Het belangrijkste principe van de werking van het centrale zenuwstelsel is het proces van regulering, controle van fysiologische functies, die gericht zijn op het handhaven van de constantheid van de eigenschappen en samenstelling van de interne omgeving van het lichaam. Het centrale zenuwstelsel zorgt voor de optimale relatie van het organisme met de omgeving, stabiliteit, integriteit en het optimale niveau van vitale activiteit van het organisme.

Er zijn twee hoofdtypen regulatie: humoraal en nerveus.

Het humorale controleproces omvat een verandering in de fysiologische activiteit van het lichaam onder invloed van chemicaliën die worden afgegeven door de vloeibare media van het lichaam. De bron van informatieoverdracht zijn chemische stoffen - utilizons, stofwisselingsproducten (kooldioxide, glucose, vetzuren), informons, hormonen van endocriene klieren, lokale of weefselhormonen.

Het zenuwregulatieproces zorgt voor de beheersing van veranderingen in fysiologische functies langs zenuwvezels met behulp van een excitatiepotentiaal onder invloed van informatieoverdracht.

Eigenschappen:

1) is een later product van evolutie;

2) zorgt voor een snelle afhandeling;

3) heeft een exacte geadresseerde van de impact;

4) implementeert een economische manier van regulering;

5) biedt een hoge betrouwbaarheid van de informatieoverdracht.

In het lichaam werken de zenuw- en humorale mechanismen als een enkel systeem van neurohumorale controle. Dit is een gecombineerde vorm, waarbij twee besturingsmechanismen tegelijkertijd worden gebruikt, ze zijn onderling verbonden en onderling afhankelijk.

Het zenuwstelsel is een verzameling zenuwcellen of neuronen.

Volgens lokalisatie onderscheiden ze:

1) het centrale gedeelte - de hersenen en het ruggenmerg;

2) perifeer - processen van zenuwcellen van de hersenen en het ruggenmerg.

Volgens functionele kenmerken onderscheiden ze:

1) somatische afdeling die motorische activiteit regelt;

2) vegetatief, het reguleren van de activiteit van interne organen, endocriene klieren, bloedvaten, trofische innervatie van spieren en het centrale zenuwstelsel zelf.

Functies van het zenuwstelsel:

1) integratieve coördinatiefunctie. Biedt de functies van verschillende organen en fysiologische systemen, coördineert hun activiteiten met elkaar;

2) zorgen voor nauwe banden tussen het menselijk lichaam en het milieu op biologisch en sociaal niveau;

3) regulering van het niveau van metabolische processen in verschillende organen en weefsels, evenals op zichzelf;

4) zorgen voor mentale activiteit door de hogere afdelingen van het centrale zenuwstelsel.

2. Neuron. Kenmerken van de structuur, betekenis, typen

De structurele en functionele eenheid van het zenuwweefsel is de zenuwcel. neuron.

Een neuron is een gespecialiseerde cel die informatie kan ontvangen, coderen, verzenden en opslaan, contacten kan leggen met andere neuronen en de reactie van het lichaam op irritatie kan organiseren.

Functioneel in een neuron zijn er:

1) het receptieve deel (de dendrieten en het membraan van de soma van het neuron);

2) integratief deel (soma met axonheuvel);

3) het verzendende deel (axonheuvel met axon).

Het ontvangende deel.

dendrieten- het belangrijkste waarnemingsveld van het neuron. Het dendrietmembraan kan reageren op neurotransmitters. Het neuron heeft verschillende vertakkende dendrieten. Dit wordt verklaard door het feit dat een neuron als informatieformatie een groot aantal inputs moet hebben. Via gespecialiseerde contacten stroomt informatie van het ene neuron naar het andere. Deze contacten worden spikes genoemd.

Het somamembraan van een neuron is 6 nm dik en bestaat uit twee lagen lipidemoleculen. De hydrofiele uiteinden van deze moleculen zijn naar de waterige fase gekeerd: de ene laag moleculen is naar binnen gekeerd, de andere naar buiten. De hydrofiele uiteinden zijn naar elkaar toe gedraaid - in het membraan. Eiwitten zijn ingebed in de lipide dubbellaag van het membraan, die verschillende functies vervullen:

1) pompeiwitten - verplaatsen ionen en moleculen in de cel tegen de concentratiegradiënt in;

2) eiwitten ingebouwd in de kanalen zorgen voor selectieve membraanpermeabiliteit;

3) receptoreiwitten herkennen de gewenste moleculen en fixeren deze op het membraan;

4) enzymen vergemakkelijken de stroom van een chemische reactie op het oppervlak van het neuron.

In sommige gevallen kan hetzelfde eiwit zowel als receptor, enzym en pomp functioneren.

integrerend deel.

axon heuveltje het uitgangspunt van een axon van een neuron.

De soma van een neuron (het lichaam van een neuron) voert, samen met een informatieve en trofische functie, uit met betrekking tot zijn processen en synapsen. De soma zorgt voor de groei van dendrieten en axonen. De soma van het neuron is ingesloten in een meerlagig membraan, dat zorgt voor de vorming en distributie van het elektrotone potentieel naar de axonheuvel.

zendend deel.

axon- een uitgroei van het cytoplasma aangepast om informatie te dragen die wordt verzameld door dendrieten en verwerkt in een neuron. Het axon van een dendritische cel heeft een constante diameter en is bedekt met een myeline-omhulsel, dat is gevormd uit glia; het axon heeft vertakte uiteinden die mitochondriën en secretoire formaties bevatten.

