Общая характеристика центральной нервной системы
Центральная нервная система (ЦНС) осуществляет регуляцию практически всех функций в организме. Она обеспечивает согласованную работу клеток, тканей, органов и систем. С ее помощью происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности. Кроме того, путем анализа и синтеза поступающей к ней информации от рецепторов ЦНС осуществляет связь организма с внешней средой и формирует ответную реакцию, направленную на поддержание гомеостаза.
ЦНС собирает и перерабатывает поступающую от рецепторов информацию об окружающей среде, формирует рефлексы и другие поведенческие реакции, планирует и осуществляет произвольные движения.
ЦНС обеспечивает так называемые высшие познавательные (когнитивные) процессы, в ней происходят процессы, связанные с памятью, речью, обучением и мышлением.
Управление различными функциями осуществляется и гуморальным путем (через кровь, лимфу, тканевую жидкость), однако нервная система играет главенствующую роль.
Преимуществами нервной регуляции являются:
быстрота реакции, в сотни и тысячи раз превышающая скорость гуморальных влияний;
точность и короткий период последействия.
У высших животных и человека ведущим отделом центральной нервной системы является кора больших полушарий, которая также управляет наиболее сложными функциями в жизнедеятельности человека – психическими процессами (сознание, мышление, память и др.).
Структурно-функциональная характеристика цнс
Основной структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон, или нервная клетка.
Нейрон – специализированная клетка, способная принимать раздражения, кодировать, производить нервные импульсы, передавать их другим нервным клеткам или не нервным тканям, хранить информацию, организовывать ответные реакции организма на раздражения, устанавливать контакты с другими нейронами. Нейроны в течение жизни не делятся.
Функции нейрона:
афферентная;
интегративная;
эфферентная;
проводниковая;
памяти;
секреторная;
трофическая.
Каждая нервная клетка имеет тело (сома) и отходящие от него отростки (рис. 1). Выделяют два вида отростков: один длинный отросток – аксон и короткие – дендриты.
Рис. 1. Строение нейрона
Сома нейрона принимает, хранит, генерирует возбуждение, а также осуществляет метаболизм клетки, выполняет трофическую функцию по отношению к аксону и дендритам и клеткам-эффекторам.
Дендриты – это воспринимающее поле нейрона. Они короткие и обычно сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими нервными клетками. Основной функцией дендритов является сбор информации от множества других нейронов. Это главное рецептивное поле нейрона. Ребенок рождается с ограниченным числом дендритов (межнейронных связей), и увеличение массы мозга, которое происходит на этапах постнатального развития, реализуется за счет увеличения массы дендритов и глиальных элементов.
Аксон – всегда один, длинный, начинается от тела клетки аксонным холмиком, функцией которого является суммация, генерация нервного импульса, который по аксону проводится к другим клеткам. Аксон на конце теряет миелиновую оболочку и сильно ветвится, образуя множество коллатералей и терминалей. В ЦНС терминали формируют нейро-нейрональные синапсы, на периферии (за пределами ЦНС) аксоны образуют либо нейромышечные, либо нейросекреторные синапсы. Оканчивается аксон чаще синаптической бляшкой, служащей для депонирования медиатора.
Таким образом, уникальными особенностями нейрона являются способность генерировать электрические разряды и передавать информацию с помощью специализированных окончаний – синапсов.
Классификация нейронов
По строению (количеству отростков) (рис. 2):
1. Униполярные (одноотростчатые) – это клетки, от тела которых отходит только один отросток. В нервной системе человека почти не встречаются.
2. Биполярные (двухотростчатые) – это клетки, которые имеют один аксон и один дендрит. Они характерны для зрительной, слуховой, обонятельной сенсорных систем.
3. Мультиполярные (многоотростчатые) – мелкие мультиполярные нейроны являются ассоциативными, средние и крупные – мультиполярными, пирамидные нейроны – двигательными и эффекторными; имеют один аксон и множество дендритов. К такому типу нейронов принадлежит большинство нейронов ЦНС. Исходя из особенностей формы этих клеток их делят на веретенообразные, корзинчатые, звездчатые, пирамидные.
Рис. 2. Нейроны:
а – униполярный нейрон; б – биполярный нейрон; в – псевдоуниполярный нейрон; г – мультиполярный
4. Псевдоуниполярные (ложноодноотростчатые) – отросток как бы один, но он раздваивается. Такие клетки всегда чувствительные и всегда находятся вне ЦНС в чувствительных ганглиях. Для этих клеток характерна определенная локализация. Они принадлежат неспецифическим сенсорным модальностям (болевая, температурная, тактильная, проприоцептивная).
II. В зависимости от отдела ЦНС различают нейроны соматической и вегетативной нервной системы.
III. По виду медиатора, выделяющегося в окончаниях аксонов, различают нейроны адренергические, холинергические, дофаминергические и т.д.
IV. По влиянию на другую клетку – возбуждающие, тормозные.
V. По специфичности воспринимаемой сенсорной информации нейроны высших отделов ЦНС могут быть мономодальные, бимодальные, полимодальные.
VI. По активности – фоновоактивные и «молчащие». Фоновоактивные нейроны играют важную роль в поддержании тонуса ЦНС. «Молчащие» нейроны активируются только при действии раздражителей.
VI. По функции выделяют три типа нейронов:
1) чувствительные;
2) вставочные;
3) двигательные.
VII. Центральные и периферические (в чувствительных и вегетативных ганглиях).
Тела чувствительных нейронов всегда находятся вне ЦНС, в чувствительных ганглиях – спинномозговых или черепных нервах. Дендриты чувствительных нейронов оканчиваются чувствительными нервными окончаниями – рецепторами.
Двигательные нейроны посылают импульсы к рабочему органу. Двигательный нейрон обеспечивает ответную реакцию на раздражение (например, сокращается мышца).
Вставочные нейроны обеспечивают передачу нервного импульса с чувствительного нейрона на двигательный нейрон. И двигательные, и вставочные нейроны находятся в пределах ЦНС.