Нервная система состоит из. Центральная нервная система человека: строение и основные функции

Нервная система контролирует деятельность всех систем и органов и обеспечивает связь организма с внешней средой.

Строение нервной системы

Структурной единицей нервной системы является нейрон – нервная клетка с отростками. В целом, строение нервной системы представляет собой совокупность нейронов, постоянно контактирующих друг с другом при помощи специальных механизмов – синапсов. По функциям и структуре различаются следующие виды нейронов:

• Чувствительные или рецепторные;
• Эффекторные – двигательные нейроны, которые направляют импульс к исполнительным органам (эффекторам);
• Замыкательные или вставочные (кондукторные).

Условно строение нервной системы можно разделить на два больших отдела – соматический (или анимальный) и вегетативный (или автономный). Соматическая система преимущественно отвечает за связь организма с внешней средой, обеспечивая движение, чувствительность и сокращение скелетной мускулатуры. Вегетативная система влияет на процессы роста (дыхание, обмен веществ, выделение и др.). Обе системы имеют очень тесную взаимосвязь, только вегетативная нервная система более самостоятельна и от воли человека не зависит. Именно поэтому ее еще называют автономной. Делится автономная система на симпатическую и парасимпатическую.

Вся нервная система состоит из центральной и периферической. К центральной части относится спинной и головной мозг, а периферическая система представляет собой отходящие нервные волокна от головного и спинного мозга. Если посмотреть на мозг в разрезе, видно, что состоит он из белого и серого вещества.

Серое вещество - это скопление нервных клеток (с начальными отделами отростков, отходящих от их тел). Отдельные группы серого вещества называют еще ядрами.

Белое вещество состоит из нервных волокон, покрытых миелиновой оболочкой (отростки нервных клеток, из которых образуется серое вещество). В спинном и головном мозге нервные волокна образуют проводящие пути.

Периферические нервы делятся на двигательные, чувствительные и смешанные, в зависимости от того, из каких волокон они состоят (двигательных или чувствительных). Тела нейронов, чьи отростки состоят из чувствительных нервов, находятся в нервных узлах вне мозга. Тела двигательных нейронов находятся в двигательных ядрах головного мозга и передних рогах спинного мозга.

Функции нервной системы

Нервная система оказывает различное воздействие на органы. Три главных функции нервной системы – это:

• Пусковая, вызывающая либо останавливающая функцию органа (секреция железы, сокращение мышцы и т.д.);
• Сосудодвигательная, позволяющая менять ширину просвета сосудов, регулируя тем самым приток крови к органу;
• Трофическая, понижающая или повышающая обмен веществ, а, следовательно, потребление кислорода и питательных веществ. Это позволяет постоянно согласовать функциональное состояние органа и его потребность в кислороде и питательных веществах. Когда по двигательным волокнам к работающей скелетной мышце направляются импульсы, вызывающие ее сокращение, то одновременно поступают и импульсы, усиливающие обмен веществ и расширяющие сосуды, что позволяет обеспечить энергетическую возможность выполнения мышечной работы.

Заболевания нервной системы

Вместе с эндокринными железами нервная система играет решающую роль в функционировании организма. Она ответственна за слаженную работу всех систем и органов человеческого организма и объединяет спинной, головной мозг и периферическую систему. Двигательная активность и чувствительность тела поддерживается благодаря нервным окончаниям. А благодаря вегетативной системе инвертируется сердечнососудистая система и другие органы.

Поэтому нарушение функций нервной системы влияет на работу всех систем и органов.

Все заболевания нервной системы можно разделить на инфекционные, наследственные, сосудистые, травматические и хронически прогрессирующие.

Наследственные болезни бывают геномными и хромосомными. Самым известным и распространенным хромосомным заболеванием является болезнь Дауна. Этой болезни характерны следующие признаки: нарушение со стороны опорно-двигательного аппарата, эндокринной системы, нехватка умственных способностей.

Травматические поражения нервной системы возникают вследствие ушибов и травм, либо при сдавливании головного или спинного мозга. Такие заболевания, как правило, сопровождаются рвотой, тошнотой, потерей памяти, расстройствами сознания, потерей чувствительности.

Сосудистые заболевания преимущественно развиваются на фоне атеросклероза или гипертонической болезни. К данной категории можно отнести хроническую сосудисто-мозговую недостаточность, нарушение мозгового кровообращения. Характеризуются следующими симптомами: приступы рвоты и тошноты, головная боль, нарушение двигательной активности, уменьшение чувствительности.

Хронически прогрессирующие болезни, как правило, развиваются вследствие нарушения обменных процессов, воздействия инфекции, интоксикации организма, либо по причине аномалий строения нервной системы. К таким заболеваниям можно отнести склероз, миастению и др. Эти заболевания обычно постепенно прогрессируют, снижая работоспособность некоторых систем и органов.

Причины возникновения заболеваний нервной системы:

Возможен также плацентарный путь передачи болезней нервной системы в период беременности (цитомегаловирус, краснуха), а также по периферической системе (полиомиелит, бешенство, герпес, менингоэнцефалит).

Помимо этого, на нервную систему негативно влияет эндокринные, сердечные, почечные заболевания, неполноценное питание, химические и лекарственные препараты, тяжелые металлы.

Человека? Какие функции выполняет нервная система в нашем организме? Каково строение нашего тела? Как называется нервная система человека? Какова анатомия и структура нервной системы и как по ней передаётся информация? В нашем теле существует множество каналов, по которым туда и обратно с разной скоростью и целями двигаются потоки данных, химические вещества, электрический ток… И всё это — внутри нашей нервной системы. Прочитав эту статью, вы получите базовые знания о том, как работает человеческое тело.

Нервная система

Для чего нужна нервная система человека? Каждый элемент нервной системы имеет свою функцию, цель и предназначение. А сейчас сядьте, расслабьтесь и насладитесь чтением. Я вижу вас за компьютером, с планшетом или телефоном в руке. Представьте ситуацию: CogniFit А вы знаете, как вам удалось всё это сделать? Какие отделы нервной системы в этом участвовали? Предлагаю вам самостоятельно ответить на все эти вопросы после того, как вы прочитаете данный материал.

*Под эктодермическим происхождением подразумевается то, что нервная система расположена внутри наружного зародышевого листка эмбриона (человека/животного). К эктодерме также относятся ногти, волосы, перья…

Каковы функции нервной системы? Какие функции выполняет нервная система в организме человека? Основной функцией нервной системы является быстрое обнаружение и обработка сигналов всех видов (как внешних, так и внутренних), а также координация и контроль всех органов тела. Таким образом, благодаря нервной системе мы можем эффективно, корректно и оперативно взаимодействовать с окружающей средой.

2. Работа нервной системы

Как работает нервная система? Чтобы информация дошла до нашей нервной системы, нужны рецепторы. Глаза, уши, кожа… Они собирают воспринимаемую нами информацию и отправляют её по организму в нервную систему в форме электрических импульсов.

Однако мы получаем информацию не только извне. Также нервная система отвечает за все внутренние процессы: биение сердца, пищеварение, секрецию желчи и т.д.

За что ещё отвечает нервная система?

• Контролирует голод, жажду и цикл сна, а также осуществляет контроль и регулирование температуры тела (при помощи ).
• Эмоции (посредством ) и мысли.
• Обучаемость и память (через ).
• Движение, равновесие и координацию (с помощью мозжечка).
• Интерпретирует всю информацию, полученную через органы чувств.
• Работа внутренних органов: пульс, пищеварение и т.д.
• Физические и эмоциональные реакции

и многие другие процессы.

3. Характеристики Центральной Нервной Системы

Особенности Центральной Нервной Системы (ЦНС):

• Её основные части хорошо защищены от внешней среды. Так, например, Мозг покрыт тремя оболочками, которые называются Мозговыми оболочками, а они, в свою очередь, защищены черепной коробкой. Спинной мозг также защищён костной структурой — Позвоночником. Все жизненно важные органы человеческого тела защищены от внешней среды. «Я представляю Мозг в виде короля, сидящего на троне посреди замка и защищённого мощными стенами своей крепости».
• Расположенные в ЦНС клетки формируют две различные структуры — серое и белое вещества.
• Для того, чтобы выполнять свою основную функцию (получение и передача информации и приказов), ЦНС нужен посредник. Как головной, так и спинной мозг заполнены полостями со спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью. Помимо функции передачи информации и веществ, она также отвечает за очищение и поддержание гомеостаза.

