Нейрогуморальна система регуляції

ДОДАТКИ

ДОДАТОК 1. СТИСЛІ ВІДОМОСТІ ПРО АНАТОМІЮ ТА ФІЗІОЛОГІЮ ОСНОВНИХ СИСТЕМ ОРГАНІЗМУ

НЕЙРОГУМОРАЛЬНА СИСТЕМА РЕГУЛЯЦІЇ

 

Рисунок 1–Будова нервової клітини 1 – дендрити нейрона; 2 – тіло нейрона; 3 – аксон нейрона; 4 – шваннівська оболонка.

Цілісність всього організму, гармонійну взаємодію його частин, координацію їх діяльності, пристосування до умов зовнішнього та внутрішнього середовища, що постійно змінюються, забезпечує спеціальна, високодиференційована система ней-рогуморальної регуляції. Ця система функціонально єдина, хоч і існує на двох рівнях організації: нервовому та гуморальному.

Структурним елементом нервової системи є нервова клітина-нейрон (рис.1). У кожній клітині розрізняють ядро, протоплазму та два види відростків: один довгий – аксон та безліч коротких – дендрити. Вони пов’язують нервові клітини одна з одною та з різними органами і тканина-ми (соматичними клітинами). Завдяки цьому нейрони можуть знаходитись на значному віддаленні один від одного, але функціонувати як одне ціле. За допомогою дендритів нервова клітина одержує інформацію, за допомогою аксонів передає сигнали іншим нейронам та виконуючим органам.

Нервова клітина відрізняється такими особливостями: високою чутливістю до дії сигналів, які надходять із зовнішнього та внутрішнього середовища організму, здатністю «запам’ятовувати» їх та трансформувати в імпульси, які передають інформацію до клітин інших органів, що реагують на даний подразник. Сигнал, який надійшов ззовні, викликає зміни внутрішніх структур клітини. У результаті цього зі зв’язаного стану звільнюються специфічні хімічні речовини – медіатори, які викликають збільшення проникності мембрани (гуморальний рівень). Завдяки цьому іони Na⁺ направляються всередину нейрона, відбувається зниження мембранного потенціалу, зростає потенціал дії, виникає нервовий імпульс, що відображає характер впливу подразника.

Нервові клітини об’єднуються, утворюючи нервову систему. Вона ділиться на два великих відділи: центральну нервову систему (ЦНС) – нагромадження нервових клітин, утворюючих головний та спинний мозок та, периферичну нервову систему – нагромадження нервових клітин поза ЦНС та

відростки, які відходять від ЦНС та цих клітин, які утворюють черепномозкові та спинномозкові нерви.

Рисунок 2 – Поперечний розтин спинного мозку 1 – передній корінець спинномозкового нерва; 2 – спинномозковий нерв; 3 – спинномозковий вузол; 4 – задній корінець спинномозкового нерва; 5 - задня поздовжня борозна; 6 – спинно-мозковий канал; 7– біла речовина мозку; 8 – сіра речовина мозку; 9 – передня поздовжня борозна

Спинний мозок. Спинний мозок вміщений до каналу, який утворений відростками хребців. Відповідно до тієї частини тіла, через яку проходить спинний мозок, відрізняють шийну, грудну, поперекову та крижову його частини. Довжина спинного мозку дорівнює приблизно 47 см.

На поперечному розтині бачимо, що спинний мозок складається з внутрішньої маси –сірої речовини, до складу якої входять тіла нервових клітин та білої речовини, яка розташована ззовні (утвореної пучками аксонів та дендритів) (рис.2). У сірій речовині розташовані центри, які регулюють обмін речовин, у білому – провідні шляхи. Із спинного мозку (по всій довжині) виходять спинномозкові нерви, які іннервують всі органи та тканини.

Рисунок 3 – Поздовжній розріз головного мозку 1 – довгастий мозок; 2 – вароліїв міст; 3 – середній мозок; 4 – чотиригорбикове тіло; 5 – проміжний мозок; 6 – гіпофіз; 7 – півкулі переднього мозку; 8 – півкулі мозочка

Головний мозок. Головний мозок являє собою розширене переднє закінчення спинного мозку. Він вміщений у черепну коробку, яка охороняє мозок від механічних пошкоджень. У дорослої людини головний мозок важить в середньому близько 1400 грамів. В ньому розрізняють такі основні відділи: мозковий стовбур, мозочок, великі півкулі (рис.3).

Мозковий стовбур містить у собі довгастий мозок, таламус, гіпоталамус та ретикулярну (сіт-часту) формацію.

У довгастому мозку розта-шовані життєво важливі центри – дихальний та серцево-судинний. Їх пошкодження призводить до зупинки дихання та серцевої діяльності. Гіпоталамус бере участь у регуляції всіх важливих процесів життєдіяльності. У сфері його впливу – серце та кровоносні судини, органи травлення, обмін речовин, ендокринні залози, терморегуляція. Тут розташовані також центри апетиту та спраги. Він управляє багатьма інстинктами та емоціями. Свій вплив на функцію органів гіпоталамус здійснює через найважливішу залозу внутрішньої секреції – гіпофіз, розташовану на нижній поверхні головного мозку.

Клітини ретикулярної формації знаходяться в товщі мозкового стовбура. Всі реакції головного та спинного мозку знаходяться під її впливом. Ретикулярна формація розшифровує інформаційні сигнали, які надходять із зовнішнього середовища, та регулює потоки інформації, які надходять до головного мозку. Вона пропускає до чуттєвих зон кори одні сигнали та блокує інші, менш важливі у цей час. Ретикулярна формація регулює дихання, кровообіг, діяльність серця та інших внутрішніх органів, обмін речовин у тканинах.

Від мозкового стовбура відходять 12 пар черепномозкових нервів, із них 11 пар розгалужуються в органах голови та шиї і лише одна пара – блукаючий нерв – іннервує органи грудної та черевної порожнин.

Мозочок розташований у задньому відділі черепної коробки, безпосередньо над довгастим мозком. Його поверхня на розтині схожа на гіллясту крону дерева, через це його називають «деревом життя». Мозочок тісно пов’язаний з усіма відділами головного мозку та спинним мозком. Він регулює тонус м’язів-розгиначів, координацію дії м’язів; забезпечує збереження рівноваги та положення тіла в просторі.

Великі півкулі мозку – передній відділ головного мозку. Вони складаються із сірої та білої речовини. Сіра речовина, утворена тілами нервових клітин, знаходиться на поверхні, утворюючи кору. Кількість звивин у всіх людей приблизно однакова, а малюнок, який вони утворюють, індивідуальний, як і папілярні лінії пальців рук. У корі розрізняють чуттєві (сенсорні), моторні (рухові) та асоціативні зони, які пов’язують між собою різні ділянки кори. У цих зонах здійснюються вищі психічні функції – пам’ять, логічне мислення, уява.

У лівій півкулі знаходиться центр мови, а також центри, які відповідають за письмо, рахунок, читання; їй належить головна роль у логічному абстрактному мисленні, правій – в конкретному, образному. Внаслідок неоднакового розподілу аналізаторів у корі головний мозок вважають функціонально асиметричним.

Під корою розташована біла речовина головного мозку, утворена відростками нейронів. Разом з тим тут є і скупчення нервових клітин, тобто сіра речовина – підкоркові центри, які беруть участь у підтриманні постійності внутрішнього середовища організму (гомеостазу). Вони регулюють обмін речовин, підтримують температуру тіла у визначених межах (центр терморегуляції). У підкорці розташовані також центри голоду, спраги. Ця частина мозку відіграє важливу роль в організації емоцій, поведінки, тобто вищих форм пристосування людини до умов навколишнього середовища. Відповідні структури підкорки об’єднані в єдину цілісну систему «емоційного мозку». Вони значною мірою визначають індивідуальні особливості характеру, його реакцію на той чи інший вплив (реактивність).

Вегетативна нервова система. Нерви, які відходять від головного та спинного мозку, відносять до периферійної нервової системи. Вона регулює діяльність внутрішніх органів (дихання, травлення, кровообіг та ін.), ендокринні залози та процеси обміну речовин у них, через це її називають вегетативною. Цю систему називають також автономною, оскільки вона може регулювати значну кількість процесів самостійно (без участі вищих відділів ЦНС). Однак всі види діяльності вегетативної нервової системи знаходяться під контролем кори головного мозку і одночасно впливають на її функції.

Розрізняють парасимпатичний та симпатичний відділи вегетативної системи. Вплив цих двох відділів на функції внутрішніх органів протилежний (антагоністичний). Симпатичні нерви прискорюють серцеві скорочення, парасимпатичні – уповільнюють їх. Антагоністичним є також їх вплив на систему травлення: симпатичні нерви гальмують її діяльність, а парасимпатичні – активізують; одночасно вони виступають у ролі синергістів, тобто посилюють вплив одне одного.

Основним принципом діяльності нервової системи є зміна збудження та гальмування. Ці процеси взаємопов’язані та взаємообумовлені. Під дією нервових імпульсів, які надходять від органів та тканин у нейрони кори головного мозку, останні переходять до активного стану – стану збудження. Потім відбувається його поширення (іррадіація) на сусідні ділянки кори. По мірі розповсюдження збудження поступово затухає та згасає на периферії. На периферії збудженого осередку поширюється протилежний процес – гальмування. Чим сильніше збудження, тим сильніше гальмування. Воно начебто відтискує збудження з периферії до центру, в результаті чого відбувається концентрація збудження у тій ділянці кори, до якої адресовано дію подразника. Такими подразниками можуть бути як безпосередні дії на органи почуттів, так і слова, які їх означають.

У зону гальмування може потрапити і коркова ділянка харчового центру, що викличе пригнічення апетиту. Робітникам підприємств харчування слід враховувати, що погане естетичне оформлення торгового залу, поганий санітарний стан підприємства, недостатній рівень культури обслуговування, грубість персоналу, низькі органолептичні показники їжі можуть бути причиною виникнення домінантного осередку в корі головного мозку, який гальмує харчовий центр у відвідувачів такого підприємства.

Рефлекс та рефлекторна дуга. В основу діяльності нервової системи покладений рефлекс – відповідна реакція організму на дію певного подразника. Для здійснення рефлекторного акту необхідно не менше двох нейронів: чуттєвий нейрон з рецептором, що сприймає подразник, та з’єднаний з ним за допомогою синапсу руховий нейрон, який закінчується на будь-якому відповідному органі, здатному реагувати на дію даного подразника (наприклад, м’язи).

Такий ланцюг називають рефлекторною дугою (рис.4) (від лат. reflektio – відображення). У більшості рефлекторних дуг між цими двома нейронами розташований ще один або декілька вставних нейронів.

Рисунок4 – Рефлекторна дуга 1 – нервові закінчення чуттєвого волокна в шкірі; 2 – чуттєве волокно; 3 – спинномозковий вузол; 4 – цент-ральна частина чуттєвого волокна; 5 – вставний ней-рон; 6 – доцентровий нейрон; 7 – рухове нервове волокно; 8 – нервове закінчення в м’язі

Рецептори, які сприйма-ють сигнал за допомогою рефлекторної дуги, диферен-ційовані і чутливі лише до виз-начених подразників. Так, у шкірі знаходяться терморецеп-тори, які сприймають холод та тепло, тактильні, що реагують на дотик. Барорецептори реагують на зміну рівня кров’яного тиску. У слизовій оболонці язика знаходяться смакові сосочки – смакові рецептори, які сприймають властивості їжі (гіркота, солодкість тощо). Найскладні-шими рецепторами є зорові, які сконцентровані в органі зору, та слухові.

У рефлекторних реакціях беруть участь не тільки нервові сигнали, але й хімічні медіатори: ацетилхолін та норадреналін, серотонін, γ-аміномасляна кислота, дофамін, деякі нейропептиди та інші спеціалізовані хімічні структури.

За біологічним значенням всю сукупність безумовних та утворених на їх основі умовних рефлексів ділять на харчові, оборонні, статеві, статокінетичні, моторні, орієнтаційні, які підтримують гомеостаз та ін. У формуванні умовних рефлексів у людини беруть участь як самі подразники, так і слова, які їх означають. Безпосередньо діючі подразники І.П. Павлов назвав першою сигнальною системою, а діяльність кори головного мозку, яка пов’язана з мовними позначеннями подразників – другою сигнальною системою, причому саме вона є тією особливістю, що відрізняє людину від тварин.