Functies van neuronen:

1) generalisatie van de zenuwimpuls;

2) ontvangst, opslag en verzending van informatie;

3) het vermogen om prikkelende en remmende signalen samen te vatten (integratieve functie).

Soorten neuronen:

1) door lokalisatie:

a) centraal (hersenen en ruggenmerg);

b) perifere (cerebrale ganglia, hersenzenuwen);

2) afhankelijk van de functie:

a) afferente (gevoelig), dragende informatie van receptoren in het centrale zenuwstelsel;

b) intercalair (connector), in het elementaire geval, voor een verbinding tussen de afferente en efferente neuronen;

c) efferente:

- motor - voorhoorns van het ruggenmerg;

- secretoire - laterale hoorns van het ruggenmerg;

3) afhankelijk van de functies:

a) spannend;

b) remmend;

4) afhankelijk van de biochemische kenmerken, van de aard van de mediator;

5) afhankelijk van de kwaliteit van de stimulus die door het neuron wordt waargenomen:

a) monomodaal;

b) polymodaal.

3. Reflexboog, zijn componenten, typen, functies

De activiteit van het lichaam is een natuurlijke reflexreactie op een stimulus. reflex- de reactie van het lichaam op irritatie van receptoren, die wordt uitgevoerd met de deelname van het centrale zenuwstelsel. De structurele basis van de reflex is de reflexboog.

reflexboog- een keten van in serie geschakelde zenuwcellen, die zorgt voor de uitvoering van een reactie, een reactie op irritatie.

De reflexboog bestaat uit zes componenten: receptoren, afferente (sensorische) route, reflexcentrum, efferente (motorische, secretoire) route, effector (werkorgaan), feedback.

Reflexbogen kunnen van twee soorten zijn:

1) eenvoudig - monosynaptische reflexbogen (reflexboog van de peesreflex), bestaande uit 2 neuronen (receptor (afferent) en effector), er is 1 synaps tussen;

2) complex - polysynaptische reflexbogen. Ze omvatten 3 neuronen (er kunnen er meer zijn) - receptor, een of meer intercalaire en effector.

Het idee van een reflexboog als een geschikte reactie van het lichaam dicteert de noodzaak om de reflexboog aan te vullen met nog een schakel - een feedbacklus. Dit onderdeel legt een verband tussen het gerealiseerde resultaat van de reflexreactie en het zenuwcentrum dat executieve commando's geeft. Met behulp van dit onderdeel wordt de open reflexboog omgevormd tot een gesloten boog.

Kenmerken van een eenvoudige monosynaptische reflexboog:

1) geografisch dicht bij elkaar liggende receptor en effector;

2) de reflexboog is twee-neuronen, monosynaptisch;

3) zenuwvezels van groep A? (70-120 m/s);

4) korte reflextijd;

5) spieren die samentrekken als een enkele spiersamentrekking.

Kenmerken van een complexe monosynaptische reflexboog:

1) territoriaal gescheiden receptor en effector;

2) de receptorboog is drie-neuronaal (misschien meer neuronen);

3) de aanwezigheid van zenuwvezels van de groepen C en B;

4) spiercontractie door het type tetanus.

Kenmerken van de autonome reflex:

1) het intercalaire neuron bevindt zich in de laterale hoorns;

2) vanaf de laterale hoorns begint het preganglionische zenuwpad, na het ganglion - postganglionische;

3) het efferente pad van de reflex van de autonome neurale boog wordt onderbroken door het autonome ganglion, waarin het efferente neuron ligt.

Het verschil tussen de sympathische neurale boog en de parasympathische: in de sympathische neurale boog is het preganglionaire pad kort, omdat het autonome ganglion dichter bij het ruggenmerg ligt en het postganglionaire pad lang.

In de parasympathische boog is het tegenovergestelde waar: het preganglionaire pad is lang, omdat het ganglion dicht bij het orgaan of in het orgaan zelf ligt, en het postganglionaire pad is kort.

4. Functionele systemen van het lichaam

Functioneel systeem- tijdelijke functionele associatie van de zenuwcentra van verschillende organen en systemen van het lichaam om het uiteindelijke gunstige resultaat te bereiken.

Een bruikbaar resultaat is een zelfvormende factor van het zenuwstelsel. Het resultaat van de actie is een essentiële adaptieve indicator die nodig is voor het normaal functioneren van het lichaam.

Er zijn verschillende groepen met bruikbare resultaten:

1) metabolisch - een gevolg van metabolische processen op moleculair niveau, die stoffen en eindproducten creëren die nodig zijn voor het leven;

2) homeostatisch - de constantheid van indicatoren van de toestand en samenstelling van de omgeving van het lichaam;

3) gedragsmatig - het resultaat van een biologische behoefte (seksueel, eten, drinken);

4) sociaal - bevrediging van sociale en spirituele behoeften.

Het functionele systeem omvat verschillende organen en systemen, die elk een actieve rol spelen bij het bereiken van een bruikbaar resultaat.

