Рефлекс. Рефлекторная дуга

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Общие вопросы анатомии нервной системы

Нервная система - это совокупность функционально взаимосвязанных нервных структур, обеспечивающих регуляцию и координацию деятельности отдельных органов, систем органов и человеческого организма в целом, а также постоянное его взаимодействие с окружающей средой. Следовательно, нервная система это интегративная система.

Структурной единицей нервной системы служит нервная клетка, или нейрон. Нервные клетки по внешним признакам характеризуются рядом особенностей: они разнообразны по форме и размерам (полиморфны), имеют тела и отростки, а также специфические окончания на отростках (рецепторы или эффекторы). у нервных клеток различают два вида отростков - дендриты и аксон. Дендриты обеспечивают про ведение нервного импульса к телу нервной клетки. их количество варьирует: дендрит может отсутствовать полностью, быть единственным или их может быть большое количество. Аксон является постоянным отростком, он всегда единственный и обеспечивает проведение нервного импульса от тела нервной клетки. Таким образом, нервная клетка строго динамически поляризована, так как нервный импульс проводится В одном определенном направлении: к телу клетки - по дендритам и от тела клетки - по аксону.

Кроме того, нервная система включает в себя глиальные клетки, которых в десятки раз больше, чем нейронов. Глия выполняет опорную, защитную и трофическую функции. От их нормальной деятельности существенно зависит функциональная активность собственно нервных клеток (нейронов).

Классификация нервных клеток. По форме тела и характеру отхождения от него отростков различают униполярные, биполярные, псевдоуниполярные и мультиполярные нервные клетки.

По размерам тела нервные клетки могут быть мелкими (до 5 МКМ), средними (до 30 МКМ) И крупными (до 100 мкм). Длина отростков существенно различается: у одних нервных клеток они микроскопические, у других достигают 1 м и более: например, тело нервной

клетки находится в спинном мозге, а ее отросток заканчивается в пальцах рук или ног.

по выполняемой функции нервные клетки можно подразделить на три группы:

1) чувствительные, или рецепторные, имеющие специализированное окончание - рецептор, способный воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды. В качестве таких клеток выступают биполярные или псевдоуниполярные нейроны. При этом псевдоуниполярные нервные клетки воспринимают такие раздражения, как боль, изменения температуры, прикосновение (тактильные раздражения), степень сокращения или расслабления мышц. Такие ощущения называют общей чувствительностью организма. Биполярные нервные клетки являются клетками специальной чувствительности. Они воспринимают световые, обонятельные, вкусовые, слуховые и вестибулярные раздражения;

2) вставочные, или ассоциативные, обеспечивающие анализ и синтез поступающей информации и передачу ее на эффекторные клетки. Вставочными нейронами обычно являются мелкие мулътиполярные клетки;

3) эффекторные нервные клетки, имеющие специализированное окончание - эффектор, способный передавать нервный ИМпульс на рабочий орган: мышцу или железу. В качестве эффекторных клеток выступают крупные мультиполярные или пирамидные нейроны.

Нервные волокна. Это покрытые снаружи глиальной оболочкой отростки нервных клеток, осуществляющие проведение нервных импульсов. В зависимости от наличия или отсутствия в составе глиальной оболочки миелина различают два вида нервных волокон - миелиновые и безмиелиновые. Миелин придает волокнам белый цвет. В миелиновых волокнах глиальная оболочка толще и составляет на поперечном разрезе 1/2 - 2/з диаметра всего нервного волокна. Она предотвращает распространение идущих по волокну нервных импульсов на соседние ткани, т. е. выполняет роль диэлектрика (изолятора). От диаметра волокна зависит скорость проведения нервного импульса. В толстых миелиновых волокнах (12-20 мкм) она составляет примерно 80-120 м/с, в средних (6-12 мкм) - 30-80 м/с, в тонких (1-6 мкм) - 10-30 м/с. При этом скорость прохождения импульсов не зависит от силы раздражения.

В настоящее время установлено, что толстые миелиновые волокна - преимущественно двигательные, волокна среднего диаметра проводят импульсы тактильной и температурной чувствительности, а тонкие - болевой. Таким образом, по составу волокон можно дать функциональную характеристику нерва (двигательный, чувствительный, смешанный).

Безмиелиновые волокна небольшого диаметра 1- 4 мкм, проводят нервные импульсы со скоростью 1 - 2 м/с. Это эфферентные волокна вегетативной нервной системы. Они обеспечивают иннервацию внутренних органов, желез и сосудов.

В зависимости от направления про ведения нервного импульса по отношению к центральной нервной системе различают две группы волокон: центростремительные и центробежные. Центростремительные волокна направляются к спинному или головному мозгу и функционально являются афферентными (восходящими). Центробежные волокна идут от головного или спинного мозга к рабочим органам (мышца, сосуд, железа) и называются эфферентными (нисходящими). Нервные волокна, расположенные в пределах центральной нервной системы, составляют белое вещество спинного и головного мозга.

Классификация рецепторов. По локализации и видам воспринимаемой чувствительности рецепторы подразделяют на четыре группы (рис. 14.2):

1) э к с т е р о цеп т о р ы расположены в коже, воспринимают тактильные (осязание), болевые и температурные раздражения (свободные нервные окончания, колбы Краузе, тельца Руффини);

2) про при о цеп т о р ы находятся в мышцах, сухожилиях, связках, суставных капсулах, надкостнице и костях; они воспринимают чувства давления, вибрации, веса, степень сокращения или расслабления мышц и положение частей тела в пространстве (тельца Фатера-Пачини, Гольджи-Маццони);

3) и н т е р о цеп т о р ы расположены во внутренних органах и в стенках сосудов, воспринимают механическое и осмотическое давление (баро- и осморецепторы), химический состав среды (хеморецепторы) и боль;

Чувствительность, воспринимаемая экстеро-, проприо- и интероцепторами, объединяется понятием - общая чувствительность;

4) специализированные р е ц е п т о р ы расположены в специализированных органах - в глазном яблоке, внутреннем

ухе, полости носа, на языке и воспринимают пять специальных видов чувствительности - зрение, слух, вестибулярные раздражения, обоняние и вкус.

По способу восприятия раздражения рецепторы подразделяют на две группы:

1) д и с т а н т н ы е, воспринимающие раздражение без непосредственного контакта с ним (зрение, слух);

2) к о н т а к т н ы е, воспринимающие раздражение при непосредственном контакте с ним (боль, температура, вкус).

По виду воспринимаемой чувствительности рецепторы также подразделяют на две группы:

1) рецепторы общей чувствительности расположены во всех участках тела человека, воспринимают следующие раздражения: боль, температуру, проприоцептивную чувствительность (информация о состоянии органов опорно-двигательной системы), прикосновение (тактильные) и давление (барорецепторы);

2) рецепторы специальной чувствительности, воспринимающие следующие раздражения: вкус, зрение, обоняние, слух и вестибулярные раздражения.

Понятие о синапсе. Понятие о синапсе как аппарате межнейронной связи в 1850 г. обосновал английский физиолог И. Шерингтон. Синапс - это ультрамикроскопическое образование, передающее нервный импульс с одной нервной клетки на другую или с нервной клетки на рабочий орган. Синапс обеспечивает односторонность проведения нервного импульса и преобразование его по силе и частоте

Синапс включает пресинаптическую часть, синаптическую щель и постсиноптическую часть. Пресинаптическая часть представляет собой утолщение в виде пуговки или бляшки, содержит скопление пресинаптических пузырьков, наполненных медиатором. Медиаторы вырабатываются в теле и аксоне нервной клетки. Чаще всего в качестве медиаторов выступают такие химические вещества, как ацетилхолин, норадреналин, пуриновые основания и др. Синаптическая щель заполнена гелеобразной массой; ее ширина колеблется от 5 до 20 нм. Постсинаптическая часть синапса также расширена. На ее мембране находятся белковые молекулы - хеморецепторы. Последние реагируют с выделившимся медиатором и тем самым передают уже преобразованный нервный импульс.

На теле и отростках одной нервной клетки находится от 5000 до 10000 синапсов, по которым поступает огромное количество информации. Одни нервные импульсы проходят через синапс и усиливаются, а другие - задерживаются и ослабляются. В связи с этим по функции различают возбуждающие и тормозные синапcы. В зависимости от того, какие структуры нервных клеток (аксон, дендрит, тело - сома) участвуют в образовании синапса, различают следующие их виды: аксо-соматические, аксо-аксональные, аксо-дендритические, сомато-соматические и т.д.

Эффектары - это концевые аппараты аксонов эффекторных нейронов в мышцах или железистой ткани. С их помощью происходит передача нервных импульсов на ткани рабочих органов (мышцы, железы). По своему строению и функции они напоминают синапс, имеют те же основные структуры: пресинаптическую мембрану, синаптическую щель и постсинаптическую мембрану. Наиболее сложно устроены эффекторы в поперечно-полосатой мышечной ткани, где они называются моторными бляшками или нервно-мышечными синапсами.

Рефлекс. Рефлекторная дуга.

