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 телаи характеру отхождения от него отростков различают униполярные, бипо­лярные, псевдоуниполярные и мультиполярные нервные клетки .

По размерам теланервные 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 функциинервные 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 чувствительностьюорганизма. 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 - миелиновыеи 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 чувствительностирецепторы 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 раздражениярецепторы 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 чувствительностирецепторы 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 пресинаптическуючасть, синаптическую щельи 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 принципураэличают 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 функциинервную 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).