Общая физиология нервной системы
Функциональная роль НС
1. НС является системой управления, она регулирует главные жизненные процессы и деятельность органов и систем. И таким образом интегрирует, объединяется структурно-функциональные единицы организма в единое целое.
2. Воспринимает изменения окружающей среды и внутренней.
3. Связывает происходящие события и на этой основе программирует ответные действия.
4. Обеспечивает эффективную адаптацию организма к меняющимся условиями жизни. Поэтому НС является адаптационно-гомеостатической.
Таким образом НС в высокоорганизованном организме является структурой коммуникации и интеграции.
На высших этапах эволюции НС составляет материальную основу ВНД – безусловные рефлексы, инстинкты, условные рефлексы и психическая активность.
Особенности НС, как системы управления
В организме существуют 2 системы управления жизненными функциями, которые обеспечивают передачу информации на относительно большие расстояния: НС и эндокринная система.
Сравнительный анализ нервной и эндокринной регуляции
| Эндокринная | Нервная |
| Является беспроводниковой высокоспециализированной генерализованной регуляцией, которая осуществляется гуморальным путем. То есть информационный сигнал передается через внутреннюю среду организма. | Является проводниковой, так как информационный сигнал в форме ПД проводится по нервным структурам, представленным: а) на периферии нервными стволами или нервами (чувствительными и двигательными), б) в ЦНС – проводящими путями афферентными и эфферентными |
| Носителями информации являются молекулы биорегуляторов (гормоны, кинины, пептиды и др.) | Информация передаются бездекрементно (без затухания) на большие расстояния с очень высокой скоростью, без потерь и с большей индивидуальностью (с высокой точностью) |
| Информационный канал – это циркулирующая в сосудистом русле кровь, белки которой транспортируют сигнальные молекулы к клеткам-мишеням | Информационный сигнал (ПД) передается по генетически терминированным путем по рефлекторным дугам, то есть стереотипно |
| Передача информации осуществляется с потерями, так как молекулы БАВ могут инактивироваться на пути к клеткам-мишеням | НС как системы управления обеспечивает срочную адресную без потерь передачу информации на большие расстояния стереотипным путем по рефлекторным дугам |
| Вывод: Таким образом эндокринная система является высокоспециализированной генерализованной гуморальной системой передачи информации на большие расстояния относительно медленно менее адресно и с потерями |
Типы НС
У разных представителей животного мира структурная организация НС различается. Выделяют 3 основных типа строения НС:
1) Диффузный
2) Узловой
3) Трубчатый
НС, как специализированная системы интеграции, на пути эволюционного развития проходит несколько этапов
· У простейших организмов НС отсутствует, но элементы интеграции имеются, например, у некоторых инфузорий имеются фибриллы, которые выполняют функцию проведения возбуждения к двигательным элементам. У некоторых губок обнаружены структуры, сходные с нервными клетками и которые связаны с мышечными клетками
Диффузный (сетчатый) тип НС
Древнейший тип, появляется у кишечнополостных.
На ранних стадиях развития такой тип НС представлен 2-мя нервными сетями. Одна из них связана с рецепторными клетками, а другая – с внутренними органами. Они представляют собой скопления мультиполярных и биполярных нейронов, отростки которых лишены функциональной дифференциации.
Эти нервные сети могут перекрещиваться и прилегать друг к другу, но друг с другом не связаны.
У некоторых низших животных имеется не 2, а только 1 нервная сеть, которая связана с рецепторными клетками и с внутренними органами.
Особенность: диффузная НС реагирует на раздражитель как единое целое и точные локальные реакции отсутствуют. Такая система не разделена на центральный и периферический отделы и может быть расположена в экто- и энтодерме.
Ганлионарный (узловой) тип НС
В процессе эволюции нервные клетки сосредотачиваются в каких-то определенных участках, группируясь в узлы – ганглии. Одни ганглионарные скопления связаны с рецепторными клетками, а другие – с эффекторами, то есть с мышцами и железами. В результате развитии НС образуется цепочка нервных узлов, связанными между собой коннективами, а с внутренними органами и периферическими структурами нервными волокнами.
Ганглионарная НС имеется у червей, членистоногих, моллюсков, иглокожих.
У плоских червей все ганглии равнозначны. На более высоких ступенях эволюционного развития появляются хорошо развитые надглоточные и подглоточные нервные узлы, которые доминируют над цепочной других нервных узлов. Это характерно для ресничных, кольчатых червей, членистоногих и большинства моллюсков.
Ганглионарные тип НС сопровождается сегментацией, которая очень четко прослеживается у дождевых червей. Сегментация заключается в том, что каждый ганглий НС связан с одним из метамеров. Метамеры – однородные участки, на которые делится тело. Каждый участок кожи, принадлежащий сегменту тела называется дерматомеров, а каждый участок мышцы – миомером.
Трубчатый тип НС
Дальнейшее эволюционирование привело к формированию трубчатого (хордового) типа НС. У хордовых животных вся ЦНС состоит из трубки, которая расположена со спинной стороны животного. Передний конец трубки расширен и образуется головной мозг, а задняя цилиндрическая часть обозначается, как спинной мозг. На спинной стороне нервной трубки расположены воспринимающие (чувствительные) рецепторные клетки, а на брюшной – двигательные нейроны, отростки которых в виде нервных волокон направляются к мышцам.
Трубчатый тип НС присущ позвоночным.
Структурно-функциональная организация НС позвоночных
У позвоночных НС трубчатого типа и ее принято подразделять на 2 отдела:
1) Центральная НС
a. Спинной мозг
i. 31 сегмент
b. Головной мозг
i. Стволовая часть
1. Продолговатый мозг
2. Задний мозг
3. Средний мозг
ii. Передний мозг
1. Промежуточный мозг
2. Конечный
a. Полушария большого мозга
b. Комиссуры (спайки)
2) Периферическая НС
a. Чувствительная НС
b. Двигательная НС
i. Соматическая
ii. Вегетативная
1. Симпатическая
2. Парасимпатическая
3. Метасимпатическая
(фото)
Симпатическая и парасимпатическая НС являются синэргоантагонистами, поскольку влияние этих отделов на активность внутренних органов являетяс антагонистическим.
Структуры ЦНС
Головной мозг расположен в полости черепа, а спинной в канале позвоночного столба.
Нервная ткань ГМ и СпМ представлена белым и серым веществом. Белое вещество образовано отростками (аксонами) нервных клеток, которые объединяются в нервные пучки и формируют проводящие пути НС.
А) афферентные (восходящие/чувствительные/сенсорные)
Б) Эфферентные (нисходящие/моторные/двигательные)
Проводящие пути связывают между собой отделы ЦНС и центральную НС связывают с периферией через периферические нервные стволы.
Серое вещество сформировано телами нервных клеток и дендритами. Представляет собой интегративные структуры. Серое вещество в СпМ расположено в центральной части, а в ГМ на периферии. Серое вещество образует интегративные структуры, где производится обработка информации, ее анализ и синтез и выработка программ ответных действий.
Таким образом серое вещество – совокупность нервных ядер (центров).
Структуры периферической НС
Представлены двумя отделами:
1) Сенсорным (чувствительным). Представлен чувствительными нервными волокнами и спинномозговыми узлами. Спинномозговые волокна берут начало от чувствительных нервных окончаний и чувствительных рецепторов, расположенных на периферии. Спинномозговые узлы образованы телами чувствительных нервных клеток и расположены за пределами ЦНС
2) Моторным (двигательным). Представлен двигательными нервами, по которым нервные импульсы направляются из ЦНС
a. к исполнительным органам (скелетной мускулатуре и опорно-двигательному аппарату) по соматическим нервным волокнами, которые идут в составе спинномозговых нервов (12 пар) и в составе черепно-мозговых нервов (из 12 в 9 парах).
b. К внутренним органам по симпатическим и парасимпатическим путям
Соматический нервные волокна формируют соматическую НС.
Вегетативные двигательные волокна формируют висцеральную НС. Вегетативные нервные волокна прерываются в вегетативных ганглиях.
Нервные клетки
Структурным элементом НС является нейрон. Нейроны и клетки глии формируют нервную ткань. Клетки глии окружают нейроны, образуются из тех же клеток-предшественниц, что и нервные клетки. Выполняют функцию межклеточного вещества, то есть опорно-трофическую функцию для нейронов. Клетки глии отличаются от нервных клеток тем, что на протяжении всей жизни организма они делятся, их количество в 5-10 раз превышает количество нейронов. К глиальным клеткам относят:
1) Астроциты
2) Олигодентроциты
3) Эпендимоциты
Клетки микроглии к глиальным клетками не относят они развиваются из других клеток-предшественниц – из клеток макрофагального ряда.