Тема 1.3. фізіологія нервової системи та її вікові особливості

Основні поняття та терміни: нейрон, нейроглія, нервове волокно, синапс, нервовий центр, нервова система, рефлекс, рефлекторна дуга, подразник, подразнення, збудження.

Зміст навчального матеріалу теми 1.3.

Нервова система. Загальне поняття про подразнення та подразники. Біоелектричні явища (досліди Гальвані).

Будова та функції нервової тканини: нейрони – види, класифікація, функції; нейроглія; нервові волокна – види, класифікація, функції; зв’язки між нейронами, синапси – види, структура, функції, властивості. Нервові центри – властивості (однобічне проведення, збудження, затримка, сумація, післядія, стомлюваність, домінанти).

Будова та функції нервової системи – спинний та головний мозок. Структура та функції різних відділів центральної нервової системи. Рефлекс як основний принцип нервової діяльності.

Вегетативна нервова система. Особливості будови та функцій, розвиток та вікові особливості нервової системи.

Рекомендована література:

1. Коган А.Д. Фізіологія людини та тварини, 1984 р.

2. Леонтьєва Н.Н. Марінова К.В. Анатомія та фізіологія дитячого

організму, 1986.

3. Філімонов В.І.. Нормальна фізіологія, 1994 р.

Хрипкова А.Г. Вікова фізіологія та шкільна гігієна, 1985

Інформаційний матеріал

Нервова система здійснює координацію та інтеграцію діяльності всіх органів та систем організму, забезпечує чітке пристосування організму до змін зовнішнього та внутрішнього середовищ.

Мал.4 Будова нервової клітини: 1- ядро, 2- аксон, 3- аксонний горбок, 4- дендрит, 5- тіло.

Структурною та функціональною

одиницею нервової системи є

нейрон, що має тіло (сому) та від-

ростки (аксон і дендрити) (мал.4). Нейрони виконують функції генерації та проведення нервових імпульсів (а деякі нейрони ще й нейросекреції).

Нервові клітини пов’язані як між собою, так із органами, які вони іннервують. Місця контактів нейронів між собою та з органами називаються синапсами (мал.5).

Мал..5. Субмікроскопічна будова синапса: 1. – пресинаптична мембрана; 2 – пост- синаптична мембрана; 3 – синаптична щілина; 4 – везикули; 5 – нейрофібрили; 6 – мітохондрії.

Нервовий імпульс, який розповсюджується по нервовому волокну, доходить до синаптичної бляшки і сприяє виходу з везикул медіатора (хіміч-

ної речовини). Медіатор бере уча-

сть у передачі нервових імпуль-

сів з нервового закінчення на робочий орган. Виділяючись в синаптичну щілину, він зв’язується з хеморецепторами постсинаптичної мембрани, викликаючи зміни її іонної проникності. Внаслідок цього під впливом збуджувального медіатора (адреналін, норадреналін, ацетилхолін, серотонін) виникає збудження, а під впливом гальмівного (гліцин, гамааміномасляна кислота) – гальмування. Мозаїка і динаміка процесів збудження і гальмування лежить в основі інтегративної функції нервової системи.

Проведення збудження по нервах і через синапси має різні механізми.

Проведення збудження по нервах підкоряється трьом законам: закону двобічного проведення; закону ізольованого проведення; та закону анатомічної та функціональної цілісності нерва.

Синапси проводять збудження: тільки в одному напрямку - від нерва до м’яза чи від нерва до залози; однобічно - від пресинаптичної мембрани до постсинаптичної; та з затримкою (2-3 мс).

Сукупність нейронів, які регулюють одну й ту ж функцію і розташовані в певних відділах центральної нервової системи називається нервовим центром.

Властивості нервових центрів

1. Однобічне проведення збудження – здатність проводити збудження в одному напрямку, зумовлена властивістю хімічних синапсів проводити збудження від аферентного аксона до еферентного нейрона (зворотне проведення обмежується тілом нейрона).

2. Уповільнене проведення збудження зумовлене синаптичною затримкою, тобто часом, потрібним для повного розвитку дії медіатору на постсинаптичному мембранному проміжку та еферентних нейронів.

3. Сумація збудження. Рефлекторну реакцію може викликати лише таке подразнення, яке має достатню, тобто порогову силу. Допорогові подразники можуть викликати рефлекторну реакцію лише за умови часової або просторової сумації слабких допорогових подразників.

4. Трансформація ритму збудження – це здатність нервових центрів змінювати ритм імпульсів, які до них надходять.

5. Післядія збудження – це продовження рефлекторної відповіді після припинення подразнення.

