ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

· Строение нервной системы. Нейрон. Нервы и нервные волокна

· Физиологические свойства нервной ткани

· Координация нервных процессов

· Особенности нервных процессов у детей и подростков

Нервная система является основной регулирующей и координирующей системой организма. Она быстро и точно передает информацию ко всем органам и системам, обеспечивает функционирование организма как единого целого, его взаимодействие с внешнем средой.

В нервной системе происходит прием и анализ разнообразных сигналов из окружающей среды и внутренних органов, формируются ответные реакции на эти сигналы. С деятельностью высших отделов нервной системы связано осуществление психических функций: осознание сигналов окружающего мира, их запоминание, принятие решения и организация целенаправленного поведения, абстрактное мышление и речь.

3.1. Общий план строения нервной системы

Нервная система в структурном и функциональном отношении делится на центральную и периферическую (рис. 1). Центральная нервная система (ЦНС) — это совокупность нервных образований спинного и головного мозга, обеспечивающих восприятие, обработку, передачу, хранение и воспроизведение информации с целью адекватной реакции организма на изменения окружающей среды, организации оптимального функционирования органов, систем и организма в целом.

Центральная нервная система человека представлена спинным, продолговатым, средним, промежуточным мозгом, мозжечком, базальными ганглиями (нервными узлами) и корой головного мозга. Каждая из этих структур имеет морфологическую и функциональную специфику. Но наряду с этим у всех структур нервной системы есть ряд общих свойств и функций, к которым относятся: нейронное строение, наличие множества синаптических контактов между нейронами; образование центров, ответственных за осуществление специфических функций; множественность прямых и обратных связей между нервными центрами и между нейронами внутри центров; способность нейронов к восприятию, обработке, передаче, хранению информации; преобладание числа нейронов для ввода информации наш числом нейронов, выносящих информацию из ЦНС; способность к параллельной обработке разной информации; способность к саморегуляции; функционирование на основе рефлекторного принципа.

Рис. 1. Нервная система человека:

/ — головной мозг; 2 — спинной мозг; 3 — периферическая нервная система

Периферическая часть нервной систе­мы состоит из нервов, т. е. пучков нервных волокон, покрытых соединительнотканной оболочкой, выходящих за пределы голов­ного и спинного мозга и направляющихся к различным органам тела, а также нервных узлов - скоплений нервных клеток вне спинного и головного мозга.

В зависимости от строения перифери­ческих структур различают соматический и вегетативный отделы нервной системы. Первый контролирует сокращения попереч­но-полосатой мускулатуры и в конечном итоге - движения, обеспечивает чувстви­тельность нашего тела, второй осуществляет регуляцию деятельности внутренних орга­нов и обмена веществ в соответствии с теку­щими потребностями организма. 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 и многие другие процессы. Большинство внутренних органов об­ладает двойной иннервацией: к каждому из них подходят два нерва — симпатический и парасимпатический, эффекты которых про­тивоположны (рис. 2).

Рис. 2. Схема вегетативной

нервной системы:

а — парасимпатическая часть;

б — симпатическая часть;

/ — глаз; 2 — слезная железа;

3 — дыхательные пути;

4 — подчелюстная железа;

5 — подъязычная же­леза;

6 — околоушная железа;

7 — сердце; 8 — трахея; 9—

пищевод, желудок;

10—печень; 11 — поджелудоч­ная

железа;

12 — тонкая кишка; 13 —

толстая киши;

14 — почка; 15 — мочевой

пузырь;

16 — матка.

Так, симпатический ускоряет и усиливает работу сердца, а симпатический (блуждающий) - тормозит, парасимпатический нерв вызывает сужение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим сужение века, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка. Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда требуется напряжение всех сил; парасимпатическая часть — система «отбоя», она способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. Раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мыш­цы восстанавливает ее работоспособность. Все это дало основание говорить об адап­тационно-трофической функции симпати­ческой нервной системы.

Все отделы вегетативной нервной системы подчинены высшим вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге. К центрам вегетативной нервной системы приходят импульсы от ретику­лярной формации ствола мозга, мозжечка, гипоталамуса, подкорковых ядер и коры больших полушарий.