Термин «рефлекс» был предложен чешским физиологом И. Прохаской. Понятие «рефлекторная дуга» В 1850 г. обосновано английским физиологом М. Холлом, который установил закономерности распространения возбуждения по афферентным и эфферентным путям. Русский физиолог И. М. Сеченов в 1863 г. в книге «Рефлексы головного мозга» объяснил рефлекторный механизм регуляции функций отдельных органов и организма в целом.

Основная функция нервной системы - рефлекторная деятельность. Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды. Морфологической (структурной) основой рефлекса является рефлекторная дуга, которая представляет собой цепь функционально взаимосвязанных нейронов. Различают простые и сложные рефлекторные дуги.

Простая рефлекторная дуга соматической нервной системы состоит из трех нейронов: рецепторного, вставочного и эффекторного. Рецепторный, или чувствительный, нейрон расположен в спинномозговом узле или чувствительном узле черепного нерва. Дендрит (периферический отросток) этого нейрона начинается рецепторами в коже, мышце, надкостнице и т.д. Аксон (центральный отросток) направляется в спинной или головной мозг, где синаптически заканчивается на вставочном нейроне. Вставочный нейрон представлен мелкой мультиполярной клеткой, которая не покидает центральную нервную систему, а в ее пределах синаптически заканчивается на эффекторном нейроне. Дендриты и тело эффекторного нейрона также лежат в пределах центральной нервной системы, однако аксон покидает ее и следует до рабочего органа - мышцы. В последней он заканчивается моторной бляшкой или нервно-мышечным синапсом. Таким образом, рефлекторная дуга имеет три звена: афферентное (чувствительное); ассоциативное (вставочное) и эфферентное (эффекторное).

Сложные соматические рефлекторные дуги имеют большее количество вставочных нейронов. Эти нейроны собирают информацию, передают ее в соответствующие интеграционные центры головного мозга, где поступившая информация анализируется и интегрируется. Затем происходит генерация ответного импульса, который поступает к эффекторному нейрону. В связи с этим уместно назвать основные интеграционные центры головного мозга, которыми являются мозжечок, средний мозг, промежуточный мозг, кора полушарий большого мозга. Мозжечок - подкорковый центр равновесия и вестибулярных (статокинетических) функций; средний мозг - подкорковый центр зрения, слуха, обоняния и тактильной чувствительности; промежуточный мозг - подкорковый центр всех видов чувствительности. Кора полушарий большого мозга - это высший интеграционный центр, отвечающий за точный и тонкий анализ любой информации, за мыслительную деятельность и память.

Классификация нервной системы. По топографа-анатомическому принципу раэличают центральную и периферическую нервную систему. Центр альн ая не р в н ая система включает в себя головной и спинной мозг. Пер и Ф е р и ч е с кая не р вн ая си с т е м а объединяет все структуры, расположенные за пределами головного и спинного мозга. Структуры, связанные со спинным мозгом, составляют спинномозговой отдел периферической нервной системы. К нему относят: спинномозговые узлы, корешки спинномозговых нервов, спинномозговые нервы, сплетения и ветви спинномозговых нервов, нервные окончания. Структуры, связанные с головным мозгом, составляют краниальный отдел периферической нервной системы. Он включает краниальные чувствительные узлы, черепные нервы, ветви черепных нервов и их окончания.

По функции нервную систему делят на соматическую (анимальную) и вегетативную (автономную). Сома ти ч е с к а я н е р вн ая система отвечает за иннервацию тела (сомы) - кожи, мышц, скелета. В е г е т а т и в н а я н е р в н а я с и с т е м а обеспечивает иннервацию внутренних органов, желез и сосудов. В свою очередь, она включает симпатический и парасимпатические отделы.

Роль нервной системы в организме. Она выполняет ряд функций. 1. Как уже указывалось, нервная система - основная интегративная система организма, осуществляющая свои функции по рефлекторному принципу. Рефлекторная деятельность включает следующие основные этапы:

а) восприятие раздражений из внутренней и внешней среды; б) трансформация энергии раздражения в нервный импульс; в) проведение нервных импульсов до соответствующих нервных

центров;

г) анализ и обработка поступившей информации в нервном центре; д) проведение нервных импульсов от нервного центра до рабочего органа;

е) обеспечение ответной реакции (сокращение мышц или выделение секрета железами).

2. Нервная система координирует и интегрирует деятельность различных органов и систем органов.

3. Нервная система выполняет адаптационно-трофическую функцию, т. е. обеспечивает приспособление организма к изменениям внешней среды.

4. Мыслительная деятельность и ответная рефлекторная реализация процессов мыслительной деятельности (выполнение точных конкретных движений и т.д.) также осуществляются нервной системой.

5. В центральной системе сохраняется информация о текущих и давних событиях (память).