Типы рецепторов:
СЕНСОРНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ (восприятие нервной системой различных раздражителей внешней и внутренней среды).
КЛЕТОЧНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕЦЕПТОРЫ (восприятие информации, переносимой молекулами химических веществ).
Общим свойством рецепторов является способность преобразовывать один вид энергии в другой, т.е. в энергию биопотенциала
Сенсорные рецепторы
ПО ХАРАКТЕРУ ВОСПРИЯТИЯ |
ПО ИСТОЧНИКУ ВОСПРИНИМАЕМОЙ ИНФОРМАЦИИ |
МЕХАНОРЕЦЕПТОРЫ ХЕМОРЕЦЕПТОРЫ ТЕРМОРЕЦЕПТОРЫ НОЦИЦЕПТОРЫ |
ЭКСТЕРОРЕЦЕПТОРЫ (ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ) ИНТЕРОРЕЦЕПТОРЫ (ИЗ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ) |
Важнейшим звеном рефлекторной дуги являются - АФФЕРЕНТНЫЕ И ЭФФЕРЕНТНЫЕ НЕРВНЫЕ ПРОВОДНИКИ
Основной функцией нервов является передача сигналов к нервному центру от рецепторов (афферентные) или от нервного центра к эффектору (эфферентные).
Собственно проводниками являются нервные волокна, входящие в состав периферических нервов или белого вещества головного и спинного мозга.
Нервные волокна различаются:
Толщиной (диаметром);
Наличием или отсутствием миелиновой оболочки;
Скоростью проведения возбуждения;
Длительностью потенциалов действия;
Продолжительностью следовых потенциалов.
Механизм проведения и возбуждения в нервных волокнах объясняется возникновением локальных токов, появляющихся между возбуждёнными и невозбуждёнными участками мембраны нервного волокна.
При этом в безмиелиновых волокнах возбуждение распространяется непрерывно, а в миелинизированных волокнах – скачками, между перехватами Ранвье, лишёнными миелиновой оболочки (рис.3.5).
Рис.3.5. Механизм распространения возбуждения по миелиновому нервному волокну (www.biobsu.org/phha/ 04/pic/fig_03_2.gif)
3.2. Понятие о нервном центре. Свойства нервных центров
Нервным центром называется функциональная совокупность нейронов, необходимая для осуществления определённого рефлекса или регуляции той или иной функции.
Свойства нервных центров
Односторонность проведения возбуждения в синапсах.
Поскольку проведение возбуждения от одного нейрона к другому через синапс происходит с помощью медиатора, содержащегося лишь в пресинаптической части синапса и отсутствующего в постсинаптической, проведение нервных влияний через синапс возможно только от пресинаптической мембраны к постсинаптической и невозможно в обратном направлении. Поэтому поток нервных импульсов в рефлекторной дуге имеет определенное направление: от афферентных нейронов к вставочным и затем к эффекторным - мотонейронам и вегетативным нейронам.
Замедление проведения в синапсах (синаптическая задержка).
Замедление проведения связано с затратой времени на процессы, происходящие от момента прихода пресинаптического импульса в синапс до появления в постсинаптической мембране возбуждающих или тормозных потенциалов. Этот интервал называется синаптической задержкой и составляет в мотонейронах и большинстве других клеток ЦНС примерно 0,3 мсек. Возбуждение (ПД), приходя к пресинаптической мембране, вызывает опорожнение синаптических пузырьков, далее медиатор диффундирует через синаптическую щель, под его влиянием ионной проницаемости постсинаптической мембраны увеличивается и возникает возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП), или проницаемость уменьшается, возникает тормозный постсинаптический потенциал (ТПСП). Необходимо еще около 1 мсек на развитие ВПСП до максимума, чтобы возник (в случае достижения критического уровня деполяризации) ПД. Процесс передачи нервного импульса через один синапс занимает примерно 1,5 мсек. Т.к. по пути сигнала через нервный центр импульс проходит множество нейронов, происходит суммация этих времен, что и приводит к синаптической задержке. При изменении функционального состояния (утомление, охлаждение и др.) длительность синаптической задержки возрастает.
Суммация возбуждения в нервных центрах (временная и пространственная). Заключается в сложении эффектов подпороговых раздражений. Одно подпороговой раздражение не вызывает ответной реакции, т.к. пресинаптическим отделом синапса выделяется недостаточное количество медиатора. Несколько подпороговых раздражений в сумме дают нужный эффект, либо при последовательном прохождении серии импульсов (временная), либо при одновременном поступлении импульсов через различные пути (пространственная суммация).
Трансформация ритма возбуждения. Нервные импульсы обладают способностью трансформировать частоту и ритм поступающих импульсов: на одиночное раздражение нервный центр может ответить серией импульсов. Если поступают импульсы с частотой, превышающей лабильность нервного центра, он отвечает с частотой, соответствующей его возможностям, т.е. более редкими импульсами.
Фоновая и вызванная активность.
Многие нервные клетки обладают способностью к постоянной невызванной импульсной активности. Их мембранный потенциал спонтанно колеблется, то уменьшаясь, то увеличиваясь, периодически - вплоть до критического уровня деполяризации, т.е. до порога возбудимости клетки. В такой момент возникает потенциал действия, т.е. нервный импульс.
За счет такой фоновой активности импульсы, приходящие по афферентным путям, легче возбуждают активные клетки, чем бездеятельные. Это облегчает протекание рефлекторных реакций. Кроме этого, клетки, обладающие постоянным ритмом фоновой активности, могут иметь значение водителя ритма (пейсмекера), т. е. задавать этот ритм другим нервным клеткам. Некоторые такие нейроны играют роль счетчиков времени в ЦНС - задают ритм движений, дают возможность субъективно оценивать интервалы времени, через определенные сроки включать необходимые функции и т. п. Автоматическая деятельность присуща нейронам дыхательного центра. Их спонтанные разряды позволяют поддерживать ритмические дыхательные движения, как при бодрствовании, так и во время сна; периодические разряды этих нейронов регистрируются даже при полной изоляции продолговатого мозга от других отделов ЦНС.
Импульсные разряды нейрона, возникающие в ответ на внешнее раздражение, называются вызванной активностью. Ее форма различны - редко в форме одиночного ПД, чаще в виде серии импульсов с затухающей частотой, или в виде пачек импульсов, появляющихся через определенные интервалы. Одни нейроны дают разряды в момент включения раздражителя - эффект включения (наиболее частая реакция), другие - только в момент его выключения (эффект выключения), третьи - в обоих случаях. Есть нейроны, активность которых связана с реакцией лишь на новые раздражители, что обеспечивает ориентировочные рефлексы. Н.П.Бехтеревой были открыты группы нейронов, в которых отмечается вызванная активность при неправильных реакциях организма («детектор ошибок», позволяющий корректировать деятельность человека).
Утомляемость нервного центра. Она обусловлена его низкой лабильностью, ведущей причиной возникновения утомления является нарушение передачи возбуждения в синапсах.
Последействие. Ответная реакция продолжается некоторое время, и после прекращения действия раздражения вследствие того, что нейроны посылают импульсы ещё некоторое время и по окончании раздражения. Нейроны способны хранить следы прежней деятельности. Непродолжительные следовые процессы (до 1 часа) являются базой кратковременной памяти человека, а длительные следовые процессы – основой долговременной памяти.
Высокая чувствительность нервных центров к недостатку кислорода.