4.- Формирование Центральной Нервной Системы

На эмбриональной фазе развития формируется нервная система, состоящая из головного и спинного мозга. Рассмотрим каждый из них:

Головной мозг

Части головного мозга, называемые примитивным мозгом:

• Передний мозг: с помощью конечного и промежуточного мозга отвечает за воспоминания, мышление, координацию движений, речь. Кроме того, регулирует аппетит, жажду, сон и сексуальные импульсы.
• Средний мозг: соединяет мозжечок и ствол мозга с промежуточным мозгом. Он отвечает за проведение моторных импульсов от коры головного мозга к стволу мозга и сенсорных импульсов — от спинного мозга к таламусу. Участвует в контроле за зрением, слухом и сном.
• Ромбовидный мозг: с помощью мозжечка, бугра и луковицы продолговатого мозга отвечает за жизненно важные органические процессы, такие, как, дыхание, кровообращение, глотание, мышечный тонус, движения глаз и т.д.

Спинной мозг

С помощью этого нервного тяжа информация и нервные импульсы передаются от мозга к мышцам. Его длина составляет приблизительно 45 см, диаметр — 1 см. Спинной мозг белого цвета и является достаточно гибким. Обладает рефлекторными функциями.

Спинномозговые нервы:

• Шейные: шейная зона.
• Грудные: середина позвоночника.
• Поясничные: поясничный отдел.
• Сакральные (крестцовые): нижний отдел позвоночника.
• Копчиковые: два последних позвонка.

Классификация нервной системы

Нервная система подразделяется на две большие группы — Центральную Нервную Систему (ЦНС) и Периферическую Нервную Систему (ПНС).

Эти две системы отличаются по функциям. ЦНС, к которой принадлежит мозг, отвечает за логистику. Она руководит и организует все происходящие в нашем организме процессы. ПНС, в свою очередь, представляет собой подобие курьера, отправляющего и получающего внешнюю и внутреннюю информацию от ЦНС ко всему организму и обратно с помощью нервов. Таким образом и происходит взаимодействие между обеими системами, обеспечивающее работу всего тела.

ПНС подразделяется на Соматическую и Автономную (Вегетативную) Нервные Системы. Рассмотрим это ниже.

6. Центральная Нервная Система (ЦНС)

В ряде случаев работа Нервной Системы может быть нарушена, возникает дефицит или проблемы её функционирования. В зависимости от поражённой зоны Нервной Системы различают различные виды заболеваний.

Заболевания ЦНС — это болезни, при которых нарушается способность получать и обрабатывать информацию, а также контроль за функциями организма. К ним относятся.

Заболевания

• Рассеянный склероз. Эта болезнь поражает миелиновую оболочку, повреждая нервные волокна. Это приводит к снижению количества и скорости нервных импульсов, вплоть до их остановки. Как результат — мышечные спазмы, проблемы с равновесием, зрением и речью.
• Менингит. Эта инфекция вызвана бактериями мозговых оболочек (мембран, которые покрывают головной и спинной мозг). Причиной являются бактерии или вирусы. Среди симптомов — высокая температура, сильная головная боль, ригидность затылочных мышц, сонливость, потеря сознания и даже конвульсии. Бактериальный менингит можно вылечить антибиотиками, однако при вирусном менингите они не помогут.
• Болезнь Паркинсона . Это хроническое расстройство нервной системы, вызванное гибелью нейронов среднего мозга (координирующего движения мускулов), не поддаётся лечению и со временем прогрессирует. Симптомами заболевания являются тремор конечностей и медлительность осознанных движений.
• Болезнь Альцгеймера . Эта болезнь приводит к нарушениям памяти, изменению характера и мышления. Её симптомами являются спутанность сознания, временно-пространственная дезориентация, зависимость от других людей при выполнении повседневных дел и т.д.
• Энцефалит. Это воспаление мозга, спровоцированное бактериями или вирусами. Симптомы: головная боль, сложности с речью, потеря энергии и тонуса тела, температура. Может привести к судорогам или даже смерти.
• Болезнь Гентингтона (Хантингтона) : Это неврологическое дегенеративное наследственное заболевание Нервной Системы. При этой болезни повреждаются клетки во всём мозге, что приводит к прогрессирующему расстройству и проблемам с моторикой.
• Синдром Туретта: Подробную информацию об этом заболевании можно найти на странице NIH . Эта болезнь определяется как:

Неврологическое расстройство, характеризующееся повторяющимися стереотипными и непроизвольными движениями, сопровождающимися звуками (тики).

Вы подозреваете у себя или близкого вам человека симптомы болезни Паркинсона? Проверьте прямо сейчас с помощью инновационного нейропсихологического , присутствуют ли признаки, которые могут указывать на данное расстройство! Получите результаты менее, чем за 30-40 минут.

7. Периферическая Нервная Система и её подвиды

Как мы упомянули выше, ПНС отвечает за отправку информации через спинные и спинномозговые нервы. Эти нервы расположены за пределами ЦНС, однако соединяют обе системы. Как и в случае ЦНС, существуют различные заболевания ПНС в зависимости от поражённой зоны.

Соматическая Нервная Система

Отвечает за связь нашего организма с внешней средой. С одной стороны, получает электрические импульсы, с помощью которых контролируется движение скелетных мышц, а с другой — передаёт сенсорную информацию от различных частей тела в Центральную Нервную Систему. Заболеваниями соматической нервной системы являются:

• Паралич лучевого нерва: происходит повреждение лучевого нерва, который контролирует мускулы руки. Этот паралич приводит к нарушению двигательной и чувствительной функции конечности, поэтому также известен как «висячая рука».
• Синдром запястного канала или Туннельный синдром: страдает срединный нерв. Заболевание спровоцировано сдавлением срединного нерва между костями и сухожилиями мышц запястья. Это приводит к онемению и неподвижности части кисти руки. Симптомы: боль в запястье и предплечье, судороги, онемение…
• Синдром Гийена —Барре : Медицинский центр Мэрилендского Университета определяет это заболевание как «тяжёлое расстройство, при котором защитная система организма (иммунная система) по ошибке атакует нервную систему. Это приводит к воспалениям нервов, мышечной слабости и другим последствиям».
• Невролгия : это сенсорное расстройство Периферической Нервной Системы (приступы сильной боли). Происходит из-за поражения нервов, отвечающих за отправку сенсорных сигналов мозгу. Симптомами являются сильная боль, повышенная чувствительность кожи в зоне прохождения повреждённого нерва.

Вы подозреваете у себя или близкого вам человека депрессию? Проверьте прямо сейчас с помощью инновационного нейропсихологического , присутствуют ли признаки, указывающие на возможность наличия депрессивного расстройства.

Автономная/Вегетативная Нервная Система

Связана с внутренними процессами организма и не зависит от коры головного мозга. Получает информацию от внутренних органов и регулирует их. Отвечает, например, за физическое проявление эмоций. Подразделяется на Симпатическую и Парасимпатическую НС. Обе связаны с внутренними органами и выполняют одни и те же функции, но в противоположной форме (например, симпатический отдел расширяет зрачок, а парасимпатический — сужает его, и т.д.). Болезни, поражающие автономную нервную систему:

• Гипотония: пониженное артериальное давление, при котором органы нашего тела недостаточно снабжаются кровью. Её симптомы:
  • Головокружения.
  • Сонливость и кратковременная спутанность сознания.
  • Слабость.
  • Дезориентация и даже потеря сознания.
  • Обмороки.
• Гипертония : Испанский фонд сердца определяет её как «непрерывное и устойчивое повышение артериального давления».

При гипертонии повышается минутный объём крови и сосудистое сопротивление, что приводит к увеличению мышечной массы сердца (гипертрофия левого желудочка). Этот рост мышечной массы вреден, поскольку не сопровождается эквивалентным увеличением кровотока.

• Болезнь Гиршпрунга: это врождённое заболевание, аномалия автономной нервной системы, затрагивающее развитие толстой кишки. Характеризуется запорами и кишечной непроходимостью из-за отсутствия нервных клеток в нижних отделах толстой кишки. В результате это приводит к тому, что при накоплении отходов организма мозг не получает сигнал об этом. Это приводит к вздутию живота и сильным запорам. Лечится хирургическим путём.

