9 Строение нервной системы человека

Строение нервной системы человека, как нервной системы большинства млекопитающих, включает в себя центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, и также периферическую нервную систему - отходящие нервные узлы и нервы от спинного и головного мозга. Нервная система контролирует функционирование всех органов и систем человека, приводя их работу в единое целое, обеспечивает выживание организма в окружающей его среде, обеспечивая взаимообратную связь. Структурной единицей нервной системы является нейрон. Нейрон - это нервная клетка имеющая своё особое строение. Нейроны состоят из тела клетки, аксона и нескольких дендритов. Функция нейронов – создавать и проводить нервные импульсы. Нервная система представляет собой особые, соединения нейронов в нейронные цепи. Работа нейронных цепей осуществляется по принципу отражения, или рефлексу.  Единая нервная система условно делится на - соматическую и вегетативную нервную систему.

Соматическая нервная система

Соматическая нервная система обеспечивает связь организма ("сома"- тело) с окружающей средой передвижение в пространстве и реакции взаимодействия через ощущения. Соматическая система осуществляет произвольный контроль деятельности скелетной мускулатуры.

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система - (её ещё называют висцеральной, автономной, независимой)это все нервные связи, отвечающие за работу внутренних органов и внутренних процессов, протекающих в организме, а также гомеостаз в целом. Она в большинстве случаев не поддается произвольной регуляции. Вегетативная нервная система регулирует частоту сердечных сокращений, сокращение и расслабление гладкомышечной мускулатуры разных органов, приспособление хрусталика глаза к определённому расстоянию, секреции эндокринных желез и другие функции. Вегетативная система осуществляет свою работу без осознания и человеком процессов происходящих во внутренних органах и без волевого участия.  Вегетативная и соматическая нервная система разделяется, конечно, условно, поскольку это единая нервная система одного организма, волокна которой разветвлены во всех органах и тканях организма и связаны друг с другом через единый центр.

Переферическая нервная система

Периферическая нервная система осуществляет связь, через нервные цепи, с центральной нервной системой обеспечивая единую работу внутренних органов человека во взаимодействии его с внешней средой. Автономная нервная система передает импульсы от центральной нервной системы (ЦНС) к периферическим органам. Автономная нервная система разделяется на симпатическую и парасимпатическую нервную систему.

10 Развитие нервной системы в онтогенезе

Онтогенез – это постепенное развитие конкретного индивида от момента зарождения до смерти. Индивидуальное развитие каждого организма  делится на два периода пренатальный и постнатальный.

Пренатальный онтогенез в свою очередь подразделяется на три периода: герминативный, зародышевый и плодный. Герминативный период у человека охватывает первую неделю развития с момента оплодотворения до имплантации зародыша в слизистую оболочку матки. Зародышевый период длится от начала второй недели до конца восьмой недели, то есть с момента имплантации до завершения закладки органов. Плодный (фетальный) период  начинается с девятой недели и длится до рождения. В этот период происходит интенсивный рост организма.

Постнатальный онтогенез подразделяется на одиннадцать периодов: 1-10 день – новорожденные; 10 день -1 год – грудной возраст; 1-3 года – раннее детство; 4-7 лет – первое детство;  8-12 лет – второе детство; 13-16 лет – подростковый период; 17-21 год – юношеский возраст; 22-35 лет – первый зрелый возраст; 36-60 лет – второй зрелый возраст; 61-74 года – пожилой возраст; с 75 лет – старческий возраст; после 90 лет – долгожители. Завершается онтогенез естественной смертью.

