Общая физиология нервной системы функции нервной системы


Скачать 126.97 Kb.
НазваниеОбщая физиология нервной системы функции нервной системы
Дата публикации14.06.2013
Размер126.97 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Биология > Документы

ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

1. Функции нервной системы


2. Структурно-функциональные элементы НС

3. Особенности распространения возбуждения в ЦНС

4. Центры нервной системы

5. Процессы торможения в ЦНС

6. Рефлекс и рефлекторная дуга. Виды рефлекса

1. Функции и отделы нервной системы


Организм представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально взаимосвязанных клеток, тканей, органов и их систем. Управление их функциями, а также их интеграцию (взаимосвязь) обеспечивает нервная система. НС осуществляет также связь организма с внешней средой, путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от рецепторов. Она обеспечивает движения и выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру. Кроме того, с функциями ЦНС связаны процессы, лежащие в основе психической деятельности человека (внимание, память эмоции, мышление и т.п.).

Таким образом, функции нервной системы:

  • регулирует все процессы, протекающие в организме;

  • осуществляет взаимосвязь (интеграцию) клеток, тканей, органов и систем;

  • осуществляет анализ и синтез поступающей в организм информации;

  • регулирует поведение;

  • обеспечивает процессы, лежащие в основе психической деятельности человека.

Согласно морфологическому принципу нервная система подразделяется на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (парные спинномозговые и черепные нервы, их корешки, ветви, нервные окончания, сплетения и ганглии, лежащие во всех отделах тела человека).

По функциональному принципу нервная система подразделяется на соматическую и вегетативную. Соматическая нервная система обеспечивает иннервацию главным образом органов тела (сомы) - скелетные мышцы, кожу и др. Этот отдел нервной системы связывает организм с внешней средой при помощи органов чувств, обеспечивает движение. Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы, сосуды, железы, в том числе эндокринные, гладкую мускулатуру, регулирует обменные процессы во всех органах и тканях. Вегетативная нервная система включает симпатический, парасимпатический и метасимпатический отделы.

frame1

^ 2. Структурно-функциональные элементы НС

Основной структурно-функциональной единицей НС является нейрон с его отростками. Их функции заключаются в восприятии информации с периферии или от других нейронов, ее переработке и передаче на соседние нейроны или исполнительные органы. В нейроне различают тело (сому) и отростки (дендриты и аксон). Дендриты - многочисленные сильно ветвящиеся протоплазматические выросты вблизи сомы, по которым возбуждение проводится к телу нейрона. Их начальные сегменты имеют больший диаметр и лишены шипиков (выростов цитоплазмы). Аксон - единственный осево - цилиндрический отросток нейрона, имеющий длину от нескольких мкм до 1 м, диаметр которого относительно постоянен на всем его протяжении. Конечные участки аксона делятся на терминальные веточки, по которым передается возбуждение от тела нейрона к другому нейрону или рабочему органу.

Объединение нейронов в нервную систему происходит с помощью межнейрональных синапсов.

^ Функции нейрона:

  1. Восприятие информации (дендриты и тело нейрона).

  2. Интеграция, хранение и воспроизведение информации (тело нейрона). Интегративная деятельность нейрона заключается во внутриклеточном преобразовании множества приходящих к нейрону гетерогенных возбуждений и формировании единой ответной реакции.

  3. Синтез биологически активных веществ (тело нейрона и синаптические окончания).

  4. Генерация электрических импульсов (аксонный холмик – основание аксона).

  5. Аксонный транспорт и проведение возбуждения (аксон).

  6. Передача возбуждений (синаптические окончания).

frame2

Существует несколько классификаций нейронов. Согласно морфологической классификации нейроны различают по форме сомы. Выделяют нейроны зернистые, пирамидные, звездчатые нейроны и т.д. По числу отходящих от тела нейронов отростков выделяют униполярные нейроны (один отросток), псевдоуниполярные нейроны (Т- образно ветвящийся отросток), биполярные нейроны (два отростка), мультиполярные нейроны (один аксон и множество дендритов).

