Funkcije elemenata nervnog sistema. Ljudski centralni nervni sistem

Savremeno shvatanje strukture i funkcije CNS-a zasniva se na neuronska teorija, što je poseban slučaj ćelijske teorije. Neuralna teorija, koja smatra da je mozak rezultat funkcionalnog povezivanja pojedinačnih ćelijskih elemenata - neurona, postala je široko rasprostranjena i priznata početkom 20. stoljeća.

Od velikog značaja za njegovo prepoznavanje bile su studije španskog naučnika neurohistologa R. Cajala i engleskog fiziologa C. Sheringtona. Konačni dokaz o potpunoj strukturnoj izolaciji nervnih ćelija dobijen je pomoću elektronskog mikroskopa.

Naučnici su dokazali da je nervni sistem izgrađen od dvije vrste ćelija: nervozan i glial. Istovremeno, broj glijalnih ćelija je 8-9 puta veći od broja nervnih ćelija. Unatoč tome, nervne ćelije pružaju svu raznolikost procesa povezanih s prijenosom i obradom informacija.

Dakle, glavna strukturna i funkcionalna jedinica nervnog sistema je neuron(nervna ćelija, neurocit) (slika 1).

Fig.1. Nervne celije:

A - multipolarni neuron; 1 - neurit;

B - unipolarni neuron; 2 - dendrit

B - bipolarni neuron

Neuron se sastoji od tijelo(soma), koja sadrži različite unutarćelijske organele neophodne za život ćelije. Osim toga, svi procesi kemijske sinteze odvijaju se u tijelu neurona, odakle proizvodi te sinteze ulaze u različite procese koji se protežu iz tijela neurona. Tijelo neurona je prekriveno posebnom membranom - membrana. Ćelije potiču iz tijela procesi nervne ćelije - dendriti i aksoni. U većini slučajeva, dendriti su jako razgranati, zbog čega njihova ukupna površina znatno premašuje površinu tijela ćelije. Prema broju prisutnih procesa, neuroni se klasificiraju na sljedeći način:

1) bipolarni neuroni - imaju dva procesa;

2) multipolarni neuroni - imaju više od dva procesa;

3) unipolarni neuroni - imaju jedan dobro definisan proces.

Prema naučnicima, ljudski mozak se sastoji od 2,5 pomnoženog sa 10 na deseti stepen neurona. Ako izračunate ovaj broj, onda će se on praktično poklopiti s brojem koji određuje broj zvijezda u Galaksiji.

Glavna funkcionalna svrha procesa je osigurati širenje nervnih impulsa. Provođenje nervnog impulsa od tijela neurona do druge živčane stanice ili do radnog tkiva, organa se provodi duž aksona (neurita) (od grčkog aksona - osovina). Svaki neuron može imati samo jedan akson. Procesi koji provode nervne impulse do tijela neurona nazivaju se dendriti(od grčkog dendron, što znači drvo).

Treba napomenuti da je nervna stanica sposobna prenijeti nervni impuls samo u jednom smjeru - od dendrita kroz tijelo nervne ćelije do aksona i preko njega dalje do odredišta.

U skladu sa morfofunkcionalnim karakteristikama razlikuju se tri tipa neurona.

1. osjetljivo, receptor, ili aferentni neurona. Tijela ovih nervnih ćelija uvijek su smještena po cijelom mozgu ili kičmenoj moždini, u čvorovima (ganglijima) perifernog nervnog sistema. Jedan od procesa koji se proteže od tijela nervne ćelije prati na periferiju do jednog ili drugog organa i tamo završava osjetljivim završetkom - receptorom koji je u stanju transformirati energiju vanjskog utjecaja (iritacije) u nervni impuls. Drugi proces se šalje u CNS, kičmenu moždinu ili moždano stablo kao dio stražnjih korijena kičmenih živaca ili odgovarajućih kranijalnih nerava.

Prijem, tj. percepciju iritacije i početak širenja nervnog impulsa duž nervnih provodnika do centara, I.P. Pavlov pripisuje početku procesa analize.

2. Zatvaranje, interkalarni, asocijativni, ili kondukter, neuron. Ovaj neuron prenosi ekscitaciju s aferentnog (osjetljivog) neurona na eferentne. Suština ovog procesa je da se signal koji primi aferentni neuron prenese na eferentni neuron za izvršenje u obliku odgovora. I.P. Pavlov je ovu akciju definisao kao "fenomen nervnog zatvaranja". Zadnji (interkalarni) neuroni leže unutar CNS-a.

3. efektor, efferent (motor ili sekretorni) neuron. Tijela ovih neurona nalaze se u centralnom nervnom sistemu (ili na periferiji - u simpatičkim, parasimpatičkim čvorovima).

Neuroni u nervnom sistemu, dolazeći u kontakt jedan s drugim, formiraju lance duž kojih se prenose (kreću) nervni impulsi. Prijenos nervnog impulsa s jednog neurona na drugi odvija se na mjestima njihovih dodira i osigurava se posebnom vrstom formacija tzv. interneuronske sinapse. Sinapse se obično dijele na aksosomatske, kada završeci aksona jednog neurona stupaju u kontakt s tijelom drugog neurona, i aksodendritske, kada akson dolazi u kontakt sa dendritima drugog neurona. Pojedinačne nervne ćelije formiraju do 2000 sinapsi svaka.

Nastaju nervni procesi prekriveni ovojnicama nervnih vlakana. Postoje dvije glavne grupe nervnih vlakana:

Mijelin (pulpa);

Bez mijelina (bez mesa).

Nervi su građeni od kašastih i neplućnih nervnih vlakana i membrana vezivnog tkiva. Nervna vlakna pulpe su dio senzornih i motornih nerava; nemesnata nervna vlakna uglavnom pripadaju autonomnom nervnom sistemu.

Između nervnih vlakana nalazi se tanak sloj vezivnog tkiva - endnervium.

Izvana je nerv prekriven vlaknastim vezivnim tkivom - živci.

