§ 34. Загальна будова та функції нервової системи. Збудження та гальмування. Передавання імпульсів у нервовій системі

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ТЕРМІНИ: функція інтеграції, нейрон, сіра та біла речовина головного й спинного мозку, дендрити, аксони, нейроглія, центральна та периферична нервова система, збудження, гальмування, нервові імпульси, синапси.

Із зоології ви знаєте, що нервова система формується, як тільки виникають багатоклітинні організми. Основною її функцією є об’єднання клітин тіла в єдину структурно-функціональну систему. Така функція називається інтеграторною (об’єднувальною). У зв’язку з виконанням цієї функції, клітини, що утворюють нервову систему, мають особливу будову: велику кількість відростків, завдяки яким з’єднуються між собою та з іншими клітинами організму. Таку клітину називають нейроном (з грецьк. жила, нерв) (рис. 102).

Нейрон — це високоспеціалізована клітина, яка вже втратила здатність до поділу. У ній обмежені й процеси регенерації. Тому при пошкодженні нервова клітина здебільшого гине. Для нормального функціонування ці клітини потребують велику кількість кисню, поживних речовин, мікроелементів тощо, тому кожна з них оточена, у середньому, десятьма клітинами-супутниками. Вони допомагають нейронам у виконанні трофічної функції та є для них опорою. Ці клітини утворюють нейроглію (з грецьк. нейрон і клей), яка разом із нейронами становить нервову тканину.

Людина має приблизно 10-15 млрд нервових клітин. Усі вони закладаються в нервовій системі в період ембріонального розвитку й після народження їх кількість не збільшується. Лише 10-15 млн нервових клітин утворюють спинний мозок і периферичні нервові сплетення (ганглії), а решта, тобто 99,9 %, зосереджена в головному мозку.

Тіла нейронів, як правило, розташовані в центральній нервовій системі — головному та спинному мозку, а також у мозкових ядрах, утворюючи сіру речовину. А відростки нервових клітин разом із клітинами нейроглії утворюють білу речовину.

Рис. 102. Схематична будова нейрона: 1 — дендрити; 2 — ядро; 3 — тіло нейрона; 4 — жироподібна оболонка; 5 — аксон; 6 — закінчення аксона

Основні функції нейрона — отримання інформації з різних ділянок організму та довкілля, її аналіз, зберігання та передавання у вигляді команд — нервових імпульсів — до робочого органа.

За своїм функціональним призначенням нейрони поділяються на: чутливі, які сприймають інформацію з рецепторів внутрішнього середовища організму та довкілля, рухові, які посилають нервові імпульси до робочих органів, і вставні, що зв’язують між собою чутливі нейрони з руховими.

Нервова клітина має два типи відростків — дендрити й аксони (рис. 102). Ті, що сприймають інформацію й передають її в напрямку до тіла нервової клітини, називають дендритами. Зазвичай вони короткі, їх багато, і вони утворюють дендритичне дерево. Дендрити чутливих клітин можуть бути дуже довгими.

Відросток, який передає інформацію до інших клітин, — це аксон. Здебільшого аксон довгий. Його кінець розгалужується, утворюючи аксональне дерево, що забезпечує контакт із великою кількістю клітин.

Відділи нервової системи. Нервова система поділяється на центральну нервову систему (ЦНС) — головний і спинний мозок — і периферичну нервову систему (рис. 104).

Периферична нервова система є частиною нервової системи, що розміщена поза головним і спинним мозком. Центральна нервова система через периферичну здійснює регуляцію функцій різних систем, органів і тканин. До периферичної нервової системи належать черепномозкові (12 пар) і спинномозкові (31 пара) нерви та периферичні нервові сплетення.

Периферична нервова система функціонально ділиться на соматичну й вегетативну.

Соматична нервова система (з латин. тіло) — це частина нервової системи, що забезпечує зв’язок центральної нервової системи з шкірою, м’язами, сухожиллями та зв’язками, з навколишнім середовищем завдяки шкірній і м’язовій чутливості, а також забезпечує керування довільними скороченнями скелетної мускулатури.

Вегетативна (автономна) нервова система керує роботою внутрішніх органів.

Нерви утворені відростками нервових клітин, тіла яких розміщені в головному та спинному мозку. Вони зібрані в пучки й укриті ззовні сполучнотканинною оболонкою. Кожне окреме нервове волокно вкрите жироподібною речовиною — мієліном, який виконує функцію електричного ізолятора (рис. 103).

Нерви, що несуть інформацію від рецепторів до центральної нервової системи, називаються чутливими, або аферентними. Ті, що проводять імпульс від центральної нервової системи до органів і тканин, — еферентними — руховими (іннервують м’язову тканину), або секреторними (іннервують залози). Відростки нейронів вегетативної нервової системи формують вегетативні, або живильні, нерви (забезпечують обмінні процеси в тканинах). Існують також мішані нерви, які одночасно містять чутливі й еферентні або інші нервові волокна.