^ Функциональная классификация нейронов основана на характере выполняемой ими функции. Выделяют афферентные (чувствительные, рецепторные) нейроны (псевдоуниполярные), эфферентные (мотонейроны, двигательные) нейроны (мультиполярные) и ассоциативные (вставочные, интернейроны) нейроны (в большинстве мультиполярные). Биохимическая классификация нейронов осуществляется с учетом природы вырабатываемого медиатора. Исходя из этого выделяют холинергические (медиатор ацетилхолин), моноаминергические (адреналин, норадреналин, серотонин, дофамин), ГАМКергические (гамма-аминомасляная кислота), пептидергические (субстанция Р, энкефалины, эндорфины, другие нейропептиды) и др.

Одной из составных частей ЦНС является нейроглия (глиальные клетки). Она составляет почти 90 % клеток НС и состоит из двух видов: макроглии, представленной астроцитами, олигодендроцитами и эпендимоцитами, и микроглии. Астроциты – крупные звездчатые клетки выполняют опорную и трофическую (питательную) функции. Астроциты обеспечивают постоянство ионного состава среды. Олигодендроциты формируют миелиновую оболочку аксонов ЦНС. Олигодендроциты за пределами ЦНС называют Шванновскими клетками, они принимают участие в регенерации аксона. Эпендимоциты выстилают желудочки головного мозга и спинномозговой канал (это полости, заполненные мозговой жидкостью, которую секретируют эпедимоциты). Клетки микроглии могут превращаться в подвижные формы, мигрировать по ЦНС к месту повреждений нервной ткани и фагоцитировать продукты распада. В отличие от нейронов, клетки глии не генерируют потенциал действия, но могут влиять на процессы возбуждения.

По гистологическому принципу в структурах НС можно выделить белое и серое вещество. Серое вещество – это кора головного мозга и мозжечка, различные ядра головного и спинного мозга, периферические (т.е. расположенные за пределами ЦНС) ганглии. Серое вещество образовано скоплениями тел нейронов и их дендритами. Отсюда следует, что оно отвечает за рефлекторные функции: восприятия и обработки поступающих сигналов, а также формирования ответа. Остальные структуры нервной системы образованы белым веществом. Белое вещество образовано миелинизированными аксонами (отсюда цвет и название), функция которых – проведение нервных импульсов.

frame3
^ 3. Особенности распространения возбуждения в ЦНС

Возбуждение в ЦНС не только передается от одной нервной клетки к другой, но и характеризуется рядом особенностей. Это конвергенция и дивергенция нервных путей, явления иррадиации, пространственного и временного облегчения и окклюзии.

Дивергенция пути – это контактирование одного нейрона с множеством нейронов более высоких порядков.

Так, у позвоночных существует разделение аксона чувствительного нейрона, входящего в спинной мозг, на множество веточек (коллатералей), которые направляются к разным сегментам спинного мозга и в различные отделы головного мозга. Дивергенция сигнала наблюдается и у выходных нервных клеток. Так, у человека один мотонейрон возбуждает десятки мышечных волокон (в глазных мышцах) и даже их тысячи (в мышцах конечностей).

Многочисленные синаптические контакты одного аксона нервной клетки с большим числом дендритов нескольких нейронов являются структурной основой явления иррадиации возбуждения (расширение сферы действия сигнала). Иррадиация бывает направленной, когда возбуждением охватывается определенная группа нейронов, и диффузной. Пример последней – повышение возбудимости одного рецепторного участка (например, правой лапки лягушки) при раздражении другого (болевого воздействия на левую лапку).

frame4 frame5

Конвергенция – это схождение многих нервных путей к одним и тем же нейронам. Наиболее распространенной в ЦНС является мультисенсорная конвергенция, которая характеризуется взаимодействием на отдельных нейронах нескольких афферентных возбуждений различной сенсорной модальности (зрительной, слуховой, тактильной, температурной и т.д.).

