Урок Получить доступ за 75 баллов Нервная система. Общая характеристика

Слаженная работа органов и систем обеспечивается работой нервной системы, контролирующей все процессы, происходящие в нашем организме.

Каждую секунду нервной системе приходится анализировать огромный поток информации, идущий из внешней и внутренней среды.

Образно выражаясь, нервная система, лучше любого компьютера с огромной скоростью составляет диаграммы, графики, статистику и на основе этих данных регулирует и нормализует работу нашего сложного организма.

Нервная система - это совокупность взаимосвязанных и соподчиненных нервных структур, состоящих из нервной ткани; объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.

Функции нервной системы:

• восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма
• осуществление взаимосвязи организма с внешней средой
• приспособления организма к меняющимся условиям среды
• регуляция жизнедеятельности тканей, органов и их систем
• объединение (интеграция) организма в единое целое
• высшая психическая деятельность человека

Нервную систему можно разделить по анатомическим и функциональным признакам:

Сегодня мы рассмотрим строение нервной ткани, нейронов и работу соматической и вегетативной нервной системы.

Органы нервной системы состоят из нервной ткани.

Нервная ткань отличается отсутствием межклеточного вещества, она состоит из нейронов и глиальных клеток (нейроглии).

Нейрон (нервная клетка) - основной структурный и функциональный элемент нервной системы, обладающий свойствами возбуждения и проведения нервного импульса.

Количество нервных клеток в центральной нервной системе может составлять более 100 миллиардов (спинной мозг - 13 млн нейронов, и головной мозг - около 100 млрд. клеток).

Формы и размеры нейронов разных отделов нервной системы могут быть разными, но для них характерно наличие тела (сомы) и отростков.

Сома нейрона имеет ядро и клеточные органоиды, осуществляет метаболизм (обмен веществ) клетки.

Нейрон имеет два отростка:

• аксон- длинный отросток (один), который проводит импульсы от тела нейрона к различным органам и другим нервным клеткам
• дендриты- древовидные короткие отростки (может быть много), которые проводят импульсы от органов и других нервных клеток к телу нейрона

Миелиновая оболочка нейрона образована глиальными клетками, которые несколько раз обматываются вокруг аксона, подобно изоляционной ленте.

Цитоплазмы в теле клеток практически нет, в результате чего миелиновая оболочка представляет собой, по сути, множество слоёв клеточной мембраны.

Место нейрона, от которого начинается аксон, называется аксонным холмиком, где создается электрический импульс как ответ на раздражение.

Иногда от аксона отходят боковые отростки - коллатерали. 

Окончания аксона ветвятся и их называют аксонными терминалями.

В цитоплазме аксона отсутствует эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи, но есть митохондрии.

Микротрубочки располагаются вдоль аксона и обеспечивают транспорт белков и других веществ.

Работа нейрона

Разветвления отростков нейронов имеют нервные окончания, рецепторы, преобразующие раздражение в нервные импульсы.

Рецепторы в зависимости от местонахождения делятся на:

• экстерорецепторы(внешние)- воспринимают раздражения из внешней среды (находятся на слизистых оболочках, органах чувств, коже)
• интерорецепторы (внутренние)- получают сведения главным образом при изменении химического состава внутренней среды организма, давления в тканях и органах
• проприорецепторы- воспринимают раздражения от мышц, сухожилий, связок, суставных капсул

От рецепторов нервные импульсы по дендритам проходят к соме клетки.

В аксонном холмике происходит усиление потенциала действия (нервного импульса).

Нервный импульс по аксону достигает аксонных терминалий, а с них переходит сразу на несколько нейронов или рабочих органов.

Благодаря отросткам нейроны контактируют друг с другом и образуют нейронные сети, состоящие из 20 тысяч других нейронов, по которым циркулируют нервные импульсы.

Передача нервного импульса от одного нейрона к другому происходит в местах их контактов- в синапсах.

Синапс- место контакта между двумя нейронами или между нейроном и клеткой рабочего органа, получающей сигнал.

Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.