Рис. 103. Схема будови нерва: 1 — жироподібна оболонка; 2 — нервові волокна; 3 — пучки нервових волокон; 4 — кровоносні судини

Рис. 104. Нервова система: 1 — головний мозок; 2 — зоровий нерв; 3 — вушно-скроневий нерв; 4 — лицевий нерв; 5 — надключичний нерв; 6 — плечове сплетення; 7 — ліктьовий нерв; 8 — серединний нерв; 9 — м’язовий нерв; 10 — променевий нерв; 11 — пахвовий нерв; 12 — дельтоподібний нерв; 13 — блукаючий нерв; 14 — діафрагмальний нерв; 15 — латеральний грудний нерв; 16 — латеральні шкірні гілки міжреберних нервів; 17 — міжреберні нерви; 18 — медіальні шкірні гілки міжреберних нервів; 19 — задні гілки міжреберних нервів; 20 — підреберний нерв; 21 — клубово-підчеревний нерв; 22 — клубово-пахвовий нерв; 23 — спинномозковий вузол; 24 — спинний мозок; 25 — сідничний нерв; 26 — кінцева нитка; 27 — стегновий нерв; 28 — соромітний нерв; 29 — великогомілковий нерв; 30 — загальний малогомілковий нерв; 31 — глибокий малогомілковий нерв; 32 — підшкірний нерв; 33 — міжкістковий нерв; 34 — поверхневий малогомілковий нерв

Збудження та гальмування. Нейрони продукують електричні нервові імпульси у відповідь на дію подразника із середини чи ззовні тіла. Здатність нейрона реагувати на подразник називається збудливістю. А сам нервовий імпульс є проявом збудження та відповіддю нервової клітини на дію подразника. Таку невидиму оком відповідь називають неврологічною.

Зниження чутливості нервових клітин до дії подразника називається гальмуванням. Гальмування викликають спеціальні гальмівні нейрони. Воно захищає нервову систему від надмірного збудження. Зниження чутливості нейронів до дії подразників може також бути результатом їх утоми або отруєння токсичними речовинами.

Нервовий імпульс — це короткочасна зміна електричного заряду мембрани нервової клітини (рис. 105). Амплітуда такого імпульсу становить приблизно 0,1 В, а тривалість — 0,001-0,004 с. У нервовій клітині за секунду може виникати до 1000 нервових імпульсів.

За рахунок цих імпульсів нервова система кодує (записує) інформацію. «Мова» мозку подібна до азбуки Морзе. Нервовий імпульс відповідає «точці», а його відсутність — «тире».

Нервовий імпульс поширюється відростками нейронів зі швидкістю від 0,5 до 120 м/с — тобто понад 400 км/год. Тому будь-яка відповідь за участю нервової системи дуже швидка. Найшвидше передаються сигнали до скелетних м’язів.

Синапс (рис. 106). Передавання нервових імпульсів з однієї клітини на іншу здійснюється за допомогою спеціальних контактів між ними — синапсів (з грецьк. з’єднання). Це мікроскопічне утворення, структуру якого можна побачити тільки під електронним мікроскопом (збільшення в мільйон разів). Воно складається з розширення на кінці аксона (пресинаптична колбочка) і ділянки мембрани клітини, на яку здійснюється передача збудження (постсинаптична мембрана). У пресинаптичній колбочці знаходяться пухирці з медіатором — хімічною речовиною, що передає збудження. Збудження аксона викликає вивільнення певної кількості медіатора. Він діє на постсинаптичну мембрану, і це спричиняє виникнення електричного імпульсу вже на мембрані іншої клітини.

Через синапси нервові імпульси проходять тільки в одному напрямку й значно повільніше, аніж поширюються нервовими волокнами.

Рис. 105. Потенціал дії нервової клітини

Рис. 106. Будова синапсу й передавання нервового імпульсу: а) стан спокою — медіатор знаходиться в пухирцях; б) стан збудження — медіатор виходить із пресинаптичного відділу й діє на постсинаптичну мембрану, викликаючи її збудження: 1 — пресинаптична колбочка; 2 — пухирці з медіатором; 3 — міжнейронна щілина; 4 — постсинаптична мембрана; 5 — медіатор, що вийшов у міжнейронну щілину; 6 — іони кальцію; 7 — рух іонів через відкриті пори постсинаптичної мембрани

Середньостатистичний нейрон утворює 1-2 тис. синапсів з іншими нервовими клітинами. Якщо кількість нервових клітин протягом життя не збільшується, то нові синапси утворюються постійно в процесі навчання й запам’ятовування.

Під впливом різних травмуючих факторів (нестача кисню, перенапруження, дія токсинів — нікотину, алкоголю, наркотиків тощо) відбувається руйнування синапсів. Нейрони, що втратили контакти з іншими клітинами, уже не виконують свої функції. На рівні особистості це проявляється в її деградації (наприклад, в алкоголіків).

Мільярди нейронів людини приймають і передають інформацію тисячами каналів, створюючи довільну електричну мережу в нервовій системі. Такі збудження забезпечують складну розумову поведінку, багатство відчуттів, емоцій, роблять людину людиною.

Думаємо, розуміємо, відповідаємо. 1. Користуючись додатковою літературою, поясніть, які системи організму належать до регулювальних і контролюючих. Обґрунтуйте відповідь прикладами. 2. Визначте взаємозв’язок будови та функцій нейрона. 3. Визначте особливості будови та функцій дендритів і аксонів. Які ви знаєте види нейронів? 4. Дайте визначення поняття «нерви». Наведіть приклади їх видів. 5. Назвіть, з яких відділів складається нервова система. 6. Поясніть біологічне значення процесів збудження та гальмування в роботі нервової системи. 7. Обґрунтуйте взаємозв’язок будови та функцій синапсів. 8. Поясніть, від чого залежить розумовий розвиток людини.

Самостійна робота з підручником. Намалюйте в зошиті схему передавання імпульсу по нервовій системі. Обґрунтуйте відповідь.

Запитання для допитливих. Використовуючи додаткову літературу, з’ясуйте, чому імпульси проходять по нервовій системі з різною швидкістю. Яке це має значення для організму людини?

Домашнє завдання. Порівняйте нервову систему тварин і людини. Запишіть дані в таблицю. Зробіть висновок.

Це треба знати. Постійне й навіть зростаюче розумове навантаження, наполеглива праця потрібні людині для створення нових синапсів.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно