Нервная система человека. Значение нервной системы для организма

ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Что такое нейрон? Каково его строение и функции?

Нейрон - нервная клетка, являющаяся функциональной единицей нервной системы. Нервная клетка (нейрон) состоит из тела с ядром и нескольких отростков. Короткие ветвящиеся отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называются дендритами. Тонкие и длинные отростки, проводящие импульсы от тела нейрона к другим клеткам или периферическим органам, называются аксонами. Основная функция нейронов - обмен информации (нервными сигналами) между частями тела.

Вопрос 2. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга?

Рефлекс - стереотипная реакция живого организма на раздражитель, проходящая с участием нервной системы.

Рефлекторная дуга (нервная дуга) - путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.

ВОПРОСЫ К ПАРАГРАФУ

Вопрос 1. По каким принципам классифицируют отделы нервной системы?

По анатомическому принципу нервную систему человека делят на центральную и периферическую.

Вопрос 2. Какие отделами образована центральная и периферическая нервная система?

Основа центральной нервной системы (ЦНС) - спинной мозг и головной мозг. Эти органы у человека развиваются, как и у всех позвоночных животных, из нервной трубки. Периферическая нервная система - это нервы, нервные узлы, нервные сплетения и нервные окончания. В её состав входят 12 пар черепно-мозговых нервов, 31 пара спинномозговых нервов, нервные узлы (ганглии) и нервные сплетения.

Вопрос3. Каковы основные функции соматической и вегетативной нервной системы?

Соматическая нервная система регулирует работу скелетных мышц, осуществляя связь организма с внешней средой. С её помощью мы можем произвольно, по собственному желанию, управлять деятельностью скелетной мускулатуры.

Вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов. Она управляет активностью гладкой и сердечной мускулатуры, а также желёз, координируя их деятельность. Эта система также управляет реакциями обмена веществ, поддерживая постоянство внутренней среды в организме человека.

Вопрос 4. Чем отличается работа соматической нервной системы от работы вегетативной нервной системы?

Вегетативная нервная система, часть нервной системы, регулирующая деятельность органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения, а также обмен веществ и тем самым функциональное состояние всех тканей организма позвоночных животных и человека.

Соматическая нервная система. Эту систему образуют чувствительные нервные волокна, идущие к ЦНС от различных рецепторов, и двигательные нервные волокна, иннервирующие скелетную мускулатуру.

Вопрос 5. Каков роль нервных центров в осуществлении рефлекса?

Все рефлексы осуществляются под контролем особых участков нервной системы - нервных центров. Правильная работа нервных центров необходима для того, чтобы все системы организма работали слаженно.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему огромное значение для человека имеет невозможность произвольного управления работой вегетативной нервной системы?

Разделение функций нервной системы дало большие преимущества в борьбе за существование. Постройка жилища, бегство от хищника, поиск пищи требовали точной ориентировки в окружающей среде и выработки определенной линии поведения, которая выражалась в произвольных движениях, регулируемых соматической системой. Организация же сложного «внутреннего хозяйства», например установление необходимого для данной работы ритма и силы сердечных сокращений, давления крови, продвижение пищи по желудку и кишечнику, проходила автоматически благодаря точно очерченной для каждого вида генетической программе, осуществляемой автономным отделом нервной системы.

Из всех систем организма нервная является наиболее важной. Именно от нее зависит согласованная работа всех прочих органов, тканей и клеток. Главное значение для организма в том, что за ее счет он функционирует как единое целое. Кроме того, она же контролирует контакты организма с внешней средой.

Человек за счет этой системы может мыслить, анализировать события. Глубинное значение нервной системы для организма куда важнее: она контролирует все, включая процессы дыхания, кроветворения, чувство голода и жажды, она же ответственна за все наши рефлексы, включая самые примитивные. Чтобы разобраться в ее важности для нашего с вами организма, следует знать (хотя бы на примитивном уровне) ее строение.

Что имеется в составе нервной системы?

Образована она нервной тканью, в состав которой входят нейроны и клетки-спутники (астроциты). Давайте вкратце опишем их назначение:

Нейрон - главная функциональная единица нервной ткани. Именно эти клетки отвечают как за мышление, так и за все прочие функции всей системы.
Клетки-спутники выполняют трофическую и опорную функцию. В настоящее время считается, что они все же играют также немаловажную роль в механизме долговременной памяти, хотя эта гипотеза и нуждается в уточнении.

Продолжим обсуждать строение и значение нервной системы.

Строение нейрона

Эта клетка, которая ответственна практически за все происходящее в теле, состоит из тела и отростков. Они делятся на два типа: аксоны и дендриты. Первые из них отходят от клетки в единственном экземпляре, длинные. Напротив, дендриты отличаются не слишком выдающимися размерами, сильно разветвлены. Как правило, у каждой их может быть несколько. По дендритам идут в клетку.

Аксон отличается большой длиной, практически не ветвится. По нему импульсы выходят из тела нервной клетки. Длина этого отростка может превышать несколько десятков сантиметров. По нему сигналы передаются при помощи электрических разрядов, практически мгновенно.

Небольшое отступление. Следует заметить, что значение, строение и функционирование нервной системы настолько сложны и многообразны, что о многих функциональных особенностях, о каких-то особенно сложных биохимических процессах, которые протекают в глубине ЦНС, ученые еще только начинают догадываться.

Аксоны покрыты оболочкой из жироподобного вещества, которое служит изолятором. Именно скопления этих отростков и образуют белое вещество нервной системы. Само тело нейрона и дендриты никакой оболочки не имеют. Скопления этих объектов называются серым веществом.

Продолжаем изучать строение и значение нервной системы. Вы должны четко себе представлять, что нейроны в значительной степени дифференцированы, универсальных клеток этого типа не бывает. Продолжим рассказывать про значение нервной системы. Общий план нервной системы невозможно себе представить даже приблизительно, если не знать о строении нейрона, функциональной ее единицы.

Какими бывают нейроны?

Не следует предполагать, что все нейроны одинаковы. Напротив, они сильно отличаются друг от друга своей формой и функциями. Чувствительные передают импульсы от органов чувств в мозг. Их тела расположены в крупных нервных узлах организма. К слову говоря, так называются крупные скопления нейронов за пределами головного и спинного мозга. Двигательная разновидность, напротив, передает импульсы от мозга к мышцам и внутренним органам.

Вставочные нейроны отвечают за взаимодействие и передачу сведений между чувствительными и двигательными клетками. Их отростки очень коротки, играют роль «прослоек», не выходят за пределы головного мозга. Таким образом, головной мозг получает информацию от всех систем и органов тела.

Итак, подведем промежуточный итог. Каково основное значение нервной системы для организма? Перечислим:

Она принимает сигналы от органов чувств, рецепторов обоняния и осязания.
В нейронах производится анализ поступившей информации.
На исполнительный орган (мышца, к примеру) передается соответствующий импульс.
Организм адекватно отвечает на раздражающий фактор внешней среды.

Импульсы от головного мозга и к нему передаются не только по отдельным отросткам нейронов, но и по специализированным нервам.

Что такое нервы?

В повседневной жизни мы постоянно слышим это слово, но о его истинном значении как-то не задумываемся. А ведь нервная система и ее роль в организме так велики, что об этом следует знать!

Нервами называют как раз-таки скопления длинных отростков нейронов, которые покрыты специальной защитной оболочкой. Если под этой «обмоткой» находятся отростки то и сами нервы называются двигательными. Как правило, в нервных стволах содержатся как дендриты, так и аксоны. В этом случае их называют смешанными. Они отличаются тем, что могут передавать нервные импульсы в обоих направлениях.