Передача нервного импульса происходит двумя путями:

• химический путь- за счет перехода медиаторов (биологически активных химических веществ) в межклеточное пространство (синоптическую щель)
• электрический путь посредством прохождения ионов из одной клетки в другую

Возбуждающие синапсы усиливают нервный импульс, а тормозные, наоборот, ослабляют.

Классификация нейронов:

По форме тела нейроны бывают:

Нейроглия (глиальные клетки) - это вспомогательные клетки нервной ткани.

Пространство между нейронами заполнено клетками нейроглии, которые, в отличие от нейронов, делятся в течение всей жизни человека.

Количество клеток нейроглии больше количества нейронов примерно в 10-15 раз.

Глиальные клетки и нейроны:

Астроциты- звездчатые клетки, с множеством отростков. Значительное число отростков астроцитов представляют собой «ножки», плотно прилегающие к капиллярам и покрывающие собой почти всю поверхность сосуда.

Астроциты располагаются между капиллярами и телами нейронов. Их назначение- транспорт веществ из крови в нейроны и обратно, также они служат опорой для нейронов, обеспечивая их восстановление после повреждения.

Олигодендроциты образуют миелиновую оболочку вокруг отростков нейронов, их еще называют шванновскими клетками.

По размерам они меньше, чем астроциты и имеют меньше отростков.

Клетки микроглии отличаются небольшими размерами. Эти клетки могут активно передвигаться.

Функция микроглии- защита нейронов от воспалений и инфекций (по механизму фагоцитоза- захватывание и переваривание генетически чужеродных веществ). Клетки микроглиии доставляют нейронам кислород и глюкозу.

В состав периферической нервной системы входят

• 12 пар черепно-мозговых нервов
• 31 пара спинномозговых нервов
• нервные узлы (ганглии)- скопление нервных клеток
• нервные сплетения

Нерв (от лат. нервус- струна)- покрытые оболочкой структуры, состоящие из пучков нервных волокон, образованных в основном аксонами нейронов и клетками нейроглии.

Различают нервы:

• чувствительные, обеспечивающие проведение импульсов от рецепторов в ЦНС
• двигательные, обеспечивающие проведение импульсов из ЦНС в исполнительные органы
• смешанные, способные проводить импульсы в обоих направлениях

Строение нерва:

Нервные сплетения - это совокупность нервных волокон различных нервов, иннервирующих кожный покров, скелетные мышцы и внутренние органы.

Одно из наиболее известных нервных сплетений - солнечное сплетение расположено в брюшной полости, где множество нервов отходят от узлов в разные стороны наподобие лучей солнца (отсюда название).

Солнечное сплетение- известное уязвимое место организма.

Как мы видели в схеме в начале урока нервная система подразделяется по функциональному признаку на соматическую и вегетативную нервную систему.

Соматическая нервная система- часть нервной системы, регулирующая деятельность скелетной (произвольной) мускулатуры.

С помощью этой нервной системы мы можем произвольно, по собственному желанию, управлять деятельностью скелетных мышц, т.е. она подчинена нашей воле, а центр управления находится в коре больших полушарий, то есть вне центральной нервной системы вторых узлов (ганглиев) нет.

Вегетативная нервная система- часть нервной системы, которая регулирует:

•  внутренние органы и их работу
• железы внутренней и внешней секреции
• гладкую и сердечную мускулатуру
• кровеносные и лимфатические сосуды
• обмен веществ

Она работает произвольно (автономно), то есть не подчинена воле человека, но находится под контролем центральной нервной системы.

Вегетативная нервная система подразделяется на:

• симпатическую
• парасимпатическую
• метасимпатическую

Важнейшие органы контролируются и симпатической и парасимпатической нервной системой (двойная иннервация).

Полые внутренние органы имеют тройную (симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую) иннервацию.

Симпатическая и парасимпатическая нервные системы влияют на органы взаимно противоположно. Например, если одна система оказывает усиливающее действие, то другая - тормозящее.