Razlikuju se sljedeća fiziološka svojstva nervnog vlakna:

Ekscitabilnost. Godine 1791. francuski naučnik Galvani iznio je ideju o postojanju "živog elektriciteta" u nervima i mišićima. Njegov sunarodnik Matteuchi je 40-ih godina XIX vijeka dobio prve dokaze o električnoj prirodi nervnog impulsa, a drugi naučnik Helmholtz, koji je kasnije postao poznati fizičar, 1850. izmjerio je brzinu nervnog impulsa, određujući njegov prijenos duž živac ne kao fizički provod, već kao aktivni biološki proces. U tom smislu se nazivaju nervni impulsi akcioni potencijali. Nakon istraživanja, ideja da je neuron ćelija dizajnirana da generiše impulse, koji su direktno sredstvo za razmjenu signala između nervnih ćelija, postala je široko rasprostranjena.

Provodljivost. Kao što smo primijetili, funkcija aksona je da provodi nervne impulse. Provođenje nervnog impulsa može se uporediti sa širenjem električne struje. Po pravilu, akcioni potencijal nastaje u početnom segmentu aksona koji je najbliži telu ćelije i ide duž aksona do njegovih završetaka. Zbog raznih jona (natrijum, kalijum itd.), koji se neprestano kreću kao rezultat difuzije kroz membranu žive ćelije, na njenoj površini nastaje naelektrisanje koje se naziva membranski potencijal. U mirovanju, negativan potencijal se bilježi na unutarnjoj strani membrane. Konstantni negativni potencijal zabilježen na neuronima obično se naziva potencijal membrane mirovanja, a ovaj fenomen se naziva polarizacija. Smanjenje stepena polarizacije (pomeranje potencijala na nulu) naziva se depolarizacija. Povećanje je hiperpolarizacija.

integritet nervnih vlakana. Ekscitacija se širi duž nervnog vlakna samo uz održavanje njegovog anatomskog i fiziološkog integriteta. Gubitak strukturnih i fizioloških svojstava kao rezultat hlađenja, izlaganja otrovnim tvarima itd. dovodi do poremećaja provodljivosti nervnog vlakna.

Bilateralno provođenje ekscitacije duž nervnog vlakna. Ovu pojavu je otkrio ruski naučnik R. I. Rabukhin, koji je pokazao da se ekscitacija, koja je nastala u bilo kojem području nervnog vlakna, širi u oba smjera, bez obzira da li je ovo vlakno centripetalno ili centrifugalno.

Svojstvo izolovanog provođenja nervnog impulsa. Ako je ekscitacija nastala u jednom nervnom vlaknu, onda ne može preći na susjedno nervno vlakno koje se nalazi u istom živcu. Važnost ovog svojstva očituje se u činjenici da je većina živaca mješovita, koja se sastoji od hiljada funkcionalno različitih nervnih vlakana.

Relativni nemir nerva. Ovo svojstvo je 1884. godine izdvojio naučnik N.E. Vvedensky, koji je pokazao da nerv zadržava sposobnost sprovođenja ekscitacije čak i uz produženu kontinuiranu stimulaciju, tj. živac je praktično neiscrpan. Samo promjene u morfološkim i funkcionalnim svojstvima živca mogu postepeno potisnuti njegovu provodljivost.

Funkcionalna labilnost nervnog tkiva. Ovaj koncept je također formulirao N.E. Vvedensky 1892. godine, koji je otkrio da živac može odgovoriti na datu frekvenciju stimulacije istom frekvencijom ekscitacije samo do određene granice. Mjera labilnosti, prema N.E. Vvedenskom, je najveći broj ekscitacija koje tkivo može reproducirati u 1 sekundi u potpunom skladu s učestalošću iritacije. Na primjer, najveći broj impulsa toplokrvnog motoričkog živca je do 1000 u 1 sekundi. Ekscitabilno tkivo, ovisno o funkcionalnom stanju, može mijenjati svoju labilnost i u smjeru smanjenja i povećanja. U tom slučaju ekscitabilno tkivo počinje asimilirati nove, više (ili niže) ritmove aktivnosti koje su mu ranije bile nedostupne. Smanjenje funkcionalne labilnosti u procesu životne aktivnosti dovodi do inhibicije funkcije.

Skup nervnih ćelija (neurona) smeštenih na različitim nivoima centralnog nervnog sistema, dovoljnih za adaptivnu regulaciju funkcije organa prema potrebama organizma, naziva se nervnih centara. Na primjer, neuroni respiratornog centra nalaze se u kičmenoj moždini, u produženoj moždini i u mostu. Međutim, među nekoliko grupa ćelija koje se nalaze na različitim nivoima CNS-a, po pravilu se ističe glavni deo centra. Dakle, glavni dio respiratornog centra nalazi se u produženoj moždini i uključuje inspiratorne i ekspiratorne neurone.

Nervni centar ostvaruje svoj uticaj na efektore ili direktno uz pomoć eferentnih impulsa somatskog i autonomnog nervnog sistema, ili kroz aktivaciju i proizvodnju odgovarajućih hormona.

Takođe treba napomenuti da je prostor između neurona ispunjen ćelijama glia. Glia pruža strukturnu i metaboličku podršku za mrežu neurona, osigurava njihov relativni položaj. Među glijalnim ćelijama postoje:

1)astrociti, ćelije koje se nalaze u mozgu i kičmenoj moždini;

2)oligodendrociti, usko povezan u centralnom nervnom sistemu sa dugim nervnim putevima formiranim lansiranjem aksona, kao i sa nervima;

3)ependymalćelije koje uglavnom formiraju kontinuirano epitelno tkivo koje oblaže ventrikule mozga;

4)microglia, koji se sastoji od malih ćelija rasutih u bijeloj i sivoj tvari mozga.

Pitanja za samokontrolu:

Šta je neuron?

Kakva je njegova struktura?

Koja je funkcija procesa neurona?

Šta je sinapsa?

Proširiti pristupe klasifikaciji sinapsi.

