нерви. Какво представлява човешката нервна система: структурата и функциите на сложна структура Какво представляват нервите и вие
Които са затворени в обвивка от съединителна тъкан, наречена епиневриум. Броят на нервите в човешкото тяло е много голям. В същото време има както доста големи стволове, така и много малки клони.
За това какво са нервите
Нервите са вид високоскоростни магистрали, по които всяка секунда се предава огромно количество информация. Той се генерира в голямо разнообразие от рецептори, които са разпръснати из цялото тяло, включително и по повърхността му. В същото време рецепторите събират информация, която по-късно влиза там, където се генерират идеи за околния свят и вътрешното състояние на тялото. След това в кората полукълбасе формира отговор. Като нервен импулс той се движи по влакната до онези нерви, които принуждават определени структури на тялото да действат според установения модел.
Каква наука изучава нервите?
В този случай говорим за неврология. Като се има предвид наукатапредставлява цял набор от знания за нервна тъкан, както и за механизмите на предаване на импулси по специализирани влакна. В допълнение, неврологията изучава всички нарушения на активността на тялото, свързани с патологията на нервната тъкан. Също така се развиват експерти в тази област ефективни методидиагностика и лечение на нервни заболявания.
За увреждане на нервната тъкан
Нервите са много сложни структури. В същото време тялото има както много малки клонове на тази тъкан, така и цели нервни стволове. Увреждането на големи структури е особено опасно за тялото. Факт е, че благодарение на тях се осъществява връзката между основните органи, мускулни групи и анализатори от една страна и мозъка от друга.
Най-честият нервен проблем е възпалителен процесразвиващи се в техните тъкани. Най-често това води до доста неприятни усещания в онези области, които са инервирани от увредени структури. В този случай често случаят не се ограничава до болка. Често процесът води до нарушаване на функцията на определени структури на тялото.
Няма съмнение, че нервите са много важни структури. Това се доказва и от факта, че когато се пресичат напълно, дейността на инервираните от тях органи и тъкани се нарушава. Ако, например, щети слухов нерви от двете страни, човек може напълно да загуби способността си да анализира.В същото време тази тъкан се регенерира изключително бавно и най-често напълно кръстосана структура, състояща се от нея, вече не възстановява целостта си. В резултат на това слуховият нерв след сериозно нараняване вече няма да може да се възстанови. В този случай способността за анализ на звукови вибрации от страната на лезията няма да се върне.
Така че увреждането на нервите е доста опасна патология, която може да доведе до сериозни нарушения на цялото тяло.
За лицевия нерв
Един от най-важните и често споменавани е именно този нерв. Факт е, че само той отговаря за доста обширна и много значима област. Именно от него произлизат всички нерви на лицето. Той е един от 12-те нервни ствола, които се наричат черепни. Благодарение на него всеки човек има възможност да изрази отношението си към конкретно събитие с помощта на много опасно състояние, когато тези нерви са повредени. Снимките на хора с пълно пресичане на тези нерви показват напълно лишено от емоции лице. В допълнение, с тази патология има нарушение на функциите на дъвчене, преглъщане и фонация.
Двигателни нарушения
Нервите са вид магистрали, по които информацията тече не само към мозъка, но и в обратната посока. При увреждане на един или друг нерв е напълно възможна пареза или дори парализа на определена мускулна група.
За координиране на движенията Горни крайницие достатъчно значимо улнарен нерв. От функционална гледна точка е смесен. Това означава, че улнарният нерв е способен да провежда импулси към мускулните групи и от повърхностните рецептори към мозъка. В първия случай се реализира двигателна функция, а във втория - чувствителна. При пълно пресичане на този нерв човек губи чувствителност в малкия пръст и безименен пръст. Частично засегнати и среден пръстчетки. Освен това се губи възможността за огъване, аддукция и размножаване в тази област. Освен това човек става неспособен да води палецкоето значително намалява качеството на живот.
За наранявания на гръбначния стълб
Какво представляват нервите и колко важни са те, може да се разбере с пример гръбначен мозък. Факт е, че това е второто по големина струпване на нервна тъкан след мозъка. Именно чрез него информацията от кората на главния мозък и подкорови структурипреминава към всички органи и тъкани. Чрез гръбначния мозък данните, получени от рецепторите, се изпращат в мозъка за допълнителен анализ.
Може би най-опасните са нараняванията на гръбначния ствол. Факт е, че те могат да доведат до пълна парализа на човешкото тяло. Това се наблюдава при пресичане на гръбначния мозък цервикална област. В случай, че се наруши целостта на нервния ствол на нивото на гръдните прешлени, човек губи способността да контролира краката и тазовите си органи.
Увреждане на нервната тъкан при захарен диабет
Едно от най-честите усложнения на захарния диабет е дисталната полиневропатия. Това е увреждане, причинено от постоянно повишени нива на глюкоза в организма. Факт е, че такъв дисбаланс в метаболизма води до сериозни трофични нарушения. В бъдеще това допринася за атрофията на нервната тъкан. Особено силно за това патологичен процесвъзприемчиви са малки нерви, разположени в дисталните части на горната и долни крайници.
Когато нервната тъкан в тази област е увредена при човек, рецепторите са нарушени. В допълнение, той може да започне да усеща парене или изтръпване, което първо ще се разпространи само до върховете на пръстите и след това постепенно ще се издигне по-високо. В случай на развитие на това усложнение е изключително трудно да се отървете от него. Ето защо е много важно пациентите с диабет постоянно да следят нивото на глюкозата в кръвта.
Инсулти и техните ефекти върху мозъка
Един от най-опасните условияв неврологията е кръвоизлив в мозъка. Нарича се инсулт. Това състояние е опасно, защото може да доведе до значителни смущения в дейността на човешкото тяло поради увреждане на цели участъци от нервната тъкан на мозъка, а в някои случаи и до смърт.
