9. Основные свойства нервных центров
1)Одностороннее проведение возбуждения. В центральных нейронах возбуждение распространяется только в одном направлении - от рецептора - через вставочные и моторные нейроны к эффектору (мышце). Это связано со свойствами синапса - медиатор находится в пресинаптических терминалах и выделяется только в одном направлении - к постсинаптичсской мембране, т.е. синапс действует как клапан.
2)Центральная задержка возбуждения. В синапсах ЦНС возбуждение проводится значительно медленнее, чем в нервных волокнах (т.н. синоптическая задержка). Она состоит из времени, затраченного на диффузию медиатора, времени возрастания ВПСП до уровня критической деполяризации и составляет 1-3 мс, для разных синапсов.
3) Временная и пространственная суммация. Временная суммация (временное облегчение) - появление потенциалов действия в нейронах при частом раздражении подпороговыми стимулами одиночного афферентного входа нервного центра (рис.2,1,11).
Рис.2. Явление суммации: А - пространственная суммация в результате одновременно наносимых раздражений: а - передача возбуждения с одного аксона (уменьшение мембранного потенциала), б - передача возбуждения с трех аксонов и генерация потенциала действия (ПД); Б - временная суммация в результате последовательно наносимых раздражений: а — одно раздражение, б — два раздражения, в - три раздражения и генерация ПД.
Пространственная суммация (пространственное облегчение) - появление потенциалов действия в нейронах при редком раздражении подпороговыми стимулами многих афферентных входов (рнс.2,III-IV).
В основе обоих видов суммации лежит суммация ВПСП до уровня критической деполяризации.
4)Окклюзия (закупорка) - возникает при стимуляции двух или нескольких афферентных входов надпороговыми стимулами. В этом случае сумма эффектов воздействий нервных центров на эффектор при раздельном возбуждении будет выше, чем при одновременном возбуждении этих входов. Это связано с тем, что существует группа нейронов, участвующая одновременно в деятельности нескольких нервных центров. Чем больше эта группа, тем выше степень окклюзии.
5)Посттетаиическая потенциация (ПТП) - значительное увеличение ВПСП после длительного ритмического раздражения афферентного входа нервного центра. В механизме ПТП играют роль три основных фактора: а) высвобождение большого количества медиатора; б) увеличение процессов синтеза медиатора; в) возрастание пресинаптической концентрации Са+ . ПТП играет важную роль в процессах памяти и обучения.
6)Последействие - способность нейронов нервных центров находиться в возбужденном состоянии после прекращения афферентных раздражений. Связано с явлением реверберации - длительной циркуляции нервных импульсов в нейронных сетях.
7)Трансформация ритма - способность нервных центров преобразовывать частоту поступающих раздражений в более пли менее высокую. Интернейроны как правило, трансформируют ритм в более частый, мотонейроны - в более редкий.
8) Иррадиация возбуждения - активное распространение возбуждения в ЦНС при сильном и длительном возбуждении. Структурной основой является большое количество связей между нервными центрами.
9) Пластичность нервных центров - способность перестраивать свою деятельность под влиянием изменившихся процессов на периферии, при повреждении отдельных участков ЦНС. Пример - восстановление двигательных рефлексов после удаления мозжечка. Наибольшую пластичность имеет кора головного мозга.
10)Тонус нервных центров - постоянное возбуждение определенного количества нейронов нервного центра. Возникает при постоянной «бомбардировке» нейронов импульсами от рецепторов, при воздействии на нейроны гуморальных факторов, циркулирующих в крови.
11)Утомление нервных центров - прекращение возбуждения нейронов нервного центра при продолжающемся возбуждении афферентных входов. В основе лежит повышенный расход медиатора в синапсах ЦНС, превышающий процессы его синтеза. Наиболее сильно утомляется кора головного мозга, где имеется наибольшее количество синаптических переключений.
12)Чувствительность к недостатку кислорода и химических веществ. Нейроны ЦНС очень чувствительны к гипоксии - недостатку кислорода. Нейроны КГМ гибнут через 5-6 мин, ствола мозга - через 15 мин, спинного мозга - через 30 мни после прекращения кровообращения в ЦНС. Гипотермия (снижение температуры ЦНС) существенно - в несколько раз - увеличивает выносливость нейронов к гипоксии, что широко используется в клинике.
Нервные клетки обладают повышенной чувствительностью к многим ядам, в частности, стрихнину, морфину, алкоголю, эфиру и т.д. Специальным изучением веществ, которые воздействуют на ЦНС занимается нейрофармакология.