Het functionele systeem omvat volgens P.K. Anokhin vijf hoofdcomponenten:

1) een bruikbaar adaptief resultaat - iets waarvoor een functioneel systeem wordt gecreëerd;

2) controleapparaat (resultaatacceptor) - een groep zenuwcellen waarin een model van het toekomstige resultaat wordt gevormd;

3) omgekeerde afferentie (levert informatie van de receptor naar de centrale link van het functionele systeem) - secundaire afferente zenuwimpulsen die naar de acceptor van het resultaat van de actie gaan om het eindresultaat te evalueren;

4) controleapparaat (centrale link) - functionele associatie van zenuwcentra met het endocriene systeem;

5) uitvoerende componenten (reactieapparaat) zijn de organen en fysiologische systemen van het lichaam (vegetatief, endocrien, somatisch). Bestaat uit vier componenten:

a) inwendige organen;

b) endocriene klieren;

c) skeletspieren;

d) gedragsreacties.

Functionele systeemeigenschappen:

1) dynamiek. Het functionele systeem kan extra organen en systemen bevatten, afhankelijk van de complexiteit van de situatie;

2) het vermogen tot zelfregulering. Wanneer de gecontroleerde waarde of het uiteindelijke bruikbare resultaat afwijkt van de optimale waarde, treedt een reeks spontane complexe reacties op, die de indicatoren terugbrengen naar het optimale niveau. Zelfregulering wordt uitgevoerd in aanwezigheid van feedback.

Verschillende functionele systemen werken gelijktijdig in het lichaam. Ze zijn in voortdurende interactie, die onderhevig is aan bepaalde principes:

1) het principe van het systeem van genese. Selectieve rijping en evolutie van functionele systemen vinden plaats (functionele systemen van bloedsomloop, ademhaling, voeding, rijpen en ontwikkelen zich eerder dan andere);

2) het principe van meervoudig verbonden interactie. Er is een generalisatie van de activiteit van verschillende functionele systemen, gericht op het bereiken van een resultaat met meerdere componenten (homeostaseparameters);

3) het principe van hiërarchie. Functionele systemen worden in een bepaalde rij gerangschikt in overeenstemming met hun betekenis (functioneel weefselintegriteitssysteem, functioneel voedingssysteem, functioneel reproductiesysteem, enz.);

4) het principe van consistente dynamische interactie. Er is een duidelijke opeenvolging van het veranderen van de activiteit van het ene functionele systeem van het andere.

5. Coördinerende activiteit van het CZS

Coördinatie-activiteit (CA) van het CZS is een gecoördineerd werk van CZS-neuronen op basis van de interactie van neuronen met elkaar.

CD-functies:

1) zorgt voor een duidelijke uitvoering van bepaalde functies, reflexen;

2) zorgt voor de consistente opname in het werk van verschillende zenuwcentra om complexe vormen van activiteit te verzekeren;

3) zorgt voor het gecoördineerde werk van verschillende zenuwcentra (tijdens het slikken wordt de adem ingehouden op het moment van slikken; wanneer het slikcentrum wordt opgewonden, wordt het ademhalingscentrum geremd).

Basisprincipes van CNS CD en hun neurale mechanismen.

1. Het principe van bestraling (spreiding). Wanneer kleine groepen neuronen worden geëxciteerd, verspreidt de excitatie zich naar een aanzienlijk aantal neuronen. Bestraling wordt uitgelegd:

1) de aanwezigheid van vertakte uiteinden van axonen en dendrieten, door vertakkingen, impulsen planten zich voort naar een groot aantal neuronen;

2) de aanwezigheid van intercalaire neuronen in het CZS, die zorgen voor de overdracht van impulsen van cel naar cel. Bestraling heeft een grens, die wordt verschaft door een remmend neuron.

2. Het convergentiebeginsel. Wanneer een groot aantal neuronen wordt geëxciteerd, kan de excitatie convergeren naar één groep zenuwcellen.

3. Het principe van wederkerigheid - het gecoördineerde werk van de zenuwcentra, vooral in tegengestelde reflexen (flexie, extensie, enz.).

4. Het principe van dominantie. dominant- de dominante focus van excitatie in het centrale zenuwstelsel op dit moment. Dit is een focus van aanhoudende, niet-aflatende, niet-verspreidende opwinding. Het heeft bepaalde eigenschappen: het onderdrukt de activiteit van andere zenuwcentra, heeft een verhoogde prikkelbaarheid, trekt zenuwimpulsen van andere foci aan, vat zenuwimpulsen samen. Er zijn twee soorten dominante foci: exogene oorsprong (veroorzaakt door omgevingsfactoren) en endogene (veroorzaakt door interne omgevingsfactoren). De dominant ligt ten grondslag aan de vorming van een geconditioneerde reflex.

5. Het principe van feedback. Feedback - de stroom van impulsen naar het zenuwstelsel, die het centrale zenuwstelsel informeert over hoe de reactie wordt uitgevoerd, of deze voldoende is of niet. Er zijn twee soorten feedback:

1) positieve feedback, waardoor de reactie van het zenuwstelsel toeneemt. Ligt ten grondslag aan een vicieuze cirkel die leidt tot de ontwikkeling van ziekten;

2) negatieve feedback, die de activiteit van CZS-neuronen en de respons vermindert. Ligt aan de zelfregulering.