Суть пренатального онтогенеза. Пренатальный период онтогенеза начинается с момента слияния двух гамет и образования зиготы. Зигота последовательно делится, образуя бластулу, которая в свою очередь тоже делится.  В результате этого деления внутри бластулы образуется полость - бластоцель. После образования бластоцеля начинается процесс гаструляции. Суть этого процесса заключается  в перемещении клеток в бластоцель и образовании двухслойного зародыша. Наружный слой клеток зародыша называется эктодермой, а внутренний – энтодермой. Внутри зародыша образуется полость первичной кишки – гастроцел ь. В конце стадии гаструлы из эктодермы начинает развиваться зачаток нервной системы. Происходит это в конце второй начале третьей недели пренатального развития, когда в дорсальном отделе эктодермы обособляется медуллярная (нервная) пластинка. Нервная пластинка вначале состоит из одного слоя клеток. Затем они дифференцируются на спонгиобласты, их которых  развивается опорная ткань – нейроглия, и нейробласты, из которых развиваются нейроны. В связи с тем, что дифференцировка клеток пластинки идет на различных участках  с различной скоростью, она в результате превращается в нервный желобок, а затем в нервную трубку, по бокам которой располагаются ганглионарныепластинки, из которых впоследствии развиваются афферентные нейроны и нейроны вегетативной нервной системы.  После этого нервная трубка  отшнуровывается от эктодермы и погружается вмезодерму (третий зародышевый листок). На этой стадии медуллярная пластина состоит из трех слоев, которые впоследствии дают начало: внутренний – эпендимальной вытилке полостей желудочков мозга и центрального канала спинного мозга, средний – серому веществу мозга, а наружный (малоклеточный) – белому веществу мозга. Вначале стенки нервной трубки имеют одинаковую толщину, затем боковые отделы ее начинают интенсивно утолщаться, причем  дорсальная и вентральная стенки отстают в развитии и постепенно погружаются между боковыми стенками. Таким образом, формируются дорсальная и вентральная срединные борозды будущего спинного мозга и продолговатого мозга.

С самых ранних стадий развития организма устанавливается тесная связь между нервной трубкой имиотомами – теми участками тела эмбриона ( сомитами ), из которых в последующем развиваются мышцы.

Из туловищного отдела нервной трубки впоследствии развивается спинной мозг. Каждому сегменту тела – сомиту, а их насчитывается 34-35,  соответствует определенный участок нервной трубки –невромер, от которого осуществляется иннервация этого сегмента. 

В конце третьей – начале четвертой недели начинается формирование головного мозга. Эмбриогенез головного мозга начинается с развития в ростральной части нервной трубки двух первичных мозговых пузырей: архэнцефалон и  дейтерэнцефалон. Затем в начале четвертой недели у зародыша дейтерэнцефалон делится на  средний (мезенцефалон) и ромбовидный (ромбенцефалон)  пузыри. А архенцефалон на этой стадии превращается в передний (прозенцефалон) мозговой пузырь. Эта стадия змбриогенеза мозга называется стадией трех мозговых пузырей.

Затем на шестой неделе развития наступает стадия пяти мозговых пузырей: передний мозговой пузырь разделяется на два полушария, а ромбовидный мозг на задний и добавочный. Средний мозговой пузырь остается неразделенным. В дальнейшем под полушариями образуется промежуточный мозг, из заднего пузыря образуются мозжечок и мост, а  добавочный пузырь превращается в продолговатый мозг.

Структуры головного мозга, формирующиеся из первичного мозгового пузыря: средний, задний и добавочный мозг – составляют ствол головного мозга. Он является ростральным продолжением спинного мозга и имеет с ним общие черты строения.  Здесь располагаются моторные и сенсорные структуры, а также вегетативные ядра.

Производные архэнцефалона создают подкорковые структуры и кору. Здесь расположены сенсорные структуры, но нет вегетативных и двигательных ядер.

Промежуточный мозг функционально и морфологически связан с органом зрения. Здесь образуются зрительные бугры – таламус.

Полость медуллярной трубки дает начало мозговым желудочкам и центральному каналу спинного мозга.

Этапы развития головного мозга человека  схематично отображены на рисунке 18.

Суть постнатального онтогенеза. Постнатальное развитие нервной системы  человека начинается с момента рождения ребенка. Головной мозг новорожденного весит 300-400 г. Вскоре после рождения прекращается образование из нейробластов новых нейронов, сами нейроны не делятся. Однако к восьмому месяцу после рождения вес мозга удваивается, к 4-5 годам утраивается. Масса мозга растет в основном за счет увеличения количества отростков и их миелинизации. Максимального веса мозг мужчин достигает к 20-20 годам, а женщин к 15-19 годам. После 50 лет мозг уплощается, вес его падает и в старости может уменьшиться на 100 г.

11

Нейрон. Его строение и функции.