Opišite tipove neurona.

Opišite nervno vlakno.

Opišite fiziološka svojstva nervnog vlakna.

Šta je nervni centar?

Šta je glia i koja je njena funkcionalna svrha?

sažetak ostalih prezentacija

"Vegetativni odjel nervnog sistema" - Hladni test. Parasimpatičke krize. Raynaudova bolest. Simpatički dio autonomnog nervnog sistema. Parasimpatički deo autonomnog nervnog sistema. farmakološki testovi. Proba sa pilokarpinom. Bulbar odjel. Pilomotorni refleks. Simpatične krize. Sveto odjeljenje. limbički sistem. autonomni nervni sistem. ortoklinostatski refleks. Osobine autonomne inervacije.

"Osnove više nervne aktivnosti" - Viša nervna aktivnost. eksterno kočenje. kolerični temperament. Kratki odgovori. Prave presude. Probudi se. Sangvinički temperament. Formiranje uslovnog refleksa. Inhibicija refleksa. Redoslijed elemenata refleksnog luka. tipovi temperamenta. Paradoksalan san. Nervna veza. Dream. Organizam je stekao tokom života. Štampanje. Ponavljanje. Refleksi. BND ljudi i životinja.

"Biologija "Nervni sistem"" - Opšti principi organizacije nervnog sistema. Mehanoreceptori. Nervne celije. motornih nervnih završetaka. Strukturni elementi nervnog sistema. Neuron se sastoji od tijela (soma) i procesa. Receptori su podijeljeni na slobodne nervne završetke i inkapsulirane. Završne tikvice Krause. Struktura nervnih ćelija. CNS. Značajke organizacije nervnih završetaka. Nervni završeci. sinaptičkih nervnih završetaka.

"Opšta struktura ljudskog nervnog sistema" - Struktura neurona. Neuron. Struktura i funkcije ljudskog nervnog sistema. Kičmena moždina. Funkcije neurona. Medulla. Struktura centralnog nervnog sistema. Struktura nervnog sistema. dugi akson. Mozak. Mali mozak. Srednji mozak. Nervni sistem.

"Viša nervna aktivnost" - Inhibicija uslovnog refleksa. Odgovori na pitanje. Refleksi. Štampanje. Prisustvo dva stimulusa. bezuslovnih refleksa. Stečena ponašanja. Uslovljeni refleksi. Vrste bezuslovne (urođene) inhibicije. Viši odjeli nervnog sistema. Viša nervna aktivnost. Opšti znaci uslovnih refleksa. Pas jede iz činije. lanac urođenih refleksa. Ekscitacija i inhibicija. Vrste uslovne (stečene) inhibicije.

"Centralni nervni sistem" - Centralni nervni sistem (CNS) je mozak i kičmena moždina. Srednji mozak. Mali mozak. Konduktivna aktivnost kičmene moždine. Kod životinja se proučavaju brojni refleksi. Retikularna ili mrežasta formacija. Moždana kora. produžena moždina i most. Refleksi se provode uz sudjelovanje centara kičmene moždine. Srednji mozak. Kičmena moždina. toničnim refleksima. Subkortikalna (bazalna) jezgra.

STRUKTURA, FUNKCIONISANJE I SVOJSTVA
CENTRALNI NERVNI SISTEM LJUDI

Da bi ponašanje osobe bilo uspješno potrebno je da njena unutrašnja stanja, vanjski uslovi u kojima se osoba nalazi i praktična

To je kolekcija rijetkih

Nespecifični put prenosa impulsa dopire do svih slojeva c.g.m. i služi da pruži tonik, aktivirajući uticaj na njega. Provođenje ekscitacije duž nespecifičnog puta karakterizira promjena pozadinskog ritma korteksa, koja se javlja s određenim zakašnjenjem nakon odgovora korteksa na specifičnu ekscitaciju. "Dva glavna dijela retikularnog sistema, stabljika i talamus, su uključeni u prijenos aktivacionog efekta na kortikalne neurone, koji se razlikuju po prirodi svog djelovanja. Posebni kolaterali odlaze u ove dijelove retikularne formacije na različitim nivoima, tako da izolovano kršenje jednog sistema ne isključuje delovanje drugog. Retikularni sistem stabljike utiče na ceo korteks, izazivajući široko rasprostranjenu depresiju (desinhronizaciju) sporih talasa. Nasuprot tome, talamički retikularni sistem ima selektivnije dejstvo; neki od njegovi odjeli lokalno utječu na prednje senzorne, a drugi - na stražnja područja korteksa povezana s obradom vizualno-slušnih informacija"

U uslovima spavanja, provodljivost specifičnog puta ostaje visoka, a primarni odgovor korteksa je najjasnije zabeležen. Spavanje isključuje retikularni sistem, blokira prijenos na c.g.m. oni aktivirajući uticaji koje izaziva ekscitacija retikularne formacije. U snu kod osobe, kada je smanjena aktivnost i, shodno tome, aktivacijski učinak retikularnog sistema na korteks, specifičan stimulans također ne izaziva odgovarajuću reakciju i promjene u ponašanju. Samo zajednički rad specifičnog i nespecifičnog retikularnog sistema može osigurati punu percepciju stimulusa i njegovu upotrebu u regulaciji ponašanja.

Analizator, dakle, djeluje kao složen aferentno-eferentni sistem, čija je aktivnost usko povezana s radom retikularne formacije i periferne formacije.

Dva dijela centralnog nervnog sistema – specifični i nespecifični – igraju različitu ulogu u regulaciji osjetljivosti receptora. Konkretni sistem najviše utiče prilagodljiv, i nespecifične orijentacioni refleksi.