Отделы нервной системы

Имеет два основных отдела: внутренний и периферический. В состав центрального отдела входит головной и спинной мозг, защищенные костями черепа и позвоночного столба. Соответственно, в периферию входят нервные узлы нервы и отдельные

Та часть нервной системы, которая контролирует работу скелетной мускулатуры, называется соматической. Таким образом, значение нервной системы для организма в этом случае чрезвычайно важно: именно «соматика» позволяет нам двигать руками и ногами. За работу внутренних органов отвечает автономный отдел системы. Ее функционирование не подчиняется осознанной воле человека. Проще говоря, вы вряд ли умеете управлять процессом пищеварения, замедлять или ускорять его.

Таким образом, значение нервной системы в регуляции функций организма крайне велико: она контролирует даже те процессы, о которых большинство людей даже не догадываются. Разумеется, если с их организмом все в порядке и все функционирует в «штатном» режиме.

В это отделе есть две крупные «структурные единицы»: симпатическая и Практически все внутренние органы иннервируются стволами нервов именно от нее. Влияние на организм у этих отделов диаметрально противоположное.

К примеру, симпатика усиливает сокращения сердечной поперечно-полосатой мускулатуры, а парасимпатика - замедляет этот процесс, она ответственна за пищеварение. Таким образом, роль парасимпатической нервной системы в организме даже важнее. Она отвечает за дыхание и прочие жизненно важные процессы.

Рефлекс

А каково значение нервной системы в совершенно безусловной реакции человека и животного на какое-то раздражение внешней среды? Проще говоря, как осуществляется рефлекторная деятельность?

Как известно, за это отвечает механизм, который мы знаем как «рефлекторную дугу». Это путь, по которому проходят нервные импульсы в тот момент, когда организм отвечает рефлексом на раздражение. Состоит она из следующих участков: рецептора, чувствительного пути, какого-то ответственного за рефлекс участка нервной системы, пути, по которому идет сигнал, а также из рабочего органа.

Вот как велико значение нервной системы в жизнедеятельности человека. Когда в ней что-то нарушено, для больного человека настоящим подвигом может являться самостоятельное Удивительно, как мало многие задумываются о важности нервной ткани!

Об отрезках рефлекторной дуги

Каждая дуга начинается с чувствительного рецептора. Каждый из них воспринимает только какой-то определенный вид раздражителя. Рецепторы ответственны за преобразование воздействий внешней среды в нервные импульсы. Импульсы, приводящие в движение скелетную мускулатуру, запускающие какие-то важные процессы и выполняющие столь же важную функцию, имеют сугубо электрическую природу. При помощи чувствительного нейрона импульсы передаются в центральную нервную систему.

Заметим, что практически все рефлекторные дуги имеют в своем составе вставочные нейроны.

Многие считают, что рефлекторная реакция - полностью бессознательный процесс, который, единожды закрепившись, остается полностью неизменным. Но это далеко не так. Дело в том, что сигнал, полученный от рецептора, нервная система не просто принимает, но проводит его анализ, оценивая эффективность реакции. Проще говоря, именно так люди при тренировках доводят свои действия не только до рефлекторного автоматизма, но и делают это идеально.

А сейчас поговорим, каково значение нервной системы в контексте обсуждения спинного мозга. Некоторые считают, что он служит исключительно для передачи импульсов от головного мозга к расположенным ниже отделам. Грубейшая ошибка, так как роль этого органа куда важнее.

Строение спинного мозга

Располагается спинной мозг в спинномозговом канале. Ограничен и защищен физическими полостями — кости черепа, а также самим позвоночным столбом. Теоретическая (анатомическая) граница между спинным и головным мозгом проходит между затылочной костью и атлантом.

У человека он имеет вид белого шнура, диметр которого составляет приблизительно 1 сантиметр. Сам канал заполнен ликвором, спинномозговой жидкостью. На поверхности самого органа находятся две глубокие продольные борозды, которые делят его на правую и левую части. Если разрезать мозг пополам, то можно увидеть довольно красивый узор, напоминающий бабочку.

Тело ее образовано нейронами (вставочными и двигательными). Как мы уже и говорили, которое закрывает их со всех сторон, представляет собой длинные отростки нейронов. Они, проходя вдоль спинного мозга вверх и вниз, образуют восходящий и нисходящий каналы.

Какие функции выполняет спинной мозг?

На него возложены две основные задачи: рефлексы и роль проводникового пути. За счет рефлекторной функции мы имеем возможность совершать многие движения. Все сокращения скелетных мышц тела (кроме мышц головы) так или иначе связаны с рефлекторными дугами, которые напрямую зависят именно от деятельности спинного мозга.

Иначе говоря, роль нервной системы в жизнедеятельности организма крайне многогранна: в регуляции работы органов и систем порой участвуют те ее отделы, о которых многие вспоминают крайне редко.

Мы вовсе не преувеличиваем! Ведь спинной мозг в компании со своим «головным коллегой» регулируют правильность работы невероятного количества органов: пищеварительной системы и сердца, выделительной системы и органов воспроизводства. За счет белого вещества выполняется синхронизация, обеспечивается полностью одномоментная их реакция на внешние и внутренние раздражители.

Важно! Не стоит забывать, что спинной мозг все же во всем подчиняется головному. Нередки случаи, когда в результате травмы, несчастного случая или болезни у человека полностью прерывалась связь между головным и спинным мозгом. Первый в таких случаях работает абсолютно нормально. Вот только практически все рефлексы, зоны которых располагаются ниже, полностью пропадают.

Такие люди могут в лучшем случае шевелить руками, слегка поворачивать голову, но вся нижняя часть тела у них полностью неподвижна и лишена какой бы то ни было чувствительности.

Головной мозг

Расположен в черепной коробке. Подразделяется на следующие отделы: продолговатый мозг, мозжечок, мост, промежуточный и средний отдел, а также полушария. Как и в предыдущем случае, имеется белое и серое вещество. Белое связывает между собой как части самого головного мозга, так и его со спинным отделом. Благодаря этому вся ЦНС функционирует как единое целое.

В отличие от спинного мозга, здесь серое вещество выходит на поверхность органа, образуя его кору, кортекс.

Продолговатый мозг представляет собой фактически продолжение спинного отдела, необходим для связи этих отделов нервной системы между собой. Он ответственен за дыхание, пищеварение и прочие бессознательные функции, а потому его повреждение смертельно опасно для жизни.

Значение отдельных компонентов

Мозжечок регулирует двигательные функции. Средний мозг служит «перевалочным пунктом» для многих рефлекторных дуг. Продолговатый мозг, мост и средний мозг образуют своего рода ствол, связывающий между собой различные отделы и выполняющий многие рефлекторные функции. Кора - самый молодой и самый важный отдел. Именно за счет нее мы думаем, мыслим, храним свои воспоминания. Травма кортекса чревата полной потерей личности.

Нередки случаи, когда люди, долго пробывшие в состоянии клинической смерти, утонувшие, после особенно страшных аварий, оказывались живы в результате интенсивной сердечной и легочной реанимации. Вот только жизнью такое состояние назвать чрезвычайно сложно. Нейроны коры очень быстро погибают, после чего человек превращается в «овощ». Он не может говорить, у него нет памяти о прошлой жизни (за редчайшими исключениями), он вообще не может себя обслуживать.

Вот какое значение имеет нервная система в жизнедеятельности организма.

Для того чтобы воспринимать внутренние и внешние раздражители нервная система имеет сенсорные структуры, находящиеся в анализаторах. Эти структуры включат в себя определенные устройства, способные воспринимать информацию:

1. Проприорецепторы. Они собирают всю информацию, касающуюся состоянием мышц, костей, фасций, суставов, наличия клетчатки.