Конвергенция многих нервных путей к одному нейрону делает этот нейрон интегратором соответствующих сигналов. Если речь идет о мотонейроне, т.е. конечном звене нервного пути к мускулатуре, говорят об общем конечном пути. Наличие конвергенции множества путей, т.е. нервных цепочек, на одной группе мотонейронов лежит в основе феноменов пространственного облегчения и окклюзии.

^ Пространственное и временное облегчение – это превышение эффекта одновременного действия нескольких относительно слабых (подпороговых) возбуждений над суммой их раздельных эффектов. Феномен объясняется пространственной и временной суммацией.

Окклюзия – это явление, противоположное пространственному облегчению. Здесь два сильных (сверхпороговых) возбуждения вместе вызывают возбуждение такой силы, которая меньше арифметической суммы этих возбуждений отдельно.

frame6

Причина окклюзии состоит в том, что эти афферентные входы в силу конвергенции отчасти возбуждают одни и те же структуры и поэтому каждый может создать в них почти такое же сверхпороговое возбуждение, как и вместе.
^ 4. Центры нервной системы

Функционально связанная совокупность нейронов, расположенных в одной или нескольких структурах ЦНС и обеспечивающих регуляцию той или иной функции или осуществление целостной реакции организма, называется центром нервной системы. Физиологическое понятие нервного центра отличается от анатомического представления о ядре, где близко расположенные нейроны объединяются общими морфологическими особенностями.
^ 4.1. Классификация нервных центров

По локализации в структурах нервной системы различают корковые, подкорковые и спинальные центры. В головном мозге также выделяют центры мезэнцефальные, бульбарные, гипоталамические, таламические.

^ На функциональной основе центры нервной системы разделяют по регулируемой функции (сосудодвигательный центр, центр теплообразования, дыхательный центр и др.) или по афферентному восприятию (центры зрения, слуха, обоняния и др.). Выделяют также центры нервной системы, которые формируют мотивационные состояния организма, являясь пейсмекерами мотивационных возбуждений (центры голода, жажды, насыщения и др.). Существуют центры нервной системы, которые на основе интеграции возбуждений формируют целостные реакции организма (центры глотания, чихания, дефекации, половой центр и др.).
^ 4.2. Свойства нервных центров

Так как нервные центры состоят из нескольких контактирующих между собой нейронов, то все специфические свойства синапсов (пластичность, одностороннее проведение возбуждения, низкая лабильность, высокая избирательная чувствительность, синаптическая или центральная задержка и суммация возбуждения) справедливы и для нервных центров.

Кроме того, свойствами нервных центров являются:

  1. ^ Спонтанная электрическая активность – характерна для большинства нервных центров и обусловлена автоматией составляющих их нейронов. Проявляется в спонтанной (самопроизвольной) активности некоторых нейронов, которые являются эндогенными (т.е. внутренними по своему происхождению) водителями ритма и называются нейронами-пейсмекерами (от англ. pacemaker – делающий шаг);

  2. ^ Фоновая электрическая активность или тонус – периодическое генерирование импульсов возбуждения (ПД) клетками центра. Объясняется автоматией, а также суммацией миниатюрных импульсов множества контактирующих на клетках центра синапсов, и гуморальными влияниями биологически активных веществ (метаболитов, гормонов, медиаторов и т.д.), циркулирующих в крови. Значение фоновой активности заключается в обеспечении некоторого исходного уровня деятельности центра, проявляющейся в постоянной эфферентной импульсации к органам-эффекторам.

  3. Последействие – это продолжение возбуждения нервного центра после прекращения поступления к нему афферентных раздражений. Это явление обусловлено:

    1. длительной следовой деполяризацией мембраны нейрона, на фоне которой могут возникать несколько потенциалов действия;

    2. циркуляцией (реверберацией) возбуждения в нейронной сети типа "нейронной ловушки". Возбуждение, попадая в такую сеть, может длительное время циркулировать в ней. Продолжается до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не затормозит этот процесс или в ней не наступит утомление.

frame7


  1. ^ Иерархия (соподчинение) нервных центров - наличие главных (доминирующих) центров и подчиняющихся им. Доминанта – это господствующий очаг возбуждения, предопределяющий характер реакций организма в данный момент. Такой господствующий, или доминантный, центр может возникнуть в различных этажах ЦНС при достаточно длительном действии гуморальных или рефлекторных раздражителей, формирующих наиболее острую в данный момент для организма потребность.