Как мы уже упомянули, Автономная НС подразделяется на два вида:

1. Симпатическая Нервная Система: регулирует расход энергоресурсов и мобилизует организм в ситуациях. Расширяет зрачок, уменьшает слюноотделение, увеличивает частоту сердечных ритмов, расслабляет мочевой пузырь.
2. Парасимпатическая Нервная Система: отвечает за расслабление и накопление ресурсов. Сужает зрачок, стимулирует слюноотделение, замедляет сердцебиение, сокращает мочевой пузырь.

Последний абзац вас может немного удивить. Какое отношение к расслаблению и релаксации имеет сокращение мочевого пузыря? И как уменьшение слюноотделения связано с активацией? Дело в том, что речь не идёт о процессах и действиях, требующих активности. Речь идёт о том, что происходит в результате ситуации, которая нас активирует. Например, при нападении на улице:

• Пульс учащается, появляется сухость во рту, и если мы испытываем сильный страх, мы можем даже обмочиться (представьте себе, каково это — убегать или драться с наполненным мочевым пузырём).
• Когда опасная ситуация миновала, и мы находимся в безопасности, запускается наша парасимпатическая система. Зрачки возвращаются в нормальное состояние, пульс снижается, и мочевой пузырь начинает работать в обычном режиме.

8. Выводы

Наш организм очень сложен. Он состоит из огромного количества частей, органов, их видов и подвидов.

Иначе быть и не может. Мы развитые существа, находящиеся на вершине эволюции, и просто не можем состоять из простых структур.

Безусловно, в этой статье можно было бы добавить много информации, но это не являлось её целью. Цель данного материала — ознакомить вас с основной информацией о нервной системе человека — из чего она состоит, каковы её функции в целом и каждой части в отдельности.

Давайте вернёмся к ситуации, о которой я говорила в начале статьи:

Вы кого-то ждёте и решили зайти в интернет посмотреть, что нового опубликовано в блоге CogniFit . Ваше внимание привлёк заголовок этой статьи, и вы открыли почитать её. В это время неожиданно засигналил автомобиль, испугав вас, и вы посмотрели туда, откуда услышали источник звука. Затем продолжили чтение. Прочитав публикацию, вы решили оставить свой отзыв и начали печатать его…

Узнав, как работает нервная система, мы уже можем всё это объяснить с точки зрения функций различных отделов НС. Вы можете сделать это самостоятельно и сравнить с тем, что написано ниже:

• Способность сидеть и удерживать позу: ЦНС, благодаря заднему мозгу поддерживается тонус мышц, кровообращение…
• Чувствовать в руках мобильный телефон: Периферическая Соматическая Нервная Система, получает информацию через осязание и отправляет её в ЦНС.
• Обрабатывать прочтённую информацию: ЦНС, с помощью конечного мозга мозг получает и обрабатывает данные, которые мы читаем.
• Поднимать голову и смотреть на сигналящую машину: активируется Симпатическая Нервная Система, с помощью продолговатого мозга или медуллы.

Включают органы ЦНС (головной и спинной мозг) и органы периферической нервной системы (периферические нервные узлы, периферические нервы, рецепторные и эффекторные нервные окончания).

Функционально нервную систему подразделяют на соматическую которая иннервирует скелетную мышечную ткань, т. е. контролируется сознанием и вегететивную (автономную), которая регулирует деятельность внутренних органов, сосудов и желез, т.е. не зависит от сознания.

Функциями нервной системы являются регуляторная и интегрирующая.

Закладывается на 3-й неделе эмбриогенеза в виде нервной пластинки, которая преобразуется в нервный желобок, из которого образуется нервная трубка. В ее стенке различают 3 слоя:

Внутренний - эпендимный:

Средний - плащевой. В дальнейшем преобразуется в серое вещество.

Наружный - краевой. Из него образуется белое вещество.

В краниальном отделе нервной трубки образуется расширение, из которого в начале формируются 3 мозговых пузыря, а в дальнейшем - пять. Последние дают начало пяти отделам мозга.

Из туловищного отдела нервной трубки формируется спинной мозг.

В первой половине эмбриогенеза происходит интенсивная пролиферация молодых глиальных и нервных клеток. В дальнейшем формируется радиальная глия в плащевом слое краниального отдела. Ее тонкие длинные отростки пронизывают стенку нервной трубки. По этим отросткам мигрируют молодые нейроны. Происходит образование центров головного мозга (особенно интенсивно с 15 по 20 нед. - критический период). Постепенно во второй половине эмбриогенеза пролиферация и миграция затухают. После рождения деление прекращается. При образовании нервной трубки из нервных валиков (смыкающиеся участки) выселяются клетки, которые располагаются между эктодермой и нервной трубкой, образуя нервный гребень. Последний расщепляется на 2 листка:

1 - под эктодермой, из него образуются пигментоциты (клетки кожи);

2 - вокруг нервной трубки - ганглиозная пластинка. Из нее формируются периферические нервные узлы (ганглии), мозговое вещество надпочечников, участки хромаффинной ткани (по ходу позвоночника). После рождения идет интенсивный рост отростков нервных клеток: формируются аксоны и дендриты, синапсы между нейронами, нейронные цепи (строго упорядоченная межнейронная связь), которые составляют рефлекторные дуги (последовательно расположенные клетки, передающие информацию), обеспечивающие рефлекторную деятельность человека (особенно первые 5 лет жизни ребенка, поэтому необходимы раздражители для формирования связей). Также в первые годы жизни ребенка наиболее интенсивно идет миелинизация - образование нервных волокон.

ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА (ПНС).

Периферические нервные стволы идут в составе сосудисто-нервного пучка. Они являются смешанными по функции, содержат чувствительные и двигательные нервные волокна (афферентные и эфферентные). Преобладают миелиновые нервные волокна, а безмиелиновые - в малом количестве. Вокруг каждого нервного волокна располагается тонкая прослойка рыхлой соединительной ткани с кровеносными и лимфатическими сосудами - эндоневрий. Вокруг пучка нервных волокон располагается оболочка из рыхлой волокнистой соединительной ткани -периневрий- с небольшим количеством сосудов (выполняет в основном каркасную функцию). Вокруг всего периферического нерва имеется оболочка из рыхлой соединительной ткани с более крупными сосудами -эпиневрий.Периферические нервы хорошо регенерируют, даже после полного повреждения. Регенерация осуществляется за счет роста периферических нервных волокон. Скорость роста составляет 1-2 мм в сутки (способность к регенерации - генетически закрепленный процесс).

Спинномозговой узел

Является продолжением (частью) заднего корешка спинного мозга. По функции чувствительные. Снаружи покрыт соединительнотканной капсулой. Внутри - соединительнотканные прослойки с кровеносными и лимфатическими сосудами, нервными волокнами (вегетативными). В центре - миелиновые нервные волокна псевдоуниполярных нейронов, расположенных по периферии спинномозгового узла. Псевдоуниполярные нейроны имеют крупное округлое тело, крупное ядро, хорошо развитые органеллы, особенно белоксинтезирующий аппарат. От тела нейрона отходит длинный цитоплазматический вырост - это часть тела нейрона, от которого отходят один дендрит и один аксон. Дендрит - длинный, образует нервное волокно, которое идет в составе периферического смешанного нерва на периферию. Чувствительные нервные волокна заканчиваются на периферии рецептором, т.е. чувствительным нервным окончанием. Аксоны - короткие, образуют задний корешок спинного мозга. В задних рогах спинного мозга аксоны формируют синапсы со вставочными нейронами. Чувствительные (псевдоуниполярные) нейроны составляют первое (афферентное) звено соматической рефлекторной дуги. Все тела клеток расположены в ганглиях.

Спинной мозг

Снаружи покрыт мягкой мозговой оболочкой, которая содержит кровеносные сосуды, внедряющиеся в вещество мозга. Условно выделяют 2 половины, которые разделены передней срединной щелью и задней срединной соединительнотканной перегородкой. В центре находится центральный канал спинного мозга, который находится в сером веществе, выстлан эпендимой, содержит спинномозговую жидкость, находящуюся в постоянном движении. По периферии располагается белое вещество, где находятся пучки нервных миелиновых волокон, которые образуют проводящие пути. Они разделены глиально - соединительнотканными перегородками. В белом веществе различают передний, боковой и задний канатики.

