Если проводник в нервной системе

Всё и ничто

Киборги - они заполонили всю планету.

Генератор электричества создает избыток электронов в одном месте, а потребители электричества играют роль непрерывных поглотителей электронов. Если бы потребители электричества не поглощали электроны, а постепенно их накапливали, то с течением времени их потенциал сравнялся бы с электрическим потенциалом генератора, и тогда движение электричества в цепи прекратилось бы. Поэтому первый закон электрофизики можно сформулировать следующим образом: для движения электрических токов в цепи обязательно необходимо присутствие трёх составных частей
- в виде генератора (электрического плюса), который вырабатывает электроны,
- проводника тока, который передает электроны с одного места в другое,
- и потребителя электричества (электрического минуса), который поглощает электроны.

2. О генераторах электричества человеческого организма. Животные организмы имеют два вида генераторов электричества: внутренние и наружные. К внутренним относятся мозг и сердце, к наружным пять органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния и осязания).
В головном мозге биотоки вырабатываются в том месте, где располагается ретикуло-эндотелиальная формация. От головного мозга биотоки поступают в спинной мозг, а оттуда по нервным сплетениям направляются ко всем органам и тканям. Далее очень мелкие нервы проникают во все органы грудной и брюшной полости, в кости, мышцы, сосуды, связки туловища и конечностей. Нервные ткани являются специфическими проводниками биотоков. В виде тончайшей сеточки они пронизывают все органы и ткани организма. В конце своего пути биотоки покидают нервные окончания и переходят в межклеточное пространство неспецифических проводников электричества внутренних органов, мышц, сосудов, кожи и т. д. Все ткани человеческого тела состоят на 95 % из воды с растворенными в ней солями. Поэтому живые ткани являются прекрасными проводниками электричества.

Внутри глаза также имеется специфический генератор биотоков в виде сетчатки. Когда свет попадает на сетчатку глаза, возникает поток электронов, который дальше распространяется по зрительному нерву и передается в кору головного мозга. Благодаря выработке биотоков сетчаткой глаза, человек получает возможность видеть окружающий мир. Зрение дает более 80 % информации для человека.

Внутреннее ухо является генератором электроимпульсов, которые возникают при воздействии звуковых волн. Чувствительные слуховые клетки кортиева органа расположены на основной мембране внутреннего уха (улитка) и приходят в возбуждение при колебаниях основной мембраны. Из улитки биотоки проходят по слуховому нерву в продолговатый мозг, а дальше в кору головного мозга.

Кожные рецепторы воспринимают прикосновение, давление, болевое раздражение, холодовое и тепловое воздействие. При гистологическом исследовании в коже обнаружено большое количество нервных окончаний в виде кисточек, корзинок, розеток, окруженных капсулой. Тактильную чувствительность воспринимают клетки Меркеля, Фатера-Пачини и тельца Мейснера. Свободные окончания осевых цилиндров в виде заострений и пуговчатых утолщений воспринимают болевую чувствительность. Колбы Краузе, тельца Мейснера и Руффини воспринимают чувство холода и тепла. На 1 квадратном сантиметре кожи находится 200 болевых рецепторов, 20 тактильных, 12 холодовых и 2 тепловых. Воздействие давления, тепла, холода, укола и других видов травмы на эти кожные рецепторы приводит к возникновению биоимпульсов, которые по мелким и крупным нервным стволам передаются в спинной мозг, далее в продолговатый мозг и кору полушарий. Кожные рецепторы относятся к самым мелким генераторам электричества в организме человека.

Рисунок 1. Полый металлический шар.

Она не дает объяснения на вопрос: почему все биотоки можно регистрировать на поверхности кожи?

Ведь по Павловской теории биотоки не должны покидать нервные волокна, имеющие прекрасные жировые изоляторы вокруг своего электропроводящего волокна. Но почему тогда электрические приборы определяют наличие электрических потенциалов на поверхности кожи, исходящих от сердца (электрокардиограмма, ЭКГ) и от мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ)?

В электрической физике каждая батарейка имеет плюсовой потенциал с избытком электронов и минусовой потенциал, где электроны поглощаются. В человеческом организме избыток электронов создают биологические генераторы тока.

