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.
Все органы и системы организма человека тесно взаимосвязаны, они осуществляют взаимодействие при помощи нервной системы, что регулирует все механизмы жизнедеятельности, начиная от пищеварения и заканчивая процессом размножения. Известно, что человека (НС) обеспечивает связь человеческого организма с внешней средой. Единицей НС является нейрон, который представляет собой нервную клетку, проводящую импульсы к иным клеткам организма. Соединяясь в нейронные цепи, образуют целую систему, как соматическую, так и вегетативную.
Можно сказать, что НС пластична, так как способна перестраивать свою работу в том случае, когда происходят изменения потребностей человеческого организма. Этот механизм особенно актуален при повреждении одного из участков мозга головного.
Поскольку нервная система человека координирует работу всех органов, её поражение влияет на деятельность как рядом расположенных, так и отдалённых структур, и сопровождается выходом из строя функций органов, тканей и систем организма. Причины нарушения работы нервной системы могут крыться в наличии инфекций или отравления организма, в возникновении опухоли или травмы, в заболеваниях НС и нарушении обмена веществ.
Таким образом, НС человека играет проводящую роль в формировании и развитии человеческого организма. Благодаря эволюционному совершенствованию нервной системы развивались психика и сознание человека. Нервная система является жизненно важным механизмом регулирования процессов, которые происходят в организме человека
Нервная система, совместно с эндокринной, осуществляет контроль над всеми процессами в организме как простыми, так и сложными. Она состоит из головного мозга, спинного и периферических нервных волокон.
Классификация НС
Нервная система делится на: центральную и периферическую.
ЦНС - главная часть, к ней относятся спинной и головной мозг. Оба эти органа надёжно защищены черепом и позвоночником. ПНС - это нервы, отвечающие за движение и сенсорные. Она обеспечивает взаимодействие человека со средой обитания. С помощью ПНС организм принимает сигналы и реагирует на них.
ПНС бывает двух видов:
- Соматическая - чувствительные и двигательные нервные волокна. Отвечает за координацию движения, человек осознанно может управлять своим телом.
- Вегетативная - делится на симпатическую и парасимпатическую. Первая даёт ответную реакцию на опасность и стресс. Вторая - отвечает за покой, нормализацию работы органов (пищеварительных, мочевыводящих).
Несмотря на свои отличия, обе системы взаимосвязаны, и не могут работать автономно.
Свойства нервных процессов
На классификацию типов ВНД влияют свойства нервных процессов, к ним относятся:
- уравновешенность - одинаковое протекание в ЦНС процессов, таких как возбуждение и торможение;
- подвижность - быстрая смена одного процесса на другой;
- сила - способность правильно реагировать на раздражитель любой силы.
Что такое сигнальные системы
Сигнальная система - набор рефлексов, которые связывают организм с окружающей средой. Именно они служат ступенью при формировании высшей нервной деятельности.
Выделяется две сигнальные системы:
- рефлексы на конкретные раздражители - свет, звук (есть у животных и человека);
- система речи - развилась у человека в процессе трудовой деятельности.
Эволюция ЦНС
Эволюция функций клеток ЦНС происходила в несколько стадий:
- усовершенствование отдельных клеток;
- формирование новых свойств, способных взаимодействовать с окружающей средой.
Основными этапами филогенеза, которые прошла нервная система, являются:
- Диффузный тип - один из древнейших, он встречается у таких организмов, как кишечнополостные (медузы). Представляет собой вид сети, которая состоит из скоплений нейронов (биполярные и мультиполярные). Несмотря на простоту, нервные сплетения, реагируя на раздражения, дают реакцию по всему телу. Скорость, с которой распространяется возбуждение по волокнам, низкая.
- В процессе эволюции выделился стволовой тип - ряд клеток собрались в стволы, но диффузные сплетения также остались. Он представлен у группы первичноротых (плоские черви).
- Дальнейшее развитие привело к появлению узлового типа - часть клеток ЦНС собраны в узлы с возможностью передачи возбуждения от одного узла к другому. Совершенствование клеток и развитие аппаратов рецепции происходило параллельно. Нервные импульсы, возникающие в каком-либо участке тела, не распространяются по всему телу, а только в пределах сегмента. Представителями этого типа являются беспозвоночные: моллюски, членистоногие, насекомые.