2. Экстерорецепторы. Располагаются в коже человека, органах чувств, слизистых оболочках. Способны воспринимать раздражающие факторы, полученные из окружающей внешней среды.

3. Интерорецепторы. Расположены в тканях и внутренних органах. Ответственны за восприятие изменений биохимического характера, полученных из внешней среды.

Основное значение и функции нервной системы

Важно отметить, что с помощью нервной системы осуществляется восприятие, анализ информации о раздражителях из внешнего мира и внутренних органов. Также она ответственна и за ответные реакции на данные раздражения.

Организм человека, тонкость приспособления его к изменениям в окружающем мире осуществляет, в первую очередь благодаря взаимодействии гуморальных механизмов и нервных.

К основным функциям относятся:

1. Определение психического здоровья и деятельности человека, что являют собой основу его социальной жизни.

2. Регуляция нормальной жизнедеятельности органов, их систем, тканей.

3. Интеграция организма, его объединение в единое целое.

4. Поддержание взаимосвязи всего организма с окружающей средой. В случае изменения условий внешней среды, нервна система осуществляет приспособление к данным условиям.

Для того чтобы точно понять, какое значение имеет нервная система, необходимо вникнуть в значение и главные функции центральной нервной системы и периферической.

Значение центральной нервной системы

Она являет собой основную часть нервной системы как человека, так и животных. Ее главная функция – это осуществление различного уровня сложности реакций, называемых рефлексами.

Благодаря деятельности ЦНС мозг способен сознательно отражать изменения во внешнем сознательном мире. Ее значение в том, что она регулирует разного рода рефлексы, способна воспринимать раздражители, полученные как от внутренних органов, так и из внешнего мира.

Значение периферической нервной системы

ПНС соединяет ЦНС с конечностями и органами. Ее нейроны расположены далеко за пределами ЦНС – спинного и головного мозга.

Она не защищена костями, что может привезти к механическим повреждениям или вредным действиям токсинов

Благодаря правильному функционированию ПНС координация движений тела имеет согласованность. Эта система ответственна за сознательный контроль действий всего организма. Отвечает за реагирование на стрессовые ситуации и опасность. Увеличивает частоту пульса. В случае возникновения волнения, повышает уровень адреналина.

Важно помнить, что о своем здоровье необходимо заботиться всегда. Ведь когда человек ведет здоровый образ жизни, придерживается правильного режима дня, он никаким образом не нагружает свой организм и, тем самым остается здоров.

Нервная система

Функции нервной системы . Нервная система выполняет следующие функции:

· Сенсорную – воспринимая, передавая и перерабатывая информацию, нервная система осуществляет связь с внешней и внутренней средой и обеспечивает адаптацию к условиям существования;

· Моторную – регулирует двигательные функции органов и систем организма человека;

· Интегративную – обеспечивает быстрое и согласованное взаимодействие между органами, благодаря чему организм человека функционирует как единое целое;

· Психическую – центральный отдел нервной системы является субстратом высших психических проявлений – сознания, речи, мышления, памяти, обучения, с помощью которых люди общаются друг с другом и познают окружающую среду.

Общий план строения нервной системы . Нервная система топографически делится нацентральную и периферическую , а функционально – на соматическую и вегетативную . Центральная нервная система (ЦНС) включает в себя спинной и головной мозг, а периферическая – нервы и нервные узлы (ганглии).

ЦНС образована нейронами и нейроглией. В головном и спинном мозге нейроны могут располагаться в виде

· Скоплений, которые называются ядрами (например, ядра черепно-мозговых нервов);

· Скоплений, которые называются нервными центрами. Эти центры необходимы для осуществления определенного рефлекса или регуляции той или иной функции (например, центр дыхания в продолговатом мозге);

· Сетей, то есть диффузно (например, нейроны ретикулярной формации);

· Параллельных горизонтальных слоев (например, в коре больших полушарий и мозжечка);

· Вертикальных колонок (например, в коре больших полушарий).

Отростки центральных нейронов в пределах мозга образуют его проводящие пути и соединения в нейронных сетях. Отростки нейронов, расположенные за пределами мозга, образуют периферические нервы.

В ЦНС происходит анализ информации, поступающей из внешней и внутренней среды организма, и формируется его ответная реакция на эту информацию.

Ганглии периферического отдела нервной системы также представляют собой скопления нейронов, окруженных клетками нейроглии. Различают спинальные и черепные ганглии.

Нервы образованы длинными отростками нейронов. К периферическим нервам относятся 12 пар черепно-мозговых нервов, и 31 пара спинномозговых. Черепно-мозговые нервы иннервируют в основном структуры головы и шеи, кроме блуждающего нерва, который иннервирует внутренние органы. Спинномозговые нервы иннервируют мускулатуру туловища и конечностей. Одни нервы несут информацию от рецепторов в ЦНС и называются чувствительными, или афферентными . Другие нервы передают сигналы из ЦНС ко всем органам и системам организма и называются двигательными, или эфферентными . Большинство периферических нервов – смешанные: они содержат как афферентные, так и эфферентные волокна.

Соматическая нервная система обеспечивает тонус, позу тела, двигательные реакции и иннервацию кожи.

Вегетативная , или автономная нервная система регулирует работу внутренних органов. С ней связаны поддержание гомеостаза, обмен веществ, рост и развитие организма, нейроэндокринные регуляции и трофическая иннервация скелетных мышц, кожи и самой нервной системы. Вегетативная нервная система подразделяется на симпатический и парасимпатический отделы.

Как соматическая нервная система, так и вегетативная имеют центральный и периферический отделы. Центральный отдел расположен в спинном и головном мозге и представлен ядрами, а периферический отдел расположен вне ЦНС и представлен нервами.

31.Строение и физиологические функции нейрона .

Нейрон – это клетка, от сомы (тела) которой отходят несколько коротких отростков – дендритов с шипиками на концахи один длинный отросток – аксон, который ветвится, образуя коллатерали. Коллатерали и шипики необходимы для увеличения площади контакта одного нейрона с другими нейронами

Нейрон имеет специализированную плазматическую мембрану, проводящую импульсы. В цитоплазме нейрона, как и в любой эукариотической клетке, имеется ядро и органеллы. Особенность внутреннего строения нейрона заключается в том, что в нейроплазме последнего, кроме обычных органелл, имеются особые структуры – нейрофибриллы . Цитоплазма нейрона содержит также пигментные вещества, от которых зависит окраска нейрона. Кроме того, нейрон имеет в себе большое количество митохондрий и изменяющуюся в объеме, в зависимости от функциональной активности, эндоплазматическую сеть.

Сома и дендриты нейрона не имеют миелиновой оболочки (миелиновая оболочка образована жироподобным веществом белого цвета), поэтому в массе мозга имеют серый цвет. Вещество, которое они образуют, называется серым веществом мозга. Аксоны, покрытые миелиновой оболочкой, образуют белое вещество мозга – это скопления проводящих путей. Миелиновая оболочка аксона не сплошная, через определенные интервалы она прерывается – эти места называются перехватами Ранвье . Участок сомы, от которого отходит аксон, называется аксонным холмиком . Аксонный холмик не имеет миелиновой оболочки.

В зависимости от количества отростков все нейроны делят на

1. биполярные, которые имеют один аксон и один дендрит и располагаются в сетчатке глаза и в звуковоспринимающем аппарате внутреннего уха;

2. полиполярные – имеют один аксон и много дендритов, располагаются в мозге;

3. ложноуниполярные – от сомы отходит один отросток, который затем на некотором расстоянии делится на два: аксон и относительно длинный дендрит; располагаются в периферических ганглиях;

4. униполярные – имеют один отросток, присутствуют в организме человека только в пренатальном периоде.

