Центральная нервная система

Нервная система

Нервная система обеспечивает регуляцию всех жизненных про­цессов организма и его взаимодействие с внешней средой. При­спосабливая организм к меняющимся условиям среды, принима­ет раздражения, производит анализ и синтез полученной инфор­мации, вырабатывает наиболее своевременные и целесообразные реакции организма как единого целого.

Нервная система имеет эктодермальное происхождение. На ранних этапах развития животного из клеток эктодермы развива­ется нервная трубка. Из ее краниальной части дифференцируют­ся головной мозг и органы чувств, из туловищного отдела нерв­ной трубки развиваются спинной мозг и другие отделы нервной системы.

Структурной и функциональной единицей нервной системы является нейрон. Нейроны воспринимают раздражения, как из внешней, так и из внутренней среды, приходят в состояние воз­буждения, которое передается на различные органы. В нейроне различают тело, отростки-дендриты и аксон. Дендриты формиру­ют афферентные (чувствительные) нервные волокна, восприни­мающие раздражение с помощью специальных структур – рецепторов.

Аксон, или нейрит, формирует эфферентное (двигательное) нервное волокно, которое через специальные структуры (синап­сы) передает возбуждение с нервной клетки на клетки исполни­тельных органов – железистые, мышечные или другие нейроны.

Связь нервных клеток друг с другом осуществляется с помощью синапсов (от греч. – соединение), которые обеспечивают проведение нервного импульса только в одном направлении – от периферии к центру или от центра к периферии.

Синапс состоит из синаптической щели, пресинаптической и постсинаптической мембран (рис. 1). Исследования субмикроскопического строения мембран синапсов свидетельствуют о высокой биохимической активности области пресинаптической мембраны, в которой содержится много митохондрий. Кроме того, имеются многочисленные синаптические пузырьки, содержащие химические компоненты — возбуждающий или тормозящий медиатор (посредник) — передатчик нервного возбуждения с нервных окончаний на исполнительный орган или на другой нейрон. Медиаторы очень быстро подвергаются гидролизу: на адреналин действует моноаминоксидаза, на ацетилхо- лин — холинэстераза. Непосредственная передача нервного импульса осуществляется с помощью продуктов гидролиза медиаторов.

Рис. 1. Схема строения синапса (по Иванову):

1 — первый полюс; 2 — второй полюс; 3 — митохондрии; 4 — синаптические пузырьки; 5 — синаптическое пространство; 6 — утолщение пре- и постсинаптической мембран

Скорость передачи нервных импульсов зависит как от характера раздражений, так и от строения нервных волокон (миелиновых и безмиелиновых). Миелиновые нервные волокна проводят импульсы во много раз быстрее (100 м/с), чем безмиелиновые (10 м/с). Миелиновая оболочка выполняет роль изолятора и обеспечивает быстрое и полное проведение нервного импульса, предохраняет его от рассеивания в пути.

Анатомически нервную систему условно подразделяют на центральную и периферическую.

К центральной нервной системе относят головной мозг и спинной мозг.

С физиологической точки зрения периферическую нервную систему подразделяют на соматическую и вегетативную. Соматическая, или цереброспинальная, иннервирует органы движения – скелет и скелетную мускулатуру, общий (кожный) покров тела животного. Вегетативная, или автономная, подразделяется на симпатическую и парасимпатическую, регулирует деятельность внутренних органов, сосудов и желез. Симпатическая нервная система по развитию самая поздняя, иннервирует органы сердечно-сосудистой системы, парасимпатическая система – гладкую мускулатуру всех внутренних органов и железы.

Центральная нервная система

Основной формой деятельности центральной нервной системы является рефлекс – реакция организма на раздражение.

Впервые представление об основных закономерностях деятельности животных и человека было выдвинуто и развито основоположником отечественной физиологии И. М. Сеченовым (1853). И. П. Павлову принадлежит заслуга разработки методов изучения и подтверждения теоретических предпосылок И. М. Сеченова. Занимаясь вопросами рефлекторной деятельности головного мозга, И. П. Павлов установил, что условный рефлекс – основной механизм деятельности коры больших полушарий.

Высшая нервная деятельность по Павлову – это объединенная рефлекторная (условно- и безусловно-рефлекторная) функция коры больших полушарий и ближайшей подкорки голового мозга, обеспечивающая приспособление (поведение) животного и человека к окружающей среде.

Безусловные рефлексы являются врожденными, передаются по наследству, осуществляются готовой к моменту рождения рефлекторной дугой; постоянны и относительно устойчивы в течение всей жизни; свойственны трем отделам центральной нервной системы (подкорковым ядрам, мозговым стволам, спинному мозгу). Для того чтобы вызвать безусловный рефлекс, достаточно раздражения определенного рецептивного поля (например, пищеварительный рефлекс возникает при раздражении вкусовых рецепторов).

Условные рефлексы – это сигнальные рефлексы, приобретаемые в процессе индивидуальной жизни. Был установлен принцип – кора головного мозга благодаря выработке условных рефлексов осуществляет связь организма с внешней средой. Для образования условных рефлексов необходимы: повторность сочетаний условного и безусловного раздражителей; сила условного раздражителя; отсутствие посторонних раздражителей. Условные рефлексы изменчивы, возникают, утрачиваются по мере надобности; вырабатываются при целостности коры полушарий головного мозга, так как дуга условного рефлекса проходит через корковые центры; вырабатываются на базе безусловных.

И. П. Павлов считал, что деятельность нервной системы осуществляется посредством взаимосвязанных морфологически и функционально механизмов-анализаторов и механизмов-рефлексов. Сложная рефлекторная дуга в данном случае состоит из анализатора и замыкательного аппарата, который включается при участии вставочных нейронов и в результате деятельности анализатора.

Рефлекс начинается с раздражения чувствительных нервных окончаний (рецепторов), и возбуждение проходит по определенному пути, называемому «рефлекторная дуга».

Рефлекторная дуга – цепь нейронов, обеспечивающая проведение нервного импульса от рецептора чувствительного нейрона до двигательного окончания в рабочем органе.

Существует множество специализированных рецепторов, преобразующих энергию различных раздражителей в энергию возбуждения. Возникающий при этом нервный импульс передается от рецептора по центростремительному нерву в клетку афферентного (чувствительного) нейрона, затем в центральную нервную систему, где происходят анализ и синтез полученной информации. Через ряд ассоциативных (вставочных) нейронов нервный импульс доходит до эффекторного (центробежного) нейрона и по его аксону приносится к эффектору (мышце или железе). Возбужденная мышца сокращается, а железа выделяет секрет.

Таким образом, рефлекторная дуга состоит из следующих компонентов: рецептора, афферентного нейрона, ассоциативного нейрона, эффекторного нейрона и самого эффектора.

Для осуществления рефлексов необходима целостность всех компонентов рефлекторной дуги. В сложной рефлекторной дуге участвует большое количество нейронов в результате параллельного и последовательного подключения ассоциативных и эффекторных нейронов.

В центральной нервной системе возбуждение одного нервного центра влечет за собой торможение другого соответствующего нервного центра. Например, при возбуждении нервных центров мышц-разгибателей какого-либо сустава происходит торможение нервных центров мышц-сгибателей того же сустава.