В средней части находится серое вещество, в котором выделяют задние, боковые (в грудных и поясничных сегментах) и передние рога. Половины серого вещества соединяются передней и задней спайкой серого вещества. В сером веществе имеются в большом количестве глиальные и нервные клетки. Нейроны серого вещества делятся на:

1) Внутренние нейроны, полностью (с отростками) располагаются в пределах серого вещества, являются вставочным и находятся в основном в задних и боковых рогах. Бывают:

а) Ассоциативные. Располагаются в пределах одной половины.

б) Комиссуральные. Их отростки уходят в другую половину серого вещества.

2) Пучковые нейроны. Располагаются в задних рогах и в боковых рогах. Образуют ядра или располагаются диффузно. Их аксоны заходят в белое вещество и образуют пучки нервных волокон восходящего направления. Являются вставочными.

3) Корешковые нейроны. Находятся в латеральных ядрах (ядрах боковых рогов), в передних рогах. Их аксоны выходят за пределы спинного мозга и образуют передние корешки спинного мозга.

В поверхностной части задних рогов располагается губчатый слой, где содержится большой число мелких вставочных нейронов.

Глубже данной полоски находится желатинозное вещество, содержащее в основном глиальные клетки, мелкие нейроны (последние в малом количестве).

В средней части находится собственное ядро задних рогов. Оно содержит крупные пучковые нейроны. Их аксоны идут в белое вещество противоположной половины и образуют спинно-мозжечковый передний и спинно-таламический задний пути.

Клетки ядра обеспечивают экстероцептивную чувствительность.

У основания задних рогов располагается грудное ядро (столб Кларка - Шаттинга), которое содержит крупные пучковые нейроны. Их аксоны идут в белое вещество этой же половины и участвуют в образовании заднего спинно-мозжечкового пути. Клетки данного пути обеспечивают проприоцептивную чувствительность.

В промежуточной зоне находятся латеральное и медиальное ядра. Медиальное промежуточное ядро содержит крупные пучковые нейроны. Их аксоны идут в белое вещество этой же половины и образуют передний спинно-мозжечковый путь, обеспечивающий висцеральную чувствительность.

Латеральное промежуточное ядро относится к вегетативной нервной системе. В грудном и верхнее поясничном отделах является симпатическим ядром, а в сакральном - ядром парасимпатической нервной системы. В нем содержится вставочный нейрон, который является первым нейроном эфферентного звена рефлекторной дуги. Это корешковый нейрон. Его аксоны выходят в составе передних корешков спинного мозга.

В передних рогах находятся крупные двигательные ядра, которые содержат двигательные корешковые нейроны, имеющие короткие дендриты и длинный аксон. Аксон выходит в составе передних корешков спинного мозга, а в дальнейшем идут в составе периферического смешанного нерва, представляет двигательные нервные волокна и закачивается на периферии нервно-мышечным синапсом на скелетных мышечных волокнах. Являются эффекторными. Образует третье эффекторное звено соматической рефлекторной дуги.

В передних рогах выделяют медиальную группу ядер. Она развита в грудном отделе и обеспечивает иннервацию мышц туловища. Латеральная группа ядер находится в шейном и поясничном отделах и иннервирует верхние и нижние конечности.

В сером веществе спинного мозга находится большое количество диффузных пучковых нейронов (в задних рогах). Их аксоны идут в белое вещество и сразу же делятся на две ветви, которые отходят вверх и вниз. Ветви через 2-3 сегмента спинного мозга обратно возвращаются в серое вещество и образуют синапсы на двигательных нейронах передних рогов. Данные клетки образуют собственный аппарат спинного мозга, который обеспечивает связь между соседними 4-5 сегментами спинного мозга, за счет чего обеспечивается ответная реакция группы мышц (эволюционно выработанная защитная реакция).

Белое вещество содержит восходящие (чувствительные) пути, которые располагаются в задних канатиках и в периферической части боковых рогов. Нисходящие нервные пути (двигательные) находятся в передних канатиках и во внутренней части боковых канатиков.

Регенерация. Очень плохо регенерирует серое вещество. Регенерация белого вещества возможна, но процесс очень длительный.

Гистофизиология мозжечка. Мозжечок относится к структурам ствола мозга, т.е. является более древним образованием, входящим в состав головного мозга.

Выполняет ряд функций:

Равновесия;

Здесь сосредоточены центры вегетативной нервной системы (ВНС) (моторика кишечника, контроль АД).

Снаружи покрыт мозговыми оболочками. Поверхность рельефна за счет глубоких борозд и извилин, которые имеют большую глубину, чем в коре больших полушарий (КБП).

На срезе представлен так называемым "древом жизни".

Серое вещество расположено в основном по периферии и внутри, образуя ядра.

В каждой извилине центральную часть занимает белое вещество, в котором четко видны 3 слоя:

1 - поверхностный - молекулярный.

2 - средний - ганглионарный.

3 - внутренний - зернистый.

1. Молекулярный слой представлен мелкими клетками, среди которых выделяют корзинчатые и звездчатые (мелкие и крупные) клетки.

Корзинчатые клетки располагаются ближе к ганглиозным клеткам среднего слоя, т.е. во внутренней части слоя. Имеют небольшие тела, их дендриты ветвятся в молекулярном слое, в плоскости, поперечной ходу извилины. Нейриты идут параллельно плоскости извилины над телами грушевидных клеток (ганглионарный слой), образуя многочисленные ветвления и контакты с дендритами грушевидных клеток. Их веточки оплетаются вокруг тел грушевидных клеток в виде корзинок. Возбуждение корзинчатых клеток приводит к торможению грушевидных клеток.

Кнаружи располагаются звездчатые клетки, дендриты которых разветвляются здесь же, а нейриты участвуют в образовании корзине и связываются синапсами с дендритами и телами грушевидных клеток.

Т.о., корзинчатые и звездчатые клетки данного слоя являются ассоциативными (связующими) и тормозными.

2. Ганглионарный слой. Здесь располагаются крупные ганглиозные клетки (диаметр = 30-60 мкм) - клетки Пуркине. Данные клетки располагаются строго в один ряд. Тела клеток грушевидной формы, имеется крупное ядро, цитоплазма содержит ЭПС, митохондрии, плохо выражен комплекс Гольджи. От основания клетки отходит один нейрит, который проходит через зернистый слой, затем в белое вещество и заканчивается на ядрах мозжечка синапсами. Данный нейрит является первым звеном эфферентных (нисходящих) путей. От верхушечной части клетки отходят 2-3 дендрита, которые интенсивно разветвляются в молекулярном слое, при этом ветвление дендритов идет в плоскости, поперечной ходу извилины.

Грушевидные клетки являются основными эффекторными клетками мозжечка, где вырабатывается импульс тормозного характера.

3. Зернистый слой, насыщен клеточными элементами, среди которых выделяются клетки - зерна. Это мелкие клетки, диаметром 10-12 мкм. Имеют один нейрит, который уходит в молекулярный слой, где вступает в контакты с клетками этого слоя. Дендриты (2-3) короткие и разветвляются многочисленными ветвлениями по типу "птичьей лапки". Эти дендриты вступают в контакт с афферентными волокнами моховидными волокнами. Последние так же разветвляются и вступают в контакт с ветвлениями дендритов клеток - зерен, образуя клубочки тонких переплетений по типу мха. При этом одно моховидное волокно контактирует со многими клетками - зернами. И наоборот – клетка - зерно также контактирует со многими моховидными волокнами.

Моховидные волокна поступают сюда из олив и моста, т.е. приносят сюда информацию, которая через ассоциативные нейроны поступает к грушевидным нейронам. Здесь же встречаются большие звездчатые клетки, которые лежат ближе к грушевидным клеткам. Их отростки контактируют с клетками-зернами проксимальнее моховидных клубочков и в этом случае блокируют передачу импульса.

В данном слое могут встречаться и другие клетки: звездчатые с длинным нейритом, уходящим в белое вещество и дальше в соседнюю извилину (клетки Гольджи - большие звездчатые клетки).

В мозжечок поступают афферентные лазающие волокна - лианоподобные. Они приходят сюда в составе спиномозжечковых путей. Далее они ползут по телам грушевидных клеток и по их отросткам, с которыми в молекулярном слое образуют многочисленные синапсы. Сюда они несут импульс непосредственно на грушевидные клетки.

Из мозжечка выходят эфферентные волокна, которые являются аксонами грушевидных клеток.