- Трубчатый - высший, характерен для хордовых. Появляются многосинаптические связи, что приводит к качественно новым взаимоотношениям организма со средой. К этому типу относятся позвоночные: животные, разные по внешнему виду и имеющие различный образ жизни, и человек. Они имеют нервную систему в виде трубки, которая заканчивается головным мозгом.
Разновидности
Учёный Павлов многие годы проводил лабораторные исследования, изучая рефлексы собак. Он сделал вывод, что у человека в основном тип нервной системы зависит от врождённых особенностей. Именно нервная система, её свойства, физиологически действуют на формирование темперамента.
Однако современные учёные утверждают, что на это влияют не только наследственные факторы, но также уровень воспитания, обучения и социальное окружение.
Благодаря всем исследованиям, выделены следующие типы нервной системы, в зависимости от протекания процессов возбуждения, торможения и нахождения в равновесии:
- Сильный, неуравновешенный - холерик. У этого типа преобладает возбуждение нервной системы над торможением. Холерики очень энергичны, но они эмоциональны, вспыльчивы, агрессивны, честолюбивы и имеют недостаточное самообладание.
- Сильный, уравновешенный, подвижный - сангвиник. Люди этого типа характеризуются, как живые, активные, легко приспосабливаются к разным условиям жизни, имеют высокую сопротивляемость к жизненным трудностям. Они лидеры, и уверенно идут к своей цели.
- Сильный, уравновешенный, инертный - флегматик. Он является противоположностью сангвиника. Его реакция на всё происходящее спокойная, он не склонен к бурным эмоциям, уверен, обладает большой сопротивляемостью к проблемам.
- Слабый - меланхолик. Меланхолик не способен противостоять любым раздражителям, вне зависимости положительные они или отрицательные. Характерные признаки: заторможенность, пассивность, трусливость, плаксивость. При сильном раздражителе возможно нарушение поведения. У меланхолика всегда плохое настроение.
Интересно: психопатические расстройства чаще встречаются у людей с сильным неуравновешенным и слабым типом ВНД.
Как определить темперамент человека
Определить какого типа нервная система у человека непросто, так как на это влияет кора больших полушарий, подкорковые образования, уровень развития сигнальных систем и интеллект.
У животных на тип НС в большей степени влияет биологическая среда. К примеру, щенки, взятые из одного помёта, но выращенные в разных условиях, могут обладать разным темпераментом.
Исследуя ЦНС и психологию человека, Павлов разработал опросник (тест), пройдя который, можно определить свою принадлежность к одному из типов ВНД, при условии правдивости ответов.
Нервная система осуществляет контроль над деятельностью всех органов. Её тип влияет на характер и поведение человека. Люди, имеющие общий тип, схожи по своим реакциям на определенные жизненные ситуации.
О том, , человек узнает еще в школьные годы. На уроках биологии дается общая информация о теле в целом и об отдельных органах в частности. В рамках школьной программы дети узнают, что от состояния нервной системы зависит нормальное функционирование организма. При возникновении в ней сбоев нарушается работа и других органов. Существуют разные факторы, которые в той или иной степени на это влияют. Нервную систему
характеризуют как одно из важнейших звеньев организма. Она обуславливает функциональное единство внутренних структур человека и связь организма с внешней средой. Рассмотрим подробнее, что такое
Структура
Чтобы понять, что такое нервная система, необходимо изучить все ее элементы в отдельности. В качестве структурной единицы выступает нейрон. Он представляет собой клетку, имеющую отростки. Из нейронов формируются цепи. Говоря о том, что такое нервная система, следует также сказать, что она состоит из двух отделов: центрального и периферического. К первому относят спинной и головной мозг, ко второму - отходящие от них нервы и узлы. Условно нервная система делится на вегетативную и соматическую.
Клетки
Они делятся на 2 крупные группы: афферентные и эфферентные. Деятельность нервной системы начинается с рецепторов. Они воспринимают свет, звук, запахи. Эфферентные - двигательные - клетки генерируют и направляют импульсы определенным органам. Они состоят из тела и ядра, многочисленных отростков, именуемых дендритами. В выделяют волокно - аксон. Его длина может составлять 1-1.5 мм. Аксоны обеспечивают передачу импульсов. В мембранах клеток, отвечающих за восприятие запаха и вкуса, находятся специальные соединения. Они реагируют на те или иные вещества посредством изменения своего состояния.