E.N. Sokolov smatra da se podjela retikularne formacije na stabljiku i talamiku zapravo poklapa s podjelom orijentacijskih refleksa na generalizirane i lokalne. "Potonji, stvarajući selektivno podešavanje analizatora, posebno se jasno pojavljuju u djelima dobrovoljne pažnje osobe"

Kada govorimo o analizatorima, treba imati na umu dvije stvari. Prvo, ovaj naziv, predložen još početkom 20. veka, kada se nije znalo mnogo o strukturi i funkcionisanju ljudskog centralnog nervnog sistema, nije sasvim tačan, jer analizator vrši ne samo analizu (dekompoziciju), već i također sinteza (složenih) iritansa. Drugo, analiza i sinteza se mogu dogoditi izvan svjesne kontrole ovih procesa od strane osobe. Mnogi iritanti

Nervni sistem sastoji se od vijugavih mreža nervnih ćelija koje čine različite međusobno povezane strukture i kontrolišu sve aktivnosti tela, kako željene tako i svesne radnje, reflekse i automatske radnje; nervni sistem nam omogućava interakciju sa vanjskim svijetom, a odgovoran je i za mentalnu aktivnost.

Nervni sistem se sastoji različitih međusobno povezanih struktura koje zajedno čine anatomsku i fiziološku jedinicu. sastoji se od organa koji se nalaze unutar lubanje (mozak, mali mozak, moždano stablo) i kičmene moždine (kičmene moždine); odgovoran je za tumačenje stanja i različitih potreba tijela na osnovu primljenih informacija, kako bi potom generirao komande osmišljene za dobijanje odgovarajućih odgovora.

sastoji se od mnogih nerava koji idu do mozga (moždani parovi) i kičmene moždine (vertebralni nervi); djeluje kao prijenosnik senzornih podražaja u mozak i komanduje iz mozga organima odgovornim za njihovo izvršavanje. Autonomni nervni sistem kontroliše funkcije brojnih organa i tkiva kroz antagonističke efekte: simpatički sistem se aktivira tokom anksioznosti, dok se parasimpatički sistem aktivira u mirovanju.

centralnog nervnog sistema Uključuje kičmenu moždinu i moždane strukture.

Sa evolucijskim usložnjavanjem višećelijskih organizama, funkcionalnom specijalizacijom ćelija, javila se potreba za regulacijom i koordinacijom životnih procesa na supraćelijskom, tkivnom, organskom, sistemskom i organizmu. Ovi novi regulatorni mehanizmi i sistemi trebali su se pojaviti uz očuvanje i usložnjavanje mehanizama za regulaciju funkcija pojedinih ćelija uz pomoć signalnih molekula. Adaptacija višećelijskih organizama na promjene u životnoj sredini mogla bi se izvršiti pod uslovom da novi regulatorni mehanizmi budu u stanju da pruže brze, adekvatne, ciljane odgovore. Ovi mehanizmi moraju biti u stanju da zapamte i iz memorijskog aparata izvuku informacije o prethodnim efektima na organizam, kao i da posjeduju druga svojstva koja osiguravaju efikasnu adaptivnu aktivnost organizma. Bili su to mehanizmi nervnog sistema koji su se pojavili u složenim, visoko organizovanim organizmima.

Nervni sistem je skup posebnih struktura koje objedinjuju i koordiniraju aktivnosti svih organa i sistema tijela u stalnoj interakciji sa vanjskim okruženjem.

Centralni nervni sistem uključuje mozak i kičmenu moždinu. Mozak je podijeljen na zadnji mozak (i most), retikularnu formaciju, subkortikalna jezgra. Tijela čine sivu tvar CNS-a, a njihovi procesi (aksoni i dendriti) formiraju bijelu tvar.

Opšte karakteristike nervnog sistema

Jedna od funkcija nervnog sistema je percepcija različiti signali (podražaji) spoljašnje i unutrašnje sredine tela. Podsjetimo da bilo koja stanica može percipirati različite signale okruženja postojanja uz pomoć specijaliziranih ćelijskih receptora. Međutim, nisu prilagođeni percepciji niza vitalnih signala i ne mogu trenutno prenijeti informacije drugim stanicama koje obavljaju funkciju regulatora integralnih adekvatnih reakcija tijela na djelovanje podražaja.

Uticaj podražaja percipiraju specijalizovani senzorni receptori. Primjeri takvih podražaja mogu biti kvanti svjetlosti, zvukovi, toplina, hladnoća, mehanički utjecaji (gravitacija, promjena pritiska, vibracije, ubrzanje, kompresija, istezanje), kao i signali složene prirode (boja, složeni zvukovi, riječi).

Da bi se procenio biološki značaj opaženih signala i organizovao adekvatan odgovor na njih u receptorima nervnog sistema, vrši se njihova transformacija - kodiranje u univerzalni oblik signala razumljiv nervnom sistemu - u nervne impulse, držanje (preneseno) koji su duž nervnih vlakana i puteva do nervnih centara neophodni za njihovo analiza.

Nervni sistem koristi signale i rezultate njihove analize da organizacija odgovora na promene u spoljašnjem ili unutrašnjem okruženju, regulacija i koordinacija funkcije ćelija i supracelularnih struktura tijela. Takve reakcije provode efektorski organi. Najčešće varijante odgovora na uticaje su motoričke (motorne) reakcije skeletnih ili glatkih mišića, promene u sekreciji epitelnih (egzokrinih, endokrinih) ćelija koje inicira nervni sistem. Uzimajući direktnu ulogu u formiranju odgovora na promjene u okruženju postojanja, nervni sistem obavlja funkcije regulacija homeostaze, osigurati funkcionalna interakcija organa i tkiva i njihove integracija u jedno celo telo.

Zahvaljujući nervnom sistemu, adekvatna interakcija organizma sa okolinom se ostvaruje ne samo kroz organizaciju odgovora efektorskih sistema, već i kroz sopstvene mentalne reakcije – emocije, motivaciju, svest, razmišljanje, pamćenje, viši kognitivni i kreativnih procesa.

