Нервная система (НС) – это совокупность специальных структур, объединяющих и координирующих деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.
Функции нервной системы:
1. Координирует и регулирует деятельность всех органов и систем, обеспечивая функционирование организма как единого целого.
2. Осуществляет адаптацию организма к изменениям окружающей обстановки.
3. Осуществляет психическую деятельность, возникающую на основе физиологических процессов ощущения, восприятий и мышления.
Структурной и функциональной единицей НС является нейрон, или нервная клетка. Нейрон состоит из тела и отростков двух типов: коротких ветвящихся дендритов и длинного отростка — аксона. В теле нейрона протекают обменные процессы, вырабатывается энергия, необходимая для нормального функционирования нервной клетки. Дендриты – короткие, ветвящиеся, отростки, не выходящие за пределы ЦНС. По ним нервный импульс идет от рецепторов или других нейронов к телу клетки. Аксон – единственный длинный отросток нервной клетки, который выходит за пределы ЦНС и составляет периферическую нервную систему. Аксон покрыт миелиновой оболочкой, создающей оптимальные условия для проведения сигналов. Аксон, покрытый оболочками, называется нервным волокном. Аксон проводит, нервный импульс от тела клетки на периферию, т.е. от одного нейрона к другому или к рабочему органу.
Основные свойства нейронов – раздражимость и возбудимость.
Нервные клетки передают возбуждение к другой нервной клетке или рабочей клетке посредством синапса. Синапс образован двумя мембранами – пресинаптической и постсинаптической, между которыми находится синаптическая щель. Возбуждение через синапсы передается химическим путем с помощью медиаторов (ацетилхолин, адреналин и норадреналин).
Нервные волокна объединяются в нервы. Нервы, передающие возбуждение из ЦНС к рабочим органам, называются двигательными или центробежными нервами. Нервы, передающие возбуждение в ЦНС с рабочих органов называются чувствительными или центростремительными. Большинство нервов являются смешанными
Классификация нервной системы.
Структурно (топографически) нервную систему разделяют на центральный и периферический отделы.
Центральную нервную систему (ЦНС) образуют головной мозг и спинной. Серое вещество ЦНС образовано скоплением тел нейронов – нервные центры, а белое — их отростками.
Периферическая нервная система образована:
- нервами, которые отходят от головного и спинного мозга (12 пар черепно-мозговые нервы и 31 пара спинномозговые);
- нервными узлами — скоплениями нервных клеток вне спинного и головного мозга;
- нервными окончаниями.
Функционально, нервную систему разделяют на соматическую и вегетативную.
Соматическая НС обеспечивает чувствительность тела, иннервирует скелетные мышцы, анализаторы.
Вегетативная (автономная) НС регулирует деятельность внутренних органов и вегетативные функции организма (обмен веществ, дыхание, выделение и другие), иннервирует внутренние органы, железы, кровеносные сосуды (рис. 1). С деятельностью вегетативной нервной системы связаны рефлекторные реакции поддержания кровяного давления на относительно постоянном уровне, теплорегуляция, изменение частоты и силы сердечных сокращений при мышечной работе, многие другие процессы. Ее разделяют на две части, которые действуют противоположно: симпатическую и парасимпатическую.
Функция симпатической нервной системы – адаптационно-трофическая. Симпатическая часть вегетативной нервной системы, с помощью передающихся по ней импульсам, повышает интенсивность деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда требуется напряжение сил, стимулирует эмоциональное состояние, активацию процессов синтеза и защитных реакций, повышение энергообразования. В целом, обеспечивает значительное повышение работоспособности организма. К реакциям симпатической нервной системы относится усиление частоты сердечных сокращений, угнетение перистальтики кишечника, расширение бронхов и т.д.
Парасимпатическая нервная система восстанавливает запасы энергии в организме. К реакциям парасимпатической нервной системы относятся урежение частоты сердечных сокращений, расширение кровеносных сосудов кожи, усиление перистальтики кишечника, сужение бронхов и т.д.
Таким образом, эффекты симпатической и парасимпатической нервной системы противоположны друг другу, но в целом они поддерживают постоянство внутренней среды организма в зависимости от изменяющихся условий окружающей среды.