Вегетативный отдел
Деятельность нервной системы обеспечивает работу внутренних органов, желез, лимфатических и кровеносных сосудов. В определенной степени она обуславливает и функционирование мускулатуры. В вегетативной системе выделяют парасимпатический и симпатический отделы. Последний обеспечивает расширение зрачка и мелких бронхов, повышение давления, учащение пульса и пр. Парасимпатический отдел отвечает за функционирование половых органов, мочевого пузыря, прямой кишки. От него исходят импульсы, активизирующие другие языкоглоточный, например). Центры располагаются в стволе головного и крестцовой части спинного мозга.
Патологии
Заболевания вегетативной системы могут обуславливаться разными факторами. Довольно часто расстройства являются следствием других патологий, например ЧМТ, отравлений, инфекций. Сбои в вегетативной системе могут обуславливаться недостатком витаминов, частыми стрессами. Зачастую заболевания "маскируются" другими патологиями. К примеру, при нарушении функционирования грудных или шейных узлов ствола отмечаются боли в грудине, отдающие в плечо. Такие симптомы характерны для болезней сердца, поэтому пациенты часто путают патологии.
Спинной мозг
Внешне он напоминает тяж. Длина этого отдела у взрослого человека - около 41-45 см. В спинном мозге присутствует два утолщения: поясничное и шейное. В них образуются так называемые иннервационные структуры нижних и верхних конечностей. В выделяют следующие отделы: крестцовый, поясничный, грудной, шейный. На всем своем протяжении он покрыт мягкой, твердой и паутинной оболочками.
Головной мозг
Он расположен в черепной коробке. Мозг состоит из правого и левого полушарий, ствола и мозжечка. Установлено, что его вес у мужчин больше, чем у женщин. Свое развитие мозг начинает еще в эмбриональном периоде. Реального размера орган достигает примерно к 20 годам. К концу жизни вес мозга уменьшается. В нем выделяют отделы:
- Конечный.
- Промежуточный.
- Средний.
- Задний.
- Продолговатый.
Полушария
В них присутствуют и обонятельный центр. Внешняя оболочка полушарий имеет достаточно сложный рисунок. Это объясняется наличием валиков и борозд. Они формируют подобие "извилин". У каждого человека рисунок индивидуален. Тем не менее существует несколько борозд, одинаковых для всех. Они позволяют выделить пять долей: лобную, теменную, затылочную, височную и скрытую.
Безусловные рефлексы
Процессы нервной системы - ответная реакция на раздражители. Безусловные рефлексы изучал такой видный отечественный ученый, как И. П. Павлов. Эти реакции ориентированы главным образом на самосохранение организма. В качестве основных из них выступают пищевые, ориентировочные, оборонительные. Безусловные рефлексы - врожденные.
Классификация
Безусловные рефлексы исследовались Симоновым. Ученый выделил 3 класса врожденных реакций, соответствующих освоению конкретной области среды:
Ориентировочный рефлекс
Он выражается в непроизвольном сенсорном внимании, сопровождаемом повышением мышечного тонуса. Вызывается рефлекс новым или неожиданным раздражителем. Ученые называют такую реакцию "настораживанием", тревогой, удивлением. Выделяют три фазы ее развития:
- Прекращение текущей деятельности, фиксация позы. Симонов называет это общим (превентивным) торможением. Оно возникает на появление любого раздражителя с неизвестным сигналом.
- Переход в реакцию "активации". На этом этапе организм переводится в рефлекторную готовность к вероятной встрече с чрезвычайной ситуацией. Это проявляется в общем повышении мышечного тонуса. На этой фазе имеет место поликомпонентная реакция. Она включает в себя поворот головы, глаз в сторону стимула.
- Фиксация поля раздражителя для начала дифференцированного анализа сигналов и выбора ответной реакции.
Значение
Ориентировочный рефлекс входит в структуру исследовательского поведения. Это особенно явно проявляется в новой среде. Исследовательская деятельность может быть ориентирована и на освоение новизны, и на поиск объекта, способного удовлетворить любопытство. Кроме этого, она может обеспечивать и анализ значимости раздражителя. В такой ситуации отмечается усиление чувствительности анализаторов.
Механизм
Реализация ориентировочного рефлекса является следствием динамического взаимодействия множества образований неспецифических и специфических элементов ЦНС. Фаза общей активации, например, связывается с запуском и началом генерализованного возбуждения коры. При анализе раздражителя основное значение имеет корково-лимбико-таламическая интеграция. Важная роль при этом принадлежит гиппокампу.
Условные рефлексы
На рубеже 19-20 вв. Павлов, продолжительное время исследовавший работу пищеварительных желез, выявил у экспериментальных животных следующий феномен. Повышение секреции желудочного сока и слюны происходило регулярно не только при непосредственном попадании еды в ЖКТ, но и при ожидании ее получения. В тот период механизм этого феномена не был известен. Ученые объясняли его "психическим возбуждением" желез. В ходе последующих исследований Павлов отнес такую реакцию к условным (приобретенным) рефлексам. Они могут возникать и исчезать в течение жизни человека. Для появления условной реакции необходимо, чтобы совпали два раздражителя. Один из них в любых условиях провоцирует закономерный ответ - безусловный рефлекс. Второй, ввиду своей обыденности, не провоцирует какую-либо реакцию. Он определяется как безразличный (индифферентный). Чтобы возник условный рефлекс, второй раздражитель должен начать воздействие раньше, чем безусловный, на несколько секунд. При этом биологическая значимость первого должна быть меньше.
Защита нервной системы
Как известно, на организм воздействуют самые разные факторы. Состояние нервной системы сказывается на работе других органов. Даже незначительные на первый взгляд сбои могут стать причинами серьезных заболеваний. При этом далеко не всегда они будут связаны с деятельностью нервной системы. В этой связи большое внимание следует уделять профилактическим мероприятиям. В первую очередь необходимо снизить раздражающих факторов. Известно, что постоянные стрессы, переживания являются одной из причин сердечных патологий. Лечение этих заболеваний включает в себя не только медикаменты, но и физиопроцедуры, ЛФК и пр. Особое значение имеет рацион. От правильного питания зависит состояние всех систем и органов человека. Пища должна содержать достаточное количество витаминов. Специалисты рекомендуют включать в рацион растительные продукты, зелень, овощи и фрукты.
Витамин С
Он оказывает благотворное влияние на все системы организма, в том числе и нервную. За счет витамина С на клеточном уровне обеспечивается выработка энергии. Это соединение участвует в синтезе АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Витамин С считается одним из сильнейших антиоксидантов, он нейтрализует негативное воздействие свободных радикалов, связывая их. Кроме этого, вещество способно усиливать активность и других антиоксидантов. В их числе витамин Е и селен.
Лецитин
Он обеспечивает нормальное течение процессов в нервной системе. Лецитин - основное питательное вещество для клеток. Содержание в периферическом отделе составляет порядка 17 %, в мозге - 30 %. При недостаточном поступлении лецитина возникает нервное истощение. Человек становится раздражительным, что часто приводит к нервным срывам. Лецитин необходимо всем клеткам организма. Он включен в группу В-витаминов и способствует выработке энергии. Кроме этого, лецитин участвует в продукции ацетилхолина.
Музыка, успокаивающая нервную систему
Как выше было сказано, при заболеваниях ЦНС лечебные мероприятия могут включать в себя не только прием медикаментов. Терапевтический курс подбирается в зависимости от серьезности нарушений. Между тем, релакс нервной системы достигается зачастую и без обращения к врачу. Человек самостоятельно может найти способы снять раздражение. Например, существуют разные мелодии . Как правило, это медленные композиции, часто без слов. Однако некоторых людей может успокаивать и марш. При выборе мелодий следует ориентироваться на собственные предпочтения. Нужно только следить за тем, чтобы музыка не была депрессивной. Сегодня достаточно популярным стал специальный расслабляющий жанр. В нем сочетается классика, народные мелодии. Основной признак расслабляющей музыки - негромкая монотонность. Она "обволакивает" слушателя, создавая мягкий, но прочный "кокон", охраняющий человека от внешних раздражений. Релакцирующая музыка может быть классической, но не симфонической. Обычно она исполняется одним инструментом: пианино, гитара, скрипка, флейта. Также это может быть песня с повторяющимся речитативом и простыми словами.
Очень популярны звуки природы - шелест листьев, шум дождя, птичье пение. В сочетании с мелодией нескольких инструментов они уносят человека от повседневной суеты, ритма мегаполиса, снимают нервное и мышечное напряжение. При прослушивании упорядочиваются мысли, возбуждение сменяется успокоением.
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.