Нервная система.

В процессе эволюции нервная система возникла на ранних этапах происхождения многоклеточных организмов как система, объединяющая и координирующая деятельность отдельных клеток, благодаря чему многоклеточный организм становится единой, целостной биологической системой. У хордовых животных нервная система имеет эктодермальное происхождение. На ранних этапах эмбрионального развития она представлена недифференцированной нервной трубой, которая затем преобразуется в головной и спинной мозг. У человека нервная система достигает наиболее высокой степени организации.

• Интеграция (объединение) всех частей тела, систем и органов в единое целое.

• Координация, согласование деятельности всех органов и систем органов.

• Быстрая регуляция протекающих физиологических процессов и функций организма (нервная регуляция).

• Восприятие различных внешних и внутренних воздействий и формирование ответных реакций (рефлекторная деятельность).

• Эффективное приспособление организма (адаптации) к постоянно меняющимся условиям среды, поддержание гомеостаза.

• Является у человека материальной основой психической деятельности (мышления, сознания, речи, сложных форм социального поведения).

Благодаря нервной деятельности организм является единой целостной биологической системой. Индивидуальные особенности нервной системы делают каждого человека неповторимой личностью.

является основой строения и деятельности нервной системы. Основные свойства этой ткани - возбудимость и проводимость. Она состоит из клеток двух видов: нервных клеток - нейронов и вспомогательных клеток-спутниц (глиальных клеток). Между клетками нервной ткани хорошо развиты межклеточные пространства, заполненные жироподобным межклеточным веществом - глией (нейроглией). Глия и клетки-спутницы выполняют вспомогательную функцию для нейронов: опорную, защитную, трофическую (питательную), обменную. Основными структурными и функциональными единицами нервной ткани являются нейроны. Их главной функцией является восприятие различных воздействий (раздражений), преобразование энергии этих воздействий в энергию нервного импульса и проведение нервного импульса. Нейрон имеет тело и отходящие от него отростки двух видов: ветвящиеся на всем протяжении дендриты и один отросток, ветвящийся на самом конце - аксон. Количество дендритов может быть разным, но аксон всегда только один Отростки нервных клеток покрыты оболочками. По особенностям строения оболочек они разделяются на безмякотные (безмиелиновые) и мякотные (миелиновые). Миелиновые нервные волокна намного толще, они покрыты футляром из жироподобного вещества - миелина. Миелиновые нервные волокна проводят нервный импульс с большой скоростью - до 120м/сек, а безмиелиновые проводят импульс с низкой скоростью 1 - 2м/сек. Передача нервного импульса по нейрону всегда осуществляется только в одном направлении: от дендритов к телу, от тела по аксону.

Специализированные участки межнейронных контактов, где нервный импульс с одного нейрона переключается на другой нейрон, называются синапсами. Синапс (греч. synapsis - соединение) представлен пресинаптическим отделом (концевым участком одного нейрона) и постсинаптическим отделом. Пресинаптический отдел ограничен пресинаптической мембраной, в нем постоянно синтезируются особые химические вещества - медиаторы (передатчики нервного импульса). Постсинаптический отдел имеет постсинаптическую мембрану между пресинаптической мембраной и постсинаптической мембраной имеется синаптическая щель. В синапсе передача нервного импульса происходит в одном направлении: когда нервный импульс доходит до пресинаптического отдела, проницаемость пресинаптической мембраны возрастает, и вещество-медиатор выходит в синаптическую щель, достигает постсинаптическую мембрану, вызывая в ней возбуждение и образование нервного импульса. Таким образом, в синапсах происходит переключение нервного импульса с одного нейроне на другой химическим способом. Веществами-медиаторами являются норадреналин (в симпатической нервной системе) и ацетилхолин (в парасимпатической нервной системе).

рис 3 Функционирование синапса: I – поступление нервного импульса; II – выделение медиатора в синаптическую щель; III – взаимодействие с рецептором постсинаптической мембраны; IV – «судьба» медиатора в синаптической щели – возвращение синапса в состояние покоя. 1 – обратный захват медиатора; 2 – разрушение медиатора ферментом; 3 – возбуждение пресинаптических рецепторов.

