Строение, функционирование и свойства цнс человека. Основные свойства Основные свойства и функции элементов нервной системы

По мере эволюционного усложнения многоклеточных организмов, функциональной специализации клеток, возникла необходимость регуляции и координации жизненных процессов на надклеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях. Эти новые регуляторные механизмы и системы должны были появиться наряду с сохранением и усложнением механизмов регуляции функций отдельных клеток с помощью сигнальных молекул. Приспособление многоклеточных организмов к изменениям в среде существования могло быть выполнено при условии, что новые механизмы регуляции будут способны обеспечить быстрые, адекватные, адресные ответные реакции. Эти механизмы должны быть способны запоминать и извлекать из аппарата памяти сведения о предыдущих воздействиях на организм, а также обладать другими свойствами, обеспечивающими эффективную приспособительную деятельность организма. Ими стали механизмы нервной системы, появившейся у сложных, высокоорганизованных организмов.

Нервная система — это совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг подразделяется на задний мозг ( и варолиев мост), ретикулярную формацию, подкорковые ядра, . Тела образуют серое вещество ЦНС, а их отростки (аксоны и дендриты) — белое вещество.

Общая характеристика нервной системы

Одной из функций нервной системы является восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма. Вспомним, что воспринимать разнообразные сигналы среды существования могут любые клетки с помощью специализированных клеточных рецепторов. Однако к восприятию ряда жизненно важных сигналов они не приспособлены и не могут мгновенно передать информацию другим клеткам, которые выполняют функцию регуляторов целостных адекватных реакций организма на действие раздражителей.

Воздействие раздражителей воспринимается специализированными сенсорными рецепторами. Примерами таких раздражителей могут быть кванты света, звуки, тепло, холод, механические воздействия (гравитация, изменение давления, вибрация, ускорение, сжатие, растяжение), а также сигналы сложной природы (цвет, сложные звуки, слово).

Для оценки биологической значимости воспринятых сигналов и организации на них адекватной ответной реакции в рецепторах нервной системы осуществляется их превращение - кодирование в универсальную форму сигналов, понятную нервной системе, — в нервные импульсы, проведение (передана) которых по нервным волокнам и путям в нервные центры необходимы для их анализа.

Сигналы и результаты их анализа используются нервной системой для организации ответных реакции на изменения во внешней или внутренней среде, регуляции и координации функции клеток и надклеточных структур организма. Такие ответные реакции осуществляются эффекторными органами. Наиболее частыми вариантами ответных реакций на воздействия являются моторные (двигательные) реакции скелетной или гладкой мускулатуры, изменение секреции эпителиальных (экзокринных, эндокринных) клеток, инициируемые нервной системой. Принимая прямое участие в формировании ответных реакций на изменения в среде существования, нервная система выполняет функции регуляции гомеостаза, обеспечения функционального взаимодействия органов и тканей и их интеграции в единый целостный организм.

Благодаря нервной системе осуществляется адекватное взаимодействие организма с окружающей средой не только через организацию ответных реакций эффекторными системами, но и через ее собственные психические реакции — эмоции, мотивации, сознание, мышление, память, высшие познавательные и творческие процессы.

Нервную систему подразделяют на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — нервные клетки и волокна за пределами полости черепной коробки и спинномозгового канала. Головной мозг человека содержит более 100 миллиардов нервных клеток (нейронов). Скопления нервных клеток, выполняющих или контролирующих одинаковые функции, формируют в центральной нервной системе нервные центры. Структуры мозга, представленные телами нейронов, формируют серое вещество ЦНС, а отростки этих клеток, объединяясь в проводящие пути, — белое вещество. Кроме этого, структурной частью ЦНС являются глиальные клетки, формирующие нейроглию. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы центральной нервной системы.

Нервную систему по особенностям выполняемых функций и строения делят на соматическую и автономную (вегетативную). К соматической относят структуры нервной системы, которые обеспечивают восприятие сенсорных сигналов преимущественно внешней среды через органы чувств, и контролируют работу поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры. К автономной (вегетативной) нервной системе относят структуры, которые обеспечивают восприятие сигналов преимущественно внутренней среды организма, регулируют работу сердца, других внутренних органов, гладкой мускулатуры, экзокринных и части эндокринных желез.

В центральной нервной системе принято выделять структуры, расположенные на различных уровнях, для которых свойственны специфические функции и роль в регуляции жизненных процессов. Среди них , базальные ядра, структуры ствола мозга, спинной мозг, периферическая нервная система.

Строение нервной системы

Нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, а к периферической — нервы, отходящие от центральной нервной системы к различным органам.

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

• объединяет органы и системы организма в единое целое;
• регулирует работу всех органов и систем организма;
• осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
• составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Структура нервной системы

Структурно-физиологической единицей нервной системы является - (рис. 3). Он состоит из тела (сомы), отростков (дендритов) и аксона. Дендриты сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет их ведущую роль в восприятии нейроном информации. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, являющимся генератором нервного импульса, который затем по аксону проводится к другим клеткам. Мембрана аксона в области синапса содержит специфические рецепторы, способные реагировать на различные медиаторы или нейромодуляторы. Поэтому на процесс выделения медиатора пресинаптическими окончаниями могут оказывать влияние другие нейроны. Также мембрана окончаний содержит большое число кальциевых каналов, через которые ионы кальция поступают внутрь окончания при его возбуждении и активизируют выделение медиатора.

Рис. 3. Схема нейрона (по И.Ф. Иванову): а — строение нейрона: 7 — тело (перикарион); 2 — ядро; 3 — дендриты; 4,6 — нейриты; 5,8 — миелиновая оболочка; 7- коллатераль; 9 — перехват узла; 10 — ядро леммоцита; 11 — нервные окончания; б — типы нервных клеток: I — униполярная; II — мультиполярная; III — биполярная; 1 — неврит; 2 -дендрит

Обычно в нейронах потенциал действия возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в 2 раза выше возбудимости других участков. Отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки.

Аксоны, помимо функции проведения возбуждения, служат каналами для транспорта различных веществ. Белки и медиаторы, синтезированные в теле клетки, органеллы и другие вещества могут перемещаться по аксону к его окончанию. Это перемещение веществ получило название аксонного транспорта. Существует два его вида — быстрый и медленный аксонный транспорт.

Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; генерирует собственные импульсы; проводит возбуждение к другому нейрону или органу.

По функциональному значению нейроны подразделяют на три группы: чувствительные (сенсорные, рецепторные); вставочные (ассоциативные); моторные (эффекторные, двигательные).

Помимо нейронов в центральной нервной системе имеются глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — леммоцитов (шванновские клетки). Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друге другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии. Через это пространств происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.

Клетки нейроглии выполняют множество функций: опорную, защитную и трофическую роль для нейронов; поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; разрушают нейромедиаторы и другие биологически активные вещества.

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

Интегративная: организм животных и человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем. Эту взаимосвязь, объединение различных составляющих организма в единое целое (интеграция), их согласованное функционирование обеспечивает центральная нервная система.

Координирующая: функции различных органов и систем организма должны протекать согласованно, так как только при таком способе жизнедеятельности возможно поддерживать постоянство внутренней среды, равно как и успешно адаптировать к изменяющимся условиям окружающей среды. Координацию деятельности составляющих организм элементов осуществляет центральная нервная система.

Регулирующая: центральная нервная система регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому при ее участии происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.

Трофическая: центральная нервная система осуществляет регуляцию трофики, интенсивности обменных процессов в тканях организма, что лежит в основе формирования реакций, адекватных происходящим изменениям во внутренней и внешней среде.

Приспособительная: центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от сенсорных систем. Это дает возможность перестраивать деятельность различных органов и систем в соответствии с изменениями среды. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру.

Формирование ненаправленного поведения: центральная нервная система формирует определенное поведение животного в соответствии с доминирующей потребностью.

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая совместно нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной регуляцией. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса.

Основным механизмом деятельности центральной нервной системы является — это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.

Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение». Термин «рефлекс» был впервые предложен чешским исследователем И.Г. Прохаской, который развил учение об отражательных действиях. Дальнейшее становление рефлекторной теории связано с именем И.М. Сеченова. Он полагал, что все бессознательное и сознательное совершается по типу рефлекса. Но тогда еще не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение. Позднее объективный метод оценки деятельности мозга был разработан академиком И.П. Павловым, и он получил название метода условных рефлексов. С помощью этого метода ученый доказал, что в основе высшей нервной деятельности животных и человека лежат условные рефлексы, формирующиеся на базе безусловных рефлексов за счет образования временных связей. Академик П.К. Анохин показал, что все многообразие деятельности животных и человека осуществляется на основе концепции функциональных систем.

Морфологической основой рефлекса является , состоящая из нескольких нервных структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса.

В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: рецепторные (чувствительные), промежуточные (вставочные), двигательные (эффекторные) (рис. 6.2). Они объединяются в нейронные цепи.

Рис. 4. Схема регуляции но принципу рефлекса. Рефлекторная дуга: 1 — рецептор; 2 — афферентный путь; 3 — нервный центр; 4 — эфферентный путь; 5 — рабочий орган (любой орган организма); МН — моторный нейрон; М — мышца; КН — командный нейрон; СН — сенсорный нейрон, МодН — модуляторный нейрон

Дендрит ренепторного нейрона контактирует с рецептором, его аксон направляется в ЦНС и взаимодействует с вставочным нейроном. От вставочного нейрона аксон идет к эффекторному нейрону, а его аксон направляется на периферию к исполнительному органу. Таким образом и формируется рефлекторная дуга.

Рецепторные нейроны расположены на периферии и во внутренних органах, а вставочные и двигательные находятся в ЦНС.

В рефлекторной дуге различают пять звеньев: рецептор, афферентный (или центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (или центробежный) путь и рабочий орган (или эффектор).

Рецептор — специализированное образование, воспринимающее раздражение. Рецептор состоит из специализированных высокочувствительных клеток.

Афферентное звено дуги представляет собой рецепторный нейрон и проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

Это звено рефлекторной дуги состоит из совокупности нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Нервный центр воспринимает импульсы от рецепторов по афферентному пути, осуществляет анализ и синтез этой информации, затем передает сформированную программу действий по эфферентным волокнам к периферическому исполнительному органу. А рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность (мышца сокращается, железа выделяет секрет и т.д.).

Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр является акцептором действия звена обратной афферентации и воспринимает информацию с рабочего органа о совершенном действии.

Время от начала действия раздражителя на рецептор до появления ответной реакции называется временем рефлекса.

Все рефлексы у животных и человека подразделяются на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - врожденные, наследственно передающиеся реакции. Безусловные рефлексы осуществляются через уже сформированные в организме рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы видоспецифичны, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они постоянны в течение жизни и возникают в ответ на адекватные раздражения рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются и по биологическому значению: пищевые, оборонительные, половые, локомоторные, ориентировочные. По расположению рецепторов эти рефлексы подразделяются: на экстероцептивные (температурные, тактильные, зрительные, слуховые, вкусовые и др.), интероцептивные (сосудистые, сердечные, желудочный, кишечный и пр.) и проприоцептивные (мышечные, сухожильные и пр.). По характеру ответной реакции — на двигательные, секреторные и др. По нахождению нервных центров, через которые осуществляется рефлекс, — на спинальные, бульбарные, мезэнцефальные.

Условные рефлексы - рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с образованием между ними временной связи в коре больших полушарий.

Рефлексы в организме осуществляются с участием желез внутренней секреции и гормонов.

В основе современных представлений о рефлекторной деятельности организма находится понятие полезного приспособительного результата, для достижения которого и совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в центральную нервную систему по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности. Принцип обратной афферентации в рефлекторной деятельности был разработан П. К. Анохиным и основан на том, что структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, включающее следующие звенья: рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган, обратная афферентация.

При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев.

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне от рецептора к эффектору, что связано со способностью проводить возбуждение только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, в результате замедления проведения возбуждения через синапсы.

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

Можно выделить два основных способа суммации: временную и пространственную. При временной суммации несколько импульсов возбуждения приходят к нейрону через один синапс, суммируются и генерируют в нем потенциал действия, а пространственная суммации проявляется в случае поступления импульсов к одному нейрону через разные синапсы.

В них происходит трансформация ритма возбуждения, т.е. уменьшение или увеличение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.

Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода и действию различных химических веществ.

Нервные центры, в отличие от нервных волокон, способны к быстрому утомлению. Синаптическая утомляемость при длительной активации центра выражается в снижении числа постсинаптических потенциалов. Это обусловлено расходованием медиатора и накоплением метаболитов, закисляющих среду.

Нервные центры находятся в состоянии постоянного тонуса, обусловленного непрерывным поступлением определенного числа импульсов от рецепторов.

Нервным центрам свойственна пластичность — способность увеличивать свои функциональные возможности. Это свойство может быть обусловлено синаптическим облегчением — улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентных путей. При частом использовании синапсов ускоряется синтез рецепторов и медиатора.

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

Одной из важных функций центральной нервной системы является координационная функция, которую называют также координационной деятельностью ЦНС. Под ней понимают регуляцию распределения возбуждения и торможения в нейронных структурах, а также взаимодействие между нервными центрами, которые обеспечивают эффективное осуществление рефлекторных и произвольных реакций.

Примером координационной деятельности ЦНС могут быть реципрокные отношения между центрами дыхания и глотания, когда во время глотания центр дыхания затормаживается, надгортанник закрывает вход в гортань и предупреждает попадание в дыхательные пути пищи или жидкости. Координационная функция ЦНС принципиально важна для осуществления сложных движений, осуществляемых при участии множества мышц. Примерами таких движений могут быть артикуляция речи, акт глотания, гимнастические движения, требующие согласованного сокращения и расслабления множества мышц.

Принципы координационной деятельности

• Реципрокность — взаимное торможение антагонистических групп нейронов (мотонейроны сгибателей и разгибателей)
• Конечный нейрон — активация эфферентного нейрона с различных рецептивных полей и конкурентная борьба между различными афферентными импульсациями за данный мотонейрон
• Переключения — процесс перехода активности с одного нервного центра на нервный центр антагонист
• Индукция — смена возбуждения торможением или наоборот
• Обратная связь — механизм, обеспечивающий необходимость сигнализации от рецепторов исполнительных органов для успешной реализации функции
• Доминанта — стойкий главенствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров.

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

Принцип конвергенции реализуется в конвергентных цепях нейронов, в которых на один из них (обычно эфферентный) сходятся или конвергируют аксоны ряда других. Конвергенция обеспечивает поступление к одному и тому же нейрону сигналов от различных нервных центров или рецепторов различных модальностей (различных органов чувств). На основе конвергенции самые разные раздражители могут вызвать однотипную реакцию. Например, сторожевой рефлекс (поворот глаз и головы — настораживание) может быть вызван и световым, и звуковым, и тактильным воздействием.

Принцип общего конечного пути вытекает из принципа конвергенции и близок по своей сути. Под ним понимают возможность осуществления одной и той же реакции, запускаемой конечным в иерархической нервной цепи эфферентным нейроном, на который конвергируют аксоны множества других нервных клеток. Примером классического конечного пути являются мотонейроны передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, которые своими аксонами непосредственно иннервируют мышцы. Одна и та же двигательная реакция (например сгибание руки) может запускаться путем поступления к этим нейронам импульсов от пирамидных нейронов первичной двигательной коры, нейронов ряда моторных центров ствола мозга, интернейронов спинного мозга, аксонов чувствительных нейронов спинальных ганглиев в ответ на действие сигналов, воспринятых разными органами чувств (на световое, звуковое, гравитационное, болевое или механическое воздействие).

Принцип дивергенции реализуется в дивергентных цепях нейронов, в которых один из нейронов имеет ветвящийся аксон, и каждая из ветвей образует синапс с другой нервной клеткой. Эти цепи выполняют функции одновременной передачи сигналов от одного нейрона на многие другие нейроны. Благодаря дивергентным связям происходит широкое распространение (иррадиация) сигналов и быстрое вовлечение в ответную реакцию многих центров, расположенных на разных уровнях ЦНС.

Принцип обратной связи (обратной афферентации) заключается в возможности передачи по афферентным волокнам информации об осуществляемой реакции (например, о движении от проприорецепторов мышц) обратно в нервный центр, который ее запускал. Благодаря обратной связи формируется замкнутая нейронная цепь (контур), через которую можно контролировать ход исполнения реакции, регулировать силу, продолжительность и другие параметры реакции, если они не были реализованы.

Участие обратной связи можно рассмотреть на примере реализации сгибательного рефлекса, вызываемого механическим воздействием на рецепторы кожи (рис. 5). При рефлекторном сокращении мышцы-сгибателя изменяется активность проприорецепторов и частота посылки нервных импульсов по афферентным волокнам к а-мотонейронам спинного мозга, иннервирующим эту мышцу. В результате формируется замкнутый контур регулирования, в котором роль канала обратной связи выполняют афферентные волокна, передающие информацию о сокращении в нервные центры от рецепторов мышц, а роль канала прямой связи — эфферентные волокна мотонейронов, идущие к мышцам. Таким образом, нервный центр (его мотонейроны) получает информацию об изменении состояния мышцы, вызванном передачей импульсов по двигательным волокнам. Благодаря обратной связи образуется своеобразное регуляторное нервное кольцо. Поэтому некоторые авторы предпочитают вместо термина «рефлекторная дуга» применять термин «рефлекторное кольцо».

Наличие обратной связи имеет важное значение в механизмах регуляции кровообращения, дыхания, температуры тела, поведенческих и других реакций организма и рассматривается далее в соответствующих разделах.

Рис. 5. Схема обратной связи в нейронных цепях простейших рефлексов

Принцип реципрокных отношений реализуется при взаимодействии между нервными центрами-антагонистами. Например, между группой моторных нейронов, контролирующих сгибание руки, и группой моторных нейронов, контролирующих разгибание руки. Благодаря реципрокным отношениям возбуждение нейронов одного из антагонистических центров сопровождается торможением другого. В приведенном примере реципрокные отношения между центрами сгибания и разгибания проявятся тем, что во время сокращения мышц- сгибателей руки будет происходить эквивалентное расслабление разгибателей, и наоборот, что обеспечивает плавность сгибательных и разгибательных движений руки. Реципрокные отношения осуществляются за счет активации нейронами возбужденного центра тормозных вставочных нейронов, аксоны которых образуют тормозные синапсы на нейронах антагонистического центра.

Принцип доминанты также реализуется на основе особенностей взаимодействия между нервными центрами. Нейроны доминирующего, наиболее активного центра (очага возбуждения) обладают стойкой высокой активностью и подавляют возбуждение в других нервных центрах, подчиняя их своему влиянию. Более того, нейроны доминирующего центра притягивают к себе афферентные нервные импульсы, адресуемые к другим центрам, и усиливают свою активность за счет поступления этих импульсов. Доминантный центр может длительно находиться в состоянии возбуждения без признаков утомления.

Примером состояния, обусловленного наличием в центральной нервной системе доминантного очага возбуждения, может служить состояние после пережитого человеком важного для него события, когда все его мысли и действия так или иначе становятся связанными с этим событием.

Свойства доминанты

• Повышенная возбудимость
• Стойкость возбуждения
• Инертность возбуждения
• Способность к подавлению субдоминантных очагов
• Способность к суммированию возбуждений

Рассмотренные принципы координации могут использоваться, в зависимости от координируемых ЦНС процессов порознь или вместе в различных сочетаниях.

ФИЗИОЛОГИЯ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ

СИСТЕМЫ

Выполнила:

Гафурова Лейсан Радиковна

ПЛАН

Рефлекс как основная форма нервной деятельности

Возбуждение и торможение в ЦНС

Строение, развитие и функциональное значение различных

Отделов ЦНС

Вегетативная нервная система

Тема № 1.

ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ И ЗНАЧЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

1. Используя плакаты, планшеты и муляжи изучите общий план строения нервной системы, ее деление на центральную и периферическую, соматическую и вегетативную.

Обратите внимание, что нервная система управляет работой всех органов и систем, при этом соматическая часть обеспечивает чувствительную функцию организма и произвольные движения (сокращения поперечно-полосатых мышц), а вегетативная часть регулирует деятельность внутренних органов и систем (дыхательной, пищеварительной, сердечно-сосудистой, а также мочеполовой и эндокринной)

2. Используя литературу, изучите строение нервной ткани, нейрона, его отростков (аксона и дендрита) и нейроглии. Рассмотрите микропрепараты слайды с нервной тканью и соответствующие плакаты.

Обратите внимание на наличие в нейронах базофильного(тигроидного) вещества, синтезирующих белки, и нейрофибрилл, проводящих возбуждение (нервные импульсы). Найдите один длинный отросток – аксон и несколько древовидно ветвящихся коротких отростков – дендриты. Запомните одно исключение из этого правила. Есть особого вида дендриты – дендриты чувствительных клеток спинномозговых узлов. Они являются длинными доходят до периферии и оканчиваются чувствительными нервными приборами – рецепторами. Выделите по количеству отростков 3 группы нейронов: 1) псевдоуниполярные (ложные однополюсные) нейроны, аксон и дендрит которых начинаются от общего выроста тела клеткой с последующим Т-образным делением; характерно для чувствительных нейронов краниальных и спинальных узлов; 2) биполярные (двухполюсные) нейроны – с двумя отростками (аксон и дендрит); 3) мультиполярные (многополюсные) нейроны – с тремя и более отростками. У человека они встречаются чаще всего.

Уясните и запомните 3 группы нейроны по выполняемой функции:

1) афферентные (чувствительные, рецепторные, центростремительные) нейроны – несут импульсы от рецепторов к рефлекторному центру;

2) промежуточные (вставочные, контактные) нейроны – осуществляют связь между различными нейронами;

3) эфферентные (двигательные, вегетативные, исполнительные, центробежные) нейроны – передают импульсы от ЦНС к эффекторам (рабочим органам).

После этого рассмотрите нейроглию , которая окружает со всех сторон нейроны и составляет для них строму. Она выполняет в нервной ткани опорную, трофическую. Защитную функции.

Все клетки нейроглии делятся на 2 вида: глиоциты (макроглия) и глиальные макрофаги (микроглия). Среди глиоцитов различают эпендимоциты, астроциты и олигодендроциты. Эпендемоциты выстилают спинномозговой канал и желудочки головного мозга. Астроциты образуют опорный аппарат ЦНС. Олигодендроциты окружают тело нейронов, находятся в составе оболочек нервных волокон. Глиальные макрофаги осуществляют функцию фагоцитоза.

Тестовые задания

1. Максимальная длина аксона у человека может составлять:

2. Информация в нейроны обычно поступает:

1. по аксону,

2. по дендритам,

3. через аксонный холмик,

4. только от глиальных клеток.

3. Нейроны не обладают способностью:

1. возбудимых тканей,

2. раздражимых тканей,

3. деления,

4. самовозбуждения.

4. Нервная клетка выполняет все функции, кроме:

1. приема информации,

2. сокращения,

3. координации информации,

4. выработки медиатора,

5. хранения информации.

5. Триггерной зоной нейрона в естественных условиях является:

1. ядро клетки,

2. аксо-соматический синапс,

3. дендриты нервной клетки,

4. аксонный холмик.

6. Быстрые изменение функциональной активности отдельного нейрона определяются:

1. степенью морфофункциональной зрелости,

2. характеристиками задействованных синапсов,

3. степенью миелинизации нейрона,

4. характеристиками самого нейрона.

7. Какие функции выполняет нейроглия?

1. трофическую,

2. барьерную,

3. миелинообразующую,

4. опорную,

5. все вышеперечисленные.

8. К возбудимым тканям относятся:

1. эпителиальная, нервная, мышечная,

2. соединительная, мышечная, нервная

3. костная, железистая, нервная,

4. нервная, мышечная, железистая.

9. Специфическими структурами нейронов нервной ткани являются

1. митохондрии и тонофибриллы

2. лизосомы и протофибриллы

3. комплекс Гольджи и миофибриллы

4. базофильное (тигроидное) вещество и нейрофибриллы

10. Как называются нейроны имеющие три и более отростков?

1. униполярные

2. биполярные

3. мультиполярные

4. полярные

Контрольные вопросы

1. Схема строения нервной системы.

2. Функции соматической и вегетативной нервной систем.

3. Строение нервной ткани.

4. Виды нейронов по их функции.

5. Виды нейронов по количеству отростков.

6. Какие специфические структуры различают в нейроне?

7. Нейроглия и ее функции.

КРОССВОРДЫ

1.

По горизонтали:

1. Разновидность синапса по локализации.

2. Соединительнотканная оболочка покрывающая пучки нервных волокон.

3. Быстро распространяющаяся по нервному волокну волна возбуждения возникающая при раздражении.

По вертикали:

4. Основатель учения о парабиозе и малой утомляемости нервных волокон.

5. Глиальные макрофаги.

По горизонтали:

1. Чувствительное нервное окончание, расположенное в мышечно-суставном аппарате (мышцах, связках, суставных сумках).

2. Фермент, способный быстро разрушать ацетилхолин, выделяющийся в нервном окончании.

3. Нейрон с двумя отростками.

По вертикали:

4. Двигательный (вегетативный) нейрон.

5. Воспаление нерва.

Тема № 2.

КРОССВОРДЫ

5. Отросток нервной клетки (осевой цилиндр), покрытый оболочками.

По горизонтали:

1. Сократительный аппарат мышечной ткани.

2. Чувствительный нейрон.

3. Ткань нервной системы, в которой распологаются нейроны и их отростки

По вертикали:

4.Медиатор холинергических синапсов.

5. Множественное воспаление или дегенеративное поражение нервов.

По горизонтали:

1. Временное снижение возбудимости ткани, возникающее после ее возбуждения.

2. Специфический компонент структуры нейрона, проводящий возбуждение (нервные импульсы).

3. Клетка образующая вокруг нервных волокон шванновскую оболочку (нейролемму)

Тема № 3

Тема № 4

Практическая работа № 1.

Тема № 5.

СТРОЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛОВ ЦНС

КРОССВОРДЫ

По горизонтали:

1. Узкое щелевидное пространство между твердой и паутинной оболочками спинного мозга.

2. Канал, в котором располагается спинной мозг.

По вертикали:

1. Вещество спинного мозга, в котором расположены нейроны.

3. Канатик, находящийся между передней и задней латеральными бороздами.

4. Короткие древовидно ветвящиеся отростки нейрона.

По горизонтали:

1. Одна из функций спинного мозга.

2. Часть нервной системы по топографическому принципу.

3. Верхняя часть спинного мозга.

По вертикали:

4. Причинно обусловленная реакция организма на раздражение, осуществляемая при обязательном участии ЦНС.

5. Господствующий очаг возбуждения в ЦНС, изменяющий и подчиняющий себе работу всех других нервных центров.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2.

Практическая работа № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОМИНАНТНОГО ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА (ТЕСТ ДЖ. ДЖЕЙНА).

Посмотрите на представленные на рисунке лица и определите, какая из них кажется Вам более веселой. Если левая – значит, у Вас преобладает правое полушарие мозга. Если же более довольным кажется Вам правый портрет, значит, доминирует левое полушарие.

Практическая работа № 2

Практическая работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНЕРГИИ.

А. Проба Ожеховского.

ХОД РАБОТЫ. Врач и обследуемый становятся лицом друг к другу на расстоянии вытянутой руки. Обследующий держит свои руки (ладонями вперед) перед собой на уровне плечевого пояса испытуемого, который своими ладонями как бы опирается на врача, т.е. переносит на него незначительную часть своего веса, достаточную для поддержания равновесия. При внезапном убирании рук врача книзу испытуемый стремится сохранить равновесие тела.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. В норме испытуемый успешно сохраняет равновесие, оставаясь неподвижным, или слегка отклоняется назад. У больного человека выполнение пробы приводит к явному наклону туловища вперед (с подшагиванием или без него).

Б.Проба Бакинского.

ХОД РАБОТЫ. Испытуемый ложится на жесткую кушетку, скрещивает руки на груди. Врач предлагает испытуемому встать с кушетки, не изменяя положения рук, и наблюдает за процессом вставания.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. В норме человек успешно пытается поднять туловище. При поражении мозжечка попытка встать не выполнима и ограничивается подъемом ног, а не туловища.

Практическая работа № 4

Практическая работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСМЕТРИИ .

А.Проба Стюарт-Холмса.

ХОД РАБОТЫ . Испытуемому предлагают поочередно согнуть руку в локтевом суставе, оказывая ему при этом сопротивление с последующим резким прекращением сопротивления. Оценивается объем движений руки после прекращения сопротивления.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ . В норме движение руки обследуемого после прекращения сопротивления минимально. При поражении мозжечка на стороне поражения наблюдается избыточное движение, проявляющееся ударами руки обследуемого о собственную грудь.

Б. Пронаторная проба Тома.

ХОД РАБОТЫ . Испытуемый с закрытыми глазами вытягивает руки ладонями вверх перед собой. Затем ему предлагается одновременно обеими руками повернуть кисти ладонями вниз. Оценивается наличие избыточной пронации кисти.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ . В норме объем движения кистей одинаков. Наличие избыточной пронации для одной из рук свидетельствует о стороне поражения мозжечка

Тема № 6.

Практическая работа №1.

РЕГИСТРАЦИЯ ВЕЛИЧИНЫ КОЖНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ ОРГАНИЗМА (В СОСТОЯНИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ПОКОЯ, ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ФИЗИЧЕСКОГО УПРАЖНЕНИЯ И В ПЕРИОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСЛЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ).

Ответы на кроссворды

№ 1. По горизонтали: 1. Миофибрилла. 2. Афферентный. 3. Нейроглия.

По вертикали: 4.Шеррингтон. 5. Волокно.

№2 . По горизонтали: 1. Рефрактерность. 2. Нейрофибрилла. 3. Леммоцит.

По вертикали: 4. Ацетилхолин. 5. Полиневрит.

Тема № 4

Тема № 5.

Ответы на кроссворды

№ 1. По горизонтали: 1. Субдуральное. 2. Позвоночный.

По вертикали: 1. Серое. 3. Боковой. 4. Дендриты.

№2 . По горизонтали: 1. Проводниковая. 2. Периферическая. 3. Шейная.

По вертикали: 4. Рефлекс. 5. Доминанта.

Тема № 6.

Список литературы по физиологии ЦНС

Основная:

1 .Нормальная физиология: учебник. – ГЭОТАР- Медиа, 2005, Орлов Р.С., Ноздрачев А.Д.

2 .Физиология человека. Под ред. В.М. Покровского и Г.Ф. Коротько, Медицина, 2002.

3. Ю.И. Савченков. Лекции по курсу нормальной физиологии. КрасГМУ, 2009

Дополнительная:

4. Сборник задач и упражнений по физиологии. Учебное пособие. Под ред. Ю.И. Савченкова, Красноярск, 1998ю

5. Физиологическая и патофизиологическая терминология. Ю.И. Савченков, С.Н. Шилов. Красноярск, 2001.

6. Методы исследования физиологических функций. Ю.И. Савченков, КрасГМУ, 2009.

7. Уроки физиологии с BIOPAC Student Lab.. Методическое руководство по регистрации и анализу данных. Красноярск, 2007.

8. Сборник тестов по физиологии, Красноярск, 2007.

