Значение нервной системы. Как вам известно, нервная система играет важную роль в жизнедеятельности организма, обеспечивая взаимосвязь всех его элементов и связь с окружающей средой. Она осуществляет регуляцию всех функций организма, обеспечивая взаимодействие различных клеток через нервные структуры. В нервной системе под влиянием раздражений легко возникают и распространяются нервные импульсы — волны возбуждения. Нервные импульсы передают возбуждение на другие клетки, вызывая их реакцию — ответ на раздражение и приспособление к изменчивым условиям среды.

Нейрон. Известно, что основной компонент нервной системы — нервная ткань, а ее структурной и функциональной единицей является специализированная нервная клетка — нейрон (ил. 96). Его основные функции — восприятие информации из организма и окружающей среды, ее анализ, хранение и передачу в виде нервных импульсов к рабочим органам.

Тело нейрона может быть различной формы (овальной, звездчатой, многоугольной) и различных размеров (5-150 мкм). В нем, помимо основных органелл (ил. 96), содержатся нейрофибриллы — особые нити и канальцы, позволяющие клетке приобретать соответствующую форму и передавать возбуждение. В центре тела нервной клетки находится ядро, однако она не способна к делению и размножению.

Дендриты (ил. 96) воспринимают раздражение и проводят импульсы к телу нейрона. Их длина достигает 0,01-0,50 мм. Дендриты сильно разветвлены вблизи тела нейрона, имеют боковые выросты (шипики), увеличивающие их поверхность и являющиеся местами контактов с другими нейронами.

Аксон, длина которого достигает более 1-1,5 м, на самом конце разветвляется. Он передает нервные импульсы от тела одного нейрона к другим нейронам или рабочим органам. Оболочка аксона часто содержит миелин — жироподобное вещество, изолирующее влияние нервных импульсов на соседние ткани и увеличивающее их скорость. Отростки нейронов, покрытые оболочкой, называются нервными волокнами.

Ил. 96. Строение нейрона

В зависимости от функций различаются чувствительные, вставочные и двигательные нейроны. Чувствительные нейроны возбуждаются под действием внешних воздействий и передают импульс от периферии к спинному или головному мозгу. Двигательные нейроны передают сигнал из центральной нервной системы к органам-исполнителям. Вставочные нейроны осуществляют передачу импульсов между чувствительными и двигательными нейронами. Импульсы по дендритам и аксонам распространяются только в одном направлении и передаются от клетки к клетке через специальные образования — синапсы.

Рефлекс. Как вам известно, основной механизм деятельности нервной системы — рефлекс. Понятие «рефлекс» было введено в науку в XVII в. французским ученым Рене Декартом. Для организма человека характерно разнообразие рефлексов. Они обеспечивают взаимодействие органов при осуществлении всех физиологических процессов. Например, во время питания происходит сокращение мышц, обеспечивающих глотание и продвижение пищи в пищеварительном тракте, выделение железами пищеварительных соков и т. п.

В зависимости от биологического значения различают следующие виды рефлексов: пищевые, защитные, ориентировочные, половые.

В зависимости от характера реакции-ответа рефлексы бывают двигательные, секреторные, сосудистые, дыхательные, обменные и т. п.

В зависимости от происхождения различают рефлексы, с которыми человек рождается (безусловные), и рефлексы, приобретенные в течение жизни (условные).

Рефлекторная дуга. Путь, по которому проходят нервные импульсы, называется рефлекторной дугой. Сама двухнейронная рефлекторная дуга состоит из двух нейронов — чувствительного и двигательного. Такова рефлекторная дуга коленного рефлекса, который обычно вызывает врач-невропатолог для исследования состояния нервной системы пациента (ил. 97).

РЕФЛЕКС — ответ организма на раздражение, происходящее под контролем нервной системы.

Ил. 97. Схема коленного рефлекса

При ударе молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы бедра в чувствительных окончаниях дендрита возникают нервные импульсы, поступающие по чувствительным нервным волокнам к серому веществу спинного мозга. Здесь нервный импульс передается на двигательный нейрон и по двигательным волокнам идет к мышцам ноги, вызывая ее разгибание.

В состав большинства рефлекторных дуг входят также вставочные нейроны, содержащиеся в спинном и головном мозге. Такие рефлекторные дуги (например, трехнейронная) называются сложными (ил. 98). Любая рефлекторная дуга состоит из пяти звеньев. Начинается она рецепторами (1) — чувствительными окончаниями нервных волокон или специализированных чувствительных органов, воспринимающими раздражение и превращающими его в нервные импульсы.

Ил. 98. Рефлекторная дуга (трехнейронная)

Чувствительным путем (2) импульсы поступают по чувствительным нейронам к спинному или головному мозгу. Здесь содержатся нервные центры (3) — совокупность структур, отвечающих за осуществление определенных рефлексов. В этой области центральной нервной системы обрабатывается информация в виде импульсов и формируется ответная реакция.

Далее двигательным путем (4) происходит передача импульсов по двигательному нейрону от центральной нервной системы к рабочему органу. Рабочий орган (мышца, железа и т. д.) выполняет «команду» нервного центра и осуществляет ответ на раздражение (5).

Рефлекторная деятельность нервной системы — это результат взаимодействия двух противоположных процессов — возбуждения и торможения. Нервный импульс, передающийся по аксону от одного нейрона к другому, может вызывать в нем либо возбуждение, либо торможение. Если нейрон возбуждается, то в нем возникает свой нервный импульс. Возбуждение характеризуется повышением специфической деятельности органов в ответ на внешние и внутренние раздражения. Иногда нервный импульс, достигнув соседнего нейрона, не только не возбуждает его, но и подавляет развитие в нем возбуждения. В этом случае возникает торможение — ослабление или прекращение рефлекторного ответа на раздражение вследствие уменьшения силы и скорости проведения нервных импульсов.

Строение нейрона: тело, аксон, дендриты. Рефлекс. Рефлекторная дуга: рецептор, чувствительный путь, нервный центр, двигательный путь, рабочий орган

Синапс: 1 — мембрана аксона; 2 — нейрофибриллы; 3 — синаптические пузырьки; 4 — митохондрия; 5 — молекулы медиатора; 6 — синаптическая щель; 7 — ионы Na+; 8 — каналы мембраны; 9 — мембрана клетки-мишени

Передача импульса в синапсах от нейрона к нейрону или рабочему органу происходит химическим путем и очень быстро. В цитоплазме аксона (в его окончании) есть пузырьки, заполненные особым веществом — медиатором. Когда импульс доходит до пузырьков, они лопаются и высвобождают молекулы медиатора, попадающие в тканевую жидкость синаптической щели. Поэтому они возбуждают мембрану клетки, с которой образуют контакт, увеличивая ее проницаемость для определенных ионов (Na+, K+, Ca2+) и вызывая появление на ее поверхности определенного заряда (возбуждение). После выполнения функции передатчика импульсов медиаторы разрушаются специальными ферментами.