6. Het principe van ondergeschiktheid. In het CZS is er een zekere ondergeschiktheid van afdelingen aan elkaar, de hoogste afdeling is de hersenschors.

7. Het principe van interactie tussen de processen van excitatie en inhibitie. Het centrale zenuwstelsel coördineert de processen van excitatie en inhibitie:

beide processen zijn in staat tot convergentie, het proces van excitatie en, in mindere mate, inhibitie, zijn in staat tot bestraling. Remming en excitatie zijn verbonden door inductieve relaties. Het proces van excitatie induceert remming en vice versa. Er zijn twee soorten inductie:

1) consequent. Het proces van excitatie en inhibitie vervangen elkaar in de tijd;

2) wederzijds. Tegelijkertijd zijn er twee processen: excitatie en remming. Wederzijdse inductie wordt uitgevoerd door positieve en negatieve wederzijdse inductie: als remming optreedt in een groep neuronen, dan ontstaan ​​er foci van excitatie eromheen (positieve wederzijdse inductie), en vice versa.

Volgens de definitie van IP Pavlov zijn excitatie en inhibitie twee kanten van hetzelfde proces. De coördinatieactiviteit van het CZS zorgt voor een duidelijke interactie tussen individuele zenuwcellen en individuele groepen zenuwcellen. Er zijn drie niveaus van integratie.

Het eerste niveau wordt geboden vanwege het feit dat impulsen van verschillende neuronen kunnen convergeren op het lichaam van één neuron, met als resultaat dat ofwel sommatie ofwel een afname van de excitatie optreedt.

Het tweede niveau biedt interacties tussen afzonderlijke groepen cellen.

Het derde niveau wordt geleverd door de cellen van de hersenschors, die bijdragen tot een meer perfect niveau van aanpassing van de activiteit van het centrale zenuwstelsel aan de behoeften van het lichaam.

6. Soorten remming, interactie van de processen van excitatie en remming in het centrale zenuwstelsel. Ervaring van I. M. Sechenov

remmen- een actief proces dat optreedt onder invloed van stimuli op het weefsel, manifesteert zich in de onderdrukking van een andere excitatie, er is geen functionele toediening van het weefsel.

Remming kan zich alleen ontwikkelen in de vorm van een lokale reactie.

Er zijn twee soorten remmen:

1) primair. Voor het optreden ervan is de aanwezigheid van speciale remmende neuronen noodzakelijk. Remming vindt voornamelijk plaats zonder voorafgaande excitatie onder invloed van een remmende mediator. Er zijn twee soorten primaire remming:

a) presynaptisch in de axo-axonale synaps;

b) postsynaptisch in de axodendrische synaps.

2) secundair. Het vereist geen speciale remmende structuren, het ontstaat als gevolg van een verandering in de functionele activiteit van gewone prikkelbare structuren, het wordt altijd geassocieerd met het proces van excitatie. Soorten hulpremmen:

a) daarbuiten, voortkomend uit een grote informatiestroom die de cel binnenkomt. De informatiestroom ligt buiten de prestatie van het neuron;

b) pessimaal, ontstaan ​​met een hoge frequentie van irritatie;

c) parabiotisch, ontstaan ​​door sterke en langwerkende irritatie;

d) remming na excitatie, resulterend uit een afname van de functionele toestand van neuronen na excitatie;

e) remmen volgens het principe van negatieve inductie;

f) remming van geconditioneerde reflexen.

De processen van excitatie en inhibitie zijn nauw verwant, vinden gelijktijdig plaats en zijn verschillende manifestaties van een enkel proces. De foci van excitatie en inhibitie zijn mobiel, bedekken grotere of kleinere gebieden van neuronale populaties en kunnen meer of minder uitgesproken zijn. Excitatie zal zeker worden vervangen door inhibitie, en vice versa, d.w.z. er zijn inductieve relaties tussen inhibitie en excitatie.

Remming ligt ten grondslag aan de coördinatie van bewegingen, beschermt de centrale neuronen tegen overmatige opwinding. Remming in het centrale zenuwstelsel kan optreden wanneer zenuwimpulsen van verschillende sterktes van verschillende stimuli tegelijkertijd het ruggenmerg binnenkomen. Sterkere stimulatie remt de reflexen die zouden moeten komen als reactie op zwakkere.

In 1862 ontdekte I. M. Sechenov het fenomeen van centrale remming. Hij bewees in zijn experiment dat irritatie van de optische knobbeltjes van de kikker met een natriumchloridekristal (de grote hersenhelften waren verwijderd) remming van de ruggenmergreflexen veroorzaakt. Na eliminatie van de stimulus werd de reflexactiviteit van het ruggenmerg hersteld. Het resultaat van dit experiment stelde I. M. Secheny in staat om te concluderen dat in het CZS, samen met het proces van excitatie, een proces van remming ontstaat, dat in staat is de reflexhandelingen van het lichaam te remmen. N.E. Vvedensky suggereerde dat het principe van negatieve inductie ten grondslag ligt aan het fenomeen van inhibitie: een meer prikkelbare sectie in het centrale zenuwstelsel remt de activiteit van minder prikkelbare secties.