Рефлекс- основная форма нервной деятельности. Ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляющаяся при участии центральной нервной системы, называетсярефлексом.
По ряду признаков рефлексы могут быть разделены на группы
· По типу образования: условные и безусловные рефлексы
· По видам рецепторов: экстероцептивные (кожные, зрительные, слуховые, обонятельные), интероцептивные (с рецепторов внутренних органов) и проприоцептивные (с рецепторов мышц, сухожилий, суставов)
·
По эффекторам: соматические, или двигательные (рефлексы скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др.; вегетативные внутренних органов — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.
· По биологической значимости: оборонительные, или защитные, пищеварительные, половые, ориентировочные.
· По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг различают моносинаптические, дуги которых состоят из афферентного и эфферентного нейронов (например, коленный), и полисинаптические, дуги которых содержат также 1 или несколько промежуточных нейронов и имеют 2 или несколько синаптических переключений (например, флексорный).
· По характеру влияний на деятельность эффектора: возбудительные — вызывающими и усиливающими (облегчающими) его деятельность, тормозные — ослабляющими и подавляющими её (например, рефлекторное учащение сердечного ритма симпатическим нервом и урежение его или остановка сердца — блуждающим).
По анатомическому расположению центральной части рефлекторных дуг различают спинальные рефлексы и рефлексы головного мозга. В осуществлении спинальных рефлексов участвуют нейроны, расположенные в спинном мозге. Пример простейшего спинального рефлекса — отдергивание руки от острой булавки. Рефлексы головного мозга осуществляются при участии нейронов головного мозга. Среди них различают бульбарные, осуществляемые при участии нейронов продолговатого мозга; мезэнцефальные — с участием нейронов среднего мозга; кортикальные — с участием нейронов коры больших полушарий головного мозга.
Безусловные рефлексы— наследственно передаваемые (врожденные) реакции организма, присущие всему виду. Выполняют защитную функцию, а также функцию поддержания гомеостаза (приспособления к условиям окружающей среды) .
Безусловные рефлексы — это наследуемая, неизменная реакция организма на внешние и внутренние сигналы, независимо от условий возникновения и протекания реакций. Безусловные рефлексы обеспечивают приспособление организма к неизменным условиям среды. Основные типы безусловных рефлексов: пищевые, защитные, ориентировочные, половые.
Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях.
Условные рефлексывозникают в ходе индивидуального развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга.
Рефлекторная дуга(нервная дуга) — путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса
Рефлекторная дуга состоит из шести компонентов: рецепторов, афферентного пути, рефлекторного центра, эфферентного пути, эффектора (рабочего органа), обратной связи.
Рефлекторные дуги могут быть двух видов:
1) простые – моносинаптические рефлекторные дуги (рефлекторная дуга сухожильного рефлекса), состоящие из 2 нейронов (рецепторного (афферентного) и эффекторного), между ними имеется 1 синапс;
2) сложные – полисинаптические рефлекторные дуги. В их состав входят 3 нейрона (их может быть и больше) – рецепторный, один или несколько вставочных и эффекторный.
Петля обратной связи устанавливает связь между реализованным результатом рефлекторной реакции и нервным центром, который выдает исполнительные команды. При помощи этого компонента происходит трансформация открытой рефлекторной дуги в закрытую.
Свойства нервных центров: одностороннее проведение возбуждения, замедление проведения возбуждения, трансформация ритма возбуждения, суммация возбуждения, низкая лабильность, утомляемость, высокая чувствительность к недостатку кислорода и к ряду нейротропных веществ, высокая пластичность, посттетаническая потенциация, доминанта, пространственное облегчение, окклюзия.
52вопрос
. ЦНС, принципы координационной деятельности. Головной и спинной мозг
Принципы координационной деятельности центральной нервной системы
1.Принцип иррадиации возбуждений.Нейроны разных центров связаны между собой вставочными нейронами, поэтому импульсы, поступающие при сильном и длительном раздражении рецепторов, могут вызвать возбуждение не только нейронов центра данного рефлекса, но и других нейронов. Например, если раздражать у спинальной лягушки одну из задних лапок, слабо сдавливая ее пинцетом, то она сокращается (оборонительный рефлекс), если раздражение усилить, то происходит сокращение обеих задних лапок и даже передних. Иррадиация возбуждения обеспечивает при сильных и биологически значимых раздражениях включение в ответную реакцию большего количества мотонейронов.