По функциям выделяют три вида нейронов:

• чувствительные (центростремительные, афферентные) - проводят нервный импульс от органов в мозг

• двигательные (центробежные, эфферентные) - проводят нервный импульс от мозга к органам

• вставочные (ассоциативные) - располагаются в мозгу, переключают нервный импульс с чувствительных нейронов на двигательные.

Единую нервную систему человека подразделяют:

1. По месоположению ее частей:

   • Центральна нервная система (ЦНС) - это головной и спинной мозг

   • Периферическая нервная система - это нервы, отходящие от ЦНС (12 пар черепно-мозговых и 31 пара спинномозговых), нервные узлы и нервные сплетения за пределами ЦНС. Периферическая нервная система обеспечивает связь головного и спинного мозга со всеми органами организма.

2. По анатомо-функциональному принципу

   • Соматическая нервная система (иннервирует скелетные мышцы, обеспечивая их сокращения, образует рецепторы кожи и органов чувств)

   • Вегетативная (автономная) нервная система (иннервирует все внутренние органы, в том числе скелетные мышцы, органы чувств и кожу, регулируя в них обменные процессы); подразделяется на симпатическую и парасимпатическую нервную систему. Симпатическая нервная система в целом ускоряет интенсивность обменных процессов, повышает скорость физиологических реакций, активна в период выполнения различной физической и умственной деятельности, в состоянии стресса. Парасимпатическая нервная система выполняет тормозную функцию, замедляя интенсивность обменных процессов, снижая скорость физиологических реакций. Большинство внутренних органов иннервируется симпатической и парасимпатической нервной системой, благодаря чему осуществляется точная подстройка деятельности органов к потребностям организма.

Вся деятельность нервной системы имеет рефлекторный характер, т.е. складывается из огромного количества разнообразных рефлексов разного уровня сложности. Рефлекс - это ответная реакция организма на любое внешнее или внутреннее воздействие с участием нервной системы. Рефлекс - это приспособительная реакция организма, обеспечивающая тонкое, точное и совершенное уравновешивание организма с состоянием внешней или внутренней среды. "Если отключить все рецепторы, то человек должен заснуть мертвым сном и никогда не проснуться" (И.М. Сеченов). Т.о. нервная система работает по принципу отражения: стимул - ответная реакция. Авторами рефлекторной теории являются выдающиеся отечественные физиологи И.П. Павлов и И.М. Сеченов.

Для осуществления любого рефлекса необходимо особое анатомическое образование - рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга - это цепь нейронов, по которым проходит нервный импульс от рецептора (воспринимающей части) до органа, отвечающего на раздражение.

Рис.4. Схема двухнейронной (вверху) и трехнейронной (внизу) рефлекторной дуги спинномозгового рефлекса.

1 - рецептор; 2 - чувствительный (афферентный) нейрон; 3 - спинномозговой узел на заднем корешке; 4 - серое вещество спинного мозга; 5 - белое вещество спинного мозга; 6 - двигательный (эфферентный) нейрон; 7- эффектор (рабочий орган); 8 - вставочный нейрон 9 - тело двигательного нейрона;.

Для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного звена ведет к нарушению рефлекса . Рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:

1. рецептор, воспринимающий внешние или внутренние воздействия; рецепторы преобразуют воздействующую энергию в энергию нервного импульса; рецепторы обладают очень высокой чувствительностью и специфичностью (определенные рецепторы воспринимают только определенный вид энергии)

2. чувствительный (центростремительный, афферентный) нейрон, образованный чувствительным нейроном, по которому нервный импульс поступает в ЦНС

3. вставочный нейрон, лежащий в ЦНС, по которому нервный импульс переключается на двигательный нейрон

4. двигательный нейрон (центробежный, эфферентный), по которому нервный импульс проводится к рабочему органу, отвечающему на раздражение

5. нервные окончания - эффекторы, передающие нервный импульс на рабочий орган (мышцу, железу др.)

Рефлекторные дуги некоторых рефлексов не имеют вставочных нейронов, например коленный рефлекс.

Рис. 5 Схема рефлекторной дуги соматического (А) и вегетативного (Б) рефлексов.