Человек имеет далеко не идеальную электротехническую систему, несмотря на 3 миллиарда лет ее непрерывной эволюции. Такую расточительность и несовершенство живых тканей можно объяснить (а точнее - оправдать) следующими причинами.
Во-первых, неадекватно высокий электрический потенциал вырабатывают электростанции организма с целью быстрого прохождения биотока от начального нервного волокна через десятки синаптических щелей и вторичных нервных волокон к иннервируемому органу.

Из сказанного можно сформулировать пятый закон биоэлектрофизики: в животном организме произошло разделение процесса потребления биотоков органами от процесса их уничтожения на поверхности кожи. Избыток электрической энергии возникает внутри электрических генераторов (сердца, мозга, 5 органов чувств), потребляют биотоки все органы и ткани человека, а поглощение электронов осуществляется внутри акупунктурных точек на поверхности кожных покровов.

ВЫВОД. Теперь сделаем общий вывод из сказанного. Человек является замкнутой электрической системой. Внутри него вырабатываются электрические токи различных частот в 7 биологических электростанциях: в сердце, в мозге и в пяти органах чувств. Сначала биотоки по нервным клеткам несут информацию к специфическим для них клеткам человеческого тела, к органам и тканям. Организм человека поглощает только 5 % общей энергии. На заключительном этапе судьба 95 % электричества состоит в следующем. После передачи информации клеткам соответствующих органов, электричество устремляется по межклеточному пространству к кожным покровам, где аннигилируется акупунктурными точками. Все электричество, которое вырабатывается внутри человеческого организма (и организма животного) поглощается его же тканями. Ни один электрон, произведенный внутри живого организма, не покидает человеческое тело, и не переходит в окружающую среду, а поглощается кожей. Этим и обусловлена замкнутость электрической системы человека. Организм сам поглощает все электричество, которое ранее он же и произвел, генерировал.

Нервный импульс - электрический импульс или нет?

Имеются разные точки зрения: химическая и электрическая. Результаты гууглевания.

Дмитрий. Почему нервы не провода, а нервный импульс не ток. (4.09.2013)

НЕРВНЫЙ ИМПУЛЬС - волна возбуждения, к-рая распространяется по нервному волокну и служит для передачи информации от периферич. рецепторных (чувствительных) окончаний к нервным центрам, внутри центр. нервной системы и от неё к исполнительным аппаратам - мышцам и железам. Прохождение Н. и. сопровождается переходными электрич. процессами, к-рые можно зарегистрировать как внеклеточными, так и внутриклеточными электродами. Вдоль нервного волокна Нервный импусьс распространяется в виде волны электрич. потенциала. В синапсе происходит смена механизма распространения. Когда Н. и. достигает пресинаптич. окончания, в синаптич. щель выделяется активное хим. вещество - м е д и а т о р. Медиатор диффундирует через синаптич. щель и меняет проницаемость постсинаптич. мембраны, в результате чего на ней возникает потенциал, вновь генерирующий распространяющийся импульс. Так действует хим. синапс. Встречается также электрич. синапс, когда след. нейрон возбуждается электрически. Состояние покоя нервного волокна. стационарно благодаря действию ионных насосов, причём мембранный потенциал в условиях разомкнутой цепи определяется из равенства нулю полного электрич. тока.
Процесс нервного возбуждения развивается следующим образом (см. также Биофизика). Если пропустить через аксон слабый импульс тока, приводящий к деполяризации мембраны, то после снятия внеш. воздействия потенциал монотонно возвращается к исходному уровню. В этих условиях аксон ведёт себя как пассивная электрич. цепь, состоящая из конденсатора и пост. сопротивления.
Если импульс тока превышает нек-рую пороговую величину, потенциал продолжает изменяться и после выключения возмущения.

Мембрана нервного волокна представляет собой нелинейный ионный проводник, свойства к-рого существенно зависят от электрич. поля.

ИОННЫЕ НАСОСЫ молекулярные структуры, встроенные в биол. мембраны и осуществляющие перенос ионов в сторону более высокого электрохим. потенциала

СЕМЁНОВ С.Н. О ФОНОННОЙ ПРИРОДЕ НЕРВНОГО ИМПУЛЬСА С ПОЗИЦИЙ ДИНАМИКИ ЭВОЛЮЦИИ. (29.05.2013)
Семёнов С.Н. Фонон – квант биологической (клеточной) мембраны.

