§7.3. Нервная система
7.3.1. Функциональные отделы нервной системы
Нервная система у человека и животных представляет собой совокупность образований (нервов, ганглий (узлов), органов чувств и мозга), обеспечивающих функциональное единство всех органов и связь организма, как единого целого, с окружающей средой.
Структурной
единицей нервной системы является
нервная клетка – нейрон. Нейроны
контактируют друг с другом при помощи
специальных соединений – синапсов,
образуя нейронные цепи. Взаимодействие
между нервными клетками, между нервными
клетками и различными органами
осуществляется при помощи нервных
(электрических) импульсов. Одиночный
нервный импульс длится ~1 мс и
распространяется по нервным волокнам
со скоростью
.
Нервная система управляет реакциями на внешние раздражители, перерабатывает информацию и генерирует нервные импульсы для регулирования поведения в сложившихся внешних условиях. Важно, что нервная система способна самообучаться. По мере запоминания сенсорной информации она подстраивается к изменяющимся внешним условиям, что выражается в изменении ее последующих действий.
Нервная система разделяется на центральную нервную систему (ЦНС) – головной и спинной мозг и периферическую нервную систему – отходящие от головного и спинного мозга черепно-мозговые и спинномозговые нервы и нервные узлы (рис. 7–1).
Периферическую нервную систему также можно разделить условно на соматическую и вегетативную.
Соматическая (от греч. sṓma – тело) нервная система осуществляет связь организма с окружающей средой, обуславливая чувствительность и движения тела. Она представляет собой совокупность афферентных (чувствительных, от лат. afferens – приносящий) и эфферентных (двигательных, от лат. efferentis – выносящий, выводящий) нервных волокон, иннервирующих (т.е. осуществляющих связь органов и тканей с нервной системой при помощи нервов) скелетные мышцы, кожу и суставы.
Вегетативная (от лат. vegeto – возбуждаю, оживляю) или автономная (от autos – сам, nomos – управляющий) нервная система поддерживает постоянство внутренней среды (гомеостаз организма), регулируя внутренние процессы: обмен веществ, кровообращение, выделение, размножение; то есть процессы растительной (вегетатио – растительной) жизни. Ее можно разделить на симпатическую и парасимпатическую.
Рис. 7–1. Составные части нервной системы позвоночных. Спинномозговые нервы начинаются в спинном мозге и выходят из него между соседними позвонками почти по всей длине позвоночника. Черепно-мозговые нервы исходят от поверхности мозга и иннервируют, главным образом, рецепторы и эффекторы головы
Раздражение симпатической нервной системы усиливает и учащает сокращение сердца, повышает артериальное давление, усиливает секрецию надпочечников, понижает тонус желудочно-кишечного тракта.
Раздражение парасимпатической нервной системы оказывает на жизнедеятельность внутренних органов противоположное действие.
7.3.2. Медиаторы нервной системы
Медиаторы (от лат. mediator – посредник) – химические вещества, молекулы которых участвуют в передаче нервных импульсов. Передача возбуждения происходит в нервных окончаниях (рис. 7–2), которые являются местом контактов, как между нейронами, так и между нейронами и мышечными клетками. На концах разветвлений нервных клеток (концевых пластинках) имеются уширения – синаптические бляшки (синапсы, нервные окончания). Между синаптическими бляшками и телом клеток, которым передается информация, есть зазор – синаптическая щель, шириной (15 ÷ 20) нм. Зазоры называются синапсами (греч. sỳnapsis ‑ соединение). Число синапсов у крупных клеток может достигать 20 000. В синапсах происходит передача возбуждения (нервного импульса) (рис. 7–2).
Рис. 7–2. Химические сигнальные вещества нервных клеток (нейромедиаторы и нейрогормоны) при поступлении сигнала выделяются в синапсах. Нейромедиаторы выбрасываются в синаптическую щель и далее поступают на рецепторы постсинаптической клетки. Нейрогормоны проникают в кровеносные сосуды
В нервных окончаниях хранятся химические вещества, нейромедиаторы, используемые для передачи сигнала. По химическому строению медиаторы можно разделить на пять групп. Наиболее часто встречающимся медиатором является ацетилхолин (первая группа), сложный эфир холина и уксусной кислоты. Вторую группу составляют аминокислоты: глутамат, глицин, аспаратат, дофа; третью — биогенные амины: γ-аминомасляная кислота (GABA), дофамин, норадреналин, адреналин, серотонин, гистамин. Производные аденина составляют четвертую группу, пуриновый ряд: АТФ (АТP), АДФ (ADP), АМФ (AMP), аденозин. Самую большую (пятую) группу образуют пептиды и белки: тиролиберин, гонадолиберин, соматостатин и др. Химические формулы некоторых медиаторов приведены на рис. 7–3.
Медиаторы могут вызывать как возбуждение, так и торможение нервного импульса. Примерами возбуждающих медиаторов являются ацетилхолин и кислая аминокислота глутамат. Адреналин, норадреналин, дофамин и серотонин – медиаторы, передающие как возбуждение, так и торможение (уменьшение или блокада возбуждения) в центральной и периферической нервных системах. Тормозное действие оказывают γ-аминомасляная кислота и глицин.
Рис. 7–3. Важнейшие классические синаптические медиаторы: ацетилхолин, аимнокислоты и монамины