Мозжечок имеет большое количество глиальных элементов: астроцитов, олигодендроглиоцитов, которые выполняют опорную, трофическую, ограничительную и другие функции. В мозжечке выделяется большое количество серотонина, т.о. можно выделить и эндокринную функцию мозжечка.

Кора больших полушарий (КБП)

Это более новый отдел головного мозга. (Считается, что КБП не является жизненно важным органом.) Обладает большой пластичностью.

Толщина может быть 3-5 мм. Площадь, занимаемая корой увеличивается за счет борозд и извилин. Дифференцировка КБП заканчивается к 18 годам, а далее идут процессы накопления и пользования информации. Умственные способности индивида зависят и от генетической программы, но в конечном итоге все зависит от количества образовавшихся синаптических связей.

В коре различают 6 слоев:

1. Молекулярный.

2. Наружный зернистый.

3. Пирамидный.

4. Внутренний зернистый.

5. Ганглионарный.

6. Полиморфный.

Глубже шестого слоя располагается белое вещество. Кору подразделяют на гранулярную и агранулярную (по выраженности зернистых слоев).

В КБП клетки имеют разную форму и разную величину, в диаметре от 10-15 до 140 мкм. Основными клеточными элементами являются пирамидные клетки, которые имеют заостренную верхушку. От боковой поверхности отходят дендриты, а от основания - один нейрит. Пирамидные клетки могут быть малые, средние, большие, гигантские.

Кроме пирамидных клеток встречаются паукообразные, клетки - зерна, горизонтальные.

Расположение клеток в коре называется цитоархитектоникой. Волокна, образующие миелиновые пути или различные системы ассоциативных, комиссуральных и др.. формируют миелоархитектонику коры.

1. В молекулярном слое клетки встречаются в небольшом количестве. Отростки этих клеток: дендриты идут здесь же, а нейриты формируют наружный тангенциальный путь, в состав которого входят и отростки нижележащих клеток.

2. Наружный зернистый слой. Здесь много мелких клеточных элементов пирамидной, звездчатой и др. форм. Дендриты либо ветвятся здесь же, либо проходят в другой слой; нейриты уходят в тангенциальный слой.

3. Пирамидный слой. Достаточно обширный. В основном здесь встречаются малые и средние пирамидные клетки, отростки которых разветвляются и в молекулярном слое, а нейриты больших клеток могут уходить в белое вещество.

4. Внутренний зернистый слой. Хорошо выражен в чувствительной зоне коры (гранулярный тип коры). Представлен множеством мелких нейронов. Клетки всех четырех слоев являются ассоциативными и передают информацию в другие отделы от нижележащих отделов.

5. Ганглионарный слой. Здесь располагаются в основном большие и гигантские пирамидные клетки. Это в основном эффекторные клетки, т.к. нейриты данных нейронов уходят в белое вещество, являясь первыми звеньями эффекторного пути. Могут отдавать коллатерали, которые могут возвращаться в кору, образуя ассоциативные нервные волокна. Некоторые отростки - комиссуральные - идут через комиссуру в соседнее полушарие. Некоторые нейриты переключаются или на ядрах коры, или в продолговатом мозге, в мозжечке, или могут достигать спинного мозга (1г. согглсозртаПз-моторные ядра). Данные волокна образуют т.н. проекционные пути.

6. Слой полиморфных клеток расположен на границе с белым веществом. Здесь имеются крупные нейроны разных форм. Их нейриты могут возвращаться в виде коллатералей в этот же слой, либо в другую извилину, либо в миелиновые пути.

Всю кору подразделяют на морфо-функциональные структурные единицы - колонки. Выделяют 3-4 млн. колонок, в каждой из которых около 100 нейронов. Колонка проходит через все 6 слоев. Клеточные элементы каждой колонки концентрируются вокруг глидльнога колонку входит группа нейронов, способная обработать единицу информации. Сюда входят афферентные волокна из таламуса, и кортико - кортикальные волокна из соседней колонки или из соседней извилины. Отсюда выходят эфферентные волокна. За счет коллатералей в каждом полушарии 3 колонки связаны между собой. Через комиссуральные волокна каждая колонка связана с двумя колонками соседнего полушария.

Все органы нервной системы покрыты оболочками:

1. Мягкая мозговая оболочка образована рыхлой соединительной тканью, за счет которой формируются борозды, несет кровеносные сосуды и отграничена глиальными мембранами.

2. Паутинная мозговая оболочка, представлена нежными волокнистыми структурами.

Между мягкой и паутинной оболочками существует подпаутинное пространство, заполненное церебральной жидкостью.

3. Твердая мозговая оболочка, сформирована из грубой волокнистой соединительной ткани. Сращена с костной тканью в области черепа, а более подвижна в области спинного мозга, где находится пространство, заполненное ликвором.

Серое вещество располагается по периферии, а так же в белом веществе образует ядра.

Вегетативная нервная система (ВНС)

Подразделяется на:

Симпатическую часть,

Парасимпатическую часть.

Выделяют центральные ядра: ядра боковых рогов спинного мозга, продолговатого мозга, среднего мозга.

На периферии в органах могут образовываться узлы (паравертебральные, превертебральные, параорганные, интрамуральные).

Рефлекторная дуга представлена афферентной частью, которая является общей, и эфферентной частью - это преганглионарное и постганглионарное звено (могут быть многоэтажной).

В периферических ганглиях ВНС по строению и функциям могут располагаться различные клетки:

Двигательные (по Догелю - тип I):

Ассоциативные (тип II)

Чувствительные, отростки которых доходят до соседних ганглиев и распространяются далеко за пределы.

По мере эволюционного усложнения многоклеточных организмов, функциональной специализации клеток, возникла необходимость регуляции и координации жизненных процессов на надклеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях. Эти новые регуляторные механизмы и системы должны были появиться наряду с сохранением и усложнением механизмов регуляции функций отдельных клеток с помощью сигнальных молекул. Приспособление многоклеточных организмов к изменениям в среде существования могло быть выполнено при условии, что новые механизмы регуляции будут способны обеспечить быстрые, адекватные, адресные ответные реакции. Эти механизмы должны быть способны запоминать и извлекать из аппарата памяти сведения о предыдущих воздействиях на организм, а также обладать другими свойствами, обеспечивающими эффективную приспособительную деятельность организма. Ими стали механизмы нервной системы, появившейся у сложных, высокоорганизованных организмов.

Нервная система — это совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг подразделяется на задний мозг ( и варолиев мост), ретикулярную формацию, подкорковые ядра, . Тела образуют серое вещество ЦНС, а их отростки (аксоны и дендриты) — белое вещество.

Общая характеристика нервной системы

Одной из функций нервной системы является восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма. Вспомним, что воспринимать разнообразные сигналы среды существования могут любые клетки с помощью специализированных клеточных рецепторов. Однако к восприятию ряда жизненно важных сигналов они не приспособлены и не могут мгновенно передать информацию другим клеткам, которые выполняют функцию регуляторов целостных адекватных реакций организма на действие раздражителей.

Воздействие раздражителей воспринимается специализированными сенсорными рецепторами. Примерами таких раздражителей могут быть кванты света, звуки, тепло, холод, механические воздействия (гравитация, изменение давления, вибрация, ускорение, сжатие, растяжение), а также сигналы сложной природы (цвет, сложные звуки, слово).

Для оценки биологической значимости воспринятых сигналов и организации на них адекватной ответной реакции в рецепторах нервной системы осуществляется их превращение - кодирование в универсальную форму сигналов, понятную нервной системе, — в нервные импульсы, проведение (передана) которых по нервным волокнам и путям в нервные центры необходимы для их анализа.

Сигналы и результаты их анализа используются нервной системой для организации ответных реакции на изменения во внешней или внутренней среде, регуляции и координации функции клеток и надклеточных структур организма. Такие ответные реакции осуществляются эффекторными органами. Наиболее частыми вариантами ответных реакций на воздействия являются моторные (двигательные) реакции скелетной или гладкой мускулатуры, изменение секреции эпителиальных (экзокринных, эндокринных) клеток, инициируемые нервной системой. Принимая прямое участие в формировании ответных реакций на изменения в среде существования, нервная система выполняет функции регуляции гомеостаза, обеспечения функционального взаимодействия органов и тканей и их интеграции в единый целостный организм.

Благодаря нервной системе осуществляется адекватное взаимодействие организма с окружающей средой не только через организацию ответных реакций эффекторными системами, но и через ее собственные психические реакции — эмоции, мотивации, сознание, мышление, память, высшие познавательные и творческие процессы.