1 - рецептор; 2 - чувствительный нейрон; 3 – тело чувствительного нейрона; 4 - двигательный нейрон; 5 - рабочий орган (мышца, железа); 6 – вставочный нейрон; 7 – тело двигательного нейрона; 8 – тело первого двигательного нейрона; 9 – белое вещество спинного мозга; 10 – серое вещество спинного мозга; В - вегетативный узел (место переключения первого двигательного нейрона на второй).

Каждый рефлекс имеет:

• время рефлекса - время от нанесения раздражения до ответа на него

• рецептивное поле - определенный рефлекс возникает только при раздражении определенной рецепторной зоны

• нервный центр - определенная локализация каждого рефлекса в центральной нервной системе.

1. По биологическому значению:

   • пищевые

   • оборонительные

   • ориентировочные

   • половые

   • и др.

2. По отвечающему рабочему органу:

   • двигательные

   • секреторные

   • сосудистые

   • и др.

3. По нахождению нервного центра:

   • спинальные (нервные центры находятся в спинном мозге - мочеиспускание, дефекация и др.)

   • бульбарные (нервные центры находятся в продолговатом мозге - кашель, чиханье и др.)

   • мезенцефальные (нервные центры находятся в среднем мозге - выпрямление тела, ходьба)

   • диэнцефальные (в промежуточном мозге - терморегуляция и др.)

   • корковые (нервные центры находятся в коре больших полушарий - все условные рефлексы).

4. По сложности рефлекса:

   • простые

   • сложные (цепные рефлексы)

5. По отвечающему органу:

   • вегетативные

   • соматические

6. По происхождению:

   • врожденные (безусловные)

   • приобретенные (условные).

Безусловные рефлексы являются видовыми, постоянными, наследственными, сохраняются в течение всей жизни. В процессе эмбрионального развития формируются рефлекторные дуги всех безусловных рефлексов. Совокупность сложных врожденных рефлексов - это инстинкты. Условные рефлексы являются индивидуальными, приобретаются в течение жизни человека, не наследуются. У человека сложное социальное поведение, мышление, сознание, индивидуальный опыт (высшая нервная деятельность) - это совокупность огромного количества разнообразных условных рефлексов. Материальной основой условных рефлексов является кора больших полушарий. Автором учения о высшей нервной деятельности является выдающийся отечественный физиолог И.П. Павлов, лауреат Нобелевской премии (1904г.).

Согласование всех рефлекторных реакций осуществляется в центральной нервной системе благодаря процессам возбуждения и торможения деятельности нейронов.

Внешнее строение

Рис. 6. Спинномозговые нервы.

1. белое мозговое вещество.

2. серое мозговое вещество

3. задний корешок

4. спинномозговые нервы

5. передний корешок (двигательный)

6. спинномозговой ганглий

Спинной мозг представляет собой нервный тяж цилиндрической формы длиной около 45см у мужчин и 40-42см у женщин, диаметром около 1см. Он расположен в костном позвоночном канале. Спинной мозг покрыт тремя оболочками - твердой, паутинной и сосудистой, которые выполняют защитную и трофическую функции. Имеет два утолщения - шейное и поясничное. Внизу заканчивается на уровне 2 поясничного позвонка в виде конусовидного сужения, вверху переходит в продолговатый мозг на уровне большого затылочного отверстия. Внутри вдоль спинного мозга тянется узкий спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. По передней поверхности вдоль спинного мозга проходит передняя срединная щель, вдоль задней поверхности проходит задняя срединная борозда. Спинной мозг разделен на сегменты: 8 шейных, 12 грудных, 5поясничных, 5 крестцовых, 1 копчиковый, всего 31 сегмент. От каждого сегмента отходит пара смешанных спинномозговых нервов (по одному вправо и влево). Каждый спинномозговой нерв в непосредственной близости от спинного мозга разделен на два корешка - передний и задний. Задний корешок составлен аксонами чувствительных нейронов, на нем имеется утолщение - спинномозговой узел, в котором находятся тела чувствительных нейронов. Передний корешок отходит от передней поверхности сегмента спинного мозга и состоит из аксонов двигательных нейронов. На переднем корешке отсутствует спинномозговой узел. Оба корешка, сливаясь, образуют общий смешанный спинномозговой нерв.