Николаев Л.А. ′Металлы в живых организмах′ - Москва: Просвещение, 1986 - с.127
В научно-популярной форме автор рассказывает о роли металлов в биохимических процессах, протекающих в живых организмах. Книга будет способствовать расширению кругозора учащихся.
В распространении по нерву электрических импульсов принимают участие оба иона (натрия и калия).

Хамзина Оксана Альбертовна

Физика, 11 класс

учитель физики
МБОУ СОШ№22
Россия

13.02.2018
НАУЧНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Электрическая природа нервного импульса

Нервный импульс — электрический импульс, распространяющийся по нервному волокну. При помощи передачи нервных импульсов происходит обмен информацией междунейронами и передача информации от нейронов к клеткам других тканей организма.
Нервный импульс проходит по центральной нервной системе и от неё к исполнительным аппаратам — скелетной мускулатуре, гладким мышцам внутренних органов и сосудов, железам внешней и внутренней секреции, от периферических рецепторных (чувствительных) окончаний к нервным центрам.
Возникновение и распространение нервного импульса обеспечивается электрическими свойствами мембраны и цитоплазмы нервных клеток.

Конструкторское бюро природы неплохо поработало, создавая для нашей планеты миллионы живых существ, постоянно их переделывая и совершенствуя. За это время было сделано немало замечательных находок и изобретений. Какой бы новый принцип в управлении, в локации, ориентации в пространстве ни был предложен учеными, впоследствии всегда оказывается, что природа уже давным-давно его использует. Пожалуй, только с колесом природа оплошала. Колесо – единственное, что человек придумал сам.

Поэтому у нас издавна повелось сравнивать хитроумные творения природы с более простыми и более понятными выдумками человеческого гения. Такие сопоставления помогают ученым более наглядно представить многие сложнейшие явления. Хорошо известно, что танцевать легче всего от печки.

Не удивительно, что еще в прошлом веке, когда наука о мозге, главным образом о его строении, значительно продвинулась вперед, заметили аналогию между центральной нервной системой и телефонной сетью большого города. Действительно, известное сходство есть. В телефонную станцию – мозг с периферии, то есть со всех концов тела, бежит по нервам, как по проводам, беспрерывный поток информации. В глубинах мозга нужная информация отбирается, сортируется и направляется в строго определенные отделы, которые обмениваются между собой впечатлениями, обсуждают полученную информацию. После непродолжительных взаимных консультаций принимается решение, и вот уже по нервам на периферию к мышцам, железам, ко всем органам несутся приказы.

Сходство усиливается тем, что и по телефонным проводам и по нервам бежит электричество. В этом убедился еще Гальвани. С тех пор десятки тысяч опытов подтвердили, что раздражение любых органов чувств кодируется в электрические импульсы и в таком виде попадает в мозг. Да и в мозгу вся информация, циркулирующая между различными его отделами, передается в виде электрических импульсов.

Если бы работой такой телефонной сети заинтересовался инженер, его больше всего удивило бы, что электрические импульсы распространяются страшно медленно: в нервной сети млекопитающих всего со скоростью 0,5–100 метров в секунду.

Напомним, что электрический ток является упорядоченным движением электронов. И хотя сами электроны движутся со скоростью порядка одного миллиметра в секунду, электромагнитное поле, которое вызывает их движение, распространяется почти со скоростью света. Поэтому если в Москве на электрический кабель подать напряжение, на другом его конце во Владивостоке, за 10 тысяч километров от Москвы, электроны придут в движение уже через 1/30 секунды.

Еще больше изумился бы инженер, замерив сопротивление отдельных нервных волокон, составляющих нервный ствол. Оно очень велико. Один метр нервного волокна имеет такое же сопротивление, как 16 миллиардов километров обычного медного провода. Поразмыслив, инженер сделал бы вывод, что в такой телефонной сети сообщения могут передаваться только в том случае, если ее линии передачи оснащены усилительными подстанциями.