Nervni sistem se deli na centralni (mozak i kičmena moždina) i periferni - nervne ćelije i vlakna izvan kranijalne šupljine i kičmenog kanala. Ljudski mozak sadrži preko 100 milijardi nervnih ćelija. (neuroni). Akumulacije nervnih ćelija koje obavljaju ili kontrolišu iste funkcije formiraju se u centralnom nervnom sistemu nervnih centara. Strukture mozga, predstavljene tijelima neurona, formiraju sivu tvar CNS-a, a procesi ovih ćelija, udružujući se u puteve, formiraju bijelu tvar. Osim toga, strukturni dio CNS-a su glijalne ćelije koje se formiraju neuroglia. Broj glijalnih ćelija je oko 10 puta veći od broja neurona, a ove ćelije čine većinu mase centralnog nervnog sistema.

Prema karakteristikama obavljanih funkcija i građi, nervni sistem se deli na somatski i autonomni (vegetativni). U somatske strukture spadaju strukture nervnog sistema koje obezbeđuju percepciju senzornih signala uglavnom iz spoljašnje sredine preko čulnih organa i kontrolišu rad prugasto-prugastih (skeletnih) mišića. Autonomni (vegetativni) nervni sistem obuhvata strukture koje obezbeđuju percepciju signala uglavnom iz unutrašnje sredine tela, regulišu rad srca, drugih unutrašnjih organa, glatkih mišića, egzokrinih i dela endokrinih žlezda.

U centralnom nervnom sistemu uobičajeno je razlikovati strukture koje se nalaze na različitim nivoima, koje karakterišu specifične funkcije i uloga u regulaciji životnih procesa. Među njima su bazalna jezgra, strukture moždanog stabla, kičmena moždina, periferni nervni sistem.

Struktura nervnog sistema

Nervni sistem se deli na centralni i periferni. Centralni nervni sistem (CNS) uključuje mozak i kičmenu moždinu, a periferni nervni sistem uključuje nerve koji se protežu od centralnog nervnog sistema do različitih organa.

Rice. 1. Struktura nervnog sistema

Rice. 2. Funkcionalna podjela nervnog sistema

Značaj nervnog sistema:

ujedinjuje organe i sisteme tijela u jedinstvenu cjelinu;
reguliše rad svih organa i sistema u telu;
vrši vezu organizma sa spoljašnjim okruženjem i njegovu adaptaciju na uslove sredine;
čini materijalnu osnovu mentalne aktivnosti: govor, mišljenje, društveno ponašanje.

Struktura nervnog sistema

Strukturna i fiziološka jedinica nervnog sistema je - (slika 3). Sastoji se od tijela (soma), procesa (dendrita) i aksona. Dendriti se snažno granaju i formiraju mnoge sinapse sa drugim ćelijama, što određuje njihovu vodeću ulogu u percepciji informacija od strane neurona. Akson počinje od tijela ćelije sa aksonskim nasipom, koji je generator nervnog impulsa, koji se zatim prenosi duž aksona do drugih stanica. Aksonska membrana u sinapsi sadrži specifične receptore koji mogu odgovoriti na različite medijatore ili neuromodulatore. Stoga na proces oslobađanja medijatora presinaptičkim završecima mogu utjecati drugi neuroni. Također, membrana završetaka sadrži veliki broj kalcijumskih kanala kroz koje ioni kalcija ulaze u završetak kada je pobuđen i aktiviraju oslobađanje medijatora.

Rice. 3. Šema neurona (prema I.F. Ivanovu): a - struktura neurona: 7 - tijelo (perikarion); 2 - jezgro; 3 - dendriti; 4.6 - neuriti; 5.8 - mijelinski omotač; 7- kolateral; 9 - presretanje čvora; 10 — jezgro lemocita; 11 - nervni završeci; b — tipovi nervnih ćelija: I — unipolarni; II - multipolarni; III - bipolarni; 1 - neuritis; 2 - dendrit

Obično se u neuronima akcijski potencijal javlja u području membrane brežuljka aksona, čija je ekscitabilnost 2 puta veća od ekscitabilnosti drugih područja. Odavde se ekscitacija širi duž aksona i tijela ćelije.

Aksoni, pored funkcije provođenja ekscitacije, služe i kao kanali za transport različitih supstanci. Proteini i medijatori sintetizirani u tijelu ćelije, organele i druge tvari mogu se kretati duž aksona do njegovog kraja. Ovo kretanje tvari naziva se transport aksona. Postoje dvije njegove vrste - brz i spor transport aksona.

Svaki neuron u centralnom nervnom sistemu obavlja tri fiziološke uloge: prima nervne impulse od receptora ili drugih neurona; generiše sopstvene impulse; provodi ekscitaciju do drugog neurona ili organa.

Prema svom funkcionalnom značaju, neuroni se dijele u tri grupe: osjetljivi (senzorni, receptorski); interkalarni (asocijativni); motor (efektor, motor).

Pored neurona u centralnom nervnom sistemu postoje glijalne ćelije, zauzimaju polovinu volumena mozga. Periferni aksoni su takođe okruženi omotačem glijalnih ćelija - lemocita (Schwannove ćelije). Neuroni i glijalne ćelije su razdvojeni međućelijskim rascjepima koji međusobno komuniciraju i formiraju međućelijski prostor ispunjen tekućinom od neurona i glije. Kroz ovaj prostor dolazi do razmene supstanci između nervnih i glijalnih ćelija.

Neuroglijalne ćelije obavljaju mnoge funkcije: potpornu, zaštitnu i trofičku ulogu za neurone; održavati određenu koncentraciju iona kalcija i kalija u međućelijskom prostoru; uništavaju neurotransmitere i druge biološki aktivne supstance.

Funkcije centralnog nervnog sistema

Centralni nervni sistem obavlja nekoliko funkcija.

integrativno: Tijelo životinja i čovjeka je složen visokoorganiziran sistem koji se sastoji od funkcionalno povezanih stanica, tkiva, organa i njihovih sistema. Taj odnos, objedinjavanje različitih komponenti tijela u jedinstvenu cjelinu (integracija), njihovo koordinisano funkcioniranje obezbjeđuje centralni nervni sistem.

Koordinacija: funkcije različitih organa i sistema tijela moraju se odvijati usklađeno, jer je samo takvim načinom života moguće održati postojanost unutrašnjeg okruženja, kao i uspješno se prilagoditi promjenjivim uvjetima okoline. Koordinaciju aktivnosti elemenata koji čine tijelo vrši centralni nervni sistem.

Regulatorno: centralni nervni sistem regulira sve procese koji se odvijaju u tijelu, pa se uz njegovo učešće događaju najadekvatnije promjene u radu različitih organa, usmjerene na osiguranje jedne ili druge njegove aktivnosti.

Trofički: centralni nervni sistem reguliše trofizam, intenzitet metaboličkih procesa u tkivima tijela, što je u osnovi formiranja reakcija koje su adekvatne tekućim promjenama u unutrašnjem i vanjskom okruženju.

Prilagodljivo: centralni nervni sistem komunicira tijelo sa vanjskim okruženjem analizirajući i sintetizirajući različite informacije koje mu dolaze iz senzornih sistema. To omogućava restrukturiranje aktivnosti različitih organa i sistema u skladu sa promjenama u okruženju. Obavlja funkcije regulatora ponašanja neophodne u specifičnim uslovima postojanja. Time se osigurava adekvatna adaptacija na okolni svijet.

Formiranje neusmjerenog ponašanja: centralni nervni sistem formira određeno ponašanje životinje u skladu sa dominantnom potrebom.

Refleksna regulacija nervne aktivnosti

Prilagođavanje vitalnih procesa organizma, njegovih sistema, organa, tkiva na promjenjive uvjete okoline naziva se regulacija. Regulacija koju zajednički obezbjeđuju nervni i hormonalni sistem naziva se neurohormonska regulacija. Zahvaljujući nervnom sistemu, tijelo svoje aktivnosti obavlja na principu refleksa.

Glavni mehanizam aktivnosti središnjeg nervnog sistema je odgovor tijela na djelovanje stimulusa, koji se provodi uz učešće centralnog nervnog sistema i ima za cilj postizanje korisnog rezultata.

Refleks na latinskom znači "odraz". Termin "refleks" prvi je predložio češki istraživač I.G. Prohaska, koji je razvio doktrinu refleksivnih radnji. Dalji razvoj teorije refleksa povezan je s imenom I.M. Sechenov. Vjerovao je da se sve nesvjesno i svjesno ostvaruje pomoću vrste refleksa. Ali tada nije bilo metoda za objektivnu procjenu moždane aktivnosti koje bi mogle potvrditi ovu pretpostavku. Kasnije je akademik I.P. razvio objektivnu metodu za procjenu moždane aktivnosti. Pavlov, i dobio je naziv metode uslovnih refleksa. Naučnik je ovom metodom dokazao da su u osnovi više nervne aktivnosti životinja i ljudi uslovni refleksi, koji se formiraju na osnovu bezuslovnih refleksa usled stvaranja privremenih veza. Akademik P.K. Anokhin je pokazao da se čitav niz životinjskih i ljudskih aktivnosti odvija na osnovu koncepta funkcionalnih sistema.

Morfološka osnova refleksa je , koji se sastoji od nekoliko nervnih struktura, što osigurava implementaciju refleksa.

U formiranju refleksnog luka sudjeluju tri tipa neurona: receptor (osjetljivi), intermedijarni (interkalarni), motorni (efektor) (slika 6.2). Kombinuju se u neuronska kola.

Rice. 4. Šema regulacije po principu refleksa. Refleksni luk: 1 - receptor; 2 - aferentni put; 3 - nervni centar; 4 - eferentni put; 5 - radno tijelo (bilo koji organ tijela); MN, motorni neuron; M - mišić; KN — komandni neuron; SN — senzorni neuron, ModN — modulatorni neuron

Dendrit receptorskog neurona dolazi u kontakt sa receptorom, njegov akson ide u CNS i stupa u interakciju sa interkalarnim neuronom. Od interkalarnog neurona, akson ide do efektorskog neurona, a njegov akson ide na periferiju do izvršnog organa. Tako se formira refleksni luk.

Receptorski neuroni se nalaze na periferiji iu unutrašnjim organima, dok se interkalarni i motorni neuroni nalaze u centralnom nervnom sistemu.

U refleksnom luku razlikuje se pet karika: receptor, aferentni (ili centripetalni) put, nervni centar, eferentni (ili centrifugalni) put i radni organ (ili efektor).

Receptor je specijalizirana formacija koja percipira iritaciju. Receptor se sastoji od specijalizovanih visoko osetljivih ćelija.

Aferentna veza luka je receptorski neuron i provodi ekscitaciju od receptora do nervnog centra.

Nervni centar je formiran od velikog broja interkalarnih i motornih neurona.

Ova karika refleksnog luka sastoji se od skupa neurona koji se nalaze u različitim dijelovima centralnog nervnog sistema. Nervni centar prima impulse od receptora duž aferentnog puta, analizira i sintetizira te informacije, a zatim prenosi generirani akcioni program duž eferentnih vlakana do perifernog izvršnog organa. A radno tijelo vrši svoju karakterističnu aktivnost (mišić se skuplja, žlijezda luči tajnu itd.).

Posebna veza reverzne aferentacije percipira parametre radnje koju obavlja radni organ i prenosi tu informaciju do nervnog centra. Nervni centar je akceptor akcije zadnje aferentne veze i prima informacije od radnog organa o izvršenoj akciji.

Vrijeme od početka djelovanja stimulusa na receptor do pojave odgovora naziva se refleksno vrijeme.

Svi refleksi kod životinja i ljudi dijele se na bezuvjetne i uslovne.

