процесі вироблення умовних рефлексів було відмічено, що в деяких собак наставав сонливий стан, з дальшим переходом у сон. Особливо це виявлялось при використанні слабких тактильних, або температурних, подразників, що викликають іррадіацію гальмування.

Узагальнивши численні спостереження, І. П. Павлов дійшов висновку, що сон розпочинається з появи гальмування, яке поступово захоплює все більші ділянки кори і навіть підкорові утворення.

Отже, павловська теорія сну включає два положення: по-перше, сон — гальмівний процес, по-друге, — розвиток сну пов’язаний з активним процесом іррадіаційного гальмування.

Перехід від бадьорості до сну може супроводжуватися чотирма фазами: зрівняльною, парадоксальною, ультрапарадоксальною

511

Фізіологія сільськогосподарських тварин

(негативні умовні подразники дають позитивний ефект, а позитивні — нульовий ефект) і гальмівною. При переході від гальмування до бадьорості ці фази повторюються у зворотному порядку.

Сон тварини спрямований на запобігання виснаження і руйнування нейронів, на збереження діяльності мозку.

У розвитку сну бере участь і стовбурова частина головного мозку. Під час сну різко загальмовуються симпатичні та збуджуються парасимпатичні ядра підгорбкової області.

Введення ацетилхоліну у відповідні ділянки лімбічної системи та ретикулярної формації викликає сон.

Виникнення в корі головного мозку вогнищ збудження перешкоджають іррадіації гальмування і, навпаки, відсутність вогнищ збудження сприяє появі і поширенню цього процесу. Сон швидко настає в умовах темноти та тиші.

Розвитку сну сприяють тривалі одноманітні подразнення організму: наприклад, при погладжуванні, покачуванні, цоканні годинника, руху поїзда, шуму дощу за вікном тощо.

Сон, як внутрішнє гальмування, можна викликати умовними агентами. Все те, що пов’язане зі сном, — присмеркове освітлення приміщення, лежаче положення, тиша — викликають у корі великих півкуль тварини поширююче гальмування.

Гіпноз. Гіпноз являє собою частковий сон, викликаний штучно. В його основі лежить процес іррадіації гальмування. Однак при гіпнозі, на відміну від сну, гальмування поширюється не на всю кору, а тільки на відповідні ділянки. У більшості випадків гальмування охоплює рухові області кори, викликаючи нерухомість. Такий стан іноді спостерігається у деяких тварин при появі ворога.

Гіпнотичний стан розвивається після впливу на організм повторюваних, здебільшого слабких звукових, світлових, тактильних та інших подразників. У результаті взаємної індукції відбувається посилення збудження в одних ділянках кори та посилення гальмування в інших.

У птахів і деяких ссавців (кролів) стан гіпнозу досягається швидким енергійним перевертанням тварин на спину з утриманням їх у такому положенні 20–30 с.

Гіпнотичний стан легше виникає у тварин з функціонально ослабленими нервовими клітинами головного мозку. Розвиток гіпнотичного сну включає три стадії: перша — стан крайнього збудження

512

Розділ 14. Вища нервова діяльність

(скорочення м’язів, особливо розгиначів); друга — воскова гнучкість, тобто збереження твариною наданої їй пози; третя стадія — гіпноз настільки глибокий, що починають сприйматися навіяні ілюзії, виконуються певні дії.

Ізольовані центри збудження можуть виникати не тільки при гіпнозі, а й при природному сні, являючи собою «сторожові пункти». Такі пункти забезпечують термінову реакцію організму — пробудження матері при рухах дитини, пробудження в один і той же час.

ПЕРША ТА ДРУГА СИГНАЛЬНІ СИСТЕМИ

Вища нервова діяльність тварин — результат дії на організм подразників навколишнього середовища, що сигналізують про зустріч з безумовним подразником. Наприклад, гавкіт мисливської собаки, її вигляд сигналізують зайцю про велику небезпеку. У відповідь на ці конкретні подразники він тікає, ховається. Це і є його вища нервова діяльність, пристосування до умов життя.

Щодо людини, то для неї навколишня дійсність сигналізується не тільки предметами та явищами природи, а й словесними позначеннями їх. Для людини слово «хліб» є таким же сигналом, як і його вигляд, запах, тобто сигналом сигналу.

Слово, мова виникли в результаті трудової діяльності, коли з’явилась потреба тісного спілкування членів суспільства для спільної діяльності. Саме «слово зробило нас людьми», — образно говорив І. П. Павлов. Сказане дозволяє визначити поняття про сигнальні системи.

Перша сигнальна система — діяльність великих півкуль, пов’я- зана з сприйняттям подразників, що надходять від предметів та явищ навколишнього світу.

Друга сигнальна система — діяльність великих півкуль, зумовлена мовними (речовими) сигналами. Вона виявляється в реакції організму на словесні подразники, які замінюють собою зовнішні подразники, а також подразники, що надходять з внутрішнього середовища організму.

Перша сигнальна система властива людині й тварині. Однак у людини вона яскравіша, багатша, глибша за змістом. Під впливом

513

Фізіологія сільськогосподарських тварин

конкретних сигналів біологічного та соціального середовища у мозку людини виникає безліч різних відчуттів, вражень, згадок тощо.

Ви дивитесь чудову картину І. Рєпіна «Запорожці пишуть листа турецькому султану», і у вашій уяві виникають образи, постаті наших далеких предків — запорозьких козаків, які в червоних жупанах, на стрімких конях, з оголеними шаблями ідуть в атаку на ворога.

Друга сигнальна система є тільки у людини. В основі формування умовних рефлексів на слово лежить замикання тимчасових зв’язків між центрами, що сприймають усні або письмові словесні позначення, з одного боку, і центрами, що сприймають подразнення, визначені даними словами, з другого. Перетворення слова в сигнальний подразник відбувається шляхом підкріплення його умовним подразником першої сигнальної системи. Звідси виходить, що друга сигнальна система функціонує у тісному взаємозв’язку з першою. Друга сигнальна система по відношенню до першої займає провідне, домінуюче положення. Це підтверджується всією трудовою діяльністю людини, її вищою орієнтацією у навколишньому середовищі, що відбувається через узагальнення розуміння та абстрактного мислення, в основі якого є слово. Саме завдяки слову, мові ми маємо можливість у порівняно короткий час оволодіти величезними знаннями, виробленими людством протягом багатьох віків.

Умовно-рефлекторні зв’язки другої сигнальної системи людини мають ряд особливостей. Насамперед це швидкість утворення нових тимчасових зв’язків і розрив старих, що не відповідають новим умовам дійсності. Нерідко раз почуте або прочитане запам’ятовується на довгий час. Далі має місце висока ступінь адекватності умовнорефлекторних реакцій вимогам середовища, що постійно змінюється.

Друга сигнальна система, як досконаліша в функціональному відношенні, є крихкішою, чутливішою до різних впливів порівняно з першою сигнальною системою. Нерідко можна спостерігати, коли слово викликає у людини значно більше вражень, ніж, скажімо, яканебудь конкретна дія навколишнього середовища.

Завдяки другій сигнальній системі і наявності мови, людина, абстрагуючись від вузької конкретної діяльності, набула властивості логічного мислення — найвищого досягнення людського розуму.

Критерієм правильності відбиття зовнішнього світу в головному мозку людини, наших висновків, є практика, трудова діяльність колективу, всього суспільства.

514