Нервную систему подразделяют на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — нервные клетки и волокна за пределами полости черепной коробки и спинномозгового канала. Головной мозг человека содержит более 100 миллиардов нервных клеток (нейронов). Скопления нервных клеток, выполняющих или контролирующих одинаковые функции, формируют в центральной нервной системе нервные центры. Структуры мозга, представленные телами нейронов, формируют серое вещество ЦНС, а отростки этих клеток, объединяясь в проводящие пути, — белое вещество. Кроме этого, структурной частью ЦНС являются глиальные клетки, формирующие нейроглию. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы центральной нервной системы.

Нервную систему по особенностям выполняемых функций и строения делят на соматическую и автономную (вегетативную). К соматической относят структуры нервной системы, которые обеспечивают восприятие сенсорных сигналов преимущественно внешней среды через органы чувств, и контролируют работу поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры. К автономной (вегетативной) нервной системе относят структуры, которые обеспечивают восприятие сигналов преимущественно внутренней среды организма, регулируют работу сердца, других внутренних органов, гладкой мускулатуры, экзокринных и части эндокринных желез.

В центральной нервной системе принято выделять структуры, расположенные на различных уровнях, для которых свойственны специфические функции и роль в регуляции жизненных процессов. Среди них , базальные ядра, структуры ствола мозга, спинной мозг, периферическая нервная система.

Строение нервной системы

Нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, а к периферической — нервы, отходящие от центральной нервной системы к различным органам.

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

• объединяет органы и системы организма в единое целое;
• регулирует работу всех органов и систем организма;
• осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
• составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Структура нервной системы

Структурно-физиологической единицей нервной системы является - (рис. 3). Он состоит из тела (сомы), отростков (дендритов) и аксона. Дендриты сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет их ведущую роль в восприятии нейроном информации. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, являющимся генератором нервного импульса, который затем по аксону проводится к другим клеткам. Мембрана аксона в области синапса содержит специфические рецепторы, способные реагировать на различные медиаторы или нейромодуляторы. Поэтому на процесс выделения медиатора пресинаптическими окончаниями могут оказывать влияние другие нейроны. Также мембрана окончаний содержит большое число кальциевых каналов, через которые ионы кальция поступают внутрь окончания при его возбуждении и активизируют выделение медиатора.

Рис. 3. Схема нейрона (по И.Ф. Иванову): а — строение нейрона: 7 — тело (перикарион); 2 — ядро; 3 — дендриты; 4,6 — нейриты; 5,8 — миелиновая оболочка; 7- коллатераль; 9 — перехват узла; 10 — ядро леммоцита; 11 — нервные окончания; б — типы нервных клеток: I — униполярная; II — мультиполярная; III — биполярная; 1 — неврит; 2 -дендрит

Обычно в нейронах потенциал действия возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в 2 раза выше возбудимости других участков. Отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки.

Аксоны, помимо функции проведения возбуждения, служат каналами для транспорта различных веществ. Белки и медиаторы, синтезированные в теле клетки, органеллы и другие вещества могут перемещаться по аксону к его окончанию. Это перемещение веществ получило название аксонного транспорта. Существует два его вида — быстрый и медленный аксонный транспорт.

Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; генерирует собственные импульсы; проводит возбуждение к другому нейрону или органу.

По функциональному значению нейроны подразделяют на три группы: чувствительные (сенсорные, рецепторные); вставочные (ассоциативные); моторные (эффекторные, двигательные).

Помимо нейронов в центральной нервной системе имеются глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — леммоцитов (шванновские клетки). Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друге другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии. Через это пространств происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.

Клетки нейроглии выполняют множество функций: опорную, защитную и трофическую роль для нейронов; поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; разрушают нейромедиаторы и другие биологически активные вещества.

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

Интегративная: организм животных и человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем. Эту взаимосвязь, объединение различных составляющих организма в единое целое (интеграция), их согласованное функционирование обеспечивает центральная нервная система.

Координирующая: функции различных органов и систем организма должны протекать согласованно, так как только при таком способе жизнедеятельности возможно поддерживать постоянство внутренней среды, равно как и успешно адаптировать к изменяющимся условиям окружающей среды. Координацию деятельности составляющих организм элементов осуществляет центральная нервная система.

Регулирующая: центральная нервная система регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому при ее участии происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.

Трофическая: центральная нервная система осуществляет регуляцию трофики, интенсивности обменных процессов в тканях организма, что лежит в основе формирования реакций, адекватных происходящим изменениям во внутренней и внешней среде.

Приспособительная: центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от сенсорных систем. Это дает возможность перестраивать деятельность различных органов и систем в соответствии с изменениями среды. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру.

Формирование ненаправленного поведения: центральная нервная система формирует определенное поведение животного в соответствии с доминирующей потребностью.

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая совместно нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной регуляцией. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса.

Основным механизмом деятельности центральной нервной системы является — это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.

Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение». Термин «рефлекс» был впервые предложен чешским исследователем И.Г. Прохаской, который развил учение об отражательных действиях. Дальнейшее становление рефлекторной теории связано с именем И.М. Сеченова. Он полагал, что все бессознательное и сознательное совершается по типу рефлекса. Но тогда еще не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение. Позднее объективный метод оценки деятельности мозга был разработан академиком И.П. Павловым, и он получил название метода условных рефлексов. С помощью этого метода ученый доказал, что в основе высшей нервной деятельности животных и человека лежат условные рефлексы, формирующиеся на базе безусловных рефлексов за счет образования временных связей. Академик П.К. Анохин показал, что все многообразие деятельности животных и человека осуществляется на основе концепции функциональных систем.

Морфологической основой рефлекса является , состоящая из нескольких нервных структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса.

В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: рецепторные (чувствительные), промежуточные (вставочные), двигательные (эффекторные) (рис. 6.2). Они объединяются в нейронные цепи.

Рис. 4. Схема регуляции но принципу рефлекса. Рефлекторная дуга: 1 — рецептор; 2 — афферентный путь; 3 — нервный центр; 4 — эфферентный путь; 5 — рабочий орган (любой орган организма); МН — моторный нейрон; М — мышца; КН — командный нейрон; СН — сенсорный нейрон, МодН — модуляторный нейрон

Дендрит ренепторного нейрона контактирует с рецептором, его аксон направляется в ЦНС и взаимодействует с вставочным нейроном. От вставочного нейрона аксон идет к эффекторному нейрону, а его аксон направляется на периферию к исполнительному органу. Таким образом и формируется рефлекторная дуга.

Рецепторные нейроны расположены на периферии и во внутренних органах, а вставочные и двигательные находятся в ЦНС.

В рефлекторной дуге различают пять звеньев: рецептор, афферентный (или центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (или центробежный) путь и рабочий орган (или эффектор).

Рецептор — специализированное образование, воспринимающее раздражение. Рецептор состоит из специализированных высокочувствительных клеток.

Афферентное звено дуги представляет собой рецепторный нейрон и проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

Это звено рефлекторной дуги состоит из совокупности нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Нервный центр воспринимает импульсы от рецепторов по афферентному пути, осуществляет анализ и синтез этой информации, затем передает сформированную программу действий по эфферентным волокнам к периферическому исполнительному органу. А рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность (мышца сокращается, железа выделяет секрет и т.д.).

Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр является акцептором действия звена обратной афферентации и воспринимает информацию с рабочего органа о совершенном действии.

Время от начала действия раздражителя на рецептор до появления ответной реакции называется временем рефлекса.

Все рефлексы у животных и человека подразделяются на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - врожденные, наследственно передающиеся реакции. Безусловные рефлексы осуществляются через уже сформированные в организме рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы видоспецифичны, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они постоянны в течение жизни и возникают в ответ на адекватные раздражения рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются и по биологическому значению: пищевые, оборонительные, половые, локомоторные, ориентировочные. По расположению рецепторов эти рефлексы подразделяются: на экстероцептивные (температурные, тактильные, зрительные, слуховые, вкусовые и др.), интероцептивные (сосудистые, сердечные, желудочный, кишечный и пр.) и проприоцептивные (мышечные, сухожильные и пр.). По характеру ответной реакции — на двигательные, секреторные и др. По нахождению нервных центров, через которые осуществляется рефлекс, — на спинальные, бульбарные, мезэнцефальные.

Условные рефлексы - рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с образованием между ними временной связи в коре больших полушарий.

Рефлексы в организме осуществляются с участием желез внутренней секреции и гормонов.

В основе современных представлений о рефлекторной деятельности организма находится понятие полезного приспособительного результата, для достижения которого и совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в центральную нервную систему по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности. Принцип обратной афферентации в рефлекторной деятельности был разработан П. К. Анохиным и основан на том, что структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, включающее следующие звенья: рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган, обратная афферентация.

При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев.

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне от рецептора к эффектору, что связано со способностью проводить возбуждение только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, в результате замедления проведения возбуждения через синапсы.

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

Можно выделить два основных способа суммации: временную и пространственную. При временной суммации несколько импульсов возбуждения приходят к нейрону через один синапс, суммируются и генерируют в нем потенциал действия, а пространственная суммации проявляется в случае поступления импульсов к одному нейрону через разные синапсы.

В них происходит трансформация ритма возбуждения, т.е. уменьшение или увеличение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.

Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода и действию различных химических веществ.

Нервные центры, в отличие от нервных волокон, способны к быстрому утомлению. Синаптическая утомляемость при длительной активации центра выражается в снижении числа постсинаптических потенциалов. Это обусловлено расходованием медиатора и накоплением метаболитов, закисляющих среду.

Нервные центры находятся в состоянии постоянного тонуса, обусловленного непрерывным поступлением определенного числа импульсов от рецепторов.

Нервным центрам свойственна пластичность — способность увеличивать свои функциональные возможности. Это свойство может быть обусловлено синаптическим облегчением — улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентных путей. При частом использовании синапсов ускоряется синтез рецепторов и медиатора.

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

Одной из важных функций центральной нервной системы является координационная функция, которую называют также координационной деятельностью ЦНС. Под ней понимают регуляцию распределения возбуждения и торможения в нейронных структурах, а также взаимодействие между нервными центрами, которые обеспечивают эффективное осуществление рефлекторных и произвольных реакций.

Примером координационной деятельности ЦНС могут быть реципрокные отношения между центрами дыхания и глотания, когда во время глотания центр дыхания затормаживается, надгортанник закрывает вход в гортань и предупреждает попадание в дыхательные пути пищи или жидкости. Координационная функция ЦНС принципиально важна для осуществления сложных движений, осуществляемых при участии множества мышц. Примерами таких движений могут быть артикуляция речи, акт глотания, гимнастические движения, требующие согласованного сокращения и расслабления множества мышц.

Принципы координационной деятельности

• Реципрокность — взаимное торможение антагонистических групп нейронов (мотонейроны сгибателей и разгибателей)
• Конечный нейрон — активация эфферентного нейрона с различных рецептивных полей и конкурентная борьба между различными афферентными импульсациями за данный мотонейрон
• Переключения — процесс перехода активности с одного нервного центра на нервный центр антагонист
• Индукция — смена возбуждения торможением или наоборот
• Обратная связь — механизм, обеспечивающий необходимость сигнализации от рецепторов исполнительных органов для успешной реализации функции
• Доминанта — стойкий главенствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров.

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

Принцип конвергенции реализуется в конвергентных цепях нейронов, в которых на один из них (обычно эфферентный) сходятся или конвергируют аксоны ряда других. Конвергенция обеспечивает поступление к одному и тому же нейрону сигналов от различных нервных центров или рецепторов различных модальностей (различных органов чувств). На основе конвергенции самые разные раздражители могут вызвать однотипную реакцию. Например, сторожевой рефлекс (поворот глаз и головы — настораживание) может быть вызван и световым, и звуковым, и тактильным воздействием.

Принцип общего конечного пути вытекает из принципа конвергенции и близок по своей сути. Под ним понимают возможность осуществления одной и той же реакции, запускаемой конечным в иерархической нервной цепи эфферентным нейроном, на который конвергируют аксоны множества других нервных клеток. Примером классического конечного пути являются мотонейроны передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, которые своими аксонами непосредственно иннервируют мышцы. Одна и та же двигательная реакция (например сгибание руки) может запускаться путем поступления к этим нейронам импульсов от пирамидных нейронов первичной двигательной коры, нейронов ряда моторных центров ствола мозга, интернейронов спинного мозга, аксонов чувствительных нейронов спинальных ганглиев в ответ на действие сигналов, воспринятых разными органами чувств (на световое, звуковое, гравитационное, болевое или механическое воздействие).

Принцип дивергенции реализуется в дивергентных цепях нейронов, в которых один из нейронов имеет ветвящийся аксон, и каждая из ветвей образует синапс с другой нервной клеткой. Эти цепи выполняют функции одновременной передачи сигналов от одного нейрона на многие другие нейроны. Благодаря дивергентным связям происходит широкое распространение (иррадиация) сигналов и быстрое вовлечение в ответную реакцию многих центров, расположенных на разных уровнях ЦНС.

Принцип обратной связи (обратной афферентации) заключается в возможности передачи по афферентным волокнам информации об осуществляемой реакции (например, о движении от проприорецепторов мышц) обратно в нервный центр, который ее запускал. Благодаря обратной связи формируется замкнутая нейронная цепь (контур), через которую можно контролировать ход исполнения реакции, регулировать силу, продолжительность и другие параметры реакции, если они не были реализованы.

Участие обратной связи можно рассмотреть на примере реализации сгибательного рефлекса, вызываемого механическим воздействием на рецепторы кожи (рис. 5). При рефлекторном сокращении мышцы-сгибателя изменяется активность проприорецепторов и частота посылки нервных импульсов по афферентным волокнам к а-мотонейронам спинного мозга, иннервирующим эту мышцу. В результате формируется замкнутый контур регулирования, в котором роль канала обратной связи выполняют афферентные волокна, передающие информацию о сокращении в нервные центры от рецепторов мышц, а роль канала прямой связи — эфферентные волокна мотонейронов, идущие к мышцам. Таким образом, нервный центр (его мотонейроны) получает информацию об изменении состояния мышцы, вызванном передачей импульсов по двигательным волокнам. Благодаря обратной связи образуется своеобразное регуляторное нервное кольцо. Поэтому некоторые авторы предпочитают вместо термина «рефлекторная дуга» применять термин «рефлекторное кольцо».

Наличие обратной связи имеет важное значение в механизмах регуляции кровообращения, дыхания, температуры тела, поведенческих и других реакций организма и рассматривается далее в соответствующих разделах.

Рис. 5. Схема обратной связи в нейронных цепях простейших рефлексов

Принцип реципрокных отношений реализуется при взаимодействии между нервными центрами-антагонистами. Например, между группой моторных нейронов, контролирующих сгибание руки, и группой моторных нейронов, контролирующих разгибание руки. Благодаря реципрокным отношениям возбуждение нейронов одного из антагонистических центров сопровождается торможением другого. В приведенном примере реципрокные отношения между центрами сгибания и разгибания проявятся тем, что во время сокращения мышц- сгибателей руки будет происходить эквивалентное расслабление разгибателей, и наоборот, что обеспечивает плавность сгибательных и разгибательных движений руки. Реципрокные отношения осуществляются за счет активации нейронами возбужденного центра тормозных вставочных нейронов, аксоны которых образуют тормозные синапсы на нейронах антагонистического центра.

Принцип доминанты также реализуется на основе особенностей взаимодействия между нервными центрами. Нейроны доминирующего, наиболее активного центра (очага возбуждения) обладают стойкой высокой активностью и подавляют возбуждение в других нервных центрах, подчиняя их своему влиянию. Более того, нейроны доминирующего центра притягивают к себе афферентные нервные импульсы, адресуемые к другим центрам, и усиливают свою активность за счет поступления этих импульсов. Доминантный центр может длительно находиться в состоянии возбуждения без признаков утомления.

Примером состояния, обусловленного наличием в центральной нервной системе доминантного очага возбуждения, может служить состояние после пережитого человеком важного для него события, когда все его мысли и действия так или иначе становятся связанными с этим событием.

Свойства доминанты

• Повышенная возбудимость
• Стойкость возбуждения
• Инертность возбуждения
• Способность к подавлению субдоминантных очагов
• Способность к суммированию возбуждений

Рассмотренные принципы координации могут использоваться, в зависимости от координируемых ЦНС процессов порознь или вместе в различных сочетаниях.