Bezuslovni refleksi - kongenitalne, nasljedne reakcije. Bezuslovni refleksi se izvode kroz refleksne lukove koji su već formirani u telu. Bezuslovni refleksi su specifični za vrstu, tj. zajedničko svim životinjama ove vrste. Oni su konstantni tokom života i nastaju kao odgovor na adekvatnu stimulaciju receptora. Bezuslovni refleksi se takođe klasifikuju prema svom biološkom značaju: prehrambeni, odbrambeni, seksualni, lokomotorni, indikativni. Prema lokaciji receptora, ovi refleksi se dijele na: eksteroceptivne (temperaturni, taktilni, vizualni, slušni, gustatorni itd.), interoceptivne (vaskularni, srčani, želučani, crijevni itd.) i proprioceptivne (mišićni, tetivni, itd.). Po prirodi odgovora - na motorni, sekretorni, itd. Pronalaženjem nervnih centara kroz koje se odvija refleks - na spinalni, bulbarni, mezencefalični.

Uslovni refleksi - reflekse koje je organizam stekao tokom svog individualnog života. Uvjetni refleksi se provode kroz novonastale refleksne lukove na bazi refleksnih lukova bezuvjetnih refleksa uz stvaranje privremene veze između njih u moždanoj kori.

Refleksi u tijelu se provode uz sudjelovanje endokrinih žlijezda i hormona.

U središtu modernih ideja o refleksnoj aktivnosti tijela je koncept korisnog adaptivnog rezultata, za postizanje kojeg se izvodi bilo koji refleks. Informacije o postizanju korisnog adaptivnog rezultata ulaze u centralni nervni sistem preko povratne veze u obliku reverzne aferentacije, koja je bitna komponenta refleksne aktivnosti. Princip reverzne aferentacije u refleksnoj aktivnosti razvio je P.K. Anokhin i zasniva se na činjenici da strukturna osnova refleksa nije refleksni luk, već refleksni prsten, koji uključuje sljedeće veze: receptor, aferentni nervni put, živac centar, eferentni nervni put, radni organ, reverzna aferentacija.

Kada se bilo koja karika refleksnog prstena isključi, refleks nestaje. Stoga je za implementaciju refleksa neophodan integritet svih karika.

Svojstva nervnih centara

Nervni centri imaju niz karakterističnih funkcionalnih svojstava.

Ekscitacija u nervnim centrima širi se jednostrano od receptora do efektora, što je povezano sa sposobnošću sprovođenja ekscitacije samo od presinaptičke membrane do postsinaptičke membrane.

Ekscitacija u nervnim centrima odvija se sporije nego duž nervnog vlakna, kao rezultat usporavanja provođenja ekscitacije kroz sinapse.

U nervnim centrima može doći do sumiranja ekscitacija.

Postoje dva glavna načina sumiranja: vremenski i prostorni. At privremeno sumiranje nekoliko ekscitatornih impulsa dolazi do neurona kroz jednu sinapsu, sabiraju se i stvaraju akcioni potencijal u njemu, i prostorna sumacija manifestuje se u slučaju primanja impulsa na jedan neuron kroz različite sinapse.

Kod njih se transformiše ritam ekscitacije, tj. smanjenje ili povećanje broja pobudnih impulsa koji izlaze iz nervnog centra u odnosu na broj impulsa koji mu dolaze.

Nervni centri su vrlo osjetljivi na nedostatak kisika i djelovanje raznih hemikalija.

Nervni centri, za razliku od nervnih vlakana, su sposobni za brzi zamor. Sinaptički zamor pri produženoj aktivaciji centra izražava se smanjenjem broja postsinaptičkih potencijala. To je zbog potrošnje medijatora i nakupljanja metabolita koji zakiseljavaju okoliš.

Nervni centri su u stanju stalnog tonusa, zbog kontinuiranog protoka određenog broja impulsa iz receptora.

Živčane centre karakterizira plastičnost - sposobnost povećanja njihove funkcionalnosti. Ovo svojstvo može biti posljedica sinaptičke facilitacije - poboljšane provodljivosti u sinapsama nakon kratke stimulacije aferentnih puteva. Čestom upotrebom sinapsi ubrzava se sinteza receptora i medijatora.

Uz ekscitaciju, u nervnom centru se javljaju inhibicijski procesi.

Djelatnost koordinacije CNS-a i njeni principi

Jedna od važnih funkcija centralnog nervnog sistema je funkcija koordinacije, koja se još naziva aktivnosti koordinacije CNS. Pod njim se podrazumijeva regulacija distribucije ekscitacije i inhibicije u neuronskim strukturama, kao i interakcija između nervnih centara, koji osiguravaju efikasnu implementaciju refleksnih i voljnih reakcija.

Primer koordinacione aktivnosti centralnog nervnog sistema može biti recipročan odnos između centara disanja i gutanja, kada je tokom gutanja centar disanja inhibiran, epiglotis zatvara ulaz u larinks i sprečava ulazak hrane ili tečnosti u respiratornog trakta. Funkcija koordinacije centralnog nervnog sistema je fundamentalno važna za izvođenje složenih pokreta koji se izvode uz učešće mnogih mišića. Primjeri takvih pokreta mogu biti artikulacija govora, čin gutanja, gimnastički pokreti koji zahtijevaju koordiniranu kontrakciju i opuštanje mnogih mišića.

Principi aktivnosti koordinacije

Reciprocitet - međusobna inhibicija antagonističkih grupa neurona (motoneuroni fleksora i ekstenzora)
Krajnji neuron - aktivacija eferentnog neurona iz različitih receptivnih polja i konkurencija između različitih aferentnih impulsa za dati motorni neuron
Prebacivanje - proces prenošenja aktivnosti sa jednog nervnog centra na antagonistički nervni centar
Indukcija - promjena ekscitacije inhibicijom ili obrnuto
Povratna informacija je mehanizam koji osigurava potrebu za signalizacijom od receptora izvršnih organa za uspješnu implementaciju funkcije.
Dominantno - uporni dominantni fokus ekscitacije u centralnom nervnom sistemu, podređujući funkcije drugih nervnih centara.

Koordinirajuća aktivnost centralnog nervnog sistema zasniva se na nizu principa.