De moderne interpretatie van de ervaring van I.M. Sechenov (I.M. Sechenov irriteerde de reticulaire vorming van de hersenstam): excitatie van de reticulaire vorming verhoogt de activiteit van remmende neuronen van het ruggenmerg - Renshaw-cellen, wat leidt tot remming van β-motorneuronen van het ruggenmerg en remt de reflexactiviteit van het ruggenmerg.

7. Methoden voor het bestuderen van het centrale zenuwstelsel

Er zijn twee grote groepen methoden om het CZS te bestuderen:

1) een experimentele methode die op dieren wordt uitgevoerd;

2) een klinische methode die toepasbaar is op mensen.

naar het nummer experimentele methodes Klassieke fysiologie omvat methoden die gericht zijn op het activeren of onderdrukken van de bestudeerde zenuwvorming. Waaronder:

1) de methode van transversale transsectie van het centrale zenuwstelsel op verschillende niveaus;

2) methode van uitroeiing (verwijdering van verschillende afdelingen, denervatie van het orgel);

3) de methode van irritatie door activering (adequate irritatie - irritatie door een elektrische impuls vergelijkbaar met een nerveuze; onvoldoende irritatie - irritatie door chemische verbindingen, graduele irritatie door elektrische stroom) of onderdrukking (blokkering van de overdracht van excitatie onder invloed van koude , chemische middelen, gelijkstroom);

4) observatie (een van de oudste methoden om de werking van het centrale zenuwstelsel te bestuderen die zijn betekenis niet heeft verloren. Het kan onafhankelijk worden gebruikt, vaker in combinatie met andere methoden).

Bij het uitvoeren van een experiment worden vaak experimentele methoden met elkaar gecombineerd.

klinische methode: gericht op het bestuderen van de fysiologische toestand van het centrale zenuwstelsel bij de mens. Het omvat de volgende methoden:

1) observatie;

2) een methode voor het registreren en analyseren van de elektrische potentialen van de hersenen (elektro-, pneumo-, magneto-encefalografie);

3) radio-isotoopmethode (onderzoekt neurohumorale regelsystemen);

4) geconditioneerde reflexmethode (bestudeert de functies van de hersenschors in het mechanisme van leren, ontwikkeling van adaptief gedrag);

5) de methode van ondervraging (beoordeelt de integratieve functies van de hersenschors);

6) modelleringsmethode (wiskundige modellering, fysiek, enz.). Een model is een kunstmatig gecreëerd mechanisme dat een zekere functionele gelijkenis vertoont met het mechanisme van het bestudeerde menselijk lichaam;

7) cybernetische methode (bestudeert de processen van controle en communicatie in het zenuwstelsel). Het is gericht op het bestuderen van organisatie (systemische eigenschappen van het zenuwstelsel op verschillende niveaus), management (selectie en implementatie van de invloeden die nodig zijn om de werking van een orgaan of systeem te verzekeren), informatieactiviteit (het vermogen om informatie waar te nemen en te verwerken - een impuls om het lichaam aan te passen aan veranderingen in de omgeving).

De werking van het zenuwstelsel is gebaseerd op reflexactiviteit. Reflex (van lat. Reflexio - ik reflecteer) is de reactie van het lichaam op externe of interne irritatie met de verplichte deelname van het zenuwstelsel.

Het reflexprincipe van de werking van het zenuwstelsel

Een reflex is de reactie van het lichaam op een externe of interne stimulus. Reflexen zijn onderverdeeld in:

1. ongeconditioneerde reflexen: aangeboren reacties van het lichaam op stimuli die worden uitgevoerd met de deelname van het ruggenmerg of de hersenstam;
2. geconditioneerde reflexen: tijdelijke reacties van het lichaam verkregen op basis van ongeconditioneerde reflexen, uitgevoerd met de verplichte deelname van de hersenschors, die de basis vormen van hogere zenuwactiviteit.

De morfologische basis van de reflex is een reflexboog, weergegeven door een keten van neuronen die zorgen voor de perceptie van irritatie, de transformatie van de energie van irritatie in een zenuwimpuls, de geleiding van een zenuwimpuls naar de zenuwcentra, de verwerking van binnenkomende informatie en de uitvoering van een reactie.

Reflexactiviteit veronderstelt de aanwezigheid van een mechanisme dat bestaat uit drie hoofdelementen die in serie zijn verbonden:

1. receptoren die irritatie waarnemen en omzetten in een zenuwimpuls; meestal worden receptoren weergegeven door verschillende gevoelige zenuwuiteinden in organen;

2. effectoren, die resulteren in het stimuleren van receptoren in de vorm van een specifieke reactie; effectoren omvatten alle interne organen, bloedvaten en spieren;

3. kettingen in serie geschakeld neuronen, die, door excitatie in de vorm van zenuwimpulsen gericht over te dragen, zorgen voor de coördinatie van de activiteit van effectoren, afhankelijk van de stimulatie van de receptoren.

Een keten van neuronen die in serie met elkaar zijn verbonden, vormt reflex boog, die het materiële substraat van de reflex vormt.