Такое утверждение недалеко от истины. Действительно, возбуждение распространяется не за счет энергии рецептора или нервного центра, а за счет энергии, вырабатываемой нервом.

Волокна, из которых складываются нервы, являются отростками нервных клеток. Диаметр их, равный 0,1–10 микрон, ничтожен в сравнении с длиной. В нервной сети млекопитающих встречается два вида нервных волокон: тонкие – голые, одетые лишь тончайшей, невидимой в оптический микроскоп оболочкой, и мякотные, покрытые толстой миелиновой оболочкой.

Целесообразность оболочки не вызывает сомнения, она является изолятором, отделяющим друг от друга волокна, тесно упакованные в нервном стволе. Миелиновая оболочка предотвращает переход возбуждения с одного волокна на другое и возникновение в связи с этим невообразимой путаницы. Единственно, чего не понимали ученые, почему верхняя изолирующая оболочка не сплошная, как рубашка у любого кабеля, а состоит из отдельных фрагментов около миллиметра длиной. Между ними есть небольшие промежутки, так называемые перехваты Ранвье, в которых нервное волокно остается оголенным.

Собственная тонкая оболочка нервного волокна избирательно проницаема для одних веществ и не пропускает другие. Через нее свободно проходят катионы калия и водорода, но она служит непреодолимой преградой для более крупных катионов, например катиона натрия, а кроме того, не пропускает анионы. (Как известно, катионы несут положительный заряд, анионы, наоборот, заряжены отрицательно.)

Обычно концентрация ионов по обе стороны оболочки не одинакова: ионов натрия и хлора внутри волокна в 10 раз меньше, чем в тканевых жидкостях, зато ионов калия в 20 раз больше. Поэтому катионы калия устремляются наружу и создают на внешней поверхности нервного волокна положительный заряд. Анионы не могут последовать за калием и, скапливаясь на внутренней поверхности волокна, создают здесь отрицательный заряд. Вот почему в покое внутренняя сторона мембраны всегда заряжена отрицательно, а наружная – положительно. Разность этих зарядов, или, иначе, потенциал покоя, равняется 50–70 милливольтам.

Потенциал покоя сохраняется лишь до тех пор, пока в нервном волокне не возникло возбуждение. Если какой-то раздражитель, падающий на нервную клетку, нервное окончание или на любой другой участок нервного волокна, вызвал в этом месте возбуждение, то проницаемость мембраны немедленно, хотя и на короткий срок, меняется. Она начинает пропускать ионы натрия, которые устремляются внутрь, благодаря чему оболочка волокна перезаряжается: становится электроотрицательной снаружи и электроположительной внутри. В результате два соседних участка протоплазмы волокна, ничем между собой не разделенные, окажутся противоположно заряженными.

Такое положение сохраняться не может, между соседними участками потечет электрический ток, возникнет электрический импульс. Электрический ток вызовет возбуждение соседнего, ранее отрицательно заряженного участка волокна, что тотчас же сделает его оболочку проницаемой для натрия и изменит заряд на положительный. А как только это произойдет, между вновь возбужденным и следующим участком волокна потечет электрический ток, и все повторится сначала. Из бесконечного повторения этого процесса и складывается прохождение по волокну нервного импульса.

Так распространяется возбуждение в тонких, не покрытых миелином волокнах. Там же, где есть миелиновая изоляция, возникновение таких коротеньких петель тока невозможно, и весь процесс развертывается лишь в перехватах Ранвье (Вот, оказывается, для чего они существуют!). В миелиновых волокнах возбуждение распространяется скачками от одного перехвата к другому и движется поэтому гораздо быстрее, чем в тонких волокнах.

Таким образом, электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение электронов, практически сразу возникающее на всем его протяжении, а нервный импульс – это движение возбудительного процесса вдоль нервного волокна, которое сопровождается возникновением электрического тока, вызывающего, в свою очередь, возбуждение соседнего участка.

Такой способ распространения возбуждения объясняет две интересные особенности нервного импульса. Во-первых, проходя по длинному волокну, нервный импульс ничуть не затухает, оставаясь постоянным по величине в начале и в конце своего пути. Во-вторых, все импульсы, идущие по волокну, совершенно одинаковы. Они не отражают силы или особенностей раздражителя, вызвавшего нервный импульс, а зависят только от свойств нервного волокна, по которому распространяются.