Нервная система человека является стимулятором работы мышечной системы, о которой мы говорили в . Как мы уже знаем, мышцы нужны для передвижения частей тела в пространстве, и мы даже изучили конкретно, какие мышцы для какой работы предназначены. Но что приводит мышцы в действие? Что и как заставляет их работать? Об этом и пойдет речь в данной статье, из которой вы почерпнете необходимый теоретический минимум для освоения темы, обозначенной в названии статьи.

Прежде всего, стоит сообщить, что нервная система предназначена для передачи информации и команд нашего тела. Основные функции нервной системы человека – это восприятие изменений внутри тела и окружающего его пространства, интерпретация этих изменений и ответ на них в виде определенной формы (в т. ч. – мышечного сокращения).

Нервная система – множество разных, взаимодействующих между собой нервных структур, обеспечивающая наряду с эндокринной системой координированное регулирование работы большей части систем организма, а также отклик на смену условий внешней и внутренней среды. Данная система объединяет в себе сенсибилизацию, двигательную активность и корректное функционирование таких систем, как эндокринная, иммунная и не только.

Строение нервной системы

Возбудимость, раздражимость и проводимость характеризуются как функции времени, то есть это – процесс, возникающий от раздражения до появления ответной реакции органа. Распространение нервного импульса в нервном волокне происходит за счет перехода локальных очагов возбуждения на соседние неактивные области нервного волокна. Нервная система человека обладает свойством трансформации и генерации энергий внешней и внутренней среды и преобразования их в нервный процесс.

Строение нервной системы человека: 1- плечевое сплетение; 2- кожно-мышечный нерв; 3- лучевой нерв; 4- срединный нерв; 5- подвздошно-подчревный нерв; 6- бедренно-половой нерв; 7- запирающий нерв; 8- локтевой нерв; 9- общий малоберцовый нерв; 10- глубокий малоберцовый нерв; 11- поверхностный нерв; 12- мозг; 13- мозжечок; 14- спинной мозг; 15- межреберные нервы; 16- подреберный нерв; 17- поясничное сплетение; 18- крестцовое сплетение; 19- бедренный нерв; 20- половой нерв; 21- седалищный нерв; 22- мышечные ветви бедренных нервов; 23- подкожный нерв; 24- большеберцовый нерв

Нервная система функционирует как единое целое с органами чувств и управляется головным мозгом. Самая крупная часть последнего называется большими полушариями (в затылочной области черепа находятся два более мелких полушария мозжечка). Головной мозг соединяется со спинным. Правое и левое большие полушария соединены между собой компактным пучком нервных волокон, называемых мозолистым телом.

Спинной мозг – основной нервный ствол тела – проходит через канал, образованный отверстиями позвонков, и тянется от головного мозга до крестцового отдела позвоночника. С каждой стороны спинного мозга симметрично отходят нервы к различным частям тела. Осязание в общих чертах обеспечивается определенными нервными волокнами, бесчисленные окончания которых находятся в коже.

Классификация нервной системы

Так называемые виды нервной системы человека можно представить следующим образом. Всю целостную систему условно формируют: центральная нервная система – ЦНС, в состав которой входит головной и спинной мозг, и периферическая нервная система – ПНС, в которую входят многочисленные нервы, отходящие от головного и спинного мозга. Кожа, суставы, связки, мышцы, внутренние органы и органы чувств отправляют по нейронам ПНС входные сигналы в ЦНС. В то же время, исходящие сигналы от центральной НС, периферическая НС посылает к мышцам. В качестве наглядного материала, ниже, логически структурированным образом представлена целостная нервная система человека (схема).

Центральная нервная система – основа нервной системы человека, которая состоит из нейронов и их отростков. Главная и характерная функция ЦНС – реализация различных по степени сложности отражательных реакций, имеющих название рефлексов. Низшие и средние отделы ЦНС – спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок – управляют деятельностью отдельных органов и систем организма, реализуют между ними связь и взаимодействие, обеспечивают целостность организма и его корректное функционирование. Высший отдел ЦНС – кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования – по большей части управляет связью и взаимодействием организма как целостной структуры с внешним миром.

Периферическая нервная система – является условно выделяемой частью нервной системы, которая находится за пределами головного и спинного мозга. Включает в себя нервы и сплетения вегетативной нервной системы, соединяя ЦНС с органами тела. В отличие от ЦНС, ПНС не защищена костями и может быть подвержена воздействию механических повреждений. В свою очередь, саму периферическую нервную систему делят на соматическую и вегетативную.

• Соматическая нервная система – часть нервной системы человека, которая представляет собой комплекс чувствительных и двигательных нервных волокон, отвечающих за возбуждение мышц, и в том числе кожи и суставов. Также она руководит координацией движений тела, и получением и передачей внешних стимулов. Эта система выполняет действия, которыми человек управляет осознанно.
• Вегетативную нервную систему делят на симпатическую и парасимпатическую. Симпатическая нервная система управляет ответной реакцией на опасности или стресс, и кроме прочего, может вызвать увеличение частоты сердечных сокращений, повышение кровяного давления и возбуждение органов чувств, за счет увеличения уровня адреналина в крови. Парасимпатическая нервная система, а свою очередь, управляет состоянием покоя, и регулирует сокращение зрачков, замедление сердечного ритма, расширение кровеносных сосудов и стимуляцию пищеварительной и мочеполовой системы.

Выше вы можете видеть логически структурированную схему, на которой приведены отделы нервной системы человека, в порядке, соответствующем вышеизложенному материалу.

Строение и функции нейронов

Все движения и упражнения контролируются нервной системой. Основной структурной и функциональной единицей нервной системы (как центральной, так и периферической) является нейрон. Нейроны – это возбудимые клетки, которые способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия).

Строение нервной клетки: 1- тело клетки; 2- дендриты; 3- ядро клетки; 4- миелиновая оболочка; 5- аксон; 6- окончание аксона; 7- синаптическое утолщение

Функциональной единицей нейромышечной системы является двигательная единица, которая состоит из двигательного нейрона и иннервируемых им мышечных волокон. Собственно, работа нервной системы человека на примере процесса иннервации мышц происходит следующим образом.

Клеточная мембрана нерва и мышечного волокна является поляризованной, то есть на ней существует разность потенциалов. Внутри клетки содержится высокая концентрация ионов калия (К), а снаружи – ионов натрия (Na). В покое разность потенциалов между внутренней и внешней стороной клеточной мембраны не приводит к возникновению электрического заряда. Эта определенная величина представляет собой потенциал покоя. Из-за изменений во внешнем окружении клетки потенциал на ее мембране постоянно колеблется, и если он возрастает, и клетка достигает своего электрического порога возбуждения, происходит резкое изменение электрического заряда мембраны, и она начинает проводить потенциал действия вдоль аксона к иннервируемой мышце. К слову, в крупных мышечных группах, один двигательный нерв может иннервировать до 2-3 тысяч мышечных волокон.

На схеме ниже вы можете видеть пример того, какой путь проходит нервный импульс от момента возникновения стимула до получения на него ответной реакции в каждой, отдельно взятой системе.

Нервы соединяются между собой посредством синапсов, а с мышцами – с помощью нервно-мышечных контактов. Синапс – это место контакта между двумя нервными клетками, а – процесс передачи электрического импульса от нерва к мышце.

Синаптическая связь: 1- нейронный импульс; 2- принимающий нейрон; 3- ветвь аксона; 4- синаптическая бляшка; 5- синаптическая щель; 6- молекулы нейотрансмиттера; 7- клеточные рецепторы; 8- дендрит принимающего нейрона; 9- синаптические пузырьки

Нервно-мышечный контакт: 1- нейрон; 2- нервное волокно; 3- нервно-мышечный контакт; 4- двигательный нейрон; 5- мышца; 6- миофибриллы

Таким образом, как мы уже говорили – процесс физической активности в целом и мышечного сокращения в частности является полностью подконтрольным нервной системе.

Заключение

Сегодня мы узнали о предназначении, строении и классификации нервной системы человека, а так же о том, как она связана с его двигательной активностью и как она влияет на работу всего организма в целом. Поскольку нервная система вовлечена в регуляцию деятельности всех органов и систем человеческого тела, в том числе, и возможно, в первую очередь – сердечно – сосудистой, то в следующей статье из цикла о системах организма человека, к ее рассмотрению мы и перейдем.