Будова нервової системи

Нервова система виконує наступні функції: управління діяльністю різних систем і апаратів, що становлять цілісний організм, координування протікають в ньому процесів, встановлення взаємозв'язків організму з зовнішнім середовищем. Великий фізіолог І. П. Павлов писав: «Діяльність нервової системи направляється, з одного боку, на об'єднання, інтеграцію роботи всіх частин організму, з іншого - на зв'язок організму з навколишнім середовищем, на зрівноважування системи організму з зовнішніми умовами».

Нерви проникають в усі органи і тканини, утворюють численні розгалуження, мають рецепторні (чутливі) і ефекторні (рухові, секреторні) закінчення, і разом з центральними відділами (головний і спинний мозок) забезпечують з'єднання всіх частин організму в єдине ціле. Нервова система регулює функції руху, травлення, дихання, виділення, кровообігу, імунні (захисні) і метаболічні (обмін речовин) процеси і ін.

Діяльність нервової системи, за словами І. М. Сеченова, носить рефлекторний характер.

Рефлекс (від лат. Reflexus - відбитий) - це відповідна реакція організму на ту чи іншу роздратування (зовнішнє або внутрішнє вплив), яка відбувається за участю центральної нервової системи (ЦНС). Людський організм, що живе в навколишньому його зовнішньому середовищі, взаємодіє з нею. Середовище впливає на організм, і організм, в свою чергу, відповідним чином реагує на ці впливи. Протікають в самому організмі процеси також викликають у відповідь реакцію. Таким чином, нервова система забезпечує взаємозв'язок і єдність організму і середовища.

Структурно-функціональною одиницею нервової системи є нейрон (нервова клітина, нейроціт). Нейрон складається з тіла і відростків. Відростки, які проводять до тіла нервової клітини нервовий імпульс, отримали назву дендритів. Від тіла нейрона нервовий імпульс направляється до іншої нервовій клітині або до робочої тканини по відростка, який називають аксоном, або нейритах. Нервова клітина динамічно поляризована, тобто здатна проводити нервовий імпульс тільки в одному напрямку - від дендрита через тіло клітини до аксону (нейритах).

Нейрони в нервовій системі, вступаючи в контакт один з одним, утворюють ланцюги, по яких передаються (рухаються) нервові імпульси. Передача нервового імпульсу від одного нейрона до іншого відбувається в місцях їх контактів і забезпечується особливого роду утвореннями, які отримали назву міжнейронних синапсів. Розрізняють синапси аксосоматіческіе, коли закінчення аксона одного нейрона утворюють контакти з тілом наступного, і аксодендрітіческіе, коли аксон вступає в контакт з дендритами іншої нейрона. Контактний тип відносин в синапсі при різних фізіологічних станах може, очевидно, або «створюватися», або «руйнуватися», забезпечуючи виборчу реакцію на будь-яке подразнення. Крім цього, контактна побудова ланцюжків нейронів створює можливість для проведення нервового імпульсу в певному напрямку. Завдяки наявності контактів в одних синапсах і роз'єднання в інших проведення імпульсу може відбуватися цілеспрямовано.

У нервовому ланцюжку різним нейронам притаманні різні функції. У зв'язку з цим виділяють три основних типи нейронів по їх морфофункціональної характеристиці.

Чутливі, рецепторні, або аферентні (що приносять), нейрони. Тіла цих нервових клітин лежать завжди поза головного або спинного мозку - в вузлах (гангліях) периферичної нервової системи. Один з відростків, що відходить від тіла нервової клітини, слід на периферію до того чи іншого органу і закінчується там тих чи інших чутливим закінченням - рецептором. Рецептори здатні трансформувати енергію зовнішнього впливу (роздратування) в нервовий імпульс. Другий відросток направляється в ЦНС, спинний мозок або в стволовую частина головного мозку в складі задніх корінців спинномозкових нервів або відповідних черепних нервів.