Появата на инсулт най-често се дължи на значително увеличение кръвно наляганепоследвано от разкъсване на съда и кръвоизлив. В резултат на това се уврежда една или друга част от мозъка.
Най-честите нарушения, които възникват при инсулти, са парализа и пареза на долните и горните крайници, нарушения в говора и мимиката. Много пациенти след мозъчен кръвоизлив остават парализирани за цял живот. За да се възстанови предишната загубена функция, е необходимо да се извърши сериозно и продължително рехабилитационни мерки. Те обаче не винаги са успешни.
За перспективите за изследвания в неврологията
Нервите са много сложни и не напълно разбрани структури. В момента невролози от цялата планета се опитват да разработят нови методи за възстановяване на нервната тъкан. Ако се открие метод, който значително ускорява регенерацията на нервната тъкан, това ще реши огромен брой медицински проблеми. Пациентите, които са претърпели сериозни наранявания на гръбначния стълб, ще могат отново да се движат самостоятелно, връщайки се към нормален социален живот.
Друго обещаващо направление е създаването на синтетичен имплант, който може да замени увредени части от нервната тъкан. Някои разработки в тази област вече съществуват, но масовото им използване в медицинска практикавъзпрепятствани от високата цена на такива импланти. В момента най-често целостта на увредената област на нервната тъкан се възстановява с помощта на нейната протеза със собствен диафрагмен нерв.
Човешката нервна система е стимулатор на мускулната система, за която говорихме в. Както вече знаем, мускулите са необходими за движение на части от тялото в пространството и дори проучихме конкретно кои мускули за каква работа са предназначени. Но какво захранва мускулите? Какво и как ги кара да работят? Това ще бъде обсъдено в тази статия, от която ще извлечете необходимия теоретичен минимум за усвояване на темата, посочена в заглавието на статията.
На първо място, заслужава да се отбележи, че нервна системапредназначени да предават информация и команди на нашето тяло. Основните функции на човешката нервна система са възприемането на промените в тялото и заобикалящото го пространство, тълкуването на тези промени и отговорът им под формата на определена форма (включително мускулна контракция).
Нервна система- много различни, взаимодействащи нервни структури, осигуряващи, наред с ендокринна системакоординирано регулиране на работата на повечето системи на тялото, както и реакция на променящите се условия на външната и вътрешната среда. Тази система съчетава сенсибилизация, двигателна активност и правилното функциониране на системи като ендокринна, имунна и не само.
Структурата на нервната система
Възбудимостта, раздразнителността и проводимостта се характеризират като функции на времето, т.е. това е процес, който протича от дразнене до появата на органна реакция. Разпространението на нервен импулс в нервното влакно се дължи на прехода на локални огнища на възбуждане към съседни неактивни области на нервното влакно. Човешката нервна система има свойството да трансформира и генерира енергиите на външната и вътрешната среда и да ги превръща в нервен процес.
Структурата на човешката нервна система: 1- брахиален сплит; 2- мускулно-кожен нерв; 3- радиален нерв; 4- среден нерв; 5- илио-хипогастрален нерв; 6- феморално-генитален нерв; 7- заключващ нерв; 8- улнарен нерв; 9- общ перонеален нерв; 10 - дълбок перонеален нерв; 11- повърхностен нерв; 12- мозък; 13- малък мозък; 14- гръбначен мозък; 15- междуребрени нерви; 16 - хипохондриален нерв; 17- лумбален сплит; 18 - сакрален плексус; 19- бедрен нерв; 20 - полов нерв; 21- седалищен нерв; 22 - мускулни клонове на бедрените нерви; 23 - сафенозен нерв; 24- тибиален нерв
Нервната система функционира като едно цяло със сетивните органи и се контролира от мозъка. Най-голямата част от последното се нарича мозъчни полукълба (в тилната област на черепа има две по-малки полукълба на малкия мозък). Мозъкът е свързан с гръбначния мозък. Дясното и лявото мозъчно полукълбо са свързани помежду си от компактен сноп от нервни влакна, наречен corpus callosum.
Гръбначен мозък- основният нервен ствол на тялото - преминава през канала, образуван от отворите на прешлените, и се простира от мозъка до сакралния гръбначен стълб. От всяка страна на гръбначния мозък нервите се отклоняват симетрично към различни части на тялото. докосване в общи линииосигурява се от определени нервни влакна, чиито безброй окончания са в кожата.
Класификация на нервната система
Така наречените видове човешка нервна система могат да бъдат представени по следния начин. Условно се формира цялата интегрална система: централната нервна система - CNS, която включва главния и гръбначния мозък, и периферната нервна система - PNS, която включва множество нерви, излизащи от главния и гръбначния мозък. Кожата, ставите, връзките, мускулите, вътрешните органи и сетивните органи изпращат входни сигнали към ЦНС чрез PNS неврони. В същото време, изходящи сигнали от централната NS, периферната NS изпраща към мускулите. Като нагледен материал по-долу, по логически структуриран начин, е представена цялата човешка нервна система (схема).
Централна нервна система- основата на човешката нервна система, която се състои от неврони и техните процеси. Начало и характерна функцияЦентралната нервна система е осъществяването на рефлексни реакции с различна степен на сложност, които се наричат рефлекси. Долни и средни отдели на ЦНС - гръбначен мозък, медула, среден мозък, диенцефалон и малък мозък - контролна дейност отделни телаи телесни системи, осъществяват комуникация и взаимодействие между тях, осигуряват целостта на тялото и правилното му функциониране. Най-високият отдел на централната нервна система - кората на главния мозък и най-близките подкорови образувания - в по-голямата си част контролира комуникацията и взаимодействието на тялото като неразделна структура с външния свят.
