Нервная клетка (нейрон, нейроцит)

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦОНИРОВАНИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

Нервная система регулирует процессы, происходящие в организме, согласуя их с насущными его потребностями. Выполняя эту роль, она уподобляется «министерству внутренних дел» организма. Наряду с тем нервная система вместе с органами чувств (сенсорные системы) ведает связями организма с внешним миром, исполняя обязанности «министерства иностранных дел». Выполнение этих функций возможно благодаря способности нервных элементов возбуждаться в ответ на раздражение (возбудимость) и передавать возникающие импульсы от одного отдела нервной системы к другому (проводимость).

Нервная система построена нервной тканью, но не только ею (рис 1). По ходу кровеносных сосудов в нервную систему проникают производные соединительной ткани. Нервная ткань состоит из специфических для нее нервных клеток, обладающих свойством возбудимости и проводимости, и клетками глии (глиоциты), выполняющими опорные и трофические функции.

Нервная клетка (нейрон, нейроцит)

- структурно-функциональная единица нервной системы. 0на может различаться по своей фор­ме и размерам в разных участках нервной системы, сохраняя общие для всех клеток черты строения. В клетке имеется тело (со всеми присущими клетке компонентами - ядром, нейроплазмой, цитоплазмой, митохондриями, рибосомами и т.п.) и двоякого рода отростки. Одни из них вытянуты в длину, достигая порой большой протяженности, -аксон (нейрит). Другие, древовидно ветвящиеся около тела клетки, - дендриты. Нервная клетка проводят возбуждение только в одной направлении - от дендритов к телу, от тела к аксону (рис. 2).

Аксон нервной клетки, контактируя с дендритами или телом другого нейрона, образует специальное приспособление для передачи импульса - синапс (в переводе с греч. - застежка). Подобно то­му как пуговица и петля в застежке существуют раздельно и вместе с тем взаимосвязаны, нейроны структурно не переходят друг в дру­га (как полагали в начале XX столетия), но функционально связанными механизмами передачи импульсов в синапсе.

В синапсе один нейрон отделяется от другого синаптической цепью, ограниченной двумя пластинами - пресинаптической и постсинаптической мембранами. Концевой отдел аксона, образуя синапс, расширяется. В этом расширении имеются в большом количестве пузырьки, наполненные медиатором - химическим веществом, за счет которого происходят электрохимические процессы в синаптической щели. Импульс, передающийся на аксон нервной клетки, достигая пресинаптической мембраны, вызывает разрушение пузырьков с высвобождением медиатора (в частности, ацетилхолина). Каждая нервная клетка имеет в среднем 10⁴ синапсов о другими нейронами. Это - место не только передачи импульсов, но и хранения информации («банк памяти») в виде молекул рибонуклеиновой кислоты - РНК.

При таком большом количестве соединений между нейронами, клетка может получать одновременно ряд импульсов, подвергаясь возбуждению. При этом более сильные импульсы могут подавлять бо­лее слабые, вызывая торможение. Если тормозящее воздействие оказываются на импульс до его прохождения через синаптическую щель, тоэто называется пресинаптическим торможением. Его производят ней­роны, оканчивающиеся синапсом на аксоне других нейронов. Постсинаптическое торможение возникает при воздействии импульса на тело или дендрит нейрона по отношению к импульсу меньшей интенсивности. Таким образом, подразделение нервных процессов на возбуждение и торможение условно. Природа их одинакова, различен результат. Более сильное возбуждение подавляет менее выраженное, приводя к торможению. Такое сочетание процессов необходимо в интересах жизнедеятельности организма и функционирования нервной системы. При наличии одновременно действующих сигналов и импульсов необходимо выделение главных, на которые организм реагирует, с исключением второстепенных, которые тормозятся. Механизмом реагирования организма на внешнее воздействие, осуществляемым при участии центральной нервной системы, служит рефлекс. Путь прохождения импульса от восприятия внешнего воздействия до реакции на него - двигательной или секреторной - представлен рефлекторной дугой.

Рефлекторная дуга

- цепь взаимосвязанных нейронов, в простей­шем случае двух- или трехзвенная. Первый нейрон (чувствительный, афферентный) своим периферическим окончанием (рецептором) воспринимает раздражение, преобразует его в нервный импульс и направ­ляет последний в центральную нервную систему. Здесь на том или ином уровне ЦНС происходит переключение на второй - вставочный нейрон. Разные рефлексы отличаются друг от друга уровнем переключения на 2-й нейрон; у одних это происходит в спинном мозгу, у других - в продолговатом мозгу или на иных уровнях. Если рефлекс завершается двигательной реакцией, вставочный нейрон направляет свой аксон для переключения на 3-й нейрон (двигательный, эффе­рентный - мотонейрон), тело которого располагается в составе дви­гательных ядер спинномозговых или черепных нервов - в спинном мозге или стволе мозга.