В зависимости от формы сомы нейроны делят на

1. пирамидные – сома имеет вид пирамиды;

2. звездчатые – сома имеет вид звезды;

3. веретенообразные – сома имеет вид веретена.

Основная функция нейронов – прием, преобразование и передача информации, которая закодирована в виде распространяющихся по отросткам нейрона электрических потенциалов – потенциалов действия (ПД). Нейрон имеет электровозбудимую мембрану, заряженную отрицательно по отношению к окружающей внеклеточной жидкости. Заряд мембраны – мембранный потенциал , или потенциал покоя (ПП) , - неодинаков у разных нейронов и зависит от ряда факторов. Заряд мембраны создается за счет разной концентрации ионов натрия, калия, хлора внутри и снаружи клетки. При возбуждении нейрон генерирует ПД, или нервный импульс. При этом происходит деполяризация мембраны, а в дендритах и соме возникают токи, направленные к аксонному холмику. В области аксонного холмика генерируется нервный импульс, который распространяется по аксону. Если аксон покрыт миелиновой оболочкой, то ПД вызывает возбуждение только на перехватах Ранвье, если аксон не покрыт оболочкой, то ПД вызывает возбуждение в каждой соседней точке волокна. Скорость распространения ПД зависит от

1. диаметра аксона – чем толще аксон, тем выше скорость распространения;

2. наличия миелинизированной оболочки;

3. величины ПП - чем выше ПП, тем выше скорость распространения;

4. величины ПД – чем выше ПД, тем выше скорость распространения.

Нейрон работает как преобразователь сигналов: он суммирует множество приходящих стимулов и на этой основе формирует свой ответ. Нейрон генерирует не одиночный импульс, а серию из нескольких импульсов, которые идут с определенной частотой. Такое частотное преобразование – один из основных способов кодирования информации в нервной системе.

В функциональном отношении все нейроны делятся на

1. афферентные (чувствительные), несущие информацию из внешней и внутренней среды в ЦНС;

2. эфферентные (двигательные), несущие информационный ответ из ЦНС к органам;

3. ассоциативные (вставочные) – нейроны, которые связывают афферентные и эфферентные клетки между собой.

Для передачи и переработки информации нейроны взаимодействуют друг с другом и с клетками исполнительных органов с помощью особых контактов – синапсов . В синапсе различают пресинаптическую мембрану, синаптическую щель и постсинаптическую мембрану. По характеру влияния на клетку синапсы делятся на возбуждающие и тормозные, а по способу передачи сигналов - электрические и химические. У человека присутствуют только химические синапсы. Вещества, которые передают сигналы через синаптический контакт, называются медиаторами . К ним относятся ацетилхолин, адреналин, серотонин, гистамин, норадреналин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Медиаторы проходят через пресинаптическую мембрану, связываются с рецепторами постсинаптической мембраны, тем самым, изменяя ее мембранный потенциал (потенциал покоя – ПП ). Таким образом, в синапсах химический сигнал превращается в электрический.

Синаптические контакты могут быть: аксосоматическими, аксодендритическими, аксо-аксональными и дендро-дендритическими. Синапсы между окончанием аксона и мышцей называются нервно-мышечными, или концевыми пластинками.

Образование новых синапсов лежит в основе свойства нервной системы – пластичности. От этого свойства зависит развитие мозга ребенка, процессы научения и памяти.

Нервные волокна

Нервные волокна - отростки нервных клеток (нейронов), имеющие оболочку и способные проводить нервный импульс.

Главной составной частью нервного волокна является отросток нейрона, образующий как бы ось волокна. Большей частью это аксон. Нервный отросток окружен оболочкой сложного строения, вместе с которой он и образует волокно. Толщина нервного волокна в организме человека, как правило, не превышает 30 микрометров.

Нервные волокна делятся на мякотные (миелиновые) и безмякотные (безмиелиновые). Первые имеют миелиновую оболочку, покрывающую аксон, вторые лишены миелиновой оболочки.

Как в периферической так и в центральной нервной системе преобладают миелиновые волокна. Нервные волокна, лишенные миелина располагаются преимущественно в симпатическом отделе вегетативной нервной системы. В месте отхождения нервного волокна от клетки и в области перехода его в конечные разветвления нервные волокна могут быть лишены всяких оболочек, и тогда они называются голыми осевыми цилиндрами.

В зависимости от характера проводимого по ним сигнала, нервные волокна подразделяют на двигательные вегетативные, чувствительные и двигательные соматические.

Строение нервных волокон

Миелиновое нервное волокно имеет в своём составе следующие элементы (структуры):
1) осевой цилиндр, располагающийся в самом центре нервного волокна,
2) миелиновую оболочку, покрывающую осевой цилиндр,
3) шванновскую оболочку.

Осевой цилиндр состоит из нейрофибрилл. Мякотная оболочка содержит большое количество веществ липоидного характера, известных под названием миелина. Миелин обеспечивает быстроту проведение нервных импульсов. Миелиновая оболочка покрывает осевой цилиндр не на всём промежутке, образуя промежутки, получившие название перехваты Ранвье. В области перехватов Ранвье осевой цилиндр нервного волокна примыкает к верхней - шванновской оболочке.

Промежуток волокна, расположенный между двумя перехватами Ранвье, называют сегментом волокна. В каждом таком сегменте на окрашенных препаратах можно видеть ядро шванновской оболочки. Оно лежит приблизительно посредине сегмента и окружено протоплазмой шванновской клетки, в петлях которой и содержится миелин. Между перехватами Ранвье миелиновая оболочка также не является сплошной. В толще ее обнаруживаются так называемые насечки Шмидт-Лантермана, идущие в косом направлении.

Клетки шванновской оболочки, так же как и нейроны с отростками, развиваются из эктодермы. Они покрывают осевой цилиндр нервного волокна периферической нервной системы аналогично тому, как клетки глии покрывают нервное волокно в центральной нервной системе. В результате этого они могут называться периферическими глиальными клетками.

В центральной нервной системе нервные волокна не имеют шванновских оболочек. Роль шванновских клеток здесь выполняют элементы олигодендроглии. Безмиелиновое (безмякотное) нервное волокно лишено миелиновой обкладки и состоит только из осевого цилиндра и шванновской оболочки.

Функция нервных волокон

Главная функция нервных волокон – передача нервного импульса. В настоящее время изучено два типа нервной передачи: импульсная и безимпульсная. Импульсная передача обеспечивается электролитными и нейротрансмиттерными механизмами. Скорость передачи нервного импульса в миелиновых волокнах значительно выше, чем в безмякотных. В её осуществлении важнейшая роль принадлежит миелину. Данное вещество способно изолировать нервный импульс, в результате чего передача сигнала по нервному волокну происходит скачкообразно, от одного перехвата Ранвье к другому.

Безимпульсная передача осуществляется током аксоплазмы по специальным микротрубочкам аксона, содержащим трофогены – вещества, оказывающие на иннервируемый орган трофическое влияние.

По мере эволюционного усложнения многоклеточных организмов, функциональной специализации клеток, возникла необходимость регуляции и координации жизненных процессов на надклеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях. Эти новые регуляторные механизмы и системы должны были появиться наряду с сохранением и усложнением механизмов регуляции функций отдельных клеток с помощью сигнальных молекул. Приспособление многоклеточных организмов к изменениям в среде существования могло быть выполнено при условии, что новые механизмы регуляции будут способны обеспечить быстрые, адекватные, адресные ответные реакции. Эти механизмы должны быть способны запоминать и извлекать из аппарата памяти сведения о предыдущих воздействиях на организм, а также обладать другими свойствами, обеспечивающими эффективную приспособительную деятельность организма. Ими стали механизмы нервной системы, появившейся у сложных, высокоорганизованных организмов.