Мозг человека состоит из 10¹² нервных клеток. Обычная нервная клетка получает информацию от сотен и тысяч других клеток и передает сотням и тысячам, а количество соединений в головном мозге превышает 10¹⁴-10¹⁵. Открытые более 150 лет тому назад в морфологических исследованиях Р. Дютроше, К. Эренберга и И. Пуркинье, нервные клетки не перестают привлекать к себе внимание исследователей. Как независимые элементы нервной системы они были открыты сравнительно недавно - в XIX в. К. Гольджи и С. Рамон-й-Кахал применили дрстаточно совершенные методы окраски нервной ткани и нашли, что в структурах мозга можно выделить клетки двух типов: нейроны и глию. Нейробиолог и нейроанатом Рамон-и-Кахал использовал метод окраски до Гольджи для картирования участков головного и спинного мозга. В результате была показана не только чрезвычайная сложность, но и высокая степень упорядоченности нервной системы. С тех пор появились новые методы исследования нервной ткани, позволяющие выполнить тонкий анализ ее строения, — например, использование гисторадиохимии выявляет сложнейшие связи между нервными клетками, что позволяет выдвигать принципиально новые предположения о построении нейронных систем. Имеющая, исключительно сложное строение, нервная клетка - это субстрат самых высокоорганизованных физиологических реакций, лежащих в основе способности живых организмов к дифференцированному реагированию на изменения внешней среды. К функциям нервной клетки относят передачу информации об этих изменениях внутри организма и ее запоминание на длительные сроки, создание образа внешнего мира и организацию поведения наиболее целесообразным способом, обеспечивающим живому существу максимальный успех в борьбе за свое существование. Исследования основных и вспомогательных функций нервной клетки в настоящее время развились в большие самостоятельные области нейробиологии. Природа рецепторных свойств чувствительных нервных окончаний» механизмы межнейронной синаптической передачи нервных влияний, механизмы появления и распространения нервного импульса по нервной клетке и ее отросткам, природа сопряжения возбудительного и сократительного или секреторного процессов, механизмы сохранения следов в нервных клетках - все это кардинальные проблемы, в решении которых за последние десятилетия достигнуты большие успехи благодаря широкому внедрению новейших методов структурного, электрофизиологического и биохимического анализов.

Нейронная теория

Нейронная теория — теория строения развития и функций нервной системы. Н. т. представляет собой частный случай клеточной теории. В ее основе лежит признание анатомической обособленности основной структурной единицы нервной системы — нервной клетки, ее генетической самостоятельности и функциональной специфичности. Н. т. получила признание на рубеже ХХ в.

До этого существовала тенденция рассматривать нервную систему как непрерывный синтиций, все элементы которого соединены прямой цитоплазматической связью. Большую роль в разработке Н. т. сыграли исследования Р. Кахаля и Ч. Шеррингтона. Окончательные доказательства структурной обосособленности нервных клеток были получены с помощью электронного микроскопа, высокая разрешающая способность которого позволила установить, что каждый нейрон на всем своем протяжении окружен мембраной и между мембранами отдельных клеток имеются свободные пространства.

Серое и белое вещество

серое вещество - это тела нервных клеток и короткие немиелинизированные отростки, функция - рефлекторная

белое вещество - длинные отростки, аксоны, покрыты миелиновой оболочкой (они и придает белый цвет). функция - проводниковая, восходящие и нисходящие проводящие пути

12

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. 

Законы проведения возбуждения в нервных волокнах

Основными свойствами нервного волокна являются возбудимость и проводимость. Проводимость — специализированная функция нервных волокон, заключающаяся в распространении возбуждения в нервной системе и к исполнительным органам.

При изучении процесса проведения возбуждения были сформулированы несколько закономерностей этого процесса.

Анатомическая и физиологическая непрерывность нервного волокна. Проведение возбуждения возможно лишь при условии анатомической целостности волокна, т. к. нервные волокна могут существовать только в связи с телом нейрона. Перерезка или любая травма поверхностной мембраны волокна нарушают проводимость. Нарушение проводимости наблюдается также и при нарушении физиологических свойств волокна. Например, блокирование натриевых каналов новокаином, термические воздействия изменяют физиологические свойства мембраны и могут частично или полностью нарушить проведение.

Двухстороннее проведение. Возбуждение, возникнув в какой-либо области волокна, распространяется в двух направлениях: центробежном и центростремительном. Это явление доказано экспериментально путем регистрации потенциала действия на обоих концах волокна.

Изолированное проведение. Возбуждение, возникшее в нервном волокне, не может перейти на другие нервные волокна, находящиеся в составе одного нерва. Импульс идет от каждого волокна изолированно и оказывает действие только на те клетки, с которыми контактируют окончания нервного волокна. Важное значение этого свойства связано с тем, что большинство нервов являются смешанными, состоящими из большого количества нервных волокон — двигательных, чувствительных, вегетативных, которые иннервируют различные органы и ткани, находящиеся далеко друг от друга. Если бы возбуждение переходило внутри нервного ствола с волокна на волокно, то нормальное функционирование органов и тканей было бы невозможно.

Изолированное проведение нервного импульса обусловлено тем, что сопротивление жидкости, заполняющей межклеточные щели, значительно ниже сопротивления мембраны нервных волокон. Поэтому основная часть местных токов между возбужденным и невозбужденным участками мембраны проходит по межклеточным щелям, не заходя в соседние волокна.

Си́напс - место контакта между двумянейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться.

Структура синапса 

Типичный синапс — аксо-дендритический химический. Такой синапс состоит из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксонапередающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участком цитолеммы воспринимающей клетки (в данном случае — участком дендрита). Синапс представляет собой пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, к которым подходят нервные окончания. Передача импульсов осуществляется химическим путём с помощью медиаторов или электрическим путём посредством прохождения ионов из одной клетки в другую.

Между обеими частями имеется синаптическая щель — промежуток шириной 10—50 нм между постсинаптической и пресинаптической мембранами, края которой укреплены межклеточными контактами.

Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели, называется пресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны, называется постсинаптической мембраной, в химических синапсах она рельефна и содержит многочисленныерецепторы.

В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, так называемые синаптические пузырьки, содержащие либо медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения), либофермент, разрушающий этот медиатор. На постсинаптической, а часто и на пресинаптической мембранах присутствуют рецепторы к тому или иному медиатору.

1. По локализации: центральные (головной и спинной мозг) и периферические (нервно-мышечный, нейросекреторный синапс вегетативной нервной системы). Центральные синапсы можно в свою очередь разделить на аксо-аксональные, аксо-дендритические (дендритные), аксо-соматические, дендро-дендритические, дендро-соматические и т.п. Согласно Г. Шенсрду, различают реципрокные синапсы, последовательные синапсы и синаптические гломерулы (различным способом соединенные через синапсы клетки).

2. По развитию в онтогенезе: стабильные (например, синапсы дуг безусловного рефлекса) и динамичные, появляющиеся в процессе индивидуального развития.

3. По конечному эффекту: тормозные и возбуждающие.

4. По механизму передачи сигнала: электрические, химические, смешанные.

5. Химические синапсы можно классифицировать: а) по форме контакта; б) по природе медиатора

Медиаторами ЦНС являются многие химические вещества, разнородные в структурном отношении (в головном мозге обна­ружено около 30 биологически активных веществ). По химиче­скому строению их можно разделить на несколько групп, главны­ми из которых являются моноамины, аминокислоты и полипеп­тиды. Достаточно широко распространенным медиатором является ацетилхолин.

А. Ацетилхолин. Встречается в различных отделах ЦНС, извес­тен в основном как возбуждающий медиатор.

Б. Моноамины. Выделяют катехоламины, серотонин и гистамин. Большинство из них в значительных количествах содержится в нейронах ствола мозга, в меньших количествах они обнаружи­ваются в других отделах ЦНС.

В. Аминокислоты. Кислые аминокислоты (глицин, γ-аминомасляная кислота) являются тормозными медиаторами в синапсах ЦНС и действуют на тормозные рецепторы.

Г. Полипептиды. В синапсах ЦНС они также выполняют медиаторную функцию. В частности, субстанция Р является медиатором нейронов, передающих сигналы боли. Особенно много это­го полипептида в дорсальных корешках спинного мозга.