Functioneel kunnen de neuronen die de reflexboog vormen worden onderverdeeld in:

1. afferente (sensorische) neuronen die stimulatie waarnemen en doorgeven aan andere neuronen. Sensorische neuronen bevinden zich altijd buiten het centrale zenuwstelsel in de sensorische ganglia van de spinale en hersenzenuwen. Hun dendrieten vormen gevoelige zenuwuiteinden in de organen.

2. efferent (motor, motor) neuronen of motorneuronen geven excitatie door aan effectoren (bijvoorbeeld spieren of bloedvaten);

3. interneuronen (interneuronen) afferente en efferente neuronen met elkaar verbinden en daardoor de reflexverbinding sluiten.

De eenvoudigste reflexboog bestaat uit twee neuronen - afferente en efferente. Drie neuronen zijn betrokken bij een complexere reflexboog: afferente, efferente en intercalaire. Het maximale aantal neuronen dat betrokken is bij de reflexrespons van het zenuwstelsel is beperkt, vooral in gevallen waarin verschillende delen van de hersenen en het ruggenmerg bij de reflexhandeling betrokken zijn. Op dit moment wordt de basis van reflexactiviteit genomen reflex ring. De klassieke reflexboog wordt aangevuld met de vierde schakel - de omgekeerde afferentie van de effectoren. Alle neuronen die betrokken zijn bij reflexactiviteit hebben een strikte lokalisatie in het zenuwstelsel.

Zenuwcentrum

Anatomisch gezien is het centrum van het zenuwstelsel een groep aangrenzende neuronen die structureel en functioneel nauw verwant zijn en een gemeenschappelijke functie vervullen bij reflexregulatie. In het zenuwcentrum vindt waarneming, analyse van binnenkomende informatie en de overdracht ervan naar andere zenuwcentra of effectoren plaats. Daarom heeft elk zenuwcentrum zijn eigen systeem van afferente vezels, waardoor het in een actieve toestand wordt gebracht, en een systeem van efferente verbindingen die zenuwprikkeling naar andere zenuwcentra of effectoren geleiden. Zich onderscheiden perifere zenuwcentra, weergegeven door knooppunten ( ganglia ): gevoelig en vegetatief. In het centrale zenuwstelsel zijn er nucleaire centra (kernen)- lokale clusters van neuronen, en corticale centra - uitgebreide vestiging van neuronen op het oppervlak van de hersenen.

Bloedtoevoer naar de hersenen en het ruggenmerg

I. Bloedtoevoer naar de hersenen uitgevoerd door takken van de linker en rechter interne halsslagaders en takken van de wervelslagaders.

interne halsslagader, het de schedelholte binnenkomt, verdeelt het zich in de oftalmische slagader en de voorste en middelste hersenslagaders. Voorste cerebrale slagader voedt voornamelijk de frontale kwab van de hersenen, middelste hersenslagader - pariëtale en temporale kwabben, en oogslagader levert bloed aan de oogbol. De voorste hersenslagaders (rechts en links) zijn verbonden door een transversale anastomose - de voorste communicerende slagader.

Wervelslagaders (rechts en links) in het gebied van de hersenstam verenigen zich en vormen een ongepaarde basilaire slagader, het voeden van het cerebellum en andere delen van de romp, en twee achterste hersenslagaders die de occipitale lobben van de hersenen van bloed voorziet. Elk van de achterste hersenslagaders is verbonden met de middelste hersenslagader van zijn zijde door middel van de achterste communicerende slagader.

Zo wordt op basis van de hersenen een arteriële cirkel van de grote hersenen gevormd.

Kleinere vertakkingen van bloedvaten in de pia mater

de hersenen bereiken, doordringen in de substantie, waar ze zijn verdeeld in talrijke haarvaten. Vanuit de haarvaten wordt bloed verzameld in kleine en vervolgens grote veneuze vaten. Bloed uit de hersenen stroomt in de sinussen van de dura mater. Bloed stroomt van de sinussen door de halsader foramina aan de basis van de schedel in de interne halsaderen.

2. Bloedtoevoer naar het ruggenmerg door de voorste en achterste spinale slagaders. De uitstroom van veneus bloed gaat door de gelijknamige aderen naar de interne wervelplexus, die zich over de gehele lengte van het wervelkanaal buiten de harde schil van het ruggenmerg bevindt. Vanuit de interne vertebrale plexus stroomt het bloed naar de aderen die langs de wervelkolom lopen en van daaruit naar de inferieure en superieure vena cava.

Dranksysteem van de hersenen

In de botholten zijn de hersenen en het ruggenmerg in suspensie en worden ze van alle kanten gewassen door cerebrospinale vloeistof - likeur. Drank beschermt de hersenen tegen mechanische invloeden, zorgt voor een constante intracraniale druk, is direct betrokken bij het transport van voedingsstoffen van het bloed naar de hersenweefsels. Cerebrospinale vloeistof wordt geproduceerd door de choroïde plexus van de ventrikels van de hersenen. CSF-circulatie door de ventrikels wordt uitgevoerd volgens het volgende schema: vanuit de laterale ventrikels komt de vloeistof door het foramen van Monro in het derde ventrikel en vervolgens door het Sylvian-aquaduct in het vierde ventrikel. Van daaruit gaat het hersenvocht door de gaten van Magendie en Luschka naar de subarachnoïdale ruimte. De uitstroom van hersenvocht in de veneuze sinussen vindt plaats door de granulatie van de arachnoid - pachyon granulaties.