^ Свойства доминанты, помимо вышеперечисленных свойств нервных центров:

    1. наличие повышенной возбудимости и способность притягивать возбуждение от других центров;

    2. сопряженное торможение других центров, функционально несовместимых с деятельностью доминанты.

В целом, доминанта как состояние создает определенный вектор поведения. Примером доминанты может быть обнимательный рефлекс у самца лягушки, который возникает в период спаривания. Легчайшее прикосновение к мозолям на больших пальцах передних конечностей тотчас вызывает обнимательный рефлекс, что свидетельствует о наличии повышенной возбудимости флексорных центров.
^ 5. Процессы торможения в ЦНС

    1. 5.1.Сеченовское торможение

Наличие процесса торможения в ЦНС впервые было показано И.М.Сеченовым в 1862 г. в экспериментах на лягушке. Он наблюдал торможение спинномозговых рефлексов (увеличение времени реакции отдергивания) при раздражении промежуточного мозга (зрительных бугров) кристалликом поваренной соли. Кристаллик соли, раздражая зрительные бугры, вызывает возбуждение, которое распространяется к спинальным центрам и тормозит их деятельность. И.М.Сеченов пришел к выводу, что торможение является следствием взаимодействия двух или более возбуждений на нейронах ЦНС. В этом случае одно возбуждение неизбежно становится тормозимым, а другое – тормозящим. Подавление одним возбуждением другого происходит как на пре-, так и на постсинаптическом уровне.


    1. frame8

    2. ^ 5.2.Реципроктное торможение

Необходимо для координации деятельности нервных центров. Так, попеременно реципроктно тормозятся в продолговатом мозге центры вдоха и выдоха, прессорные и депрессорный сосудодвигательные центры. Особенно отчетливо реципроктное торможение проявляется на уровне спинного мозга при осуществлении строго координированных двигательных актов (ходьба, бег и др.). Механизм: по одним и тем же эфферентным путям происходит возбуждение одной группы нейронов (например, мотонейронов мышц-сгибателей), а через вставочные тормозные клетки - торможение другой группы нейронов (мотонейронов мышц-разгибателей).

frame9

^ 5.3. Возвратное и латеральное торможение

В основе лежит открытое Б.Реншоу явление, когда импульсы от возбужденного нейрона через отходящие от его аксона коллатерали активируют специальную клетку (клетку Реншоу), которая, в свою очередь, вызывает торможение данного нейрона, образуя на нем тормозные синапсы. Таким образом, формируется замкнутая цепь (контур с отрицательной обратной связью), не позволяющей возникнуть избыточному возбуждению. Это возвратное торможение.

В ряде случаев клетки Реншоу формируют тормозные синапсы не только на активирующих их нейронах, но и на соседних нейронах со сходными функциями. В этом случае торможение называют латеральным. Оно распространено, например, в сенсорных системах, где ответвления аксонов возбужденных нейронов образуют синапсы на вставочных тормозных нейронах, а аксоны последних оканчиваются тормозными синапсами на рядом расположенных клетках, получающих информацию от другого афферентного входа.

frame10
^ 6. Рефлекс и рефлекторная дуга. Виды рефлекса

Рефлекс – стереотипная реакция организма на раздражение, реализуемая с помощью нервной системы. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга, представляющая собой совокупность морфологически взаимосвязанных образований, обеспечивающих восприятие, передачу и переработку сигналов, а также реализацию ответной реакции.

frame11

Пример рефлекса – отдергивание конечности при болевом раздражении. Рефлекторная дуга этого рефлекса включает рецепторы кожи, чувствительные нейроны (с телами, лежащими в спинальных ганглиях, вставочные нейроны, мотонейроны спинного мозга, иннервируемые ими мышцы-сгибатели (эффекторы). Но, помня о наличии дивергенции и конвергенции в нервной системе (потоков информации, соответственно усиливающих и ослабляющих ее), необходимо отметить, что такая рефлекторная дуга является искусственной, условно выделенной частью нервной системы.