2.Принцип общего конечного пути.Импульсы, приходящие в ЦНС по разным афферентным волокнам, могут сходиться (конвергировать) к одним и тем же вставочным, или эфферентным, нейронам. Шеррингтон назвал это явление «принципом общего конечного пути». Один и тот же мотонейрон может возбуждаться импульсами, приходящими от различных рецепторов (зрительных, слуховых, тактильных), т.е. участвовать во многих рефлекторных реакциях (включаться в различные рефлекторные дуги). Так, например, мотонейроны, иннервирующие дыхательную мускулатуру, помимо обеспечения вдоха участвуют в таких рефлекторных реакциях, как чихание, кашель и др.
Принцип доминанты.Был открыт А.А.Ухтомским, который обнаружил, что раздражение афферентного нерва (или коркового центра), обычно ведущего к сокращению мышц конечностей нри переполнении у животного кишечника, вызывает акт дефекации. В данной ситуации рефлекторное возбуждение центра дефекации подавляет, тормозит двигательные центры, а центр дефекации начинает реагировать на посторонние для него сигналы. А.А.Ухтомский 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. В естественных условиях существования доминирующее возбуждение может охватывать целые системы рефлексов, в результате возникает пищевая, оборонительная, половая и другие формы деятельности
4.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 системы с ее работой. Связь выхода системы с ее входом с положительным коэффициентом усиления называется положительной обратной связью, а с отрицательным коэффициентом —отрицательной обратной связью. Положительная обратная связь в основном характерна для патологических ситуаций. Отрицательная обратная связь обеспечивает устойчивость системы (ее способность возвращаться к исходному состоянию после прекращения влияния возмущающих факторов). Различают быстрые (нервные) и медленные (гуморальные) обратные связи. Механизмы обратной связи обеспечивают поддержание всех констант гомеостаза. Например, сохранение нормального уровня кровяного давления осуществляется за счет изменения импульсной активности барорецепторов сосудистых рефлексогенных зон, которые изменяют тонус вагуса и вазомоторных симпатических нервов.
5.Принцип реципрокности.Он отражает характер отношений между центрами, ответственными за осуществление противоположных функций (вдоха и выдоха, сгибание и разгибание конечностей), и заключается в том, что нейроны одного центра, возбуждаясь, тормозят нейроны другого и наоборот.
6.Принцип субординации (соподчинения).Основная тенденция в эволюции нервной системы проявляется в сосредоточении функций регуляции и координации в высших отделах ЦНС —цефализацияфункций нервной системы. В ЦНС имеются иерархические взаимоотношения —высшим центром регуляции является кора больших полушарий, базальные ганглии, средний, продолговатый и спинной мозг подчиняются ее командам.
7.Принцип компенсации функций.ЦНС обладает огромной компенсаторной способностью, т.е. может восстанавливать некоторые функции даже после разрушения значительной части нейронов, образующих нервный центр (см. пластичность нервных центров). При повреждении отдельных центров их функции могут перейти к другим структурам мозга, что осуществляется при обязательном участии коры больших полушарий. У животных, которым после восстановления утраченных функций удаляли кору, вновь происходила их утрата.
Представляет собой нервный тяж, лежащий в образованном позвонками позвоночном канале. Тянется от затылочного отверстия до поясничного отдела позвоночника. Вверху переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается коническим заострением с концевой нитью.
Спинной мозг покрыт несколькими оболочками: твердой мозговой, паутинной и мягкой. Между паутинной и мягкой оболочками циркулирует спинномозговая жидкость - ликвор, окружающая спинной мозг и принимающая активное участие в обмене
Спинной мозг
Данный орган напоминает внешне цилиндр и находится глубоко в позвоночном столбе, обладает защитой в качестве костного образования. Сам орган расположен под оболочкой.
Он занимает 2/3 всей центральной НС и считается своеобразным проводником для нервного импульса. Информация от прикосновений, температурных изменений, давления, болевых ощущений проходит через него в головной мозг, а моторная функция и различные рефлексы идут из головного минуя спинной во все части тела.
Если взглянуть на спинной мозг в разрезе, то возможно обнаружить серое вещество, по форме похожее на мотылька либо букву «Н», покрытое белой пленкой. Часть из проводящих протоков начинаются внутри белого вещества, а оканчиваются в сером. Большое количество волокон, которые находятся в белой оболочке, обеспечивают взаимосвязь различных отделов серого вещества. Они находятся внутри спинного мозга
53 вопрос
Высшая нервная деятельность. Условные и безусловные рефлексы. Торможение условных рефлексов. Сенсорные системы.
од высшей нервной деятельностью понимают деятельность больших полушарий головного мозга и ядер ближайшей подкорки, обеспечивающей нормальные сложные взаимоотношения организма с окружающей средой. В отличие от высшей нервной деятельности низшая нервная деятельность осуществляется нижележащими отделами головного и спинного мозга и обеспечивает главным образом соотношение и интеграцию частей организма между собой.
Высшая нервная деятельность (ВНД) осуществляется совокупностью безусловных и условных рефлексов, высших психических функций и обеспечивает индивидуальное приспособление к изменяющимся условиям среды, т. е. обеспечивают адекватное поведение во внешнем мире. Впервые представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов мозга было высказано И. М. Сеченовым, который указывал, что все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения являются рефлекторными. Это было важнейшее материалистическое положение, которое позволило распространить рефлекторный принцип на психическую деятельность человека.
Отличия безусловных рефлексов от условных.
1. Безусловные реакции — это врожденные, наследственно передающиеся реакции, они формируются на основе наследственных факторов и большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения. Условные рефлексы — приобретенные реакции в процессе индивидуальной жизни.
2. Безусловные рефлексы являются видовыми, т. е. эти рефлексы свойственны всем представителям данного вида. Условные рефлексы — индивидуальные, у одних животных могут вырабатываться одни условные рефлексы, у других — другие.
3. Безусловные рефлексы постоянны, они сохраняются в течение всей жизни организма. Условные рефлексы непостоянны, они могут возникнуть, закрепиться и исчезнуть.
4. Безусловные рефлексы осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг). Условные рефлексы является преимущественно функцией высших отделов ЦНС — коры больших полушарий головного мозга.
5. Безусловные рефлексы всегда осуществляются в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле, т. е. они структурно закреплены. Условные рефлексы могут образовываться на любые раздражители, с любого рецептивного поля.
6. Безусловные рефлексы — это реакции на непосредственные раздражения (пища, находясь в полости рта, вызывает слюноотделение). Условный рефлекс — реакция на свойства (признаки) раздражителя (запах пищи, вид пищи вызывают слюноотделение). Условные реакции всегда носят сигнальный характер. Они сигнализируют о предстоящем действии раздражителя и организм встречает воздействие безусловного раздражителя, когда уже включены все ответные реакции, обеспечивающие уравновешивание организме факторами, вызывающими данный безусловный рефлекс. Так, например, пища, попадая в ротовую полость, встречает там слюну, выделившуюся условно-рефлекторно (на вид пищи, на ее запах); мышечная работа начинается, когда выработанные на нее условные рефлексы уже вызвали перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения и т. д. В этом проявляется высший приспособительный характер условных рефлексов.
7. Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных.
8. Условный рефлекс — это сложная многокомпонентная реакция.
9. Условные рефлексы могут быть выработаны в условиях жизни и в лабораторных условиях.
Безусловные рефлексы могут быть простыми и сложными. Сложные врожденные безусловно-рефлекторные реакции называются инстинктами.Их характерной особенностью является цепной характер реакций. Кроме реакций на внешние раздражители, мощными факторами, которые включают безусловно-рефлекторную систему реакций, являются внутренние гормональные и метаболические факторы.
Условный рефлекс — это многокомпонентная приспособительная реакция, имеющая сигнальный характер, осуществляемая высшими отделами ЦНС путем образования временных связей между сигнальным раздражителем и сигнализируемой реакцией.