6. Тонус нервових центрів – це стале незначне збудження нейронів нервового центру.

7. Домінанта. Полягає в тому, що в ЦНС постійно виникають і можуть тривалий час існувати домінуючі осередки збудження, які підкоряють собі роботу інших нервових центрів.

8. Втомлюваність. На відміну від нервів, які практично не втомлюються нервові центи досить швидко відчувають втому.

В основі діяльності нервової системи лежить рефлекс – відповідна реакція організму на подразнення рецепторів, яка здійснюється за допомогою центральної нервової системи.

Шлях по якому проходить збудження при здійсненні рефлексів називається рефлекторною дугою (мал.6).

Рефлекторна дуга складається з:

1. Рецепторного утворення (структура, яка подразнюється і збуджується).

2. Аферентних нейронів (передають збудження в ЦНС).

3. Центральної ланки – нервового центру (знаходиться в ЦНС і складається з вставних нейронів).

4. Еферентних нейронів (передаються збудження із ЦНС до органів).

5. Ефектора (виконавчого органа).

Нервові центри рефлексів можуть знаходитись на різних рівнях центральної нервової системи – в спинному чи головному мозку. Значна кількість рефлексів мають нервові центри на рівні спинного мозку. Зокрема це захисні рефлекси (сухожильні – згинання, розгинання і т.д.). Нервові центри рефлекторних дуг обробляють інформацію, яка надходить від рецепторів про зміни середовища.

Сухожильні рефлекси мають велике значення для підтримки положення тіла в просторі, швидкого відновлення рівноваги, вони

здійснюються за мінімальним відрізком часу бо здійснюються по двонейронній (моносинаптичній) дузі.

	Мал. 6 Схеми рефлекторних дуг: А- двохнейронна рефлекторна дуга; Б- трьохнейронна рефлекторна дуга: 1- рецептор в м’язі та сухожилку; 1а- рецептор в шкірі; 2- аферентне волокно; 2а- нейрон спинномозкового вузла; 3- вставний нейрон; 4- мотонейрон; 5-еферентне волокно; 6- ефектор ( м’яз ).

За будовою нервова система поділяється на центральну (спинний та головний мозок) та периферичну (нерви та нервові вузли). За функцією - на соматичний та вегетативний відділи до складу кожного з них входять центральна та периферична частини.

Соматична нервова система здійснює зв’язок організму із зовнішнім середовищем шляхом подразнення рецепторів і скорочення скелетної мускулатури. Основною функцією вегетативної нервової системи є регулювання процесами життєдіяльності органів людини, узгодженість та пристосування їх роботи до потреб організму.

Спинний мозок (мал.. 7) знаходиться в каналі хребта, має циліндричну форму, вкритий двома оболонками (судинна, павутинна та тверда) в центрі – канал зі спинномозковою рідиною. Спинний мозок має два потовщення, межує з довгастим мозком при вході в череп, на рівні перших крижових хребців закінчується мозковим конусом, який переходить в термінальну нитку. Для спинного мозку характерна умовна сегментованість: 31 сегмент – від яких відходить 31 пара спинномозкових нервів.

Мал..7 Спинний мозок.

А – Сегменти: 1 – передня серединна борозна; 2 – задня серединна борозна; 3 – передній канатик; 4 – бічний канатик; 5 – задній канатик; 6 – тонкий пучок; 7 – клиноподібний пучок; 8 – передній ріг; 9 – задній ріг; 10 – центральна проміжна речовина; 11 – задній корінець; 12 – передній корінець; 13 – спинномозковий вузол; 14 – спинномозковий нерв; 15 – вегетативне ядро.

Б – Поперечний розріз: 1 – передня серединна борозна; 2 – задня серединна борозна; 3 – передній канатик; 4 - бічний канатик; 5 – задній канатик; 6 – тонкий пучок; 7 – клиноподібний пучок; 8 – передній ріг; 9 – задній ріг; 10 – центральна проміжна речовина; 11 – центральний канал; 12 – клітини основи заднього рогу; 13 – рухові клітини передніх ріг; 14 – задні корінці; 15 – передні корінці.

На розрізі спинного мозку розрізняють сіру та білу речовини. Сіра займає внутрішнє положення і має вигляд “метелика”. Вона складається з тіл нейронів, їх відростків та нейроглії. Біла речовина оточує сіру зовні, це провідні шляхи, що утворені, в основному, з нервових волокон (аксонів). Вони підрозділяються на канатики, в складі яких проходять висхідні та низхідні провідні шляхи.

Головний мозок (мал.8.) Головний мозок лежить у порожнині черепа і в загальному повторює його форму.

Мал. 8. Схема відділів головного мозку:

1 - кінцевий мозок, 2 - проміжний мозок, 3 - середній мозок, 4 - міст, 5 — мозочок, 6 — довгастий мозок.

У головному мозку людини розрізняють три частини: мозковий стовбур включає довгастий мозок, міст і структури середнього мозку; мозочок; та кінцевий мозок до складу якого входять великі півкулі та розміщені всередині них так звані підкоркові, або базальні, вузли - ганглії.

Головний мозок розсікають дві глибокі щілини: подовжня, розділяє великий мозок на праву і ліву півкулі, і поперечна, відокремлює півкулі великого мозку від мозочка. Поверхня півкуль має велику кількість борозен і звивин.

Вегетативна нервова система (мал.. 9) поділяється на симпатичний та парасимпатичний відділи. Більшість органів іннервуються як симпатичним так і парасимпатичним відділами вегетативної нервової системи. Соматична та вегетативна нервові системи відрізняються не лише за функціями, а й за будовою, а саме:

1. Соматичні рухові волокна виходять із спинного мозку сегментарно, а вегетативні волокна виходять лише з певних центрів. Ядра парасимпатичної нервової системи знаходяться в середньому, довгастому відділах головного мозку та крижовому відділі спинного мозку. Ядра симпатичної нервової системи розміщені в бічних рогах грудного та перших сегментів поперекового відділів спинного мозку.

2. Соматичні волокна мають добре помітну м’якушеву оболонку, а у вегетативних вона відсутня.

3. Еферентні нейрони соматичної нервової системи лежать в передніх рогах спинного мозку, а їх відростки (аксони), не перериваючись, досягають скелетних м’язів. Еферентні нейрони вегетативної нервової системи знаходяться на периферії: симпатичної – в симпатичному ланцюжку, а парасимпатичної – біля органів (чи в самому органі).

4. Проста рефлекторна дуга вегетативних рефлексів завжди має на один нейрон (вставний) більше ніж у соматичних.

Мал..9 Схема вегетативної іннервації внутрішніх органів: а - парасимпатична частина; б - симпатична частина; 1 - верхній шийний вузол; 2 - проміжний латеральний стовп; 3 - верхній шийний серцевий нерв; 4 - серцеві та легеневі грудні нерви; 5 - великий нутряний нерв; 6 - сонячне сплетення; 7 - нижнє брижове сплетення; 8 - верхнє підчеревне і нижнє підчеревне сплетення; 9 - малий нутряний нерв; 10 - поперекові нутряні нерви; 11 - крижові нутряні нерви; 12 - крижові парасимпатичні ядра; 13 - тазові нутряні нерви; 14 - тазовий вузол; 15 - парасимпатичний вузол (в складі органних сплетень); 16 - блукаючий нерв; 17 - вушний вузол; 18 -піднижньощелепний вузол; 19 - крило-піднебінний вузол; 20 - війчастий вузол; 21 - заднє ядро блукаючого нерва; 22 - нижнє слиновидільне ядро; 23 – верхнє слиновидільне ядро 24 - додаткове ядро окорухового нерва.

Вікові особливості нервової системи

В розвитку центральної нервової системи відтворений загальний біологічний закон – філогенетично старіші частини мозку розвиваються раніше, ніж молодші.

Розвиток рефлекторних функцій різних відділів мозку залежить від становлення морфологічних (розвиток нейронів, мієлінізація волокон і ін.) та функціональних (встановлення відповідних величин лабільності, хронаксії і тд.) особливостей .

Процес розвитку головного мозку особливо інтенсивно відбувається на першому році життя. Змінюється його маса, топографічне положення, форма, кількість і розміри борозен та звивин кори великих півкуль. До 6 місяців маса головного мозку збільшується в 2 рази, після 5 – 6 років швидкість нарощування маси головного мозку зменшується.

Диференціювання нервових клітин відбувається до трьох років, а у вісім років кора великого мозку відповідає за будовою корі дорослої людини. Повного анатомічного та гістологічного дозрівання мозкові структури досягають у віці двадцяти років.

Мієлінізація нервової системи завершується до 3 – 5 років.

Збільшення маси і розмірів спинного мозку відбувається повільніше, ніж головного. Подвоєння маси спинного мозку відбувається в 10 місяців, потроєння – у 5 років. Довжина його збільшується в десять років.

Вегетативна нервова система формується відразу після народження, щоправда парасимпатичний відділ дозріває пізніше, ніж симпатичний.

Протягом першого року життя з’являються і розвиваються умовні рефлекси першої сигнальної системи. Наприкінці першого року починає формуватися функція другої сигнальної системи.