Все отделы нервной системы анатомически и функционально представляют собой единое целое. Их основой являются нервные клетки - нейроны. Нервная ткань помимо нейронов включает клетки нейроглии, которые, окружая со всех сторон нейроны, выполняя для них опорную, питательную и изолирующую функции.

Нейрон. Нервы и нервные волокна.Нейрон - основная структурная и функциональная единица нервной системы, которая воспринимает раздражения, перерабатывает их и передает информацию к различным органам тела. Сложность функции нейрона обусловливает особенности его строения. Нейроны представляют собой клетки, разнообразные по форме, хотя по общему строению они не отличаются от любой другой клетки тела (рис.3).

Рис. 9. Строение нейрона: / — ядро; 2 — аксон; 3 — синапсы; 4 — дендриты;

5 — безмякотное волокно; 6 – миелиновая оболочка.

В них можно выделить клеточную мембрану, ядро, ядрышко, органоиды. Особенностью строения нейронов является большое число клеточных отростков и наличие в цитоплазме специфических образований: тигродного вещества или тигроидных глыбок, и нейрофибрилл (тонкие нити, состоящие из белковых молекул, участвующие в проведении импульсов возбуждения по нервной клетке). Тигроидное вещество содержит РНК, количество которой увеличивается до полового созревания, а затем находится на относительно постоянном уровне, если условия существования клеток остаются благоприятными. При экстремальных ситуациях содержание РНК в тигроидном веществе может уменьшаться, а сами глыбки полностью распадаются, что приводит к гибели нейрона.

Нейрон имеет два вида отростков. Длинный отросток - аксон расположен всегда в так называемой базальной части нейрона (см. прил. 6), его длина может достигать 1,5 м. Аксоны проводят возбуждение от тела нервной клетки к другим нейронам и исполнительным органам (мышцам, железам), являясь своеобразным «выходом». Конец аксона сильно ветвится, образуя контакты со многими сотнями клеток. У нейрона аксон всегда только один.

Дендриты - многочисленные короткие ветвящиеся отростки, расположенные в различных частях нервной клетки. На дендритах имеются отростки и шипики. Строение дендритов определяет их специализированную роль в восприятии поступающих сигналов. Ветвистость и наличие шипиков значительно увеличивают поверхность дендритов в сравнении с телом клетки и создают условия для расположения на них большого числа контактов с другими нервными клетками - синапсов. Количество синапсов на теле одного нейрона достигает 100 и более, а на дендритах одного нейрона – нескольких тысяч.

Синапс (рис.4) представлен двумя мембранами - пресинаптической и постсинаптической, между которыми имеется синаптическая щель размером не более 20 нм. Пресинаптическая мембрана находится на нервных окончаниях (окончаниях аксона), которые в центральной нервной системе имеют вид пуговок, колечек или бляшек. Постсинаптическая мембрана находится на теле или на дендритах нейрона, к которому передается нервный импульс.

Рис. 4. Строение синапса:

/ — митохондрия; 2 — синаптическая бляшка;

3—синаптические пузырьки; 4 — пресинаптическая мембрана;

5 — постсинаптическая мембрана; 6 — си­наптическая щель;

7 —рецепторы.

Возбуждение через синапсы передается химическим путем с помощью особого вещества – посредника, или медиатора. Чаще всего это ацетилхолин, адреналин и норадреналин. В центральной нервной системе наряду с возбудительными существуют тормозные синапсы, из синаптических бляшек которых освобождается тормозной медиатор – гамма-аминомасляная кислота и глицин. На каждой нервной клетке расположены и возбуждающие и тормозные синапсы, что обеспечивает разный характер ответа на пришедший сигнал.

Синаптический аппарат в ЦНС, особенно в ее высших отделах, формируется в течение длительного периода постнатального развития. Его формирование в большой мере определяется притоком внешней информации. На ранних этапах развития первыми созревают возбудительные синапсы, тормозные синапсы формируются позже, с их созреванием усложняются и совершенствуются процессы переработки информации.