ФИЗИОЛОГИЯ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ

СИСТЕМЫ

Выполнила:

Гафурова Лейсан Радиковна

ПЛАН

1. Общий план строения и значения нервной системы

Основные свойства и функции элементов нервной системы

" ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ НЕРВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Рвздражимость. Нейроны, как и все живые клетки, обладают раз-дражчмостыо - способностью под влиянием факторов внешней и внутренней среды (так назыв. раздражителей) переходить из состоя¬ния покоя в состояние активности. Естественным раздражителем ней¬рона, вызывающим его деятельность, является нервный импульс, по¬ступающий или из других нейронов, или из рецепторов - клеток, спе¬циализированных для восприятия физических, физико-химических и химических сигналов внешней и внутренней среды.
Возбудимость. Важнейшим свойством нервных клеток, так же как и мышечных, является вогбудимость - способность быстро ответить " на действие раздражителя возбуждением. Мерой возбудимости являет¬ся порог возбуждения - та минимальная сила раздражителя, которая вызывает возбуждение. Возбуждение характеризуется комплексом функциональных, химических, физико-химических явлений. Оно спо¬собно перемешаться из одного места в клетке в другое, от одной клет¬ки я другой. Обязательным признаком возбуждения является измене¬ние электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Именно электрические явления обеспечивают проведение возбуждения в возбудимых тканях.
Возникновение и распространение возбуждения связано с измене¬нием электрического заряда живой ткани, с так наз. биоэлектриче¬скими явлениями. Если возбудимую клетку подвергнуть действию чрезвычайно сильного раздражителя, то возникает быстрое колебание мембранного потенциала (разность потенциалов, регистрируемая по обе стороны мембраны), называемая потенциалом действия. Причина возникновения потенциала действия - изменение ионной проницаемо¬сти мембраны.
Проведение возбуждения. Возникшее возбуждение распространяет¬ся по нервному волокну, переходит на другие клетки или на другие участк-п той же клетки за счет местных токов, возникающих между воз¬бужденным и покоящимся участков волокна. Проведение возбужде¬ния обусловлено тем, что потенциал действия, возникший в одной клетке или в одном из ее участков, становится раздражителем, вызы¬вающим возбуждение соседних участков.
Передача возбуждения в синапсах. Возбуждение от одной нервной клетки к другой передается только в одном направлении: с аксона од¬ного нейрона на тело клетки и дендриты другого нейрона.
Аксоны большинства нейронов, подходя к другим нервным клет¬кам, ветвятся и образуют многочисленные окончания на телах этих к л СУТОК и их дендритах. Такие места контактов называются синапсами.
Количество синапсов на теле одного нейрона достигает сто и более, а на д-.мгр ттах одного нейрона - насколько тысяч. Одно нервное во¬локно мсккет образовать до 10 тысяч синапсов на многих нервных.клетках.
Синапс имеет сложное строение. Он образован двумя мембрана-
13
ми - пресинаптической и постсинаптической, между ними расположе¬на синаптическая щель. Пресинаптическая часть синапса находится на нервном окончании. Нервные окончания в центральной нервной сис¬теме имеют вид пуговок, колечек или бляшек. Каждая синаптическая пуговка покрыта пресинаптической мембраной. Постсинаптическая мембрана находится на теле или на дендритах нейрона, к которому передается нервный импульс. В пресинаптической области обычно на¬блюдаются большие скопления митохондрий.
Возбуждение через синапсы передается химическим путем с по¬мощью химического вещества - посредника, или медиатора, находя¬щегося в синаптических пузырьках, расположенных в синаптической бляшке. В разных синапсах вырабатываются разные медиаторы. Ча¬ще всего это ацетилхолин, адреналин или норадреналин.
В центральной нервной системе, наряду с возбудительными, су¬ществуют тормозные синапсы, из синаптических бляшек которых осво¬бождается тормозной медиатор - гамма-аминомасляная кислота и глицин.
На каждой нервной клетке расположено множество возбуждаю¬щих и тормозных синапсов, что создает условия для их взаимодейст¬вия и в конечном счете для различного характера ответа на пришед¬ший сигнал.
Синаптическчй аппарат в ЦНС, особенно в ее высших отделах, формируется в течение длительного периода постнатального развития. Его формирование в большой мере определяется притоком внешней информации. На разных этапах развития первыми созревают возбу¬дительные синапсы, тормозные синапсы формируются позже. С их: созреванием связано усложнение процессов переработки информации.
ч\ СТРОЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ И СВОЙСТВА
ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Для того чтобы поведение человека было успешным, необходимо, чтобы его внутренние состояния, внешние условия, в которых человек находится, и предпринимаемые им практические

Она представляет собой совокупность разреженных,

Неспецифический путь передачи импульсов выходит на все слои к.г.м. и служит для оказания на нее тонизирующих, активизирующих влияний. Проведение возбуждения по неспецифическому пути характеризуется изменением фоновой ритмики коры, которое наступает с некоторым опозданием после ответа коры на специфическое возбуждение. "В передаче активизирующего влияния на корковые нейроны участвуют две основные части ретикулярной системы - стволовая и таламическая, отличающиеся по характеру своего действия. К этим отделам ретикулярной формации на разных уровнях отходят специальные коллатерали, так что изолированное нарушение одной системы не исключает действия другой. Стволовая ретикулярная система оказывает влияние на всю кору, вызывая широко распространенную депрессию (десинхронизацию) медленных волн. В отличие от нее ретикулярная система таламуса обладает более избирательным действием; одни ее отделы локально влияют на передние сенсорные, а другие - на задние области коры, связанные с переработкой зрительно-слуховой информации"

В условиях сна проводимость специфического пути остается высокой, и первичный ответ коры регистрируется наиболее отчетливо. Сон выключает ретикулярную систему, блокирует передачу в к.г.м. тех активирующих влияний, которые порождает возбуждение ретикулярной формации. Во сне человека, когда активность и, соответственно, активизирующее влияние ретикулярной системы на кору снижены, специфический раздражитель также не вызывает соответствующей реакции и изменений поведения. Только совместная работа специфической и неспецифической ретикулярной систем может обеспечить полноценное восприятие раздражителя и его использование в регуляции поведения.

Анализатор, таким образом, выступает как сложная аффе-рентно-эфферентная система, деятельность которой тесным образом связана с работой ретикулярной формации, причем периферические

Два раздела центральной нервной системы - специфический и неспецифический - выполняют различную роль в регуляции чувствительности рецепторов. Специфическая система более всего влияет на адаптационные, а неспецифическая - на ориентировочные рефлексы.

Е.Н.Соколов считает, что разделение ретикулярной формации на стволовую и таламическую фактически совпадает с разделением ориентировочных рефлексов на генерализованные и локальные. "Последние, создавая избирательную настройку анализатора, особенно отчетливо выступают в актах произвольного внимания человека"

Говоря об анализаторах, следует иметь в виду два обстоятельства. Во-первых, это название, предложенное еще в начале XX в., когда многое об устройстве и функционировании центральной нервной системы человека не было известно, не совсем точное, так как анализатор производит не только анализ (разложение), но и синтез (соединение) раздражителей. Во-вторых, анализ и синтез могут происходить вне сознательного контроля этих процессов со стороны человека. Многие раздражители

Раздражимость. Нейроны, как и все живые клетки, обладают раздражимостью - способностью под влиянием факторов внешней и внутренней среды, так называемых раздражителей, переходить из состояния покоя в состояние активности. Естественным раздражителем нейрона, вызывающим его деятельность, является нервный импульс, поступающий или из других нейронов, или из рецепторов - клеток, специализированных для восприятия физических, физико-химических и химических сигналов внешней и внутренней среды.
Возбудимость. Важнейшим свойством нервных клеток, так же как и мышечных, является возбудимость - способность быстро ответить на действие раздражителя возбуждением. Мерой возбудимости является порог раздражения - та минимальная сила раздражителя, которая вызывает возбуждение. Возбуждение характеризуется комплексом функциональных, химических, физико-химических явлений. Оно способно перемещаться из одного места клетки в другое, от одной клетки к другой. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Именно электрические явления обеспечивают проведение возбуждения в возбудимых тканях.
Возникновение и распространение возбуждения связано с изменением электрического заряда живой ткани, с так называемыми биоэлектрическими явлениями. Если возбудимую клетку подвергнуть действию достаточно сильного раздражителя, то возникает быстрое колебание мембранного потенциала (разность потенциалов, регистрируемая по обе стороны мембраны), называемое потенциалом действия. Причина возникновения потенциала действия- изменение ионной проницаемости мембраны.
Проведение возбуждения. Возникшее возбуждение распространяется по нервному волокну, переходит на другие клетки или на другие участки той же клетки за счет местных токов, возникающих между возбужденным и покоящимся участком волокна. Проведение возбуждения обусловлено тем, что потенциал действия, возникший в одной клетке или в одном из ее участков, становится раздражителем, вызывающим возбуждение соседних участков.
Передача возбуждения в синапсах. Возбуждение от одной нервной клетки к другой передается только в одном направлении: с аксона одного нейрона на тело клетки и дендриты другого нейрона.

Аксоны большинства нейронов, подходя к другим нервным клеткам, ветвятся и образуют многочисленные окончания на телах этих клеток и их дендритах (рис. 4). Такие места контактов называют синапсами. Аксоны образуют окончания и на мышечных волокнах, и на клетках желез.
Количество синапсов на теле одного нейрона достигает 100 и больше, а на дендритах одного нейрона - несколько тысяч. Одно нервное волокно может образовать до 10 тыс. синапсов на многих нервных клетках.

Синапс имеет сложное строение (рис. 5). Он образован двумя мембранами - пресинаптической и постсинаптической, между ними синоптическая щель. Пресинаптическая часть синапса находится на нервном окончании. Нервные окончания в центральной нервной системе имеют вид пуговок, колечек или бляшек. Каждая синаптическая пуговка покрыта пресинаптической мембраной. Постсинаптическая мембрана находится на теле или на дендритах нейрона, к которому передается нервный импульс. В пресинаптической области обычно наблюдаются большие скопления митохондрий.
Возбуждение через синапсы передается химическим путем с помощью особого вещества - посредника, или медиатора, находящегося в синаптических пузырьках, расположенных в синапти-ческой бляшке. В разных синапсах вырабатываются разные медиаторы. Чаще всего это ацетилхолин, адреналин и норадреналин.
В центральной нервной системе наряду с возбудительными существуют тормозные синапсы, из синаптических бляшек которых освобождается тормозный медиатор. В настоящее время в ЦНС обнаружено два таких медиатора - гамма-аминомасляная кислота и глицин.
На каждой нервной клетке расположено множество возбуждающих и тормозных синапсов, что создает условия для их взаимодействия и в конечном счете для различного характера ответа на пришедший сигнал.
Синаптический аппарат в ЦНС, особенно в ее высших отделах, формируется в течение длительного периода постнатального развития. Его формирование в большей мере определяется притоком внешней информации. На ранних этапах развития первыми созревают возбудительные синапсы, тормозные синапсы формируются позже. С их созреванием связано усложнение процессов переработки информации.