Для полноценной регуляции необходима информация как о состоянии эффектора, так и о его реакции, т.е. о параметре. Эта информация поступает в нервный центр и называется обратная связь. Поэтому более точным будет название не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо.

Уравновешивание организма с внешней средой осуществляется преимущественно благодаря безусловнорефлекторной деятельности нервной системы. Безусловные рефлексы (как простые, так и сложные – инстинкты) – наследственно закрепленная стереотипная форма реагирования на биологически значимые воздействия внешнего мира или изменения внутренней среды организма (боль, пища, тактильное раздражение и т.д.). В их основе лежат сформированные в процессе онтогенеза рефлекторные дуги (врожденные), которые могут локализоваться как в коре, так и в подкорковых структурах. Безусловные рефлексы проявляются при первом же воздействии стимула, эти реакции сходны у всех представителей одного вида (стереотипные реакции).

Так как внешняя среда при своем чрезвычайном разнообразии находится в постоянном изменении, то безусловных рефлексов оказывается недостаточно. Появляется необходимость дополнения их условными рефлексами, которые приобретаются организмом в особых условиях в форме индивидуального опыта. Для их образования необходимо многократное сочетание сигнальных условий внешней среды и соответствующей безусловнорефлекторной реакции, что приводит к формированию новых, ранее не существовавших рефлекторных дуг. Такие дуги формируются в коре головного мозга.

Характеристика

Безусловные рефлексы

^ Условные рефлексы





































Условные рефлексы индивидуальны по характеру своего появления.

В процессе жизнедеятельности животных и человека происходит постоянная смена репертуара приобретенных реакций. Это осуществляется не только за счет образования новых условнорефлекторных связей, но и за счет стирания старых. Совокупность безусловных и условных рефлекторных реакций составляет основу поведения.

Похожие:

Общая физиология нервной системы функции нервной системы icon1 Понятие физиологии нервной системы основные функции центральной нервной системы
Введение в физиологию нервной системы. Электрические процессы, лежащие в основе ее деятельности
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconВлияние вегетативной нервной системы на функции внутренних органов
В структуре вегетативной нервной системы выделяют симпатическую и парасимпатическую части, взаимодействующие друг с другом
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconОбщие принципы строения нервной системы и её функции. Нейрон как...
Общие принципы строения нервной системы и её функции. Нейрон как структурная и функциональная единица нервной системы. Синапсы, их...
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconВопросы к зачету по дисциплине «Физиология человека» для студентов...
Физиология центральной нервной системы (цнс): значение цнс, строение, функции и виды нейронов
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconПервая общая характеристика, классификация и развитие нервной ткани
Она является основой строения органов нервной системы, обеспечивающих регуляцию всех тканей и органов, их интеграцию в организме...
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconЗаболевания вегетативной нервной системы вегетативные и нейроэндокринные расстройства
Следует сразу подчеркнуть неразрывное единство веге­тативной и соматической нервной системы, координирован­ная деятельность которой...
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconТесты по дисциплине «Анатомия цнс» Тема Значение нервной системы...
Тема Общий план строения нервной системы: центральный и периферический отделы
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconЧто такое Соматоформная дисфункция вегетативной нервной системы ?
Характерная клиническая картина складывается из отчетливого вовлечения вегетативной нервной системы, дополнительных неспецифических...
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconЛекция 14 поражение нервной системы при заболеваниях внутренних органов
Первые признаки, указывающие на вовлечение нервной системы при соматических заболеваниях, это повышенная утомляемость, раздражительность,...
Общая физиология нервной системы функции нервной системы iconФизиология эфферентной иннервации. Холинергические средства
Эфферентная часть периферической нервной системы включает в проводники, выходящие из цнс
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница