Нервная система человека.

Обладает способностью накапливать и хранить информацию, строить модели потребного будущего и сопоставлять текущее состояние с модельным, внося оперативные коррективы в деятельность управляемых структур и функций. НС имеет сетевую структуру и иерархическую организацию встречных потоков информации. В соответствии с анатомическим строением и функциями принято подразделять на ЦНС (головной и спинной мозг), периферическую НС (рецепторы и проводящие пути), автономную НС (ганглии и проводящие пути симпатического и парасимпатического нервов).

Нервная ткань - ткань, образующая нервную систему. Состоит из нервных клеток (нейронов), их отростков и нейроглии. Обладает следующими свойствами: раздражимостью, возбудимостью и проводимостью.

Нервно-мышечное волокно – чувствительный рецептор в мышце, определяющий степень ее растяжения.

Нервно-мышечное соединение - структура, обеспечивающая передачу возбуждения с нервного волокна на мышечное.

NEUROMUSCULAR JUNCTION.

П ередача осуществляется в результате выделения нервными окончаниями высокоактивных химических соединений - медиаторов (передатчиков) нервного импульса.

Электронная микрофотография нервно-мышечного соединения.

Нервно-мышечный аппарат (НМА) – совокупность мышц и иннервирующих их мотонейронов.

Нервно-сухожильное веретено – чувствительный рецептор в мышечном сухожилии, контролирующий величину его напряжения.

Нервное волокно - длинный отросток нейрона (аксон), покрытый оболочками и проводящий нервные импульсы. Безмякотные (немиелинизированные) нервные волокна покрыты только шванновской оболочкой. Мякотные (миелинизированные) нервные волокна покрыты миелиновой и шванновской оболочками. Скорость распространения нервных импульсов в нервных мякотных волокнах выше. Пучки нервных волокон образуют нервы. Нервные волокна составляют периферическую НС и проводящие нервные пути в ЦНС.

Нервное сплетение - совокупность нервных волокон, иннервирующих кожный покров, скелетные мышцы и внутренние органы.

Нервные окончания - особым образом организованные концевые разветвления отростков нервных клеток. Все Н. о. в зависимости от выполняемой функции разделяются на три группы: чувствительные, синаптические и двигательные:

• Чувствительные Н. о. (рецепторы) - представляют собой концевые разветвления периферических отростков (дендритов) афферентных нейронов независимо от того, где эти нейроны расположены.

• Синаптические Н. о. - представляют собой аппараты для передачи импульсов с одного нейрона на другой.

• Двигательные Н. о. - располагаются в мышечной ткани.

Нервный импульс - волна возбуждения, распространяющаяся по нервному волокну. Обеспечивает передачу информации от периферических нервных окончаний к ЦНС и в обратном направлении.

Нервный центр - совокупность нервных клеток, расположенных на разных уровнях ЦНС и участвующих в осуществлении определенного вида рефлекса или регулирующих определенную сложноорганизованную функцию. В Н. ц. поступает афферентное возбуждение и здесь же происходит его анализ и синтез. Существует центр глотания (в продолговатом мозге), центр речи (в левом полушарии), сердечно-сосудистый центр (в продолговатом мозге) и др.

Нервы - сплетения параллельно идущих отростков нервных клеток, проводники, которые связывают ЦНС с другими системами органов и с кожным покровом тела и обеспечивают проведение нервного возбуждения в центробежном или центростремительном направлении. Мелкие ответвления Н. часто называются ветвями.

Обратная афферентация (связь) - одновременно и независимо друг от друга этот принцип предложили и разработали академик П.К. Анохин в физиологии и Н. Винер в кибернетике; по П.К. Анохину термин уточняет понятие сенсорная коррекция. Принцип функционирования биологических и других сложных систем, по которому регулирующий аппарат постоянно информирован о результатах действия системы, обеспечивающей конкретную деятельность, благодаря потоку обратной (возвратной) информации (в организме - афферентной импульсации).

Опорно-двигательный аппарат (ОДА, аппарат движения) – объединяет кости, их соединения и мышцы. Выполняет функцию опоры, перемещения тела в пространстве и осуществления отдельных движений, а также защищает органы от повреждений (например, грудная клетка защищает сердце, легкие, дыхательные пути и др.).

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ. МЫШЕЧНАЯ СИСТЕМА.

Ориентация - оценка ситуации и направление деятельности в соответствии с этой оценкой.

Паттерн – (англ. pattern – узор, рисунок) – сложившийся образ, типичный вариант. Например, последовательность определенных нервных импульсов в ответ на стандартное раздражение рецептора.

Порог возбуждения (раздражение) - термин в физиологию ввел чешский естествоиспытатель J.E. Purkinje - наименьшая сила раздражителя, которая способна вызвать минимальное ответное возбуждение, достаточное для появления в нервной клетке потенциала действия (ПД).

Постуральные рефлексы - рефлексы, обеспечивающие сохранение определенного положения (позы) всего организма или какой-то его части (конечности, ее сегмента) в пространстве.

Потенциал действия (ПД) – быстрый сдвиг разности потенциалов в положительном направлении, возникающий в нервной (мышечной) клетке, перешедшей в состояние активности, и проведение нервного импульса вдоль нервного (мышечного) волокна в результате изменения заряда мембраны и ее проницаемости для различных ионов.

ACTION POTENTIAL.

Включает в себя следующие этапы:

• Деполяризация - снижение электроотрицательности (мембранного потенциала покоя, МПП) внутренней поверхности мембраны нейрона при возбуждении, при этом увеличивается проницаемость «быстрых» каналов мембраны для ионов Na⁺, которые начинают лавинообразно проникать в клетку - разность потенциалов на мембране уменьшается. Одновременно в ряде случаев активизируются и «медленные» каналы для кальция (в мышцах). При этом значение МПП падает до нуля, а затем, по мере дальнейшего поступления натрия в клетку происходит перезарядка и инверсия заряда мембраны (поверхность становится отрицательна по отношению к цитоплазме). Если раздражение достаточно сильное, то изменение МПП достигает пороговой величины - критического уровня Д. (-50 мВ), в результате чего возникает ПД - электрографическим проявлением Д. является спайк. Во время своего пика ПД равен +50 мВ. Высокая натриевая проницаемость очень кратковременна - она длится всего 1-2 мс, после чего ворота натриевых каналов закрываются. Д. является толчком для включения внутриклеточного механизма, обеспечивающего генерацию ПД по закону “все или ничего”.

• Реполяризация – восстановление исходного уровня МПП. К моменту закрытия натриевых каналов достигает большой величины проницаемость мембраны для ионов К⁺. Выходящие из клетки ионы К⁺ вызывают быстрое снижение ПД. Однако окончательное восстановление исходного заряда продолжается еще некоторое время, что электрографически проявляется отрицательным следовым потенциалом.

• Гиперполяризация – увеличение уровня МПП сверх уровня покоя. Вслед за восстановлением исходного уровня МПП (реполяризацией) происходит повышение проницаемости каналов для ионов калия и хлора. В связи с этим поверхность мембраны приобретает избыточный по сравнению с нормой «положительный» заряд, а уровень МПП становится несколько выше исходного. Электрографическим проявлением Г. является положительный следовой потенциал.

• Калий-натриевый насос - возвращает к исходной асимметрии концентрации данных ионов, доводя их до исходного уровня поляризации мембраны (МПП). При этом заряд мембраны начинает падать, проходит нулевой уровень и затем увеличивается с обратным знаком, т.е. вновь происходит перезаряд мембраны - инверсия. На работу этого механизма тратится около 70% всей необходимой клетке энергии.

Потенциал покоя мембранный (мембранный потенциал покоя, МПП) - наличие электрического заряда - полярности - разности потенциалов по обе стороны мембраны клетки (например, нейрона): внутренняя поверхность мембраны заряжена отрицательно по отношению к наружной. В нейронах величина МПП составляет примерно –70 мВ, в мышечных волокнах МПП равен –90 мВ.

RESTING STATE.

Потенциал постсинаптический возбуждающий (возбуждающий постсинаптический потенциал, ВПСП) – развитие процесса деполяризации и, соответственно, возбуждения, на постсинаптической мембране клетки в результате прохождения возбуждения через синапс.

Потенциал постсинаптический тормозящий (тормозящий постсинаптический потенциал, ТПСП) – в ответ на выделение тормозного медиатора проницаемость постсинаптической мембраны увеличивается для ионов калия и хлора. Поскольку положительно заряженных ионов К⁺ больше внутри клетки, они выходят наружу. Отрицательно заряженных ионов Cl^- больше снаружи, и они входят в клетку, что в итоге вызывает гиперполяризацию. В результате тормозные клетки тормозят те нейроны, на которых оканчиваются их аксоны (синапсы).

Проводимость – (лат. conduction) - в физиологии - способность к проведению импульса (потенциала действия) вдоль нервного или мышечного волокна. Это свойство характерно для нервной, мышечной и сердечной тканей.

Произвольные движения - сознательные движения, осуществляемые по воле производящего их человека или животного. Формируются в процессе индивидуальной жизни на основе условных рефлексов и выработанных в процессе обучения умений и навыков.

Равновесие - состояние, при котором тело не испытывает никаких ускорений.

Раздражимость - (лат. irritabilitas) - понятие ввел английский анатом и физиолог F. Glisson, который считал, что все части тела построены из волокон и способны воспринимать раздражение и отвечать на него. По другим данным, автором термина является швейцарский естествоиспытатель, врач, анатом Halier A. Это свойственная всему живому способность реагировать на внешние или внутренние воздействия определенным комплексом функциональных и структурных изменений.

Реакция - изменение деятельности организма или его компонентов в ответ на внешнее или внутреннее раздражение - стимул

Режим мышечного сокращения - определяется частотой импульсации мотонейронов. Различают три Р.:

1. Р. одиночного сокращения (ОС) - механический ответ мышечного волокна или отдельной мышцы на однократное их раздражение. В Р. ОС мышца способна работать длительное время без развития утомления. Т.к. длительность ОС невелика, развиваемое волокнами мышечное напряжение не достигает максимально возможных величин.

2. Р. гладкого (полного) тетануса - механический ответ мышечного волокна или отдельной мышцы, когда эффекты каждого предыдущего сокращения суммируются с последующим, причем величина механического ответа на каждый последующий импульс меньше, чем на предыдущий. После нескольких первых импульсов последующие ответы мышечных волокон не изменяют достигнутого напряжения, а лишь поддерживают его. В подобном Р. двигательные единицы (ДЕ) мышц человека работают при развитии максимальных изометрических усилий. При гладком тетанусе развиваемое ДЕ напряжение в 2-4 раза больше, чем при ОС.

3. Р. зубчатого (неполного) тетануса - механический ответ мышечного волокна или отдельной мышцы, когда промежутки между последовательными импульсами мотонейрона меньше времени полного цикла ОС, но больше длительности фазы напряжения, сила сокращения ДЕ при этом колеблется (величина напряжения (укорочения) меньше, чем при полном тетанусе, и колеблется на протяжении всего сокращения).

Реншоу клетки – нейроны, расположенные в передних рогах спинного мозга, оказывающие тормозное влияние на мотонейроны и предохраняющие их от чрезмерного возбуждения.

Ретикулярная формация - (лат. formatio reticulans) - название в 1865 г. предложил O.F.C. Deiters. Обозначает совокупность структур в виде клеточных масс и волокон серого вещества, расположенных в центральных отделах спинного мозга и мозгового ствола.

Рефлекс – (лат. reflexus – повернутый назад, отраженный) - ответная реакция на полученное внешнее или внутреннее раздражение. Структурную основу рефлекторной деятельности составляют нейронные цепи из рецепторных, вставочных и эффекторных нейронов (рефлекторная дуга).

Степень вовлечения в реакцию на раздражитель нервных клеток различных отделов ЦНС зависит от силы нанесенного раздражения, длительности его действия и состояния ЦНС. Виды Р.:

• Безусловный Р. - врожденная и постоянная реакция организма на определенные воздействия внешнего мира, осуществляемая при участии нервной системы. Б. р. отличаются стабильностью и проявляются машинообразной точностью, которая обусловлена наличием в ЦНС готовых нервных связей для проведения рефлекторного возбуждения. Б. р. носят видовой характер - представители одного и того же вида животных имеют одинаковый фонд Б. р. Система связей Б. р. оказывается неспособной обеспечить достаточно подвижные адаптационные реакции к изменяющимся условиям среды.

• Условный Р. - это Р., осуществляемые у высокоразвитых организмов с участием коры больших полушарий головного мозга. В отличие от Р. нижележащих отделов ЦНС, У. р. не являются врождёнными, а формируются в течение всей индивидуальной жизни организма в процессе его взаимодействия с окружающей средой и обеспечивающие его наиболее совершенное приспособление к условиям существования. У. р. не отличаются столь выраженной стабильностью как безусловные, поэтому без подкрепления они ослабевают и со временем угасают. Носят индивидуальный характер и не имеют определенного рецептивного поля. Являются одной из физиологических основ обучения.

Р ефлекторная дуга - термин в 1833 г. предложил и обосновал английский физиолог и врач M. Hali - путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к исполнительному органу при осуществлении рефлекса.

Схема простейшей (двунейронной, моносинаптической) рефлекторной дуги.

В ее состав входят:

1. воспринимающие раздражения рецепторы;

2. афферентные нервные волокна - отростки рецепторных нейронов, несущие возбуждение к центральной нервной системе;

3. нейроны и синапсы, передающие импульсы к эффекторным нейронам;

4. эфферентные нервные волокна, проводящие импульсы от центральной нервной системы на периферию;

5. исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса.

Простейшую Р. д. можно схематически представить себе как образованную всего двумя нейронами: рецепторным и эффекторным, между которыми имеется один синапс. Такую Р. д. называют двунейронной и моносинаптической.

Р. д. большинства рефлексов включают не два, а большее число нейронов: рецепторный, один или несколько вставочных и эффекторный. Такие Р. д. называют многонейронными и полисинаптическими.

Представление о Р. д. следует рассматривать как удобную для анализа схему, в которой показаны нейроны, обязательно участвующие в том или ином рефлекторном акте. Вместе с тем нужно учитывать, что нервные импульсы при всяком рефлексе способны широко распространяться в ЦНС по многочисленным проводящим путям. Так, возбуждение, возникающее в ответ на болевое раздражение, распространяется к подкорковым ядрам и коре больших полушарий, а оттуда по эфферентным путям возвращается в спинной мозг. Именно благодаря тому, что в защитной реакции на сильное болевое раздражение участвуют нейроны подкорковых ядер и коры, возникает ощущение боли, сопровождающееся рядом вегетативных реакций - изменениями частоты пульса, частоты и глубины дыхания, сосудистого тонуса и др.

Рефлекторная теория - система взглядов в биологии и медицине, согласно которой главным механизмом деятельности ЦНС являются разнообразные рефлексы, обеспечивающие регуляцию деятельности всех функций организма, а также его взаимоотношений с внешней средой, включая самые сложные формы поведения. Р. т. Берет начало в трудах И.М. Сеченова и И.П. Павлова (начало ХХ в.). В настоящее время уступает место представлениям о сетевой организации деятельности мозга, сходной по своей архитектонике с компьютерной сетью Интернет, особенно в части регуляции поведения. В то же время, продолжает оставаться основой фундаментальных физиологических представлений о рефлекторной природе нервно-мышечной и вегетативной регуляции.

Рефлекторное кольцо - понятие и термин ввели советский нейро- и психофизиолог Н.А. Бернштейн и советский физиолог П.К. Анохин в уточнение термина - рефлекторная дуга, как её замыкание сенсорными коррекциями и обратной афферентацией.

Рефрактерность – явление невозбудимости. Если речь идет о работе нервной ткани, то в ней при прохождении возбуждения наблюдаются следующие фазы Р.:

• В период развития начальной деполяризации на очень короткое время возбудимость незначительно повышается по сравнению с исходной.

• Во время полной деполяризации мембрана полностью теряет возбудимость - абсолютная Р., т.е. никакое раздражение в этот период не может вызвать развитие нового ПД, т.е. в период развития ПД мембрана на короткое время инактивируется - утрачивает способность отвечать на какие-либо воздействия новым повышением натриевой проницаемости. Инактивация мембраны исключает возможность повторного развития ПД.

• В фазе восстановления МПП возбудимость также начинает восстанавливаться, но она еще ниже исходного уровня. Время восстановления ее от нуля до исходной величины называется периодом первичной относительной Р. Ткань может ответить возбуждением только на сильные, надпороговые, раздражения.

• Вслед за периодом относительной Р. следует короткий период экзальтации - повышенной (по сравнению с исходной) возбудимости. По времени этот период соответствует процессу реполяризации.

• Заключительный этап одиночного цикла возбуждения – повторное снижение возбудимости ниже исходного уровня (но не до нуля) называется периодом вторичной относительной Р., когда возбудимое образование способно отвечать развитием ПД также только на очень сильное, надпороговое, раздражение. Этот период совпадает с развитием гиперполяризации мембраны.

Постепенно возбудимость восстанавливается до нормального уровня и клетка вновь готова к осуществлению следующего цикла возбуждения. Свойство Р. обеспечивает одностороннее проведение импульса по нервному волокну.

Рецепторы – окончания чувствительных нервных волокон или специализированные клетки - сенсорные Р., преобразующие раздражения извне или из внутренней среды организма, в нервное возбуждение, которое затем передается в ЦНС. Существуют слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, температурные, вестибулярные Р., Р. давления и т.д.

Рецепторы сенсорные – рецепторы, воспринимающие внешние и внутренние сигналы, поступающие на органы сенсорной системы.