Нервная система — это совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг подразделяется на задний мозг ( и варолиев мост), ретикулярную формацию, подкорковые ядра, . Тела образуют серое вещество ЦНС, а их отростки (аксоны и дендриты) — белое вещество.

Общая характеристика нервной системы

Одной из функций нервной системы является восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма. Вспомним, что воспринимать разнообразные сигналы среды существования могут любые клетки с помощью специализированных клеточных рецепторов. Однако к восприятию ряда жизненно важных сигналов они не приспособлены и не могут мгновенно передать информацию другим клеткам, которые выполняют функцию регуляторов целостных адекватных реакций организма на действие раздражителей.

Воздействие раздражителей воспринимается специализированными сенсорными рецепторами. Примерами таких раздражителей могут быть кванты света, звуки, тепло, холод, механические воздействия (гравитация, изменение давления, вибрация, ускорение, сжатие, растяжение), а также сигналы сложной природы (цвет, сложные звуки, слово).

Для оценки биологической значимости воспринятых сигналов и организации на них адекватной ответной реакции в рецепторах нервной системы осуществляется их превращение - кодирование в универсальную форму сигналов, понятную нервной системе, — в нервные импульсы, проведение (передана) которых по нервным волокнам и путям в нервные центры необходимы для их анализа.

Сигналы и результаты их анализа используются нервной системой для организации ответных реакции на изменения во внешней или внутренней среде, регуляции и координации функции клеток и надклеточных структур организма. Такие ответные реакции осуществляются эффекторными органами. Наиболее частыми вариантами ответных реакций на воздействия являются моторные (двигательные) реакции скелетной или гладкой мускулатуры, изменение секреции эпителиальных (экзокринных, эндокринных) клеток, инициируемые нервной системой. Принимая прямое участие в формировании ответных реакций на изменения в среде существования, нервная система выполняет функции регуляции гомеостаза, обеспечения функционального взаимодействия органов и тканей и их интеграции в единый целостный организм.

Благодаря нервной системе осуществляется адекватное взаимодействие организма с окружающей средой не только через организацию ответных реакций эффекторными системами, но и через ее собственные психические реакции — эмоции, мотивации, сознание, мышление, память, высшие познавательные и творческие процессы.

Нервную систему подразделяют на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — нервные клетки и волокна за пределами полости черепной коробки и спинномозгового канала. Головной мозг человека содержит более 100 миллиардов нервных клеток (нейронов). Скопления нервных клеток, выполняющих или контролирующих одинаковые функции, формируют в центральной нервной системе нервные центры. Структуры мозга, представленные телами нейронов, формируют серое вещество ЦНС, а отростки этих клеток, объединяясь в проводящие пути, — белое вещество. Кроме этого, структурной частью ЦНС являются глиальные клетки, формирующие нейроглию. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы центральной нервной системы.

Нервную систему по особенностям выполняемых функций и строения делят на соматическую и автономную (вегетативную). К соматической относят структуры нервной системы, которые обеспечивают восприятие сенсорных сигналов преимущественно внешней среды через органы чувств, и контролируют работу поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры. К автономной (вегетативной) нервной системе относят структуры, которые обеспечивают восприятие сигналов преимущественно внутренней среды организма, регулируют работу сердца, других внутренних органов, гладкой мускулатуры, экзокринных и части эндокринных желез.

В центральной нервной системе принято выделять структуры, расположенные на различных уровнях, для которых свойственны специфические функции и роль в регуляции жизненных процессов. Среди них , базальные ядра, структуры ствола мозга, спинной мозг, периферическая нервная система.

Строение нервной системы

Нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, а к периферической — нервы, отходящие от центральной нервной системы к различным органам.

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

объединяет органы и системы организма в единое целое;
регулирует работу всех органов и систем организма;
осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Структура нервной системы

Структурно-физиологической единицей нервной системы является - (рис. 3). Он состоит из тела (сомы), отростков (дендритов) и аксона. Дендриты сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет их ведущую роль в восприятии нейроном информации. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, являющимся генератором нервного импульса, который затем по аксону проводится к другим клеткам. Мембрана аксона в области синапса содержит специфические рецепторы, способные реагировать на различные медиаторы или нейромодуляторы. Поэтому на процесс выделения медиатора пресинаптическими окончаниями могут оказывать влияние другие нейроны. Также мембрана окончаний содержит большое число кальциевых каналов, через которые ионы кальция поступают внутрь окончания при его возбуждении и активизируют выделение медиатора.

Рис. 3. Схема нейрона (по И.Ф. Иванову): а — строение нейрона: 7 — тело (перикарион); 2 — ядро; 3 — дендриты; 4,6 — нейриты; 5,8 — миелиновая оболочка; 7- коллатераль; 9 — перехват узла; 10 — ядро леммоцита; 11 — нервные окончания; б — типы нервных клеток: I — униполярная; II — мультиполярная; III — биполярная; 1 — неврит; 2 -дендрит

Обычно в нейронах потенциал действия возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в 2 раза выше возбудимости других участков. Отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки.

Аксоны, помимо функции проведения возбуждения, служат каналами для транспорта различных веществ. Белки и медиаторы, синтезированные в теле клетки, органеллы и другие вещества могут перемещаться по аксону к его окончанию. Это перемещение веществ получило название аксонного транспорта. Существует два его вида — быстрый и медленный аксонный транспорт.

Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; генерирует собственные импульсы; проводит возбуждение к другому нейрону или органу.

По функциональному значению нейроны подразделяют на три группы: чувствительные (сенсорные, рецепторные); вставочные (ассоциативные); моторные (эффекторные, двигательные).

Помимо нейронов в центральной нервной системе имеются глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — леммоцитов (шванновские клетки). Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друге другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии. Через это пространств происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.

Клетки нейроглии выполняют множество функций: опорную, защитную и трофическую роль для нейронов; поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; разрушают нейромедиаторы и другие биологически активные вещества.

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

Интегративная: организм животных и человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем. Эту взаимосвязь, объединение различных составляющих организма в единое целое (интеграция), их согласованное функционирование обеспечивает центральная нервная система.

Координирующая: функции различных органов и систем организма должны протекать согласованно, так как только при таком способе жизнедеятельности возможно поддерживать постоянство внутренней среды, равно как и успешно адаптировать к изменяющимся условиям окружающей среды. Координацию деятельности составляющих организм элементов осуществляет центральная нервная система.

Регулирующая: центральная нервная система регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому при ее участии происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.

Трофическая: центральная нервная система осуществляет регуляцию трофики, интенсивности обменных процессов в тканях организма, что лежит в основе формирования реакций, адекватных происходящим изменениям во внутренней и внешней среде.

Приспособительная: центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от сенсорных систем. Это дает возможность перестраивать деятельность различных органов и систем в соответствии с изменениями среды. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру.

Формирование ненаправленного поведения: центральная нервная система формирует определенное поведение животного в соответствии с доминирующей потребностью.

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая совместно нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной регуляцией. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса.

Основным механизмом деятельности центральной нервной системы является — это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.

Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение». Термин «рефлекс» был впервые предложен чешским исследователем И.Г. Прохаской, который развил учение об отражательных действиях. Дальнейшее становление рефлекторной теории связано с именем И.М. Сеченова. Он полагал, что все бессознательное и сознательное совершается по типу рефлекса. Но тогда еще не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение. Позднее объективный метод оценки деятельности мозга был разработан академиком И.П. Павловым, и он получил название метода условных рефлексов. С помощью этого метода ученый доказал, что в основе высшей нервной деятельности животных и человека лежат условные рефлексы, формирующиеся на базе безусловных рефлексов за счет образования временных связей. Академик П.К. Анохин показал, что все многообразие деятельности животных и человека осуществляется на основе концепции функциональных систем.

Морфологической основой рефлекса является , состоящая из нескольких нервных структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса.

В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: рецепторные (чувствительные), промежуточные (вставочные), двигательные (эффекторные) (рис. 6.2). Они объединяются в нейронные цепи.

Рис. 4. Схема регуляции но принципу рефлекса. Рефлекторная дуга: 1 — рецептор; 2 — афферентный путь; 3 — нервный центр; 4 — эфферентный путь; 5 — рабочий орган (любой орган организма); МН — моторный нейрон; М — мышца; КН — командный нейрон; СН — сенсорный нейрон, МодН — модуляторный нейрон

Дендрит ренепторного нейрона контактирует с рецептором, его аксон направляется в ЦНС и взаимодействует с вставочным нейроном. От вставочного нейрона аксон идет к эффекторному нейрону, а его аксон направляется на периферию к исполнительному органу. Таким образом и формируется рефлекторная дуга.

Рецепторные нейроны расположены на периферии и во внутренних органах, а вставочные и двигательные находятся в ЦНС.

В рефлекторной дуге различают пять звеньев: рецептор, афферентный (или центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (или центробежный) путь и рабочий орган (или эффектор).

Рецептор — специализированное образование, воспринимающее раздражение. Рецептор состоит из специализированных высокочувствительных клеток.

Афферентное звено дуги представляет собой рецепторный нейрон и проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

Это звено рефлекторной дуги состоит из совокупности нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Нервный центр воспринимает импульсы от рецепторов по афферентному пути, осуществляет анализ и синтез этой информации, затем передает сформированную программу действий по эфферентным волокнам к периферическому исполнительному органу. А рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность (мышца сокращается, железа выделяет секрет и т.д.).

Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр является акцептором действия звена обратной афферентации и воспринимает информацию с рабочего органа о совершенном действии.

Время от начала действия раздражителя на рецептор до появления ответной реакции называется временем рефлекса.

Все рефлексы у животных и человека подразделяются на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - врожденные, наследственно передающиеся реакции. Безусловные рефлексы осуществляются через уже сформированные в организме рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы видоспецифичны, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они постоянны в течение жизни и возникают в ответ на адекватные раздражения рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются и по биологическому значению: пищевые, оборонительные, половые, локомоторные, ориентировочные. По расположению рецепторов эти рефлексы подразделяются: на экстероцептивные (температурные, тактильные, зрительные, слуховые, вкусовые и др.), интероцептивные (сосудистые, сердечные, желудочный, кишечный и пр.) и проприоцептивные (мышечные, сухожильные и пр.). По характеру ответной реакции — на двигательные, секреторные и др. По нахождению нервных центров, через которые осуществляется рефлекс, — на спинальные, бульбарные, мезэнцефальные.

Условные рефлексы - рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с образованием между ними временной связи в коре больших полушарий.

Рефлексы в организме осуществляются с участием желез внутренней секреции и гормонов.

В основе современных представлений о рефлекторной деятельности организма находится понятие полезного приспособительного результата, для достижения которого и совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в центральную нервную систему по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности. Принцип обратной афферентации в рефлекторной деятельности был разработан П. К. Анохиным и основан на том, что структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, включающее следующие звенья: рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган, обратная афферентация.

При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев.

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне от рецептора к эффектору, что связано со способностью проводить возбуждение только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, в результате замедления проведения возбуждения через синапсы.

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

Можно выделить два основных способа суммации: временную и пространственную. При временной суммации несколько импульсов возбуждения приходят к нейрону через один синапс, суммируются и генерируют в нем потенциал действия, а пространственная суммации проявляется в случае поступления импульсов к одному нейрону через разные синапсы.

В них происходит трансформация ритма возбуждения, т.е. уменьшение или увеличение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.

Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода и действию различных химических веществ.

Нервные центры, в отличие от нервных волокон, способны к быстрому утомлению. Синаптическая утомляемость при длительной активации центра выражается в снижении числа постсинаптических потенциалов. Это обусловлено расходованием медиатора и накоплением метаболитов, закисляющих среду.

Нервные центры находятся в состоянии постоянного тонуса, обусловленного непрерывным поступлением определенного числа импульсов от рецепторов.

Нервным центрам свойственна пластичность — способность увеличивать свои функциональные возможности. Это свойство может быть обусловлено синаптическим облегчением — улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентных путей. При частом использовании синапсов ускоряется синтез рецепторов и медиатора.

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

Одной из важных функций центральной нервной системы является координационная функция, которую называют также координационной деятельностью ЦНС. Под ней понимают регуляцию распределения возбуждения и торможения в нейронных структурах, а также взаимодействие между нервными центрами, которые обеспечивают эффективное осуществление рефлекторных и произвольных реакций.

Примером координационной деятельности ЦНС могут быть реципрокные отношения между центрами дыхания и глотания, когда во время глотания центр дыхания затормаживается, надгортанник закрывает вход в гортань и предупреждает попадание в дыхательные пути пищи или жидкости. Координационная функция ЦНС принципиально важна для осуществления сложных движений, осуществляемых при участии множества мышц. Примерами таких движений могут быть артикуляция речи, акт глотания, гимнастические движения, требующие согласованного сокращения и расслабления множества мышц.

Принципы координационной деятельности

Реципрокность — взаимное торможение антагонистических групп нейронов (мотонейроны сгибателей и разгибателей)
Конечный нейрон — активация эфферентного нейрона с различных рецептивных полей и конкурентная борьба между различными афферентными импульсациями за данный мотонейрон
Переключения — процесс перехода активности с одного нервного центра на нервный центр антагонист
Индукция — смена возбуждения торможением или наоборот
Обратная связь — механизм, обеспечивающий необходимость сигнализации от рецепторов исполнительных органов для успешной реализации функции
Доминанта — стойкий главенствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров.

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

Принцип конвергенции реализуется в конвергентных цепях нейронов, в которых на один из них (обычно эфферентный) сходятся или конвергируют аксоны ряда других. Конвергенция обеспечивает поступление к одному и тому же нейрону сигналов от различных нервных центров или рецепторов различных модальностей (различных органов чувств). На основе конвергенции самые разные раздражители могут вызвать однотипную реакцию. Например, сторожевой рефлекс (поворот глаз и головы — настораживание) может быть вызван и световым, и звуковым, и тактильным воздействием.

Принцип общего конечного пути вытекает из принципа конвергенции и близок по своей сути. Под ним понимают возможность осуществления одной и той же реакции, запускаемой конечным в иерархической нервной цепи эфферентным нейроном, на который конвергируют аксоны множества других нервных клеток. Примером классического конечного пути являются мотонейроны передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, которые своими аксонами непосредственно иннервируют мышцы. Одна и та же двигательная реакция (например сгибание руки) может запускаться путем поступления к этим нейронам импульсов от пирамидных нейронов первичной двигательной коры, нейронов ряда моторных центров ствола мозга, интернейронов спинного мозга, аксонов чувствительных нейронов спинальных ганглиев в ответ на действие сигналов, воспринятых разными органами чувств (на световое, звуковое, гравитационное, болевое или механическое воздействие).