Tussen neuronen en bloed in de hersenen en het ruggenmerg bevindt zich een barrière genaamd bloed-hersenen, die zorgt voor de selectieve stroom van stoffen uit het bloed naar zenuwcellen. Deze barrière vervult een beschermende functie, aangezien het de constantheid van de fysisch-chemische eigenschappen van de vloeistof verzekert.

keuzes

Neurotransmitters (neurotransmitters, mediatoren) zijn biologisch actieve chemicaliën waarmee een elektrische impuls wordt overgedragen van een zenuwcel door de synaptische ruimte tussen neuronen. De zenuwimpuls die het presynaptische uiteinde binnenkomt, veroorzaakt de afgifte van de neurotransmitter in de synaptische spleet. De mediatormoleculen reageren met specifieke receptoreiwitten van het celmembraan en initiëren een keten van biochemische reacties die een verandering in de transmembraanstroom van ionen veroorzaken, wat leidt tot membraandepolarisatie en het ontstaan ​​van een actiepotentiaal.

Tot de jaren vijftig omvatten mediatoren twee groepen verbindingen met een laag molecuulgewicht: aminen (acetylcholine, adrenaline, noradrenaline, serotonine, dopamine) en aminozuren (gamma-aminoboterzuur, glutamaat, aspartaat, glycine). Later werd aangetoond dat neuropeptiden een specifieke groep mediatoren vormen, die ook kunnen werken als neuromodulatoren (stoffen die de omvang van de reactie van een neuron op een stimulus veranderen). Het is nu bekend dat een neuron verschillende neurotransmitters kan synthetiseren en afgeven.

Daarnaast zijn er speciale zenuwcellen in het zenuwstelsel - neurosecretoire, die een verbinding vormen tussen het centrale zenuwstelsel en het endocriene systeem. Deze cellen hebben een typische structurele en functionele organisatie van neuronen. Ze onderscheiden zich van een neuron door een specifieke functie - neurosecretoire, die wordt geassocieerd met de afscheiding van biologisch actieve stoffen. De axonen van neurosecretoire cellen hebben talrijke uitbreidingen (Hering's bodies), waarin de neurosecretie tijdelijk ophoopt. In de hersenen zijn deze axonen meestal verstoken van myelineschede. Een van de belangrijkste functies van neurosecretoire cellen is de synthese van eiwitten en polypeptiden en hun verdere secretie. In dit opzicht is in deze cellen het eiwitsynthetiserende apparaat extreem ontwikkeld - het granulaire endoplasmatisch reticulum, het Golgi-complex en het lysosomale apparaat. Aan het aantal neurosecretoire korrels in een cel kan men de activiteit ervan beoordelen.



1. Principe dominanten werd door A.A. Ukhtomsky geformuleerd als het basisprincipe van het werk van zenuwcentra. Volgens dit principe wordt de activiteit van het zenuwstelsel gekenmerkt door de aanwezigheid in het centrale zenuwstelsel van de dominante (dominante) foci van excitatie in een bepaalde periode, in de zenuwcentra, die de richting en aard van het lichaam bepalen. functies in deze periode.

Dominante focus excitatie wordt gekenmerkt door de volgende eigenschappen:

Verhoogde prikkelbaarheid;

Persistentie van excitatie (inertheid), omdat het moeilijk is om andere excitatie te onderdrukken;

Het vermogen om subdominante excitaties op te tellen;

Het vermogen om subdominante excitatiefoci in functioneel verschillende zenuwcentra te remmen.

2. Principe ruimtelijk reliëf

Het manifesteert zich in het feit dat de totale respons van het organisme met de gelijktijdige actie van twee relatief zwakke stimuli groter zal zijn dan de som van de reacties die worden verkregen met hun afzonderlijke actie. De reden voor het reliëf is te wijten aan het feit dat het axon van een afferente neuron in het CZS synapsen met een groep zenuwcellen waarin een centrale (drempel) zone en een perifere (subdrempel) "grens" zijn geïsoleerd. Neuronen die zich in de centrale zone bevinden, ontvangen van elk afferente neuron een voldoende aantal synaptische uiteinden (bijvoorbeeld 2 elk) om een ​​actiepotentiaal te vormen. Het neuron van de subdrempelzone ontvangt van dezelfde neuronen een kleiner aantal uiteinden (elk 1), dus hun afferente impulsen zullen onvoldoende zijn om het genereren van actiepotentialen in de "grens" -neuronen te veroorzaken, en er vindt alleen subthreshold-excitatie plaats. Als gevolg hiervan treden bij afzonderlijke stimulatie van afferente neuronen 1 en 2 reflexreacties op, waarvan de totale ernst alleen wordt bepaald door de neuronen van de centrale zone (3). Maar met gelijktijdige stimulatie van afferente neuronen, worden ook actiepotentialen gegenereerd door neuronen van de subdrempelzone vanwege de overlap van de grenszone van twee dicht bij elkaar gelegen neuronen. Daarom zal de ernst van een dergelijke totale reflexreactie groter zijn. Dit fenomeen is genoemd centraal reliëf. Het wordt vaker waargenomen onder invloed van zwakke stimuli op het lichaam.