Princip konvergencije se ostvaruje u konvergentnim lancima neurona, u kojima se aksoni niza drugih konvergiraju ili konvergiraju na jednom od njih (obično eferentnom). Konvergencija osigurava da isti neuron prima signale iz različitih nervnih centara ili receptora različitih modaliteta (različiti organi čula). Na osnovu konvergencije, različiti stimulansi mogu izazvati istu vrstu odgovora. Na primjer, refleks psa čuvara (okretanje očiju i glave – budnost) može biti uzrokovan svjetlošću, zvukom i taktilnim utjecajima.

Princip zajedničkog konačnog puta proizilazi iz principa konvergencije i blizak je u suštini. Podrazumijeva se kao mogućnost implementacije iste reakcije koju pokreće konačni eferentni neuron u hijerarhijskom nervnom kolu, na koji konvergiraju aksoni mnogih drugih nervnih ćelija. Primjer klasičnog konačnog puta su motorni neuroni prednjih rogova kičmene moždine ili motorna jezgra kranijalnih nerava, koji svojim aksonima direktno inerviraju mišiće. Isti motorički odgovor (na primjer, savijanje ruke) može se pokrenuti primanjem impulsa ovim neuronima od piramidalnih neurona primarnog motoričkog korteksa, neurona brojnih motoričkih centara moždanog stabla, interneurona kičmene moždine. , aksoni senzornih neurona spinalnih ganglija kao odgovor na djelovanje signala koje percipiraju različiti osjetilni organi (na svjetlo, zvuk, gravitaciju, bol ili mehaničke efekte).

Princip divergencije se realizuje u divergentnim lancima neurona, u kojima jedan od neurona ima granajući akson, a svaka od grana formira sinapsu sa drugom nervnom ćelijom. Ovi sklopovi obavljaju funkcije istovremenog prijenosa signala od jednog neurona do mnogih drugih neurona. Zbog divergentnih veza, signali su široko raspoređeni (ozračeni) i mnogi centri koji se nalaze na različitim nivoima CNS-a brzo se uključuju u odgovor.

Princip povratne sprege (obrnute aferentacije) sastoji se u mogućnosti prijenosa informacija o tekućoj reakciji (na primjer, o kretanju od mišićnih proprioceptora) nazad do nervnog centra koji ju je pokrenuo, putem aferentnih vlakana. Zahvaljujući povratnoj sprezi, formira se zatvoreni neuronski krug (krug) preko kojeg je moguće kontrolisati tok reakcije, podešavati jačinu, trajanje i druge parametre reakcije, ako nisu implementirani.

Učešće povratne sprege može se razmotriti na primjeru implementacije refleksa fleksije uzrokovanog mehaničkim djelovanjem na kožne receptore (slika 5). Refleksnom kontrakcijom mišića fleksora mijenja se aktivnost proprioreceptora i učestalost slanja nervnih impulsa duž aferentnih vlakana do a-motoneurona kičmene moždine, koji inerviraju ovaj mišić. Kao rezultat, formira se zatvorena kontrolna petlja u kojoj ulogu povratnog kanala imaju aferentna vlakna koja prenose informaciju o kontrakciji do nervnih centara iz mišićnih receptora, a ulogu direktnog komunikacijskog kanala imaju eferentna vlakna motornih neurona koja idu do mišića. Dakle, nervni centar (njegovi motorni neuroni) prima informacije o promjeni stanja mišića uzrokovanoj prijenosom impulsa duž motornih vlakana. Zahvaljujući povratnoj informaciji, formira se neka vrsta regulatornog nervnog prstena. Stoga neki autori radije koriste termin „refleksni prsten“ umjesto pojma „refleksni luk“.

Prisustvo povratne sprege je važno u mehanizmima regulacije cirkulacije krvi, disanja, tjelesne temperature, ponašanja i drugih reakcija tijela i o tome se dalje govori u relevantnim poglavljima.

Rice. 5. Šema povratne sprege u neuronskim krugovima najjednostavnijih refleksa

Princip recipročnih odnosa se ostvaruje u interakciji između nervnih centara-antagonista. Na primjer, između grupe motornih neurona koji kontroliraju fleksiju ruke i grupe motornih neurona koji kontroliraju ekstenziju ruke. Zbog recipročnih odnosa, ekscitacija neurona u jednom od antagonističkih centara je praćena inhibicijom drugog. U datom primjeru, recipročni odnos između centara fleksije i ekstenzije će se očitovati činjenicom da će tokom kontrakcije mišića pregibača ruke doći do ekvivalentne relaksacije mišića ekstenzora, i obrnuto, čime se osigurava glatka fleksija. i pokreti istezanja ruke. Recipročni odnosi se odvijaju zbog aktivacije inhibitornih interneurona od strane neurona pobuđenog centra, čiji aksoni formiraju inhibitorne sinapse na neuronima antagonističkog centra.

Dominantni princip se takođe ostvaruje na osnovu karakteristika interakcije između nervnih centara. Neuroni dominantnog, najaktivnijeg centra (fokus ekscitacije) imaju upornu visoku aktivnost i potiskuju ekscitaciju u drugim nervnim centrima, podvrgavajući ih njihovom uticaju. Štaviše, neuroni dominantnog centra privlače aferentne nervne impulse upućene drugim centrima i povećavaju svoju aktivnost zbog prijema ovih impulsa. Dominantni centar može dugo biti u stanju ekscitacije bez znakova umora.

Primjer stanja uzrokovanog prisustvom dominantnog žarišta ekscitacije u centralnom nervnom sistemu je stanje nakon važnog događaja koji je osoba doživjela, kada se sve njegove misli i radnje nekako povezuju s tim događajem.

Dominantna svojstva

Hiperekscitabilnost
Perzistentnost ekscitacije
Inercija pobude
Sposobnost suzbijanja subdominantnih žarišta
Sposobnost zbrajanja uzbuđenja

Razmatrani principi koordinacije mogu se koristiti, u zavisnosti od procesa koje koordinira CNS, zasebno ili zajedno u različitim kombinacijama.