Нервові центри, їх властивості
Нервовим центром називають сукупність нейронів, необхідних для здійснення певного рефлексу або регуляції тієї чи іншої фізіологічної функції. Існують центри дихання, кровообігу, слиновиділення, ковтання та ін.
Чим зумовлена різниця між властивостями нервових центрів і властивостями нервів? Властивостями синапсів (до нервових центрів крім нервових волокон входять синапси. Для всіх нервових центрів характерні спільні властивості:
Однобічна провідність. Через нервовий центр збудження поширюється в одному напрямі: від аферентного нейрона до еферентного. Це закон Белла-Мажанді (пояснюється властивостями синапсів – передають збудження в одному напрямі: від пре- до постаннаптичної мембрани).
Сповільнене проведення. У нервових центрах збудження поширюється значно повільніше, ніж у нервових волокнах. Причиною цього є синаптична затримка. Тому кожний рефлекс триває певний час. Час рефлексу – це інтервал від початку подразнення рецепторів до появи рефлекторної відповіді. Час , за який здійснюється внутрішньоцентральне проведення збудження з аферентних нейронів на еферентні називається справжнім часом рефлексу. У людини час мигального рефлексу становить 50-200 мс, справжній час - 36-186 мс. А час рефлексу почервоніння шкіри – 20 с. У різних рефлексів час різний. З часом рефлексів пов’язана проблема виникнення небезпечної ситуації на дорогах, коли водій повинен як можна швидше загальмувати машину. Проте, час реакції “побачив небезпеку – натиснув на гальма” може виявитись занадто довгим. Сьогодні вчені пропонують багато цікавих способів як зробити наші дороги безпечнішими. Відомі рефлекторні реакції, які протікають швидше, ніж натискування на педаль. Однією з таких реакцій є піднімання брів під час небезпеки. Якщо на лобі водіям встановити мініатюрні датчики, які вловлюють збудження м’язів і з’єднати їх з пристроєм гальмування, то це забезпечить швидку зупинку автомобіля.
Сумація збудження. Розрізняють часову, або послідовну і просторову сумацію. Часову сумацію можна спостерігати, коли на одне і те ж рецептивне поле наносять серію ритмічних подразнень . Їх сила така, що кожен окремий стимул рефлексу не викликає, однак їх серія зумовлює рефлекторну відповідь. В основі часової сумації лежить додавання збудливих постсинаптичних потенціалів, які виникають послідовно на одних і тих же синапсах). Просторову сумацію спостерігають, коли одночасно подразнюють дві або кілька груп рецепторів одного рецептивного поля. Якщо подразнювати тільки одну групу рецепторів, рефлекторна відповідь відсутня. В основі просторової сумації лежить додавання збудливих постсинаптичних потенціалів, які виникають одночасно на різних синапсах.
Трансформація ритму. Нервові центри здатні змінювати частоту імпульсів, які надходять до них аферентними шляхами. Наприклад, коли аферентне волокно подразнювати одиночним імпульсом, воно може посилати до робочого органу (м’яза) серію імпульсів. У гангліях вегетативної нервової системи, навпаки, спостерігається зміна ритму у напрямку зниження частоти імпульсів.
Післядія. Після припинення подразнення збудження у ЦНС може продовжуватись ще деякий час. В основі короткочасної післядії (1-3мс) лежить слідова деполяризація мембрани нейронів. Тривала післядія (кілька секунд і більше) пов’язана з циркуляцією збудження замкнутими нейронними ланцюгами, так звана реверберація імпульсів. Збудження може циркулювати доки не стомляться синапси, або не виникне гальмування. Вважають , що реверберація відіграє важливу роль у механізмах короткочасної пам’яті.
Втома нервових центрів. Проявляється у зниження сили і навіть припиненні рефлекторної відповіді на тривале подразнення рецепторів. Втома пов’язана з порушенням передачі збудження через синапси внаслідок зменшення запасів медіатора, зниження чутливості до нього постсинаптичної мембрани, зменшення енергетичних ресурсів нейронів.
Тонус нервових центрів. Не тільки під час рефлексів, але й у стані спокою нервові центри посилають до робочих органів імпульси, однак частота їх значно нижча. Тонус нервових центрів забезпечує тонус скелетних м’язів і гладеньких м’язів кишечника і судин.
Пластичність нервових центрів. Полягає в тому , що під час порушення функцій окремих частин мозку виконання їх забезпечують інші центри. Велику роль у цьому відіграє кора головного мозку, оскільки при її видаленні пластичність не проявляється.