Если рефлекс заканчивается секреторной реакцией (слезоотде­лением, слюноотделением или выделением желудочного сока), вста­вочный нейрон оканчивается синапсом на клетках одного из ядер автономной (вегетативной) нервной системы.

Рефлексы могут быть врожденными (безусловными) и приобретенными (условными). Учение об условных рефлексах создано И.С. Пав­ловым, однако еще до него И.М.Сеченов предложил рассматривать процессы, совершающиеся в головном мозге, как имеющие рефлектор­ную природу. Безусловным рефлексом можно считать дыхательный: новорожденный, отдаленный от организма матери после пересечения пуповины, делает первый вдох, сокращая мышцы вдоха, приводя в действие ме­ханизмы легочного дыхания и газообмена. Таков же характер сосательного (при соприкосновении с сосанием материнской груди), слюноотделительного (при соприкосновении слизистой ротовой полости с пищей) и др. рефлексов, связанных с жизнеобеспечением.

Однако слюна выделяется в ротовую полость, а желудочный сок - в полость желудка не только при прямом воздействии пиши на органы пищеварительной системы, но и при дистантном воздействии - зрительном восприятии или даже мысленном образе процесса еды. Здесь играют роль условные рефлексы, возникающие при имевшем ряд повторений сочетании во времени безусловного раздражителя (вкусовые качества пищи и ее внешний облик).

Воспитание и обучение человека происходит через овладение им большим числом условных рефлексов. Недаром говорят, что люди учат­ся на своих ошибках. Маленький ребенок безрассудно «отважен», когда он протягивает руку к огню. Но испытав на себе ожог, он начинает относиться к огню достаточно осторожно.

Для человека существуют две системы сигналов: первая сигнальная система - объекты окружающего мира (огонь, звук, свет и т.п.), вторая сигнальная система - слово как закодированный образ этого мира. В пределах первой сигнальной системы у человека и животных выработка условных рефлексов требует подкрепления безусловным сигналом; только у человека условные рефлексы могут формироваться лишь в ответ на действие слова, безусловный сигнал теряет свою необходимость. Так маленькому ребенку можно объяснить, какую опасность таит непосредственное соприкосновение с огнем и рефлекс избегания этого воздействия окажется не менее устойчивым, чем после получения ожога.

Поведение человека представляет собой сочетание сложившееся последовательности реакций, поступков в виде динамического стереотипа и ломки этого стереотипа в нестандартных условиях, требующих творческого подхода. Человек формирует индивидуальный стиль своего поведения, индивидуальный стиль профессиональной, спортивной или учебной деятельности с учетом особенностей типа высшей нервной деятельности (нейродинамика), свойств темперамента (психодинамика), особенностей восприятия, памяти в т.п.

Учение о типах высшей нервной деятельности (ВНД) было соз­дано И.П. Павловым. При этом учитывалась сила нервных процессов, их уравновешенность и подвижность. Для собак (наиболее часто используемый объект лабораторных исследований И.П. Павловым и его учениками) были выделены четыре типа ВНД: сильный неуравновешенный, сильный уравновешенный подвижный, сильный уравновешенный инертный, слабый. Перенос этих наблюдений на человека требует осторожности. Однако, когда он с известными оговорками предпринимается, нет оснований считать обладание каким-либо типом ВНД «преимуществом», а иным типом - «недостатком» в жизни человека. На базе имеющегося типа человек формирует индивидуальный стиль по­ведения и деятельности. Например, при слабом типе человек выбирает такую форму профессиональной деятельности, которая насыщена монотонными двигательными операциями, требующими большой точности (например, сборка часов, работа на конвейере), выбор такого на­правления профессиональной деятельности человека сильного тела может оказаться неудачным.

Классификация нервной системы.

Учитывает топографический и функциональный принципы.

Топографически нервная система на центральную, (головной и спиной мозг) и периферическую (головные и спинномозговые нервы), функционально- на соматическую (иннервирует скелетную мускулатуру) и автономную, или вегетативную (иннервирует слизистые и их железы, внутренние органы; сердце и сосуды, обеспечивает трофическую иннервацию скелетных мышц).

Совмещая оба эти подхода, отметим представленность в центральной нервной системе центров как соматической, так я автономной (вегетативной) иннервации. Представление об «автономности» (т.е. независимости) какого-либо отдела нервной системы условно, так как все они подчиняются воздействию коры полушарий большого мозга.

В составе периферической нервной системы имеются как соматические, так и вегетативные нервы. При этом в спинномозговых в некоторых черепных нервах присутствуют вегетативные волокна пара­симпатической природы. Симпатические нервные волокна самостоятельны в своем ходе, они образует вокруг кровеносных сосудов нервные сплетения в виде «муфт». Подробнее это будет рассмотрено в даль­нейшем изложении.