Принцип дивергенции реализуется в дивергентных цепях нейронов, в которых один из нейронов имеет ветвящийся аксон, и каждая из ветвей образует синапс с другой нервной клеткой. Эти цепи выполняют функции одновременной передачи сигналов от одного нейрона на многие другие нейроны. Благодаря дивергентным связям происходит широкое распространение (иррадиация) сигналов и быстрое вовлечение в ответную реакцию многих центров, расположенных на разных уровнях ЦНС.

Принцип обратной связи (обратной афферентации) заключается в возможности передачи по афферентным волокнам информации об осуществляемой реакции (например, о движении от проприорецепторов мышц) обратно в нервный центр, который ее запускал. Благодаря обратной связи формируется замкнутая нейронная цепь (контур), через которую можно контролировать ход исполнения реакции, регулировать силу, продолжительность и другие параметры реакции, если они не были реализованы.

Участие обратной связи можно рассмотреть на примере реализации сгибательного рефлекса, вызываемого механическим воздействием на рецепторы кожи (рис. 5). При рефлекторном сокращении мышцы-сгибателя изменяется активность проприорецепторов и частота посылки нервных импульсов по афферентным волокнам к а-мотонейронам спинного мозга, иннервирующим эту мышцу. В результате формируется замкнутый контур регулирования, в котором роль канала обратной связи выполняют афферентные волокна, передающие информацию о сокращении в нервные центры от рецепторов мышц, а роль канала прямой связи — эфферентные волокна мотонейронов, идущие к мышцам. Таким образом, нервный центр (его мотонейроны) получает информацию об изменении состояния мышцы, вызванном передачей импульсов по двигательным волокнам. Благодаря обратной связи образуется своеобразное регуляторное нервное кольцо. Поэтому некоторые авторы предпочитают вместо термина «рефлекторная дуга» применять термин «рефлекторное кольцо».

Наличие обратной связи имеет важное значение в механизмах регуляции кровообращения, дыхания, температуры тела, поведенческих и других реакций организма и рассматривается далее в соответствующих разделах.

Рис. 5. Схема обратной связи в нейронных цепях простейших рефлексов

Принцип реципрокных отношений реализуется при взаимодействии между нервными центрами-антагонистами. Например, между группой моторных нейронов, контролирующих сгибание руки, и группой моторных нейронов, контролирующих разгибание руки. Благодаря реципрокным отношениям возбуждение нейронов одного из антагонистических центров сопровождается торможением другого. В приведенном примере реципрокные отношения между центрами сгибания и разгибания проявятся тем, что во время сокращения мышц- сгибателей руки будет происходить эквивалентное расслабление разгибателей, и наоборот, что обеспечивает плавность сгибательных и разгибательных движений руки. Реципрокные отношения осуществляются за счет активации нейронами возбужденного центра тормозных вставочных нейронов, аксоны которых образуют тормозные синапсы на нейронах антагонистического центра.

Принцип доминанты также реализуется на основе особенностей взаимодействия между нервными центрами. Нейроны доминирующего, наиболее активного центра (очага возбуждения) обладают стойкой высокой активностью и подавляют возбуждение в других нервных центрах, подчиняя их своему влиянию. Более того, нейроны доминирующего центра притягивают к себе афферентные нервные импульсы, адресуемые к другим центрам, и усиливают свою активность за счет поступления этих импульсов. Доминантный центр может длительно находиться в состоянии возбуждения без признаков утомления.

Примером состояния, обусловленного наличием в центральной нервной системе доминантного очага возбуждения, может служить состояние после пережитого человеком важного для него события, когда все его мысли и действия так или иначе становятся связанными с этим событием.

Свойства доминанты

Повышенная возбудимость
Стойкость возбуждения
Инертность возбуждения
Способность к подавлению субдоминантных очагов
Способность к суммированию возбуждений

Рассмотренные принципы координации могут использоваться, в зависимости от координируемых ЦНС процессов порознь или вместе в различных сочетаниях.

Каждый орган или система в организме человека играют свою роль. При этом все они взаимосвязаны. Значение трудно переоценить. Она отвечает за корреляцию между всеми органами и их системами и за функционирование организма в целом. В школе рано начинают ознакомление с таким многогранным понятием, как нервная система. 4 класс - это еще маленькие дети, которые не могут глубоко разобраться во многих сложных научных понятиях.

Структурные единицы

Главные структурные и функциональные единицы нервной системы (НС) - нейроны. Они представляют собой сложные возбудимые секретирующие клетки с отростками и воспринимают нервное возбуждение, перерабатывают его и передают другим клеткам. Нейроны также могут оказывать на клетки-мишени модулирующее или тормозное воздействие. Они являются составной частью био- и хеморегуляции организма. С функциональной точки зрения нейроны являются одной из основ организации нервной системы. Они объединяют несколько других уровней (молекулярный, субклеточный, синаптический, надклеточный).

Нейроны состоят из тела (сома), длинного отростка (аксона) и небольших ветвящихся отростков (дендритов). В разных отделах нервной системы они имеют различную форму и величину. В некоторых из них длина аксона может достигать 1,5 м. От одного нейрона отходит до 1000 дендритов. По ним возбуждение распространяется от рецепторов к телу клетки. По аксону импульсы передаются эффекторным клеткам или другим нейронам.

В науке существует понятие «синапс». Аксоны нейронов, подходя к другим клеткам, начинают ветвиться и образуют многочисленные окончания на них. Такие места и называют синапсами. Аксоны образуют их не только на нервных клетках. Синапсы есть на мышечных волокнах. Эти органы нервной системы присутствуют даже на клетках желез внутренней секреции и кровеносных капиллярах. представляют собой покрытые глиальными оболочками отростки нейронов. Они выполняют проводящую функцию.

Нервные окончания

Это специализированные образования, расположенные на кончиках отростков нервных волокон. Они обеспечивают в виде импульса. Нервные окончания участвуют в формировании передающих и воспринимающих концевых аппаратов разной структурной организации. По функциональному назначению выделяют:

Синапсы, которые передают нервный импульс между нервными клетками;

Рецепторы (афферентные окончания), направляющие информацию от места действия фактора внутренней или внешней среды;

Эффекторы, передающие импульс от нервных клеток к другим тканям.

Деятельность нервной системы

Нервная система (НС) - целостная совокупность нескольких взаимосвязанных между собой структур. Она способствует слаженной регуляции деятельности всех органов и обеспечивает реакцию на изменения условий. Нервная система человека, фото которой представлено в статье, связывает воедино двигательную активность, чувствительность и работу иных регуляторных систем (иммунной, эндокринной). Деятельность НС связана с:

Анатомическим проникновением во все органы и ткани;

Установлением и оптимизацией взаимосвязи между организмом и окружающей внешней средой (экологической, социальной);

Координированием всех обменных процессов;

Управлением системами органов.

Структура

Анатомия нервной системы очень сложна. В ней находится много структур, различных по строению и назначению. Нервная система, фото которой свидетельствуют о ее проникновении во все органы и ткани организма, играет важную роль как приемник внутренних и внешних раздражителей. Для этого предназначены особые сенсорные структуры, которые находятся в так называемых анализаторах. Они включают специальные нервные устройства, которые способны воспринимать поступающую информацию. К ним относятся следующие:

Проприорецепторы, собирающие информацию, касающуюся состояния мышц, фасций, суставов, костей;

Экстерорецепторы, располагающиеся в кожных покровах, слизистых оболочках и органах чувств, способные воспринимать полученные из внешней среды раздражающие факторы;

Интерорецепторы, расположенные во внутренних органах и тканях и ответственные за принятие биохимических изменений.