Кроме того, изменения кровяного давления человека в спокойном состоянии и во время работы происходит благодаря взаимной работе симпатической и парасимпатической нервной системы.

Так в спокойном состоянии включается парасимпатический отдел нервной системы, при этом у человека расслабляются гладкие мышцы сосудов и увеличивается их просвет, в результате давление понижается.

А во время активной работы сокращаются гладкие мышцы сосудов, сужается их просвет, давление повышается, то есть включается в работу симпатический отдел вегетативной нервной системы.

Вегетативная нервная система имеет центральную и периферическую части:

• центральная часть вегетативной нервной системы образована телами нейронов (вегетативные ядра), которые расположены в спинном и головном мозге, отвечает за координацию работы всех трех частей вегетативной нервной системы
• периферическая часть вегетативной нервной системы образуется скоплениями нервных клеток (ганглиев), лежащих за пределами центральной нервной системы, и нервные сплетения в стенках внутренних органов

Функции симпатической и парасимпатической нервной системы:

Симпатический и парасимпатический отдел вегетативной нервной системы:

1. Симпатический отдел вегетативной нервной системы

Центральные структуры симпатического отдела вегетативной нервной системы расположены в спинном мозге на уровне грудных позвонков.

Периферическая часть симпатического отдела состоит из двух цепочек нервных клеток, лежащих по краям позвоночника.

Симпатическая нервная система усиливает обмен веществ, повышает возбуждаемость большинства тканей, мобилизует силы организма на активную деятельность.

Окончания симпатических волокон выделяют в качестве медиатора норадренилин и адреналин.

Например, во время бега или спортивного матча у игроков более активна симпатическая нервная система, так как выделяется в кровь большое количество адреналина (медиатора симпатической нервной системы). Симпатическая нервная система усиливает обмен веществ при увеличении физических нагрузок (учащает сердцебиение и дыхание), повышает потоотделение и снижает пороги чувствительности, при этом усиливается приток крови к коже, возрастает потоотделение, повышается возбудимость нервной системы.

2. Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы

Центральные структуры- парасимпатические ядра лежат в продолговатом, среднем мозге и в крестцовой части серого вещества спинного мозга.

Периферические части- нервные волокна из среднего мозга уходят в составе глазодвигательного нерва, а нервные волокна от ядер продолговатого мозга входят в состав блуждающих нервов.

От ядер крестцовой части нервные волокна идут к кишечнику, органам выделения. Парасимпатические нервные узлы располагаются в стенках внутренних органов или возле органов. 

Парасимпатическая система способствует восстановлению израсходованных запасов энергии, регулирует работу организма во время сна.

Окончаниями парасимпатического отдела вегетативной нервной системы выделяется медиатор ацетилхолин.

Метасимпатический отдел вегетативной нервной системы

Метасимпатический отдел представлен нервными сплетениями и мелкими ганглиями, отдельными нейронами и их отростками, которые находятся в стенках пищеварительного тракта, мочевого пузыря, сердца и некоторых других органов, обладающих сократительной активностью.

Характеризуется высокой степенью относительной независимости от центральной нервной системы (ЦНС).

Связь с ЦНС осуществляется нейронами симпатического и парасимпатического отделов.

Органы с разрушенными метасимпатическими путями утрачивают способность к координированной моторной деятельности и другим функциям.

Функции:

• осуществление ритмической спонтанной деятельности органов, например, ритмическая активность камер сердца, тонус сосудов, кишечника
• регулирует кровоток и проницаемости сосудистой стенки
• регулирует функции эндокринных клеток и секреторной, экскреторной, всасывательной деятельности желудочно- кишечного тракта
• осуществляет вегетативные рефлексы в органах независимо от ЦНС

Нейрогуморальная регуляция работы организма

Нервная и гуморальная (эндокринная) системы обеспечивают саморегуляцию всех физиологических процессов в организме.

Гуморальная регуляция- механизм регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, полость рта) с помощью гормонов, выделяемых клетками, органами, тканями.

Нервная регуляция осуществляется за счёт вегетативной нервной системы.