3. Principe: occlusie. Dit principe is het tegenovergestelde van ruimtelijke facilitering, en het bestaat uit het feit dat twee afferente inputs samen een kleinere groep motorneuronen exciteren in vergelijking met de effecten wanneer ze afzonderlijk worden geactiveerd. De reden voor occlusie is dat de afferente inputs, als gevolg van convergentie, gedeeltelijk gericht zijn op dezelfde motorneuronen (overlappende neuronen in de drempelzone treedt op). Het fenomeen van occlusie manifesteert zich in gevallen van toepassing van sterke afferente stimuli.

4. Principe feedback.

De processen van zelfregulatie in het lichaam zijn vergelijkbaar met technische, die automatische regulatie van het proces inhouden met behulp van feedback. Door de aanwezigheid van feedback kunt u de ernst van veranderingen in de parameters van het systeem in verband brengen met zijn werk als geheel. De verbinding van de uitgang van het systeem met zijn ingang met een positieve versterking wordt genoemd positieve feedback, en met een negatieve coëfficiënt - negatieve feedback. In biologische systemen wordt positieve feedback vooral gerealiseerd in pathologische situaties. Negatieve feedback verbetert de stabiliteit van het systeem, d.w.z. het vermogen om terug te keren naar de oorspronkelijke staat nadat de invloed van storende factoren is verdwenen.

Feedback kan worden ingedeeld op basis van verschillende criteria. Bijvoorbeeld, volgens de snelheid van handelen - snel (nerveus) en langzaam (humoristisch) enzovoort.

Er zijn veel voorbeelden van feedback-effecten te noemen. In het zenuwstelsel wordt bijvoorbeeld de activiteit van motorneuronen op deze manier gereguleerd. De essentie van het proces ligt in het feit dat excitatie-impulsen die zich voortplanten langs de axonen van motorneuronen niet alleen de spieren bereiken, maar ook gespecialiseerde intermediaire neuronen (Renshaw-cellen), waarvan de excitatie de activiteit van motorneuronen remt. Dit effect staat bekend als het rebound-remmingsproces.

Een voorbeeld van positieve feedback is het proces van het genereren van een actiepotentiaal. Dus tijdens de vorming van het stijgende deel van de AP, verhoogt de depolarisatie van het membraan de natriumpermeabiliteit, wat op zijn beurt, door de natriumstroom te verhogen, de membraandepolarisatie verhoogt.

Het belang van feedbackmechanismen bij het handhaven van homeostase is groot. Het handhaven van een constant niveau van bloeddruk wordt bijvoorbeeld uitgevoerd door de impulsactiviteit van de baroreceptoren van de vasculaire reflexogene zones te veranderen, die de tonus van de vasomotorische sympathische zenuwen veranderen en zo de bloeddruk normaliseren.

5. Principe wederkerigheid (combinaties, vervoegingen, wederzijdse uitsluitingen).

Het weerspiegelt de aard van de relatie tussen de centra die verantwoordelijk zijn voor de uitvoering van tegengestelde functies (in- en uitademing, flexie en extensie van de ledematen, enz.). Activering van de proprioreceptoren van de flexorspier prikkelt bijvoorbeeld tegelijkertijd de motorneuronen van de flexorspier en remt de motorneuronen van de strekspier door intercalaire remmende neuronen. Wederzijdse inhibitie speelt een belangrijke rol bij de automatische coördinatie van motorische handelingen.

6. Principe gemeenschappelijk eindpad.

De effectorneuronen van het centrale zenuwstelsel (voornamelijk de motorneuronen van het ruggenmerg), die de laatste zijn in de keten bestaande uit afferente, intermediaire en effectorneuronen, kunnen betrokken zijn bij de uitvoering van verschillende lichaamsreacties door excitaties die naar hen toe komen van een groot aantal afferente en intermediaire neuronen, waarvoor zij het laatste pad vormen (via het CZS naar de effector). Bijvoorbeeld op de motoneuronen van de voorhoorns van het ruggenmerg, die de spieren van de ledematen innerveren, de vezels van afferente neuronen, neuronen van het piramidale kanaal en het extrapiramidale systeem (kernen van het cerebellum, reticulaire formatie en vele andere structuren) beëindigen. Daarom worden deze motorneuronen, die zorgen voor de reflexactiviteit van de ledemaat, beschouwd als het laatste pad voor de algemene implementatie van veel zenuwinvloeden op de ledemaat. Dit principe is gebaseerd op het fenomeen: convergentie

7. Principeinductie of modulaire organisatie - rond de opgewonden centrale neuronen van het ensemble verschijnt een zone van geremde neuronen - de remmende rand.

8. Principekracht - als signalen van verschillende reflexogene zones gelijktijdig in één zenuwcentrum aankomen (volgens het principe van een gemeenschappelijk eindpad), dan reageert het centrum op een sterkere excitatie.

9. Principeondergeschiktheid of ondergeschiktheid - de lagere delen van het centrale zenuwstelsel zijn ondergeschikt aan de bovenliggende. Bovendien zijn stijgende invloeden overwegend prikkelend, terwijl dalende invloeden zowel prikkelend als remmend (vaker remmend) zijn.