Основное значение нервной системы

Работа НС тесно связана как с окружающим миром, так и с функционированием самого организма. С ее помощью происходит восприятие информации и ее анализ. Благодаря ей происходит распознавание раздражителей внутренних органов и поступающих извне сигналов. Нервная система отвечает за реакции организма на полученную информацию. Именно благодаря ее взаимодействию с гуморальными механизмами регуляции обеспечивается приспособляемость человека к окружающему миру.

Значение нервной системы состоит в обеспечении координации отдельных частей организма и поддержании его гомеостаза (равновесного состояния). Благодаря ее работе происходит приспособление организма к любым изменениям, называемое адаптивным поведением (состоянием).

Базовые функции НС

Функции нервной системы довольно многочисленны. К основным из них относятся следующие:

Регуляция жизнедеятельности тканей, органов и их систем в нормальном режиме;

Объединение (интеграция) организма;

Сохранение взаимосвязи человека с окружающей средой;

Контроль над состоянием отдельных органов и организма в целом;

Обеспечение активации и поддержания тонуса (рабочего состояния);

Определение деятельности людей и их психического здоровья, являющихся основой социальной жизни.

Нервная система человека, фото которой представлено выше, обеспечивает такие мыслительные процессы:

Восприятие, усвоение и переработку информации;

Анализ и синтез;

Формирование мотивации;

Сравнение с имеющимся опытом;

Постановку цели и планирование;

Коррекцию действия (исправление ошибок);

Оценивание результатов деятельности;

Формирование суждений, выводов и заключений, общих (абстрактных) понятий.

Нервная система помимо сигнальной выполняет еще и Благодаря ей выделяемые организмом биологически активные вещества обеспечивают жизнедеятельность иннервируемых органов. Органы, которые лишены такой подпитки, со временем атрофируются и отмирают. Функции нервной системы очень важны для человека. При изменениях существующих условий окружающей среды с их помощью происходит приспособление организма к новым обстоятельствам.

Процессы, происходящие в НС

Нервная система человека, схема которой довольно проста и понятна, отвечает за взаимодействие организма и окружающей среды. Для его обеспечения осуществляются такие процессы:

Трансдукция, представляющая собой превращение раздражения в нервное возбуждение;

Трансформация, в ходе которой происходит преобразование входящего возбуждения с одними характеристиками в выходящий поток с другими свойствами;

Распределение возбуждения по разным направлениям;

Моделирование, представляющее собой построение образа раздражения, заменяющего сам его источник;

Модуляция, изменяющая нервную систему или ее деятельность.

Значение нервной системы человека также состоит во взаимодействии организма с внешней средой. При этом возникают различные ответные реакции на любые виды раздражителей. Основные виды модуляции:

Возбуждение (активация), заключающаяся в повышении активности нервной структуры (это состояние является доминантным);

Торможение, угнетение (ингибиция), состоящее в снижении активности нервной структуры;

Временная нервная связь, представляющая собой создание новых путей передачи возбуждения;

Пластическая перестройка, которая представлена сенситизацией (улучшением передачи возбуждения) и габитуацией (ухудшением передачи);

Активация органа, обеспечивающего рефлекторную реакцию организма человека.

Задачи НС

Основные задачи нервной системы:

Рецепция - улавливание изменений во внутренней или внешней среде. Она осуществляется сенсорными системами при помощи рецепторов и представляет собой восприятие механических, термических, химических, электромагнитных и других видов раздражителей.

Трансдукция - преобразование (кодирование) поступившего сигнала в нервное возбуждение, представляющее собой поток импульсов с характеристиками, свойственными раздражению.

Осуществление проведения, заключающееся в доставке возбуждения по нервным путям в необходимые участки НС и к эффекторам (исполнительным органам).

Перцепция - создание нервной модели раздражения (построение его сенсорного образа). Этот процесс формирует субъективную картину мира.

Трансформация - преобразование возбуждения из сенсорного в эффекторное. Его целью является осуществление ответной реакции организма на произошедшее изменение среды. При этом происходит передача нисходящего возбуждения из высших отделов ЦНС к нижерасположенным или в ПНС (рабочим органам, тканям).

Оценка результата деятельности НС при помощи обратных связей и афферентации (передачи сенсорной информации).

Строение НС

Нервная система человека, схема которой представлена выше, подразделяется в структурном и функциональном отношении. Работу НС невозможно понять в полной мере, не разобравшись в функциях ее основных видов. Только изучив их назначение, можно осознать сложность всего механизма. Нервная система подразделяется на:

Центральную (ЦНС), которая осуществляет реакции различного уровня сложности, называемые рефлексами. Она воспринимает раздражители, получаемые из внешней среды и от органов. К ней относят головной и спинной мозг.

Периферическую (ПНС), соединяющую ЦНС с органами и конечностями. Ее нейроны находятся далеко от головного и спинного мозга. Она не защищена костями, поэтому подвержена механическим повреждениям. Только благодаря нормальному функционированию ПНС возможна человека. Эта система ответственна за реагирование организма на опасность и стрессовые ситуации. Благодаря ей в подобных ситуациях учащается пульс и повышается уровень адреналина. Заболевания сказываются на работе ЦНС.

ПНС состоит из пучков нервных волокон. Они выходят далеко за пределы спинного и головного мозга и направляются к разным органам. Их называют нервами. К ПНС относятся Они являются скоплением нервных клеток.

Заболевания периферической нервной системы разделяются по таким принципам: топографическо-анатомическому, этиологическому, патогенезу, патоморфологии. К ним относятся:

Радикулиты;

Плекситы;

Фуникулиты;

Моно-, поли- и мультиневриты.

По этиологии заболеваний они делятся на инфекционные (микробные, вирусные), токсические, аллергические, дисциркуляторные, дисметаболические, травматические, наследственные, идиопатические, компрессийно-ишемические, вертеброгенные. Заболевания ПНС могут быть первичными (проказа, лептоспироз, сифилис) и вторичными (после детских инфекций, мононуклеоза, при узелковом периартериите). По патоморфологии и патогенезу они делятся на невропатии (радикулопатии), невриты (радикулиты) и невралгии.

Рефлекторная деятельность в значительной степени определяется которые представляют собой совокупность структур ЦНС. Их скоординированная деятельность обеспечивает регуляцию различных функций организма или рефлекторные акты. Нервные центры имеют несколько общих свойств, определяемых структурой и функцией синаптических образований (контакт между нейронами и другими тканями):

Односторонность процесса возбуждения. Он распространяется по в одном направлении.

Иррадиация возбуждения, заключающаяся в том, что при значительном увеличении силы раздражителя происходит расширение области вовлекаемых в этот процесс нейронов.

Суммация возбуждения. Этот процесс облегчается наличием огромного множества синаптических контактов.

Высокая утомляемость. При длительном повторном раздражении происходит ослабление рефлекторной реакции.

Синаптическая задержка. Время рефлекторной реакции полностью зависит от скорости движения и времени распространения возбуждения через синапс. У человека одна такая задержка составляет около 1 мс.

Тонус, который представляет собой наличие фоновой активности.

Пластичность, являющаяся функциональной возможностью существенно модифицировать общую картину рефлекторных реакций.

Конвергенция нервных сигналов, определяющая физиологический механизм пути прохождения афферентной информации (постоянного потока нервных импульсов).

Интеграция функций клеток в нервных центрах.

Свойство доминантного нервного очага, характеризующегося повышенной возбудимостью, способностью к возбуждению и суммированию.

Цефализация нервной системы, заключающаяся в перемещении, координации деятельности организма в главных отделах ЦНС и сосредоточении в них функции регуляции.

Статьи по теме