ЦНС, основы строения, основные функции

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Центральная нервная система (ЦНС) — основная часть нервной системы человека, состоящая из нейронов и их отростков; представлена у человека — спинным и головным мозгом.

У человека низшие и средние отделы ЦНС — спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок — регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности.

Высший отдел ЦНС — кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования — в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.

Главная и специфическая функция ЦНС - осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название рефлексов.

Нейрон и его строение. Классификация нейронов

Нервная система состоит из нейронов, или нервных клеток и нейроглии, или нейроглиальных клеток. Нейроны — это основные структурные и функциональные элементы как в центральной, так и периферической нервной системе. Нейроны — это возбудимые клетки, то есть они способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия). Нейроны имеют различную форму и размеры, формируют отростки двух типов:аксоны и дендриты. Передача возбуждения с одного нейрона на другие клетки происходит посредством специализированных контактов — синапсов.

Нейроны состоят из тела клетки диаметром 3–100 мкм, содержащего ядро и органоиды, и цитоплазматических отростков. Короткие отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называются дендритами; более длинные (до нескольких метров) и тонкие отростки, проводящие импульсы от тела клетки к другим клеткам, называются аксонами. Аксоны соединяются с соседними нейронами в синапсах. Величина тела нейрона варьирует от 5 мкм у малых зернистых клеток до 120-150 мкм у гигантских пирамидных нейронов. Длина нейрона у человека составляет от 150 мкм до 120 см.

У нейрона обычно несколько коротких разветвлённых дендритов, по которым импульсы следуют к телу нейрона, и один длинный аксон, по которому импульсы идут от тела нейрона к другим клеткам (нейронам, мышечным либо железистым клеткам).

ЦНС, основы строения, основные функции - student2.ru

По количеству отростков выделяют следующие морфологические типы нейронов:

- униполярные(с одним отростком) нейроциты, присутствующие, например, в сенсорном ядре тройничного нерва в среднем мозге ;

- псевдоуниполярные клетки, сгруппированные вблизи спинного мозга в межпозвоночных ганглиях ;

- биполярные нейроны (имеют один аксон и один дендрит ), расположенные в специализированных сенсорных органах - сетчатке глаза, обонятельном эпителии и луковице, слуховом и вестибулярном ганглиях ;

- мультиполярные нейроны (имеют один аксон и несколько дендритов ), преобладающие в ЦНС.

Синапс и его работа.

ЦНС, основы строения, основные функции - student2.ru

Схематическое изображение синапсов :

1 — пресинаптическая

3 — постсинаптическая мембраны;

ЦНС, основы строения, основные функции - student2.ru 2 — синаптическая щель.

Передача информации от одного нейрона к другому происходит в синапсах. Обычно посредством синапсов связаны между собой аксон одного нейрона и дендриты или тело другого. Синапсами связаны с нейронами также окончания мышечных волокон. Число синапсов очень велико: некоторые клетки головного мозга могут иметь до 10 000 синапсов.

По большинству синапсов сигнал передаётся химическим путём. Нервные окончания разделены между собой синаптической щелью шириной около 20 нм. Нервные окончания имеют утолщения, называемые синаптическими бляшками; цитоплазма этих утолщений содержит многочисленные синаптические пузырьки диаметром около 50 нм, внутри которых находится медиатор – вещество, с помощью которого нервный сигнал передаётся через синапс. Прибытие нервного импульса вызывает слияние пузырька с мембраной и выход медиатора из клетки. Примерно через 0,5 мс молекулы медиатора попадают на мембрану второй нервной клетки, где связываются с молекулами рецептора и передают сигнал дальше.

Нейрон может иметь от 1000 до 10000 синапсов и получать информацию от 1000 других нейронов.

Скопление в спинном и головном мозге тел нейронов и дендритов составляет серое вещество мозга (substantia grisea) , а отростки нервных клеток образуют белое вещество мозга (substantia alba) .

Нервные клетки расположены в головном и спинном мозге неслучайным образом. Тела нервных клеток обычно формируют скопления. Они называются ядрами в центральной нервной системе и ганглиями - в периферической.

В мозжечке и в больших полушариях клетки образуют слоистые (стратифицированные) структуры, называемые корой.

