Фізіологія нервів

Нервові волокна характеризуються збудливістю і провідністю.

Збудливість для нервових тканин забезпечується їх здатністю генерувати, сприймати і передавати нервовий імпульс. Ця здатність неоднакова в різних частинах нервової системи. Вона найбільша у чутливих закінченнях аферентних волокон, дещо нижча в нервових клітинах і еферентних волокнах. Якщо порівняти збудливість нервових волокон, то найнижчою виявляється збудливість вегетативних.

Провідність. Швидкість проведення імпульсу по нервовому волокну залежить від його анатомічної будови. У мієлінових нервових волокнах швидкість проведення імпульсу вища в зв'язку із тим, що мієлінова оболонка є ізолятором і імпульси наче б то перескакують із однієї перетяжки Ранв’є на іншу (сальтаторне проведення). Швидкість поширення імпульсу по мієліновому нервовому волокну становить близько 160 м/с в рухових і 50 м/с у чутливих нервах (мал 3.1).

Швидкість проведення збудження у безмієлінових нервах майже у 100 разів менша, ніж у мієлінових. Чим більший діаметр волокна, тим більша швидкість проведення імпульсу. Але у безмієлінових нервових волокнах швидкість проведення зростає дуже повільно. Так, у випадку безхребетних це можна проілюструвати такими прикладами: гігантський аксон рака діаметром 30 мкм проводить імпульси зі швидкістю 5 м/с, а зі збільшенням діаметра у 16 разів (гігантський аксон кальмара), тобто до 480 мкм, швидкість проведення зростає лише у 4 рази (до 20 м/с).

Мал. 3.1. Сальтаторне поширення збудження в мякотному нервовому волокні від перетяжки до перетяжки: 1— перетяжка Ранв’є; 2 — шваннівська оболонка; 3—мієлін; 4 — ядро шваннівської клітини.

Провідність нервових волокон також має певні закономірності – це ізольоване і двостороннє проведення збудження.

Ізольоване проведення збудження. Нерв складається із великої кількості нервових волокон, збудження по кожному із них поширюється ізольовано, не переходячи на сусідні. Ізольоване проведення збудження забезпечується наявністю мієлінової оболонки. Чим швидше проводяться імпульси, тим товща оболонка, тому що зі збільшенням швидкості проведення зростає інтенсивність потенціалу дії. У безмієлінових волокнах збудження проводиться більш повільно, утворені потенціали дії невеликі і, хоча оболонка волокна тонка, імпульси по ньому передаються ізольовано.

Таблиця 3.1. Швидкість проведення імпульсу у деяких нервах риб

Назва риби	Об’єкт	Швидкість проведення, м/с	Діаметр волокна, мкм	Температура, С
Сомик	Маутнеровське волокно	50 – 60	22 – 43	10 – 15
Протоптерус	Маутнеровське волокно	18,5	45
Короп	Маутнеровське волокно	55 – 63	55 – 65
Карась	Маутнеровське волокно	82		20
Амурський сом	Маутнеровське волокно	80		23
Короп	Нерв бічної лінії	47	20
Форель	Нерв бічної лінії	50	22
Короп	Зоровий нерв, відцентрові волокна	20		20
Короп	Зоровий нерв, доцентрові волокна	5 – 10		20
Щука	Нюхові волокна групи С	0,2	27
Окунь	Нюхові волокна	0,07		5
Окунь	Нюхові волокна	0,32		25

Збудження може проводитися тільки по цілому, непошкодженому волокну. У разі перерізування нерва, його здавлюванні, сильному розтягуванні або отруєнні імпульси зовсім не передаються.

Двостороннє проведення збудження. Збудження по нервовому волокну може поширюватися в обидва боки. Це вперше встановив російський фізіолог О. І. Бабухін у 1877 році на електричному органі нільського сома. Пізніше шляхом запису потенціалів дії було підтверджено, що в межах кожного нейрона імпульси збудження поширюються по нервовому волокну в обидва боки із однаковою швидкістю від ділянки, що подразнюється.

Слід зазначити, що нерв зберігає свої функції лише за умови зберігання його анатомічної і фізіологічної цілісності. Інтенсивність обміну речовин у нерві досить мала. Нерв практично невтомний. Якщо у нервовому волокні імпульс збудження поширюється в обидва боки від місця збудження, то у нервовій системі збудження здійснюється тільки в одному напрямі – від рецепторів чутливих клітин до рухових. Причиною цього є будова контактів між нервовими клітинами та між нервовими і м'язовими чи залозистими клітинами.