На примере работы сердца в организме мы можем увидеть, как нейрогуморальная регуляция обеспечивает нормальную работу сердца.

Парасимпатическая система замедляет и ослабляет сокращение сердца, а симпатическая усиливает и учащает сокращение сердца.

Гуморальная регуляция осуществляется через кровь- адреналин, соли кальция усиливают и учащают сердечные сокращения, а соли калия оказывают противоположное действие.

Орган, координирующий нейроэндокринную регуляцию организма человека находится в промежуточном мозге, - это гипофиз, который осуществляет контроль над работой большинства желез внутренней секреции.

Для правильной работы внутренних органов, необходима система регуляции, которая подразделяется на

• местный уровень регуляции
• промежуточный уровень регуляции
• центральный уровень регуляции: 

1. базальный
2. центры ствола мозга, среднего мозга, ретикулярной формации, мозжечка и лимбической системы
3. высший уровень

Местный уровень регуляции обеспечивается метасимпатической нервной системой (внутриорганные рефлексы), например, перистальтика кишечника.

Промежуточный уровень регуляции представлен ганглиями брыжеечных и солнечного (чревного) сплетений

Оба этих низших этажа обладают отчетливо выраженной автономностью и могут осуществлять регуляцию независимо от центральной нервной системы.

Центральный уровень регуляции содержит:

1. Базальный центр регуляции- центры спинного мозга и ствола головного мозга, гипоталамус (обеспечивает регуляцию в покое, контроль тонуса скелетных мышц и позы тела).

Гипоталамус - главный центр интеграции вегетативных функций, регулирует функцию желез внутренней секреции, раздражение ядер заднего и среднего гипоталамуса вызывает агрессивное поведение или эмоции удовольствия.

2. Центры ствола мозга, среднего мозга, ретикулярной формации, мозжечка и лимбической системы.

Ретикулярная формация: в ее ядрах располагаются нейроны, обеспечивающие координацию регуляции пищеварения, выделения, дыхания и кровообращения.

Мозжечок обеспечиваетстабилизирующее и координационное влияние на деятельность внутренних органов.

Лимбическая система («висцеральный мозг»): объединение работы опорно-двигательной системы и внутренних органов: пищевое, сексуальное, оборонительное поведение, сон и бодрствование, внимание, процессы памяти. Принимает участие в организации мотиваций и эмоционального поведения- учащение сердцебиения, покраснение кожи при стрессе, повышение потоотделения при страхе и т.п.

3. Высший центральный уровень регуляции представлен корой больших полушарий.

Кора больших полушарий мозга: контролирует работу всех внутренних органов, реализуют вегетативное обеспечение произвольной деятельности, физического и умственного труда.

Известно, что в определенных условиях у человека гипнотическим внушением можно вызвать изменение сердечного ритма, усиление потоотделения и мочеотделения, изменение метаболизма.

Кора больших полушарий подчиняет и корректирует деятельность двух других уровней регуляции.

Все слышали выражение: «нервные клетки не восстанавливаются», так ли это?

Размножение нервных клеток происходит главным образом в период эмбрионального развития организма, этот процесс называется нейрогенез.

Нейрогенез - процесс образования нервных клеток. Он включает в себя несколько этапов:

• деление клеток-предшественниц
• миграция новообразованных клеток в определенный отдел мозга
• формирование из новообразованных клеток либо нейронов, либо клеток глии

За последние годы ученые доказали, что новые нейроны на протяжении всей жизни образуются в мозге многих млекопитающих, однако по вопросу о нейрогенезе у человека спор в научном сообществе идет до сих пор.

Известно, что некоторые участки мозга, такие как обонятельная луковица у грызунов и гиппокамп у людей, способны к постоянному обновлению клеток.

Ученые обнаружили в зубчатой фасции гиппокампа тысячи молодых, не до конца оформившихся нейронов, из которых, возможно, и образуются новые нейроны и в зрелом возрасте человека, но они образуют меньше связей друг с другом и другими нейронами или реже мигрируют в другие отделы мозга.