Лабораторная работа № 1

Нейрон. Объединение нейронов в нервные цепи. Виды и функции нейронных цепей. Функции нейроглии. Понятие о гемато-энцефалическом барьере (ГЭБ).

Нейроны — это основные структурные и функциональные элементы как в центральной, так и периферической нервной системе. Нейроны — это возбудимые клетки, то есть они способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия).

Клетки нейроглии сосредоточены в центральной нервной системе, где их количество в десять раз превышает количество нейронов. Они заполняют пространство между нейронами, обеспечивая их питательными веществами. Возможно, клетки нейролгии участвуют в сохранении информации в форме РНК-кодов. При повреждении клетки нейролгии активно делятся, образуя на месте повреждения рубец; клетки нейролгии другого типа превращаются в фагоциты и защищают организм от вирусов и бактерий.

Проводящими путями центральной нервной системы, или трактами головного и спинного мозга принято называть совокупности нервных волокон (системы пучков волокон). Пучки нервных волокон собраны в нервы. Совокупность однородных по своим характеристикам (происхождению, строению и функциям) цепей нейронов называют трактом.

Нейронная цепь - это представление последовательного ряда взаимодействующих нейронов, элементарная модель, описывающая отношения между нейронами. Типичным примером такой модели является последовательность нейронов, образующих рефлекторную дугу. Совокупность взаимодействующих нейронов лучше представлять не как жесткую цепь, подобную элементарной электрической цепи, а как динамическую вероятностную структуру - нейронную сеть, вероятностное поле нейронов.

Нервные клетки, объединенные в цепи, которые помогают нам воспринимать внешний мир или контролировать события, происходящие внутри нашего тела, именуются сенсорными (чувствительными) нейронами. Нейроны, объединенные в сети, вызывающие мышечные сокращения и, следовательно, движение тела, называются моторными или двигательными.

Положение нейрона в сети - другой важный критерий наименования. Нейроны, ближе всего расположенные к месту действия (будь то ощущаемый стимул или активируемая мышца), - это первичные сенсорные или моторные нейроны, или нейроны первого порядка. Далее следуют вторичные нейроны (нейроны второго порядка), затем третичные (третьего порядка) и т.д.

Гистогематический барьеримеет двойную функцию: регуляторную и защитную.

· Регуляторная функция обеспечивает относительное постоянство физических и физико-химических свойств, химического состава, физиологической активности межклеточной среды органа в зависимости от его функционального состояния.

· Защитная функция гистогематического барьера заключается в защите органов от поступления чужеродных или токсичных веществ эндо- и экзогенной природы.

o ЦНС, основы строения, основные функции - student2.ru

Структура гистогематических барьеров (по Я. А. Росину).

СК — стенка капилляра;

ЭК — эндотелий кровеносного капилляра;

БМ — базальная мембрана; АС — аргирофильный слой;

КПО — клетки паренхимы органа;

ТСК — транспортная система клетки (эндоплазматическая сеть);

ЯМ — ядерная мембрана; Я — ядро; Э — эритроцит.

Принцип доминанты.

Был открыт А.А.Ухтомским. Он считал, что в каждый данный момент жизни возникает определяющий (доминантный) очаг возбуждения, подчиняющий себе деятельность всей нервной системы и определяющий характер приспособительной реакции. К доминантному очагу конвергируют возбуждения из различных областей ЦНС, а способность других центров реагировать на сигналы, приходящие к ним, затормаживается. Благодаря этому создаются условия для формирования определенной реакции организма на раздражитель, имеющий наибольшее биологическое значение, т.е. удовлетворяющий жизненно важную потребность.

Принцип обратной связи. Процессы, происходящие в ЦНС,

невозможно координировать, если отсутствует обратная связь,

т.е. данные о результатах управления функциями. Обратная связь

позволяет соотнести выраженность изменений параметров сис-

темы с ее работой. Связь выхода системы с ее входом с положи-

тельным коэффициентом усиления называется положительной

обратной связью, а с отрицательным коэффициентом — отрица-

тельной обратной связью. Положительная обратная связь в ос-

новном характерна для патологических ситуаций. Отрицательная

обратная связь обеспечивает устойчивость системы (ее способ-

ность возвращаться к исходному состоянию после прекращения

влияния возмущающих факторов).