Розрізняють такі види рецепторів в залежності від локалізації:

1. екстероцептори сприймають подразнення із зовнішнього середовища. Ці рецептори розташовані в зовнішніх покривах тіла, в шкірі і слизових оболонках, в органах почуттів;
2. інтероцептори отримують роздратування головним чином при змінах хімічного складу внутрішнього середовища організму і тиску в тканинах і органах;
3. пропріоцептори сприймають роздратування в м'язах, сухожиллях, зв'язках, фасції, суглобових капсулах.

Рецепцію, тобто сприйняття роздратування і почалося поширення нервового імпульсу по нервових провідниках до центрів, І.Павлов відносив до початку процесу аналізу.

Замикальний, уставний, асоціативний, або кондукторних, нейрон. Цей нейрон здійснює передачу збудження з аферентного (чутливого) нейрона на еферентні. Суть процесу полягає в передачі отриманого аферентним нейроном сигналу еферентного нейрона для виконання у вигляді відповідної реакції. І. П. Павлов визначив цю дію як «явище нервового замикання». Замикальні (вставні) нейрони лежать в межах ЦНС.

Ефекторних, еферентної (руховий, або секреторний) нейрон. Тіла цих нейронів знаходяться в ЦНС (або на периферії - в симпатичних, парасимпатических вузлах вегетативної частини нервової системи). Аксони (нейрити) цих клітин тривають у вигляді нервових волокон до робочих органів (довільним - скелетних і мимовільним - гладким м'язам, залозам), клітинам і різних тканин.

Після цих загальних зауважень розглянемо більш детально рефлекторну дугу і рефлекторний акт як основний принцип діяльності нервової системи.

Рефлекторна дуга являє собою ланцюг нервових клітин, що включає аферентних (чутливий) і ефекторних (руховий, або секреторний) нейрони, по яких нервовий імпульс рухається від місця свого виникнення (від рецептора) до робочого органу (ефектору). Більшість рефлексів здійснюється за участю рефлекторних дуг, які утворені нейронами нижчих відділів ЦНС - нейронами спинного мозку і стовбура головного мозку.

Найпростіша рефлекторна дуга складається тільки з двох нейронів - аферентного і ефекторних (еферентної). Тіло першого нейрона (рецепторного, аферентного), як зазначалося, знаходиться поза ЦНС. Зазвичай це псевдоуніполярного (уніполярний) нейрон, тіло якого розташоване в спинномозковому вузлі або чутливому вузлі одного з черепних нервів. Периферичний відросток цієї клітини слід в складі спинномозкових нервів або мають чутливі волокна черепних нервів та їх гілок і закінчується рецептором, що сприймає зовнішнє (із зовнішнього середовища) або внутрішнє (в органах, тканинах) роздратування. Це роздратування в нервовому закінченні трансформується в нервовий імпульс, який досягає тіла нервової клітини. Потім імпульс по центральному відростку (аксону) в складі спинномозкових нервів прямує в спинний мозок або за відповідними черепним нервах - в головний мозок. У сірій речовині спинного мозку або в руховому ядрі головного мозку цей відросток чутливої клітини утворює синапс з тілом другого нейрона (еферентної, ефекторних). У міжнейронних синапсі за допомогою медіаторів відбувається передача нервового збудження з чутливого (аферентного) нейрона на руховий (еферентної) нейрон, відросток якого виходить з спинного мозку в складі передніх корінців спинномозкових нервів або рухових нервових волокон черепних нервів і направляється до робочого органу, викликаючи скорочення м'язи .

Як правило, рефлекторна дуга складається не з двох нейронів, а влаштована набагато складніше. Між двома нейронами - рецепторним (аферентні) і ефекторних (еферентних) - є один або кілька замикальних (вставних, провідникових) нейронів. В цьому випадку збудження від рецепторного нейрона по його центральному відростку передається не прямо ефекторних нервовій клітині, а одному або декільком Інтернейрони нейронам. Роль вставних нейронів в спинному мозку виконують клітини, що лежать в сірій речовині задніх стовпів. Частина цих клітин має аксон (нейрит), який направляється до рухових клітин передніх рогів спинного мозку того ж рівня і замикає рефлекторну дугу на рівні даного сегмента спинного мозку. Аксони інших клітин можуть в спинному мозку попередньо Т-образно ділитися на спадну і висхідну гілки, які направляються до руховим нервовим клітинам передніх рогів сусідніх, мій або нижчих сегментів. На шляху проходження кожна висхідна або низхідна гілка може віддавати колатералі до рухових клітин цих та інших сусідніх сегментів спинного мозку. У зв'язку з цим стає зрозумілим, що роздратування навіть самого мінімального числа рецепторів може передаватися не тільки нервовим клітинам якогось певного сегмента спинного мозку, а й поширюватися на клітини декількох сусідніх сегментів. В результаті відповідна реакція являє собою скорочення не однієї м'язи і навіть не однієї групи м'язів, а відразу декількох груп. Так, у відповідь на роздратування виникає складне рефлекторне рух. Це і є одна з реакцій організму (рефлекс) у відповідь на зовнішнє або внутрішнє роздратування.

И.М.Сеченов в своїй праці «Рефлекси головного мозку» висунув ідею причинності (детермінізму), відзначаючи, що кожне явище в організмі має свою причину, і рефлекторний ефект є відповіддю на цю причину. Ці ідеї отримали подальший творчий розвиток в працях С.П.Боткина і І. П. Павлова, які є основоположниками вчення про нервізме. Величезна заслуга І. П. Павлова полягає в тому, що він поширив вчення про рефлекс на всю нервову систему, починаючи від нижчих відділів і закінчуючи найвищими її відділами, і експериментально довів рефлекторну природу всіх без винятку форм життєдіяльності організму. На думку І. П. Павлова, проста форма діяльності нервової системи, яка є постійною, природженою, видовий і для формування структурних передумов якої не потрібно соціальних умов, повинна позначатися як безумовний рефлекс.

Крім цього, існують придбані протягом індивідуального життя тимчасові зв'язку з навколишнім середовищем. Можливість придбання тимчасових зв'язків дозволяє організму встановлювати найрізноманітніші і найскладніші стосунки з зовнішнім середовищем. Цю форму рефлекторної діяльності И.П.Павлов назвав условнорефлекторной (на відміну від безумовного-норефлекторной). Місцем замикання умовних рефлексів є кора півкуль великого мозку. Головний мозок і його кора - основа вищої нервової діяльності.

П.К.Анохин і його школа експериментально підтвердили наявність так званої зворотний зв'язок робочого органа з нервовими центрами - «зворотний афферентацию». У той момент, коли з центрів нервової системи еферентні імпульси досягають виконавчих органів, в них виробляється відповідна реакція (рух або секреція). Цей робочий ефект дратує рецептори виконавчого органу. Виниклі в результаті цих процесів імпульси по аферентних шляхах прямують назад в центри спинного або головного мозку у вигляді інформації про виконання органом певної дії в кожен даний момент. Таким чином створюється можливість точного обліку правильності виконання команд за допомогою нервових імпульсів, що надходять до робочих органів з нервових центрів, і постійної їх корекції. Існування двосторонньої сигналізації по замкнутим круговим або кільцевих рефлекторним нервовим ланцюжках «зворотної аферентації» дозволяє виробляти постійні, безперервні, ежемоментно корекції будь-яких реакцій організму на будь-які зміни умов внутрішнього і зовнішнього середовища. Без механізмів зворотного зв'язку немислимо пристосування живих організмів до навколишнього середовища. Так, на зміну старим уявленням про те, що в основі діяльності нервової системи лежить «разомкнутая» (незамкнута) рефлекторна дуга, прийшло уявлення про замкнутої, кільцевої, ланцюги рефлексів.

[1], [2]