Функции нервной системы

ЛЕКЦИЯ № 1

СТРОЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

Необходимым условием существования живого организма является постоянный обмен веществ с окружающей природой. Это осуществляется различными системами органов, которые функционируют в тесной связи друг с другом и во взаимодействии с внешней средой, как единое целое, посредством нервной системы. Нервная система осуществляет приспособление организма к беспрерывно меняющимся условиям существования путем восприятия (рецепции) раздражения из внешней и внутренней среды, производит анализ и синтез поступивших раздражений и в соответствии с ними вырабатывает наиболее целесообразные реакции организма как единого целого.

По функциям нервная система делится на два отдела — соматический и автономный (вегетативный).

Соматическая нервная система осуществляет чувствительную иннервацию тела и двигательную иннервации. Скелетной мускулатуры, то есть выполняет преимущественно связь организма с внешней средой.

Автономная (вегетативная) нервная система обеспечивает регуляцию уровня обмена веществ всех тканей, органов и систем организма в зависимости от постоянно меняющихся условий их деятельности и поэтому выполняет общую адаптационно-трофическую функцию.

Деление нервной системы на соматическую и вегетативную условно. Регуляция всех жизненных функций организма протекает при гармоничной деятельности всех отделов нервной системы под контролем коры больших полушарий конечного мозга.

Одноклеточные организмы (амеба, инфузория) уже обладают способностью к рецепции раздражений с соответствующей раздражителю реакцией. Эту функцию у них выполняет эктоплазма, непосредственно контактирующая с внешней средой и обладающая наивысшим уровнем возбудимости, через фибриллы цитоплазмы возбуждение проводится к двигательным элементам клетки.

Способность к возбуждению проявляется у одноклеточных животных во врожденных, генетически фиксированных реакциях на определенные агенты, которые называются таксисами. Таксисы обеспечивают пространственную ориентацию двигательной активности животных в сторону благоприятных или жизненно необходимых условий среды (положительные таксисы) или же, наоборот, от биологически малоценных или опасных условий (отрицательные таксисы). По характеру ориентирующих внешних стимулов таксисы подразделяются на фото-, хемо-, термо-, гео-, анемо-, гидротаксисы (реакции на свет, химические раздражители, температурные градиенты, силу тяжести, поток воздуха, течение жидкости, влажность среды) и так далее.

На разных уровнях эволюционного развития таксисы имеют разную степень сложности и выполняют различные функции.

Многоклеточные животные функционируют как единое целое, быстро реагируют на изменение окружающей среды в связи с наличием специфических образований, способных не только воспринимать действующие на организм раздражители и вырабатывать ответную реакцию, обеспечивая точную регуляцию взаимодействия частей целого организма. Эти функции у многоклеточных организмов выполняет дифференцирующиеся из эктодермы нервные элементы — нервные клетки и нейроглия, совокупность которых образует их нервную систему.

Кишечнополостные (гидра, медузы) имеют наиболее простое строение нервной системы, которая представлена непрерывной сетью из отдельных нервных клеток — диффузная (сетевидная) нервная система. Вследствие такого строения раздражение любого участка поверхности организма сопровождается возбуждением всей нервной системы и животное отвечает на него движением всего тела, отсутствуют местные реакции. Такая нервная система не выгодна в энергетическом плане.

Эволюция нервной системы у более высокоорганизованных представителей беспозвоночных идет по пути концентрации нервных клеток с образованием нервных узлов — ганглий — первичных нервных центров — ганглионарная (узловая) нервная система. В такой нервной системе нервные клетки с отростками разделены друг от друга и контактируют посредством особых образований — синапсов. В ганглии нервные клетки размещаются по периферии, причем чувствительные нейроны расположены в вентральной части ганглия, а двигательные — в дорсальной. В ганглиях имеются мелкие клетки, расположенные латерально — между чувствительными и двигательными нейронами, которые иннервируют внутренние органы (вегетативные элементы). Центральную часть ганглия занимает нейропиль — переплетение отростков нервных клеток и глиальные клетки.

У кольчатых червей ганглии соединены между собой в цепочку. Каждый последующий ганглий связан с предыдущим при помощи нервных стволов, которые называются коннективами.

Коннективы от подглоточного нервного узла, огибая глотку, вливаются в надглоточный нервный узел, который является самой ростральной (передней) частью нервной системы. В состав надглоточного ганглия входят только чувствительные и ассоциативные нейроны. Таким образом, он является высшим ассоциативным центром и осуществляет контроль над подглоточным ганглием. Его формирование связано с развитием органов чувств (статоцист, «глазки», обонятельные ямки, щупальца). Подглоточный ганглий контролирует нижележащие узлы.

Наибольшее развитие ганглионарная нервная система достигла у головоногих моллюсков, у которых передние ганглии сливаются и образуют общую окологлоточную массу- «головной мозг». От заднего отдела головного мозга отходят два крупных мантийных нерва, которые образуют два больших звездчатых ганглия.

У членистоногих (насекомые) «головной мозг» состоит из трех отделов: переднего — протоцеребрума, среднего — дейтоцеребрума и заднего — тритоцеребрума. Особо важными ассоциативными центрами у насекомых являются грибовидные тела, располагающиеся на поверхности протоцеребрума. Причем, чем более сложным поведением характеризуется вид, например, у общественных насекомых, тем более развиты у него грибовидные тела.

Таким образом, у головоногих и у насекомых наблюдается высокая степень цефализации.

У позвоночных нервная система имеет принципиально иное строение и представлена нервной трубкой, которая образуется из дорсальной эктодермы. Такая нервная система достигает высшего уровня централизации, где четко определяются интегрирующие и регулирующие влияния центральных нервных аппаратов на все нижележащие отделы. Процесс цефализации обусловлен возникновением и концентрацией на переднем конце тела новых рецепторных приборов, особенно дистантных рецепторов (обоняние, зрение) а также органов захватывания пищи и дыхания. Появляется и прогрессивно развивается новая функция нервной системы — накопление индивидуального опыта, что связано с появлением у позвоночных новых нервных структур. Для того, чтобы понять, как развивается трубчатая нервная система, надо рассмотреть ее развитие в онтогенезе.