Периферна нервна система- е условно разпределена част от нервната система, която се намира извън главния и гръбначния мозък. Включва нерви и плексуси на автономната нервна система, свързващи централната нервна система с органите на тялото. За разлика от ЦНС, ПНС не е защитена от кости и може да бъде обект на механични повреди. От своя страна самата периферна нервна система е разделена на соматична и вегетативна.
- соматична нервна система- част от човешката нервна система, която представлява комплекс от сензорни и двигателни нервни влакна, отговорни за възбуждането на мускулите, включително кожата и ставите. Тя също така управлява координацията на движенията на тялото и приемането и предаването на външни стимули. Тази система извършва действия, които човек контролира съзнателно.
- автономна нервна системаразделени на симпатикови и парасимпатикови. Симпатиковата нервна система управлява реакцията на опасност или стрес и може да предизвика повишаване на сърдечната честота, кръвното налягане и сензорна стимулация, наред с други неща, чрез повишаване на нивото на адреналин в кръвта. Парасимпатиковата нервна система от своя страна контролира състоянието на покой и регулира свиването на зеницата, забавяйки сърдечен ритъм, разширение кръвоносни съдовеи стимулиране на храносмилателната и пикочно-половата система.
По-горе можете да видите логично структурирана диаграма, която показва частите на човешката нервна система, в реда, съответстващ на горния материал.
Структурата и функциите на невроните
Всички движения и упражнения се контролират от нервната система. Основната структурна и функционална единица на нервната система (както централна, така и периферна) е невронът. неврониса възбудими клетки, които са способни да генерират и предават електрически импулси (потенциали на действие).
Структурата на нервната клетка: 1- клетъчно тяло; 2- дендрити; 3- клетъчно ядро; 4- миелинова обвивка; 5- аксон; 6- край на аксона; 7- синаптично удебеляване
Функционалната единица на нервно-мускулната система е двигателната единица, която се състои от двигателен неврон и мускулни влакна, инервирани от него. Всъщност работата на човешката нервна система на примера на процеса на мускулна инервация се извършва по следния начин.
Клетъчната мембрана на нерва и мускулни влакнае поляризиран, тоест има потенциална разлика в него. Вътре в клетката е висока концентрациякалиеви йони (K), а отвън - натриеви йони (Na). В покой потенциалната разлика между вътрешната и външната страна на клетъчната мембрана не води до електрически заряд. Тази дефинирана стойност е потенциалът на покой. Поради промени във външната среда на клетката, потенциалът на нейната мембрана постоянно се колебае и ако се повиши и клетката достигне своя електрически праг на възбуждане, има рязка промяна в електрическия заряд на мембраната и започва за провеждане на потенциал за действие по протежение на аксона към инервирания мускул. Между другото, в големи мускулни групи един двигателен нерв може да инервира до 2-3 хиляди мускулни влакна.
На диаграмата по-долу можете да видите пример за пътя, който изминава един нервен импулс от момента, в който възникне стимулът, до получаването на отговор на него във всяка отделна система.
Нервите са свързани помежду си чрез синапси, а с мускулите чрез нервно-мускулни връзки. Синапс- това е мястото на контакт между две нервни клетки и - процесът на предаване на електрически импулс от нерв към мускул.
синаптична връзка: 1- нервен импулс; 2- приемащ неврон; 3- клон на аксона; 4- синаптична плака; 5- синаптична цепнатина; 6 - невротрансмитерни молекули; 7- клетъчни рецептори; 8 - дендрит на приемащия неврон; 9- синаптични везикули
Невромускулен контакт: 1 - неврон; 2- нервно влакно; 3- нервно-мускулен контакт; 4- двигателен неврон; 5- мускул; 6- миофибрили
Така, както вече казахме, процесът физическа дейносткато цяло и в частност мускулната контракция се контролира напълно от нервната система.
Заключение
Днес научихме за целта, структурата и класификацията на човешката нервна система, както и как тя е свързана с неговата двигателна активност и как влияе върху работата на целия организъм като цяло. Тъй като нервната система участва в регулирането на дейността на всички органи и системи на човешкото тяло, включително и вероятно на първо място сърдечно-съдовата система, в следващата статия от поредицата за системите на човешкото тяло, ще преминем към неговото разглеждане.
Човешката нервна система е важна част от тялото, която е отговорна за много протичащи процеси. Болестите й се отразяват зле на състоянието на човека. Той регулира дейността и взаимодействието на всички системи и органи. При сегашния екологичен фон и постоянен стрес е необходимо да се обърне сериозно внимание на ежедневието и правилното храненеза да избегнете потенциални здравословни проблеми.
Главна информация
Нервната система засяга функционалното взаимодействие на всички човешки системи и органи, както и връзката на тялото с външния свят. нея структурна единицаНевронът е клетка със специфични процеси. Невронните вериги са изградени от тези елементи. Нервната система се дели на централна и периферна. Първият включва мозъка и гръбначния мозък, а вторият - всички нерви и нервни възли, простиращи се от тях.
соматична нервна система
Освен това нервната система е разделена на соматична и вегетативна. Соматичната система е отговорна за взаимодействието на тялото с външния свят, за способността за самостоятелно движение и за чувствителността, която се осигурява с помощта на сетивните органи и някои нервни окончания. Способността на човек да се движи се осигурява от контрола на скелетната и мускулната маса, който се осъществява с помощта на нервната система. Учените наричат тази система още животинска, тъй като само животните могат да се движат и имат чувствителност.
автономна нервна система
Тази система е отговорна за вътрешно състояниеорганизъм, т.е. за:
Вегетативната нервна система на човека от своя страна е разделена на симпатикова и парасимпатикова. Първият е отговорен за пулса, кръвно налягане, бронхи и др. Работата му се контролира от гръбначните центрове, от които излизат симпатиковите влакна, разположени в страничните рога. Парасимпатикът е отговорен за работата на пикочния мехур, ректума, половите органи и редица нервни окончания. Такава многофункционалност на системата се обяснява с факта, че нейната работа се извършва както с помощта на сакралната част на мозъка, така и чрез неговия ствол. Контролът на тези системи се осъществява от специфични вегетативни апарати, които се намират в мозъка.
Заболявания
Човешката нервна система е изключително податлива на външни влияния, има различни причини, които могат да причинят нейните заболявания. Най-често вегетативната система страда от времето, докато човек може да се почувства зле както в твърде горещо време, така и студена зима. Има редица характерни симптомиза такива заболявания. Например, човек става червен или бледо, пулсът се ускорява или започва прекомерно изпотяване. В допълнение, такива заболявания могат да бъдат придобити.
Как се проявяват тези заболявания?
Те могат да се развият поради травма на главата или експозиция на арсен, или трудни и опасни заразна болест. Такива заболявания могат да се развият и поради преумора, поради липса на витамини, с психични разстройстваили постоянен стрес.
Трябва да се внимава при опасни условия на труд, които също могат да повлияят на развитието на заболявания на вегетативната нервна система. В допълнение, такива заболявания могат да се маскират като други, някои от тях приличат на сърдечни заболявания.
Централна нервна система
Състои се от два елемента: гръбначния и главния мозък. Първият от тях прилича на шнур, леко сплескан в средата. При възрастен размерът му варира от 41 до 45 см, а теглото достига само 30 грама. Гръбначният мозък е изцяло заобиколен от мембрани, които се намират в специфичен канал. Дебелината на гръбначния мозък не се променя по цялата му дължина, с изключение на две места, които се наричат цервикално и лумбално удебеляване. Тук се образуват нервите на горните и долните крайници. Той е разделен на отдели като цервикален, лумбален, гръден и сакрален.
мозък
Той се намира в човешкия череп и е разделен на две части: лява и дясно полукълбо. В допълнение към тези части, багажникът и малкият мозък също са изолирани. Биолозите са успели да установят, че мозъкът на възрастен мъж е със 100 mg по-тежък от женския. Това се дължи единствено на факта, че всички части на тялото на по-силния пол са по-големи от женските по физически параметри поради еволюцията.
Мозъкът на плода започва активно да расте още преди раждането, в утробата. Спира развитието си едва когато човек навърши 20 години. Освен това в напреднала възраст, към края на живота, става малко по-лесно.
Секции на мозъка
Има пет основни части на мозъка:
В случай на травматично увреждане на мозъка, централната нервна система на човек може да бъде сериозно засегната и това е лошо за психическо състояниечовек. При такива нарушения пациентите могат да имат гласове в главите си, от които не е толкова лесно да се отърват.
Черупки на мозъка
Три вида мембрани покриват главния и гръбначния мозък:
- Твърдата обвивка покрива гръбначния мозък отвън. По форма много прилича на чанта. Той също така функционира като надкостница на черепа.
- Арахноидът е вещество, което практически се прилепва към твърдото вещество. Нито твърдо, нито арахноидна черупкане съдържат кръвоносни съдове.
- Pia mater е колекция от нерви и съдове, които хранят и двата мозъка.
Мозъчни функции
Това е много сложна част от тялото, от която зависи цялата човешка нервна система. Дори като се има предвид, че огромен брой учени изучават проблемите на мозъка, всички негови функции все още не са напълно проучени. Най-трудната мистерия за науката е изучаването на характеристиките зрителна система. Все още не е ясно как и с какви части на мозъка имаме способността да виждаме. Хората, далеч от науката, погрешно смятат, че това се случва само с помощта на очите, но това абсолютно не е така.
Учените, участващи в изследването на този въпрос, смятат, че очите възприемат само сигналите, които изпраща Светъти на свой ред ги предава на мозъка. Получавайки сигнал, той създава визуална картина, тоест всъщност виждаме това, което мозъкът ни показва. По същия начин се случва и със слуха, всъщност ухото възприема само звуковите сигнали, получени през мозъка.
Заключение
Болестите са в момента вегетативна системамного често срещано сред по-младото поколение. Това се дължи на много фактори, като например лошо състояние заобикаляща среда, грешен режимден или нередовно и нездравословно хранене. За да избегнете подобни проблеми, се препоръчва внимателно да следите графика си, да избягвате различни стресове и преумора. В края на краищата здравето на централната нервна система е отговорно за състоянието на целия организъм, в противен случай такива проблеми могат да предизвикат сериозни смущения в работата на други важни органи.
С еволюционното усложняване на многоклетъчните организми, функционалната специализация на клетките, възниква необходимостта от регулиране и координиране на жизнените процеси на надклетъчно, тъканно, органно, системно и организмово ниво. Тези нови регулаторни механизми и системи трябва да се появят заедно със запазването и усложняването на механизмите за регулиране на функциите на отделните клетки с помощта на сигнални молекули. Адаптирането на многоклетъчните организми към промените в средата на съществуване може да се извърши при условие, че новите регулаторни механизми ще могат да осигурят бързи, адекватни, целенасочени реакции. Тези механизми трябва да могат да запомнят и извличат от апарата за памет информация за предишни ефекти върху тялото, както и да имат други свойства, които осигуряват ефективна адаптивна дейност на тялото. Те бяха механизмите на нервната система, които се появиха в сложни, високо организирани организми.
Нервна системае набор от специални структури, които обединяват и координират дейността на всички органи и системи на тялото в постоянно взаимодействие с външната среда.
Централната нервна система включва главния и гръбначния мозък. Мозъкът се подразделя на заден мозък (и мост), ретикуларна формация, подкорови ядра,. Форма на телата сива материяЦНС и техните процеси (аксони и дендрити) са бяло вещество.
Обща характеристика на нервната система
Една от функциите на нервната система е възприятиеразлични сигнали (стимули) от външната и вътрешната среда на тялото. Спомнете си, че всяка клетка може да възприема различни сигнали от средата на съществуване с помощта на специализирани клетъчни рецептори. Те обаче не са адаптирани към възприемането на редица жизненоважни сигнали и не могат незабавно да предават информация на други клетки, които изпълняват функцията на регулатори на интегрални адекватни реакции на тялото към действието на стимули.
Въздействието на стимулите се възприема от специализирани сетивни рецептори. Примери за такива стимули могат да бъдат светлинни кванти, звуци, топлина, студ, механични ефекти (гравитация, промяна на налягането, вибрация, ускорение, компресия, разтягане), както и сигнали сложна природа(цвят, сложни звуци, дума).
За да се оцени биологичното значение на възприеманите сигнали и да се организира адекватен отговор към тях в рецепторите на нервната система, се извършва тяхната трансформация - кодиранев универсална форма на сигнали, разбираеми за нервната система - в нервни импулси, холдинг (прехвърлен)които по дължината на нервните влакна и пътищата към нервните центрове са необходими за тяхното анализ.
Сигналите и резултатите от техния анализ се използват от нервната система за организация за реагиранепромени във външната или вътрешната среда, регулиранеИ координацияфункции на клетките и надклетъчните структури на тялото. Такива реакции се осъществяват от ефекторни органи. Най-често срещаните варианти на отговор на влияния са двигателни (моторни) реакции на скелетните или гладките мускули, промени в секрецията на епителни (екзокринни, ендокринни) клетки, инициирани от нервната система. Като участва пряко във формирането на реакциите към промените в околната среда, нервната система изпълнява функциите регулиране на хомеостазата,осигурете функционално взаимодействиеоргани и тъкани и техните интеграцияв едно цяло тяло.
Благодарение на нервната система се осъществява адекватно взаимодействие на организма с околната среда не само чрез организирането на реакции от ефекторни системи, но и чрез собствените му психични реакции - емоции, мотивации, съзнание, мислене, памет, висши когнитивни и творчески процеси.
Нервната система е разделена на централна (главен и гръбначен мозък) и периферна - нервни клетки и влакна извън кухината. черепи гръбначния канал. Човешкият мозък съдържа над 100 милиарда нервни клетки. (неврони).В централната нервна система се образуват натрупвания на нервни клетки, които изпълняват или контролират същите функции нервни центрове.Структурите на мозъка, представени от телата на невроните, образуват сивото вещество на ЦНС, а процесите на тези клетки, обединявайки се в пътища, образуват бялото вещество. В допълнение, структурната част на ЦНС е глиалните клетки, които се образуват невроглия.Броят на глиалните клетки е около 10 пъти по-голям от броя на невроните и тези клетки съставляват по-голямата част от масата на централната нервна система.
Според характеристиките на изпълняваните функции и структурата нервната система се разделя на соматична и автономна (вегетативна). Соматичните структури включват структурите на нервната система, които осигуряват възприемането на сензорни сигнали главно от външната среда чрез сетивните органи и контролират работата на набраздените (скелетни) мускули. Вегетативната (вегетативна) нервна система включва структури, които осигуряват възприемането на сигнали главно от вътрешната среда на тялото, регулират работата на сърцето, други вътрешни органи, гладката мускулатура, екзокринните и част от ендокринните жлези.
В централната нервна система е обичайно да се разграничават структури, разположени на различни нива, които се характеризират със специфични функции и роля в регулирането на жизнените процеси. Сред тях са базалните ядра, структурите на мозъчния ствол, гръбначния мозък, периферната нервна система.
Структурата на нервната система
Нервната система се дели на централна и периферна. Централната нервна система (ЦНС) включва главния и гръбначния мозък, а периферната нервна система включва нервите, простиращи се от централната нервна система до различни органи.
Ориз. 1. Устройството на нервната система
Ориз. 2. Функционално разделение на нервната система
Значението на нервната система:
- обединява органите и системите на тялото в едно цяло;
- регулира работата на всички органи и системи на тялото;
- осъществява връзката на организма с външната среда и адаптирането му към условията на околната среда;
- формира основата умствена дейност: реч, мислене, социално поведение.
Устройство на нервната система
Структурна и физиологична единица на нервната система е - (фиг. 3). Състои се от тяло (сома), процеси (дендрити) и аксон. Дендритите силно се разклоняват и образуват много синапси с други клетки, което определя водещата им роля при възприемането на информация от неврона. Аксонът започва от тялото на клетката с хълма на аксона, който е генератор на нервен импулс, който след това се пренася по аксона до други клетки. Мембраната на аксона в синапса съдържа специфични рецептори, които могат да реагират на различни медиатори или невромодулатори. Следователно, процесът на освобождаване на медиатор от пресинаптичните окончания може да бъде повлиян от други неврони. Също така крайната мембрана съдържа голям брой калциеви канали, през които калциевите йони навлизат в окончанието, когато то се възбуди и активират освобождаването на медиатора.
Ориз. 3. Схема на неврон (според I.F. Иванов): а - структура на неврон: 7 - тяло (перикарион); 2 - сърцевина; 3 - дендрити; 4.6 - неврити; 5.8 - миелинова обвивка; 7- обезпечение; 9 - прихващане на възел; 10 - ядрото на леммоцита; единадесет - нервни окончания; б — видове нервни клетки: I — еднополюсен; II - многополюсен; III - биполярно; 1 - неврит; 2 - дендрит
Обикновено в невроните потенциалът за действие възниква в областта на мембраната на хълма на аксона, чиято възбудимост е 2 пъти по-висока от възбудимостта на други области. Оттук възбуждането се разпространява по аксона и тялото на клетката.
Аксоните, в допълнение към функцията за провеждане на възбуждане, служат като канали за транспорт различни вещества. Протеини и медиатори, синтезирани в клетъчното тяло, органели и други вещества, могат да се движат по аксона до неговия край. Това движение на веществата се нарича аксон транспорт.Има два вида му - бърз и бавен аксонен транспорт.
Всеки неврон в централната нервна система изпълнява три физиологични роли: възприема нервни импулси от рецептори или други неврони; генерира собствени импулси; провежда възбуждане към друг неврон или орган.
от функционална стойностневроните се разделят на три групи: чувствителни (сензорни, рецепторни); интеркаларен (асоциативен); двигател (ефектор, двигател).
В допълнение към невроните в централната нервна система има глиални клетки,заемащи половината от обема на мозъка. Периферните аксони също са заобиколени от обвивка от глиални клетки - лемоцити (клетки на Шван). Невроните и глиалните клетки са разделени от междуклетъчни цепнатини, които комуникират помежду си и образуват изпълнено с течност междуклетъчно пространство от неврони и глия. Чрез това пространство се извършва обмен на вещества между нервните и глиалните клетки.
Невроглиалните клетки изпълняват много функции: поддържаща, защитна и трофична роля за невроните; поддържат определена концентрация на калциеви и калиеви йони в междуклетъчното пространство; унищожават невротрансмитери и други биологично активни вещества.
Функции на централната нервна система
Централната нервна система изпълнява няколко функции.
Интегративен:Тялото на животните и човека е сложна високоорганизирана система, състояща се от функционално свързани помежду си клетки, тъкани, органи и техните системи. Тази връзка, обединяването на различните компоненти на тялото в едно цяло (интеграция), тяхното координирано функциониране се осигурява от централната нервна система.
Координиране:функциите на различните органи и системи на тялото трябва да протичат координирано, тъй като само с този начин на живот е възможно да се поддържа постоянството на вътрешната среда, както и успешно да се адаптира към променящите се условия на околната среда. Координацията на дейността на елементите, изграждащи тялото, се осъществява от централната нервна система.
Регулаторни:централната нервна система регулира всички процеси, протичащи в тялото, следователно с нейно участие настъпват най-адекватните промени в работата на различни органи, насочени към осигуряване на една или друга негова дейност.
Трофичен:централната нервна система регулира трофизма, интензивността метаболитни процесив тъканите на тялото, което е в основата на формирането на реакции, адекватни на протичащите промени във вътрешната и външната среда.
Адаптивен:централната нервна система комуникира тялото с външната среда, като анализира и синтезира различна информация, постъпваща към нея от сетивните системи. Това дава възможност за преструктуриране на дейността на различни органи и системи в съответствие с промените в околната среда. Той изпълнява функциите на регулатор на поведението, необходимо в конкретни условия на съществуване. Това осигурява адекватна адаптация към околния свят.
Формиране на ненасочено поведение:централната нервна система формира определено поведение на животното в съответствие с доминиращата нужда.
Рефлекторна регулация на нервната дейност
Адаптирането на жизнените процеси на организма, неговите системи, органи, тъкани към променящите се условия на околната среда се нарича регулиране. Регулацията, осъществявана съвместно от нервната и хормоналната система, се нарича неврохормонална регулация. Благодарение на нервната система тялото извършва своята дейност на принципа на рефлекса.
Основният механизъм на дейността на централната нервна система е реакцията на тялото към действието на стимула, осъществявана с участието на централната нервна система и насочена към постигане на полезен резултат.
Рефлекс в превод от латинскиозначава "отражение". Терминът "рефлекс" е предложен за първи път от чешкия изследовател I.G. Прохаска, който развива учението за отразяващите действия. По-нататъшното развитие на рефлексната теория е свързано с името на I.M. Сеченов. Той вярваше, че всичко несъзнателно и съзнателно се осъществява от типа на рефлекса. Но тогава нямаше методи обективна оценкамозъчна дейност, която би могла да потвърди това предположение. По-късно обективен метод за оценка на мозъчната активност е разработен от академик I.P. Павлов и той получи името на метода на условните рефлекси. Използвайки този метод, ученият доказа, че в основата на висшата нервна дейност на животните и хората са условните рефлекси, които се формират на базата на безусловни рефлексичрез образуване на временни облигации. Академик П.К. Анохин показа, че цялото разнообразие от животински и човешки дейности се извършва въз основа на концепцията за функционални системи.
Морфологичната основа на рефлекса е , състоящ се от няколко нервни структури, което осигурява изпълнението на рефлекса.
Три вида неврони участват в образуването на рефлексна дъга: рецепторни (чувствителни), междинни (интеркаларни), моторни (ефекторни) (фиг. 6.2). Те са комбинирани в невронни вериги.
Ориз. 4. Схема на регулация по рефлексния принцип. Рефлексна дъга: 1 - рецептор; 2 - аферентен път; 3 - нервен център; 4 - еферентен път; 5 - работно тяло (всеки орган на тялото); MN, двигателен неврон; М - мускул; KN — команден неврон; SN — сензорен неврон, ModN — модулиращ неврон
Дендритът на рецепторния неврон контактува с рецептора, неговият аксон отива в ЦНС и взаимодейства с интеркаларния неврон. От интеркаларния неврон аксонът отива към ефекторния неврон, а неговият аксон отива в периферията към изпълнителния орган. Така се образува рефлексна дъга.
Рецепторните неврони са разположени по периферията и вътре вътрешни органи, а интеркаларните и двигателните са в централната нервна система.
В рефлексната дъга се разграничават пет връзки: рецептор, аферентна (или центростремителна) пътека, нервен център, еферентна (или центробежен) път и работен орган (или ефектор).
Рецепторът е специализирано образувание, което възприема дразненето. Рецепторът се състои от специализирани високочувствителни клетки.
Аферентната връзка на дъгата е рецепторен неврон и провежда възбуждане от рецептора към нервния център.
Нервният център се формира от голям брой интеркаларни и моторни неврони.
Тази връзка на рефлексната дъга се състои от набор от неврони, разположени в различни отделиЦНС. Нервният център получава импулси от рецептори по аферентния път, анализира и синтезира тази информация и след това предава генерираната програма за действие по еферентните влакна към периферния изпълнителен орган. И работният орган извършва характерната си дейност (мускулът се свива, жлезата отделя секрет и т.н.).
Специална връзка на обратната аферентация възприема параметрите на действието, извършвано от работния орган, и предава тази информация на нервния център. Нервният център е акцептор на действието на обратната аферентна връзка и получава информация от работния орган за извършеното действие.
Времето от началото на действието на дразнителя върху рецептора до появата на отговор се нарича рефлексно време.
Всички рефлекси при животните и хората се делят на безусловни и условни.
Безусловни рефлекси -вродени, наследствени реакции. Безусловните рефлекси се осъществяват чрез вече формирани в тялото рефлексни дъги. Безусловните рефлекси са видоспецифични, т.е. общи за всички животни от този вид. Те са постоянни през целия живот и възникват в отговор на адекватна стимулация на рецепторите. Безусловните рефлекси се класифицират според биологично значение: храна, отбранителна, сексуална, двигателна, ориентация. Според местоположението на рецепторите тези рефлекси се делят на екстероцептивни (температурни, тактилни, зрителни, слухови, вкусови и др.), интероцептивни (съдови, сърдечни, стомашни, чревни и др.) и проприоцептивни (мускулни, сухожилни, и т.н.). По естеството на отговора - на моторни, секреторни и др. Чрез намиране на нервните центрове, през които се осъществява рефлексът - на гръбначния, булбарния, мезенцефалния.
Условни рефлекси - рефлекси, придобити от организма в хода на неговия индивидуален живот. Условните рефлекси се осъществяват чрез новообразувани рефлексни дъги на базата на рефлексни дъги на безусловни рефлекси с образуването на временна връзка между тях в кората на главния мозък.
Рефлексите в тялото се осъществяват с участието на жлезите вътрешна секрецияи хормони.
В основата съвременни идеиО рефлекторна дейносторганизъм е концепцията за полезен адаптивен резултат, за постигането на който се изпълнява всеки рефлекс. Информацията за постигането на полезен адаптивен резултат постъпва в централната нервна система чрез връзката обратна връзкапод формата на обратна аферентация, която е задължителен компонент на рефлексната дейност. Принципът на обратната аферентация в рефлексната дейност е разработен от П. К. Анохин и се основава на факта, че структурната основа на рефлекса не е рефлексна дъга, а рефлексен пръстен, който включва следните връзки: рецептор, аферентен нервен път, нерв център, еферентен нервен път, работен орган, обратна аферентация.
Когато някоя връзка на рефлексния пръстен е изключена, рефлексът изчезва. Следователно целостта на всички връзки е необходима за изпълнението на рефлекса.
Свойства на нервните центрове
Нервните центрове имат редица характерни функционални свойства.
Възбуждането в нервните центрове се разпространява едностранно от рецептора към ефектора, което се свързва с възможността за провеждане на възбуждане само от пресинаптичната мембрана към постсинаптичната.
Възбуждането в нервните центрове се извършва по-бавно, отколкото по протежение на нервните влакна, в резултат на забавяне на провеждането на възбуждане през синапсите.
В нервните центрове може да се получи сумиране на възбуждания.
Има два основни начина на сумиране: времеви и пространствени. При временно сумираненяколко възбуждащи импулса идват към неврона през един синапс, сумират се и генерират потенциал за действие в него, и пространствено сумиранесе проявява в случай на получаване на импулси към един неврон през различни синапси.
При тях ритъмът на възбуждане се трансформира, т.е. намаляване или увеличаване на броя на импулсите на възбуждане, напускащи нервния център, в сравнение с броя на импулсите, идващи към него.
Нервните центрове са много чувствителни към липсата на кислород и действието на различни химикали.
Нервните центрове, за разлика от нервните влакна, са способни на бърза умора. Синаптичната умора при продължително активиране на центъра се изразява в намаляване на броя на постсинаптичните потенциали. Това се дължи на консумацията на медиатора и натрупването на метаболити, които подкисляват околната среда.
Нервните центрове са в състояние постоянен тон, поради непрекъснатото протичане на определен брой импулси от рецепторите.
Нервните центрове се характеризират с пластичност - способност да увеличават своите функционалност. Това свойство може да се дължи на синаптично улеснение - подобрена проводимост в синапсите след кратко стимулиране на аферентните пътища. При често използване на синапси се ускорява синтеза на рецептори и медиатор.
Заедно с възбуждането в нервния център протичат инхибиторни процеси.
Координационна дейност на ЦНС и нейните принципи
Една от важните функции на централната нервна система е координационната функция, която се нарича още координационни дейностиЦНС. Това се разбира като регулиране на разпределението на възбуждането и инхибирането в невронните структури, както и взаимодействието между нервните центрове, които осигуряват ефективното осъществяване на рефлексни и доброволни реакции.
Пример за координационната дейност на централната нервна система може да бъде реципрочната връзка между центровете на дишане и преглъщане, когато по време на преглъщане центърът на дишането се инхибира, епиглотисът затваря входа на ларинкса и предотвратява навлизането в Въздушни пътищахрана или течност. Координационната функция на централната нервна система е фундаментално важна за изпълнението на сложни движения, извършвани с участието на много мускули. Примери за такива движения могат да бъдат артикулацията на речта, актът на преглъщане, гимнастическите движения, които изискват координирано свиване и отпускане на много мускули.
Принципи на координационни дейности
- Реципрочност - взаимно инхибиране на антагонистични групи от неврони (флексорни и екстензорни мотоневрони)
- Краен неврон - активиране на еферентен неврон от различни рецептивни полета и конкуренция между различни аферентни импулси за даден двигателен неврон
- Превключване - процесът на прехвърляне на активност от един нервен център към антагонистичния нервен център
- Индукция - промяна на възбуждането чрез инхибиране или обратно
- Обратната връзка е механизъм, който осигурява необходимостта от сигнализиране от рецепторите изпълнителни организа успешното изпълнение на функцията
- Доминиращ - устойчив доминиращ фокус на възбуждане в централната нервна система, подчиняващ функциите на други нервни центрове.
Координационната дейност на централната нервна система се основава на редица принципи.
Принцип на конвергенциясе реализира в конвергентни вериги от неврони, в които аксоните на редица други се събират или се събират на един от тях (обикновено еферентен). Конвергенцията гарантира, че един и същ неврон получава сигнали от различни нервни центрове или рецептори с различни модалности (различни сетивни органи). Въз основа на конвергенцията различни стимули могат да предизвикат един и същи тип реакция. Например рефлексът на кучето пазач (въртене на очите и главата - бдителност) може да бъде причинен от светлинни, звукови и тактилни влияния.
Принципът на общ краен пътследва от принципа на конвергенцията и е близък по същество. Разбира се като възможност за осъществяване на същата реакция, предизвикана от крайния еферентен неврон в йерархичната нервна верига, към която се събират аксоните на много други нервни клетки. Пример за класически краен път са моторните неврони на предните рога на гръбначния мозък или моторните ядра. черепномозъчни нерви, които директно инервират мускулите с техните аксони. Същата двигателна реакция (например флексия на ръката) може да бъде предизвикана от получаването на импулси към тези неврони от пирамидални неврони на първичната моторна кора, неврони на редица двигателни центрове на мозъчния ствол, интерневрони на гръбначния мозък , аксони на сензорни неврони на гръбначните ганглии в отговор на действието на сигнали, възприемани от различни сетивни органи (на светлина, звук, гравитация, болка или механични ефекти).
Принцип на дивергенциятареализирани в дивергентни вериги от неврони, в които един от невроните има разклонен аксон и всеки от клоновете образува синапс с другия нервна клетка. Тези вериги изпълняват функциите на едновременно предаване на сигнали от един неврон към много други неврони. Поради различни връзки, сигналите са широко разпространени (облъчени) и много центрове, разположени на различни нива на ЦНС, бързо се включват в отговора.
Принципът на обратната връзка (обратна аферентация)се състои във възможността за предаване на информация за протичащата реакция (например за движение от мускулните проприорецептори) обратно към нервния център, който я е задействал, чрез аферентни влакна. Благодарение на обратната връзка се образува затворена невронна верига (верига), чрез която е възможно да се контролира хода на реакцията, да се регулира силата, продължителността и други параметри на реакцията, ако не са били изпълнени.
Участието на обратната връзка може да се разгледа на примера на изпълнението на флексионния рефлекс, причинен от механично въздействие върху кожните рецептори (фиг. 5). При рефлексно свиване на флексорния мускул се променя активността на проприорецепторите и честотата на изпращане на нервни импулси по аферентните влакна към а-мотоневроните на гръбначния мозък, които инервират този мускул. В резултат на това се образува затворен контролен контур, в който ролята на канал за обратна връзка се играе от аферентни влакна, които предават информация за съкращението към нервните центрове от мускулните рецептори, а ролята на канал за директна комуникация се играе от еферентните влакна на моторните неврони, отиващи към мускулите. По този начин нервният център (неговите моторни неврони) получава информация за промяната в състоянието на мускула, причинена от предаването на импулси по двигателните влакна. Благодарение на обратната връзка се образува един вид регулаторен нервен пръстен. Поради това някои автори предпочитат да използват термина "рефлексен пръстен" вместо термина "рефлексна дъга".
Наличието на обратна връзка е важно в механизмите на регулиране на кръвообращението, дишането, телесната температура, поведенческите и други реакции на тялото и се обсъжда допълнително в съответните раздели.
Ориз. 5. Схема на обратна връзка в невронните вериги на най-простите рефлекси
Принципът на реципрочните отношениясе осъществява във взаимодействието между нервните центрове-антагонисти. Например между група двигателни неврони, които контролират огъването на ръката и група моторни неврони, които контролират разгъването на ръката. Поради реципрочни връзки, възбуждането на невроните в един от антагонистичните центрове е придружено от инхибиране на другия. В дадения пример реципрочната връзка между центровете на флексия и екстензия ще се прояви чрез факта, че по време на свиването на мускулите флексори на ръката ще настъпи еквивалентно отпускане на мускулите екстензори и обратно, което осигурява плавна флексия и разгъващи движения на ръката. Реципрочните отношения се осъществяват поради активирането на инхибиторни интернейрони от невроните на възбудения център, чиито аксони образуват инхибиторни синапси върху невроните на антагонистичния център.
Доминиращ принципсе реализира и въз основа на характеристиките на взаимодействието между нервните центрове. Невроните на доминиращия, най-активен център (фокус на възбуждане) имат постоянна висока активност и потискат възбуждането в други нервни центрове, подлагайки ги на тяхното влияние. Освен това невроните на доминиращия център привличат аферентни нервни импулси, адресирани до други центрове, и повишават тяхната активност поради получаването на тези импулси. Доминиращият център може да бъде в състояние на възбуда дълго време без признаци на умора.
Пример за състояние, причинено от наличието на доминиращ фокус на възбуждане в централната нервна система, е състоянието след важно събитие, преживяно от човек, когато всичките му мисли и действия по някакъв начин са свързани с това събитие.
Доминиращи свойства
- Свръхвъзбудимост
- Устойчивост на възбудата
- Инерция на възбуждане
- Възможност за потискане на субдоминантни огнища
- Способност за сумиране на възбуди
Разгледаните принципи на координация могат да се използват в зависимост от процесите, координирани от ЦНС, поотделно или заедно в различни комбинации.