Эти положения были однажды проиллюстрированы в очень интересном опыте. По краю купола у медуз проходит нервное кольцо. (По своему устройству оно существенно отличается от нерва, но в данном случае это не имеет значения.) Импульс по кольцу медузы, как по нерву, может распространяться в обе стороны. Если раздражать какой-то участок кольца, импульсы побегут в обе стороны и, встретившись на противоположной стороне купола, погасят друг друга.

Опыт, о котором идет речь, интересен тем, что ученым удалось, вызвав возбуждение на определенном участке кольца, блокировать соседний. Поэтому возбуждение могло распространяться лишь в одну сторону. А когда нервный импульс обежал кольцо, блокада была снята, и он беспрепятственно проследовал через это место, совершив второй, третий, четвертый виток. Целые сутки длился опыт, а импульс все бежал и бежал, не замедляя скорости, не уменьшаясь в величине. Опыт мог бы продолжаться и дольше, до тех пор, пока животное не погибло бы или не наступило полное его истощение.

Сознательные чувствительные проводящие пути представляют собой проводники, проводящие нервные импульсы к коре большого мозга. В зависимости от локализации рецепторов, обуславливающей характер импульсов, проводящие пути подразделяются на проприоцептивные и экстероцептивные. Первые отвечают за суставно-мышечное чувство, вторые — за тактильную, температурную и болевую чувствительность. Проводники, замыкающиеся ниже коры, называются афферентными рефлекторными проводящими путями, например спинно-мозжечковые рефлекторные проприоцептивные.

Двигательные пути, в зависимости от уровня замыкания рефлекторных дуг, являющегося началом пути, подразделяются на сознательные двигательные, относящиеся к пирамидной системе и начинающиеся от подкорковых образований, и рефлекторные двигательные, или экстрапирамидные. Названия проводящим путям даются по месту их окончания. Специфика рефлекторных двигательных проводников обуславливается природой поступающих импульсов. Ретикулоспинномозговой путь обеспечивает поддержание определенного мышечного тонуса. Красноядерно-спинномозговой путь контролирует двигательные автоматизированные реакции. Покрышечно-спинномозговой путь отвечает за рефлекторные двигательные акты, возникающие в ответ на световые и звуковые раздражители.

Атлас анатомии человека . Академик.ру . 2011 .

Промежуточный мозг
Спинно-мозговые нервы

проводящие пути нервной системы — (tractus systematis nervosi centralis) цепи нейронов, которые формируют пучки нервных волокон, проводящих определенные импульсы от рецепторов в центральную нервную систему или наоборот от головного и спинного мозга на периферию к рабочему… … Словарь терминов и понятий по анатомии человека

ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ — в физиологии пучки нервных волокон в центральной нервной системе, объединенные общностью строения и функций в единые морфо функциональные системы. Проводят нервные импульсы от рецепторов в соответствующие отделы центральной нервной системы, от… … Большой Энциклопедический словарь

ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ — ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ, нервные волокна в центр, нервной системе, соединенные б системы общностью морфол. строения и функций и тесно расположенные одно возле другого. В образовании П. п. участвуют б.ч. волокна, принадлежащие не одному, а двум трем… … Большая медицинская энциклопедия

проводящие пути — (физиол.), пучки нервных волокон в центральной нервной системе, объединённые общностью строения и функций в единые морфофункциональные системы. Проводят нервные импульсы от рецепторов в соответствующие отделы центральной нервной системы, от них … … Энциклопедический словарь

ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ — пучки нервных волокон ЦНС, связывающие различные ее отделы, объединяемые морфологически, топографически и (или) функционально; выделяют проекционные, комиссуральные и ассоциативные нервные пути (см. также Нервных волокон виды, Нервные пути) … Психомоторика: cловарь-справочник

проводящие пути центральной нервной системы — (tractus systematis nervosi centralis, PNA; tractus systematis nervorum centralis, BNA, JNA) группы нервных волокон ц. н. с., связывающие различные ее отделы, объединяемые морфологически, топографически и (или) функционально; выделяют… … Большой медицинский словарь

Проводя́щие пути́ — центральной нервной системы (tractus sistematis nervosi centralis) группы нервных волокон, которые характеризуются общностью строения и функций и связывают различные отделы головного и спинного мозга. Все нервные волокна одного пути начинаются от … Медицинская энциклопедия

НЕРВНЫЕ ПУТИ НИСХОДЯЩИЕ — нервные волокна, проводящие к спинному мозгу двигательные импульсы из коры головного мозга (пирамидный путь), а также импульсы, помогающие правильному осуществлению двигательного акта (экстрапирамидные пути) из различных отделов нервной системы… … Психомоторика: cловарь-справочник

проекционные нервные пути — (tractus nervosi projectionis, PNA, JNA) проводящие пути ц. н. с., связывающие кору большого мозга и мозжечка с нижележащими отделами центральной нервной системы … Большой медицинский словарь

Вегетативная нервная система — Вегетативная нервная система, которая также называется автономной (systema nervosum autonomicum), контролирует растительные функции организма такие, как питание, дыхание, циркуляция жидкостей, выделение, размножение. Она иннервирует… … Атлас анатомии человека

Важнейшими функциями нервной клетки являются генерирование потенциала действия, проведение возбуждения по нервным волокнам и передача его на другую клетку (нервную, мышечную, железистую). Функция нейрона обеспечивается происходящими в нем обменными процессами. Одно из назначений метаболизма в нейроне — асимметричное распределение ионов на поверхности и внутри клетки, создающее потенциал покоя и потенциал действия. В ходе обменных процессов Na+, К+-насос приобретает энергию, необходимую для активного преодоления электрохимического градиента на мембране.

Поэтому все вещества и процессы, которые нарушают метаболизм и уменьшают выработку энергии в нервной клетке (гипоксемия, отравление цианидами, динитрофенолом, азидами и др.), способны угнетать возбудимость нейронов.

Функция нейрона нарушается и в случае изменения содержания одно- и двухвалентных ионов в окружающей его среде. В частности, нервная клетка полностью теряет способность к возбуждению, если поместить ее в среду, лишенную ионов натрия. Выраженное влияние на величину мембранного потенциала нейрона имеют также ионы калия и кальция. Мембранный потенциал, определяемый степенью проницаемости для Na+, K+ и Cl- и их концентрацией, может поддерживаться лишь в том случае, если мембрана стабилизирована кальцием. Как правило, повышение уровня кальция в среде, где находятся нервные клетки, приводит к их гиперполяризации, а его частичное или полное удаление — к деполяризации.

Функция нервных волокон — проводников возбуждения — может нарушаться при дистрофических изменениях миелиновой оболочки (например, вследствие дефицита тиамина или цианокобаламина), сдавливания или охлаждения нерва, воспаления, гипоксии, под влиянием некоторых ядов и токсинов микроорганизмов.

Как известно, возбудимость нервной ткани определяется кривой “сила—длительность”, которая отображает зависимость пороговой силы раздражающего тока от длительности его влияния. При повреждении нервной клетки или дегенерации нерва эта кривая значительно изменяется, в частности увеличивается хронаксия (рис. 73).

В результате действия различных патогенных факторов на нерв может развиться особое состояние, которое М.Е. Введенский назвал парабиозом. В зависимости от степени повреждения нервных волокон различают несколько фаз парабиоза. При изучении его проявлений в двигательном нерве на нервно-мышечном препарате определено, что в случае незначительного повреждения нерва наступает момент, когда на сильное и слабое раздражение мышца отвечает одинаковыми по силе тетаническими сокращениями. Это уравнительная фаза. С углублением альтерации нерва возникает парадоксальная фаза, когда на сильное раздражение нерва мышца отвечает слабыми сокращениями, тогда как на умеренное раздражение реагирует более энергично. Наконец, в последней фазе парабиоза — фазе торможения — никакое раздражение нерва не может вызвать сокращение мышцы.

Если в результате повреждения нерва теряется его связь с телом нейрона, нерв подвергается дегенерации. Основным механизмом дегенерации нервного волокна является прекращение аксоплазматического тока и транспорта веществ в аксоплазме. Процесс дегенерации, детально описанный Уоллером, заключается в том, что уже через 1 сут. после травмы нерва миелин начинает отделяться от узлов нервного волокна (перехватов Ранвье). Затем он собирается в крупные капли, которые постепенно рассасываются. Нейрофибриллы подвергаются фрагментации. От нерва остаются узкие трубочки, образованные нейролеммоцитами. Через несколько дней после начала дегенерации нерв теряет возбудимость. В различных группах волокон потеря возбудимости наступает в разные сроки, что, очевидно, зависит от запаса веществ в аксоне. В нервных окончаниях дегенерирующего нерва изменения возникают тем быстрее, чем ближе к окончанию перерезан нерв. Вскоре после перерезки нейролеммоциты начинают проявлять фагоцитарную активность относительно свободных нервных окончаний — их отростки проникают в синаптическую щель, постепенно отделяя нервные окончания от постсинаптической мембраны и фагоцитируя их.

После травмы нерва возникают изменения и в проксимальном отделе нейрона (первичное раздражение), степень которых зависит от вида и интенсивности повреждения, его локализации (отдаленность от тела нейрона), типа и возраста нейрона. При ранении периферического нерва изменения в проксимальном отделе нейрона, как правило, минимальны, и в дальнейшем нерв регенерирует. В ЦНС нервное волокно, наоборот, дегенерирует ретроградно на значительном протяжении, и нередко нейрон гибнет.

Последовательная перерезка задних чувствительных корешков показала, что каждый из них снабжает нервными волокнами определенную область кожной поверхности. В опытах на обезьянах было установлено, что каждый участок кожи получает нервные волокна, по крайней мере, от двух, если не от трех нервных корешков.

Определенные участки поверхности тела, посылающие информацию в спинной мозг через тот или иной задний корешок, носят название дерматом. Однако нет ни одного чувствительного участка, которые не перекрывал бы соседний. Чувствительные нервные волокна каждой дерматомы направляют нервные импульсы по двум или трем нервным проводникам. И когда одно нервное волокно по какой-либо причине выходит из строя, болевые раздражения передаются в центральную нервную систему по соседним стволам и корешкам.

Если перерезать чувствительный нерв, снабжающий своими ветвями определенную область кожи, она теряет Солевую чувствительность только в центральной части, но сохраняет ее по краям. Это объясняется тем, что кожные дерматомы перекрывают друг друга и ветви нервов, расположенные рядом, образуют переплетающуюся густую сеть с причудливыми очертаниями. Рис. 7 изображает распределение чувствительных участков на поверхности кожи.

Исследования различных ученых, в особенности англичан Гассера и Эрлангера, показали, что проводимость нервных волокон неодинакова и зависит в значительной степени от их диаметра. Установлено, что существует три вида нервных волокон.

Волокна типа А — толстые нервные проводники, передающие двигательные и чувствительные импульсы со скоростью 50—140 м/сек. Волокна покрыты толстой миелиновой оболочкой. Их диаметр 16—20 мк. По диаметру волокна группы А делятся на пять подгрупп (альфа-, бета-, гамма-, дельта-, ипсилон-волокна). При возбуждении этих волокон осциллограф отмечает серию быстрых электрических волн.

Волокна типа В1 диаметром 10—12 мк покрыты тонким слоем миелина. Они передают возбуждение со скоростью 15—35 м/сек. Волокна типа В2 диаметром 5— 6 мк передают возбуждение со скоростью 10—15 м/сек. Для волокон типа В характерны медленные, вялые электрические волны.

Волокна типа С — тонкие безмиелиновые нервные образования с еще более медленными потенциалами. Диаметр их равен 2 мк, а скорость проведения возбуждения 0,6—2 м/сек.

Как показал Гассер, болевое ощущение передается в центральную нервную систему по волокнам типа А и С. Быстро возникающая первичная боль (например, при булавочном уколе) распространяется по волокнам А : жгучая боль, наступающая после некоторого латентного (скрытого) периода,— по волокнам типа С . Волокна первой группы (так называемые дельта-ипсилон) передают возбуждение быстро, волокна второй группы — медленно, растянуто.

Локализованное (точно очерченное) болевое раздражение поступает в нервную систему по проводникам А и В. Расплывчатое, диффузное — по волокнам группы С. Если проведение болевой информации по волокнам А почему-либо затруднено или вовсе прекратилось, порог чувствительности рецепторов, посылающих сигналы по волокнам С, снижается, и боль приобретает ноюще-жгучий характер. Поэтому алкогольные, мышьяковистые и атеросклеротические невриты сопровождаются жестокими болями, что, видимо, объясняется выпадением сигнализации по системе А.

Благодаря отсутствию оболочки, волокна С легко поддаются выключению при обезболивании новокаином, в то время как волокна типа А и В продолжают сохранять свою чувствительность.

Рис. 7. Дерматомы — области, иннервируемые различными нервами (по Гансену и Шлиаку)

TpI — TpII — ветвями тройничного нерва; Ш1 — Ш3 — шейными нервами; Г1 — Г12 — грудными нервами; П1 — П5 — поясничными нервами; К1 — П5 — крестцовыми нервами

И физиологи, и хирурги хорошо знают, что нервные стволы очень чувствительны к болевым раздражениям. Если во время операции перерезать, потянуть или сжать какой-либо чувствительный нерв, пациент испытывает чувство острой боли, распространяющейся на область, иннервируемую данным нервом.

Раздражение нервного ствола (например, скальпелем во время операции, лекарственными веществами при промывании глубокой раны, ударом и т.д.) вызывает острую боль, что указывает на возникновение в нем процесса возбуждения. Во всех случаях прикосновение к нерву чрезвычайно болезненно. По существу, обнаженный нерв — это тоже рецептор, но измененный и своеобразный, резко отличающийся от обычного. На любое раздражение (легкое прикосновение, нагревание, охлаждение и т.д.) он всегда отвечает одним лишь болевым ощущением.

Иногда импульс возникает в перерезанном нерве (при так называемых фантомных болях) и вызывает ложные ощущения, но такие случаи имеют специальное значение, о них будет сказано в другом месте .

Изучая действие боли на организм, исследователи не могли обойтись без опытов на животных. Физиологам давно известно, что легче всего вызвать у собаки, кошки или крысы сильную боль, раздражая слабым электрическим током седалищный нерв. Этот толстый нервный тяж, расположенный между мышцами задней поверхности бедра, особенно чувствителен к болевому раздражению.

Воспаление седалищного нерва у человека (ишиалгия) — мучительное заболевание, источником которого является нервный ствол. Если проколоть кожу и кончиком иглы коснуться седалищного или локтевого нерва, ощущение острой колющей боли мгновенно пронизывает человека. Жестокие боли испытывает больной, страдающий невралгией тройничного или языко-глоточного нерва.

Почти все кожные нервы чувствительны к боли, в чем легко убедиться, раздражая их слабым электрическим током. При этом боль распространяется на всю область кожи, иннервируемую тем или иным центростремительным нервом. Сильную боль можно вызвать также, раздражая нервные волокна, снабжающие мышцы.

В последние годы было установлено, что боль может передаваться и по сплетениям чрезвычайно тонких нервных волокон, заложенных в стенках артерий. Этот нервный путь сопровождает артериальный ствол по всей его длине и является, по-видимому, вспомогательным проводником боли. Так, известны случаи, когда в конечности сохранялись болевые ощущения, хотя чувствительный нерв был перерезан. Болевые ощущения обострялись при сжатии артериальной стенки и ослабевали, если была произведена операция удаления с поверхности артериальной стенки нервных сплетений — так называемая денервация артерий.

Каким же образом передаются сигналы от рецепторов в центральную нервную систему? Существуют ли методы исследования, которые показали бы, что действительно при раздражении воспринимающих приборов сигналы передаются по нервным стволам и центральная нервная система принимает их от кожи, мышц, внутренних органов и отвечает на них?

Способностью реагировать на возбуждение обладает каждая точка нерва. Слабый электрический ток, давление, действие какого-нибудь химического вещества вызывают раздражение нерва и распространение возбуждения. Но в обычных условиях импульсы никогда не возникают подобным образом. Возбуждение начинается, как правило, с нервных окончаний и по нервному стволу передается в центральную нервную систему.

Читайте также: