Организация потоков нервных импульсов

Строение нервной системы

Нервная система в функциональном и структурном отношении делится напериферическую и центральную нервную систему (ЦНС).

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга.

Головной мозг находится внутри мозгового отдела черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.
Периферическая часть нервная система состоит из нервов, т.е. пучков нервных волокон, которые выходят за пределы головного и спинного мозга и направляются к различным органам тела. К ней относят также нервные узлы, или ганглии - скопления нервных клеток вне спинного и головного мозга.
Нервная система функционирует как единое целое.

Функции нервной системы :
1) формирование возбуждения;
2) передача возбуждения;
3) торможение (прекращение возбуждения, уменьшение его интенсивности, угнетение, ограничение распространения возбуждения);
4) интеграция (объединения различных потоков возбуждения и изменения этих потоков);
5) восприятие раздражения из внешней и внутренней среды организма с помощью специальных нервных клеток - рецепторов;

6) кодирование, т.е. преобразование химического, физического раздражения в нервные импульсы;
7) трофическая, или питательная, функция - образование биологически активных веществ (БАВ).

Нейрон - основная структурная и функциональная единица нервной системы.

Нейрон

Определение понятия

Нейрон- это сложно устроеннаявозбудимаясекретирующаявысокодифференцированнаянервная клеткас отростками, которая воспринимает нервное возбуждение, перерабатывает его и передаёт другим клеткам. Кроме возбуждающего воздействия нейрон может оказывать на свои клетки-мишени также тормозное или модулирующее воздействие.

Нейроны входят в системубиорегуляцииихеморегуляции

Функционально нейрон можно рас­сматривать как один из уровней организации нервной системы, который связывает друг с другом сразу несколько других уровней: с одной стороны, молекулярный, синаптический и субклеточный уровни и, с другой стороны, надклеточные уровни: локальных нейронных сетей, нервных центров и крупных фун­кциональных систем мозга, организующих поведение.

Строение нейрона

Сложность функции нейрона обусловливает особенности его строения. В нём различают тело клетки (сома), один длинный, маловетвящийся отросток -аксон и несколько коротких ветвящихся отростков - дендритов.
Аксон отличается большой длиной: от нескольких сантиметров до 1-1,5 м. Конец аксона сильно ветвится, так что один аксон может образовывать контакты с многими сотнями клеток.
Дендриты - обычно короткие, сильно ветвящиеся отростки. От одной клетки может отходить от 1 до 1000 дендритов. По дендритам возбуждение распространяется от рецепторов или контактирующих с этими дендритами нейронов к телу клетки, а по аксону нервные импульсы передаются к другим нейронам или к эффекторным (рабочим)клеткам . На дендритах имеются микроскопических размеров выросты (шипики), которые значительно увеличивают поверхность соприкосновения с другими нейронами. Особого развития шипики достигают на клетках больших полушарий головного мозга. На каждом шипике может быть до 8 синапсов (межклеточных контактов).

Тело нейрона в различных отделах нервной системы имеет различную величину и форму. Тело покрыто мембраной и содержит, как и любая клетка, цитоплазму, ядро с одним или несколькими ядрышками, митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи, эндоплазматическую сеть. По отношению к отросткам тело клетки выполняют трофическую функцию, т.е. регулирует в них уровень обмена веществ. Вот почему отделение аксона от тела нервной клетки или гибель сомы приводят к гибели аксона. Но тело нейрона, лишённое аксона, может вырастить вместо него новый аксон. На рисунке слева вокруг крупного нейрона виды мелкие глиальные клетки (G). Это вспомогательные клетки нервной ткани.

Как работает нейрон и что он делает?

Возбуждение, возникшее в виде нервного импульса на каком-либо участке мембраны нейрона, пробегает по всей его мембране и по всем его отросткам: как по аксону, так и по дендритам. Но вот передаётся возбуждение от одной нервной клетки к другой обычно только в одном направлении - с аксонапередающего нейрона на воспринимающий нейрон через синапсы, находящиеся на его дендритах, теле или аксоне.

Обратите внимание на то, что одностороннюю передачу возбуждения обеспечивают синапсы (контакты нейронов). Нервное волокно (отросток нейрона) может передавать нервные импульсы в обоих направлениях, а односторонняя передача возбуждения появляется только в нервных цепях, состоящих из нескольких нейронов, соединённых синапсами. Именно синапсы обеспечивают одностороннюю передачу возбуждения.

Нервные клетки воспринимают и перерабатывают поступающую к ним информацию. Эта информация приходит к ним, как правило, вовсе не в виде прямых электрический воздействий, а в виде управляющих химических веществ: нейротрансмиттеров. Она может быть в виде возбуждающих илитормозных химических сигналов, а также в виде модулирующих сигналов, т.е. таких, которые изменяют состояние или работу нейрона, но не передают на него возбуждение.

Более подробно смотрите здесь: 3_1 Работа нервных клеток

↑ Перейти в оглавление

Синапсы

Синапсы - там даётся определение синапса.
Аксоны (выносящие возбуждение отростки) у большинства нейронов подходя к другим нервным клеткам ветвятся и образуют многочисленные окончания на этих клетках и их отростках (дендритах и аксонах). Такие места контактов называют синапсами. Аксоны также образуют синаптические окончания и на мышечных волокнах, и на клетках желёз. А аксоны нейронов гипоталамуса могут образовывать контакты также на кровеносных капиллярах, для того чтобы выделять свои химические управляющие вещества (нейротрансмиттеры) в кровь.

Строение синапса

Синапс имеет сложное строение. Так как его образуют две разные клетки, то в его состав входят две мембраны - пресинаптическая (от передающего возбуждение нейрона) и постсинаптическая (от воспринимающего возбуждение нейрона). Между ними есть синаптическая щель с межклеточной жидкостью. Пресинаптическая часть синапса принадлежит аксону. Её можно отличить от постсинаптической части синапса по наличию пузырьков-везикул, заполненных нейротрансмиттером - химическим управляющим веществом, влияющим на постсинаптическое окончание. Постсинаптическая часть синапса отличается уплотнённой постсинаптической мембраной, которую иногда называют также "субсинаптической мембраной". На ней расположены молекулярные рецепторы, с которыми соединяется нейротрансмиттер, выделяющийся из пресинаптического окончания. Нервные окончания в ЦНС имеют вид пуговок или бляшек. Постсинаптическая мембрана находится на теле или дендритах нейрона, на который передаётся нервный импульс. Но существуют также и "аксо-аксональные синапсы", образованные двумя аксонами

Нейронная организация нервной системы

Нейрон является структурной единицей нервной системы. Он является клеткой подобно всем другим клеткам тела; однако определенные существенные отличия позволяют ему выполнять функции переработки информации и функции связи внутри мозга.

Как показано на рис. 1, нейрон состоит из трех частей: тела клетки, дендритов и аксона, каждая часть со своими, но взаимосвязанными функциями. Тело клетки управляет расходом энергии нейрона и регулирует множество других клеточных процессов.

Дендриты получают сигналы от других клеток через контакты, называемые синапсами. Отсюда сигналы проходят в тело клетки, где они суммируются с другими такими же сигналами. Если суммарный сигнал окажется большим порога, клетка возбуждается, дендриты и аксон передают импульсы на следующие клетки. Несмотря на очевидное упрощение, эта схема функционирования объясняет большинство известных процессов мозга.

Дендриты. Большинство входных сигналов от других нейронов попадают в клетку через дендриты, представляющие собой густо ветвящуюся структуру, исходящую от тела клетки. На дендритах располагаются шипиковые — синаптические соединения, которые получают сигналы от других аксонов.

Синаптические контакты представляют собой узкое пространство, называемое синаптической щелью, отделяющее дендрит от передающего аксона. Специальные химические вещества, называемые нейротранс-миттерами, улавливаются специальными рецепторами на дендрите и внедряются в тело клетки. Тело клетки суммирует сигналы, полученные от дендритов и, если их результирующий сигнал выше порогового значения, вырабатывается импульс, проходящий по дендритам и аксону к другим нейронам.

Синаптическая связь, завершающая ветвь аксона, представляет собой маленькие утолщения, содержащие сферические структуры, называемые синаптическими пузырьками, каждый из которых содержит большое количество нейротрансмиттерных молекул — химических веществ возбуждающих мембрану клетки. Когда нервный импульс приходит по аксону, в синапсе некоторые из пузырьков высвобождают свое содержимое — медиатор в синаптическую щель, тем самым инициализируя процесс взаимодействия нейронов.

Аксон. Аксон может быть как коротким (0,1 мм), так и превышать длину 1 м. На конце аксон имеет множество ветвей, каждая из которых завершается синапсом, откуда сигнал передается на другие нейроны или клетки тела. Таким образом, всего один нейрон может генерировать импульс, который возбуждает или затормаживает сотни или тысячи других нейронов, каждый из которых, в свою очередь, через свои дендриты может воздействовать на сотни или тысячи других нейронов. Такая высокая степень связанности обеспечивает нейронной сети вычислительную мощность.

Для облегчения понимания общей схемы работы нервной системы здесь я даю пошаговое описание работы нервной системы с потоками информации.

Принятие информации – это трансформация раздражения в возбуждение ( трансдукция ). Этот процесс осуществляют рецепторы.

Итак, приемниками для внешней информации в организме являются специализированные образования – сенсорные рецепторы (например, палочки, колбочки, волосковые клетки, специализированные нервные окончания и т.д.). На их мембране обычно находятся молекулярные рецепторы.

Кодирование – это перевод определенных параметров раздражителя, которые умеет снимать рецептор, в пропорциональное электрохимическое возбуждение, а затем в поток нервных импульсов определенной частоты и пространственно-временной организации.

Соблюдается топический принцип - это соответствие между характеристиками раздражения и характеристиками возбуждения.

Таким образом, параметры раздражителя передаются параметрами потока электрохимической импульсации, идущей от рецепторов. И если вдруг процесс кодирования будет нарушен, то может получиться сенсорный образ, заметно отличающийся от оригинала. Поясняющий пример представлен на картинке слева.

Одним из примеров рефлексов среднего мозга может служить старт-рефлекс. Старт-рефлекс (рефлекс четверохолмный) - это физиологический рефлекс на внезапные световые, слуховые и другие раздражители. Ответная реакция выражается в виде застывания, вздрагивания, настораживания, что в дальнейшем в зависимости от биологической и социальной значимости раздражителя для организма может завершиться бегством, обороной или носит ориентировочный характер. В его осуществлении принимают участие четверохолмие и ретикулярная формация ствола. Снижение старт-рефлекса наступает при поражении крыши среднего мозга; он может быть повышен у больных неврозами.

В зрительной системе часть нервных волокон от сетчатки идёт дополнительно ещё и в гипоталамус. Это нужно для регуляции суточных ритмов.

Таким образом, возбуждение от сенсорного органа попадает в центральную нервную систему не по одному нервному пути, а по нескольким путям к разным нервным структурам.

Перекодирование — это изменение характеристик первоначального потока сенсорного возбуждения, идущего от сенсорного органа (от рецепторов). Именнно перекодированием и занимаются нервные центры.

1. Трансформация (преобразование) входящего потока сенсорного возбуждения в другой поток - выходящий. Выходящий поток может сильно отличаться от входящего, например, если он должен управлять мышцами, а не строить нервную модель раздражения в виде сенсорного образа.

2. Разделение входящего потока сенсорного возбуждения на несколько разных выходящих потоков, которые направляются в различные нервные структуры.

3. Контрастирование границ в пространстве. Обычно достигается с помощью латерального (бокового) торможения. Оно усиливает возбуждение по контуру раздражителя и ослабляет возбуждение в центральной области.

4. Контрастирование границ во времени. Происходит за счёт преобразования тонического (постоянного) возбуждения в фазическое (отмечает начало и конец действия раздражителя).

5. Детекция. Выделяет раздражители с определёнными характеристиками за счёт срабатывания специальных нейронов-детекторов с соответствующими рецептивными полями.

Перекодирование происходит в ядрах различных отделов центральной нервной системы: в среднем мозге, таламусе. Поток нервных импульсов после прохождения переключающих ядер изменяется.

Что, например, происходит с потоком сенсорного возбуждения в таламусе?

Во-первых, он раздваивается на два потока: один идет к проекционной зоне коры головного мозга, а другой через систему неспецифических ядер подается на обширные зоны коры в виде диффузного рассеянного потока возбуждения.

Во-вторых, уменьшается частота импульсации и общее количество импульсов. Частый ритм становится более редким.

В-третьих, длительные серии импульсов перекодируются в короткие пачки. Тоническое возбуждение преобразуется в фазическое, т. е. пачки импульсов отмечают только начало и конец действия раздражителя, а не весь период его действия. Длительность возбуждения и разрядов нейрона уже не соответствуют длительности исходного стимула. Таким способом релейные образования (низшие нервные центры) делают работу нервной системы более экономной.

Можно сказать, что в низших нервных центрах за счёт перекодирования происходит удаление избыточной информации. Релейные ядра производят фильтрацию поступающей информации и ее перекодировку.

Высшим нервным центром для каждой сенсорной системы является центральный отдел анализатора - проекционная зона коры. Полное название звучит довольно длинно, но зато внушительно. Например, ЗППЗКБПГМ — зрительная первичная проекционная зона коры больших полушарий головного мозга (поле № 17 по Бродману), или СППЗКБПГМ — слуховая первичная проекционная зона коры больших полушарий головного мозга (поле № 41 по Бродману).

В проекционных зонах коры происходит перцепция - построение сенсорного образа раздражителя. Это уже как бы "вторичное" восприятие по сравнени ю с "первичным" восприятием, которое осуществляют сенсорные рецепторы и которое называется трансдукцией.

Информация (сенсорное возбуждение) доставляется в эти проекционные зоны коры тремя путями:

Прямой специфический путь.

Диффузный неспецифический путь.

Опосредованный путь через корковые связи от других зон коры. Это помогает сличать поступивший сигнал с памятью.

Первичные проекционные зоны коры имеют в своём составе сложные нейроны-детекторы со сложными рецептивными полями, которые выделяют отдельные параметры раздражителя. Сенсорная кора имеет колончатое строение, каждая колонка работает как нейронный ансамбль из взаимосвязанных нейронов. Разные колонки проводят анализ разных параметров приходящего возбуждения и, следовательно, разных параметров исходного раздражения. В первичных проекционных сенсорных зонах коры больших полушарий головного мозга строится первичный сенсорный образ раздражителя в виде нервной модели из возбуждённых нейронов. Этот образ стоит ближе всего к реальности. Он существует несколько мгновений, а затем сменяется вторичным сенсорным образом, уже более субъективным.

Возбуждение от нейронов первичной проекционной коры передается во вторичные и в ассоциативные зоны коры, которые интегрируют его в сложный синтетический образ, включающий в себя разные сенсорные модальности. Например, визуально-аудиальный образ, в котором совмещается зрительная и слуховая информация.

Нервная система человека выступает своеобразным координатором в нашем организме. Она передаёт команды от мозга мускулатуре, органам, тканям и обрабатывает сигналы, идущие от них. В качестве своеобразного носителя данных используется нервный импульс. Что он собой представляет? С какой скоростью работает? На эти, а также на ряд других вопросов можно будет найти ответ в этой статье.

Чем является нервный импульс?

Исследование строения и работы

Впервые прохождение нервного импульса было продемонстрировано немецкими учеными Э. Герингом и Г. Гельмгольцем на примере лягушки. Тогда же и было установлено, что биоэлектрический сигнал распространяется с указанной ранее скоростью. Вообще, такое является возможным благодаря особенному построению нервных волокон. В некотором роде они напоминают электрический кабель. Так, если проводить параллели с ним, то проводниками являются аксоны, а изоляторами – их миелиновые оболочки (они являют собой мембрану шванновской клетки, которая намотана в несколько слоев). Причем скорость нервного импульса зависит в первую очередь от диаметра волокон. Вторым по важности считается качество электрической изоляции. Кстати, в качестве материала организмом используется липопротеид миелин, который обладает свойствами диэлектрика. При прочих равных условиях, чем больше будет его слой, тем быстрее будут проходить нервные импульсы. Даже на данный момент нельзя сказать, что эта система полноценно исследована. Многое, что относится к нервам и импульсам, ещё остаётся загадкой и предметом исследования.

Особенности строения и функционирования

Где они создаются?

Типы клеток

1. Рецепторные (чувствительные). Ими кодируются и превращаются в нервные импульсы все температурные, химические, звуковые, механические и световые раздражители.
2. Вставочные (также называются кондукторными или замыкательными). Они служат для того, чтобы перерабатывать и переключать импульсы. Наибольшее их число находится в головном и спинном мозге человека.
3. Эффекторные (двигательные). Они получают команды от центральной нервной системы на то, чтобы были совершены определённые действия (при ярком солнце закрыть рукой глаза и так далее).

Каждый нейрон имеет тело клетки и отросток. Путь нервного импульса по телу начинается именно с последнего. Отростки бывают двух типов:

1. Дендриты. На них возложена функция восприятия раздражения расположенных на них рецепторов.
2. Аксоны. Благодаря им нервные импульсы передаются от клеток к рабочему органу.

Интересный аспект деятельности

О потенциале действия

Как всё работает в мозгу?

Работа нейромедиаторов

Когда они передают нервные импульсы, то существует несколько вариантов, что произойдёт с ними:

1. Они будут диффундированы.
2. Подвергнутся химическому расщеплению.
3. Вернутся назад в свои пузырьки (это называется обратным захватом).

В конце 20-го века сделали поразительное открытие. Ученые узнали, что лекарства, что влияют на нейромедиаторы (а также их выброс и обратный захват), могут изменять психическое состояние человека коренным образом. Так, к примеру, ряд антидепрессантов вроде "Прозака" блокируют обратный захват серотонина. Есть определённые причины считать, что в болезни Паркинсона виноват дефицит в головном мозге нейромедиатора дофамина.

Если кратко, то они могут работать с тысячами нейромедиаторов, которые посылаются их соседями. Детали относительно обработки и интеграции данного типа импульсов нам почти не известны. Хотя над этим работает много исследовательских групп. На данный момент получилось узнать, что все полученные импульсы интегрируются, а нейрон выносит решение – необходимо ли поддерживать потенциал действия и передавать их дальше. На этом фундаментальном процессе базируется функционирование головного мозга человека. Ну что ж, тогда это неудивительно, что мы не знаем ответа на эту загадку.

Некоторые теоретические особенности

Где же создаются нервные импульсы?

Откуда они начинают свой путь? Ответ на этот вопрос может дать любой студент, который прилежно изучал физиологию возбуждения. Есть четыре варианта:

1. Рецепторное окончание дендрита. Если оно есть (что не факт), то возможным является наличие адекватного раздражителя, что создаст сначала генераторный потенциал, а потом уже и нервный импульс. Подобным образом работают болевые рецепторы.
2. Мембрана возбуждающего синапса. Как правило, такое возможно только при наличии сильного раздражения или их суммирования.
3. Триггерная зона дентрида. В этом случае локальные возбуждающие постсинаптические потенциалы формируются как ответ на раздражитель. Если первый перехват Ранвье миелинизирован, то они на нём суммируются. Благодаря наличию там участка мембраны, которая обладает повышенной чувствительностью, здесь возникает нервный импульс.
4. Аксонный холмик. Так называют место, где начинается аксон. Холмик – это наиболее частый создать импульсов на нейроне. Во всех остальных местах, которые рассматривались ранее, их возникновение гораздо менее вероятное. Это происходит из-за того, что здесь мембрана имеет повышенную чувствительность, а также пониженный критический уровень деполяризации. Поэтому, когда начинается суммирование многочисленных возбуждающих постсинаптических потенциалов, то раньше всего на них реагирует холмик.

Пример распространяющегося возбуждения

Вспомните сводки из новостей прошлого лета (также это скоро можно будет услышать опять). Пожар распространяется! При этом деревья и кустарники, которые горят, остаются на своих местах. А вот фронт огня идёт всё дальше от места, где был очаг возгорания. Аналогичным образом работает нервная система.

Часто бывает необходимо успокоить начавшееся возбуждение нервной системы. Но это не так легко сделать, как и в случае с огнем. Для этого совершают искусственное вмешательство в работу нейрона (в лечебных целях) или используют различные физиологические средства. Это можно сравнить с заливанием пожара водой.

Основная задача организма человека — это поддержание постоянства внутренней среды (т.е. гомеостаза), а так же адаптация (т.е. приспособление) к окружающей среде.
Эти задачи выполняют 3 системы организма:
1. Иммунная система, которая отвечает за защиту от чужеродной генетической информации.
2. Гуморальная (эндокринная) система, отвечает за медленную регуляцию деятельности отдельных органов и тканей организма.
3. Нервная система, которая появилась позднее, чем две предыдущие; отвечает за быструю и точную регуляцию деятельности отдельных органов и тканей.

Содержание

• Функции нервной системы
• Отделы НС
• Рефлекс как основной принцип работы нервной системы

Нейрофизиология рассматривает нервную систему как часть живой системы, которая специализируется на передаче, анализе и синтезе информации, а нейропсихология — как материальный субстрат сложных форм психической деятельности, формирующихся на основе объединения различных отделов мозга в функциональные системы.

Нервная система (НС) — это совокупность анатомически и функционально взаимосвязанных нервных структур, обеспечивающих регуляцию и координацию деятельности организма человека и его взаимодействие с окружающей средой.

Структурной единицей НС является клетка с отростком (нейрон, или нейроцит). Нервная система — это совокупность нейронов, которые контактируют между собой посредством синапса.

Функции нервной системы

Нервная система занимает особое положение среди других систем организма. Она обеспечивает взаимосвязь организма с окружающей средой. Рецепторы реагируют на любые сигналы внешней и внутренней среды, преобразуя их в потоки нервных импульсов, которые поступают в центральную нервную систему. На основе анализа потоков нервных импульсов, кодирующих информацию, мозг формирует адекватный ответ.

Вместе с эндокринными железами нервная система регулирует работы всех органов. Эта регуляция осуществляется благодаря тому, что спинной и головной мозг связаны нервами со всеми органами двусторонними связями. От органов в ЦНС поступают сигналы об их функциональном состоянии, а нервная система, в свою очередь, посылает сигналы к органам, корректируя их функции и обеспечивая все процессы жизнедеятельности — движение, питание, выделение и др. НС обеспечивает координацию деятельности клеток, тканей, органов, систем органов. При этом организм функционирует как единое целое.

Нервная система является материальной основой психических процессов: внимания, памяти, речи, мышления и др., с помощью которых человек не только познает окружающую среду, но и может активно ее изменять.

Таким образом, можно выделить несколько функций нервной системы:
1. Осуществляет связь организма с окружающей средой (восприятие и передача).
2. Обеспечивает взаимодействие тканей органов и систем организма и их регуляцию.

Отделы НС

По топографическому принципу нервную систему подразделяют на центральную и периферическую.
В состав центральной нервной системы (ЦНС) входят те отделы, которые заключены в полости черепа и позвоночном канале, т.е. головной и спинной мозг. Спинной мозг представляет собой трубку с небольшим каналом посредине, окруженную нейронами и их отростками. Головной мозг является расширением спинного мозга. Топографической границей со спинным мозгом является плоскость, проходящая через нижний край большого затылочного отверстия. Средняя масса головного мозга составляет 1400 г с индивидуальными вариациями от 1100 до 2000 г.

В состав периферической нервной системы (ПНС) входят все нервные структуры, расположенные за их пределами. Это узлы и пучки волокон, соединяющие центральную нервную систему с органами чувств и различными эффекторами (мышцы, железы и др.), т.е ганглии и нервы. Периферическая нервная система связывает спинной и головной мозг с рецепторами и эффекторами. Она состоит из 12 пар черепно-мозговых и 31-33 пар спинальных (спинномозговых) нервов.

Согласно классификации по функциональному признаку нервная система подразделяется на соматическую НС и автономную (вегетативную). Как соматическая, так и автономная НС включают в себя центральный и периферический отделы.

Соматическая нервная система включает отделы нервной системы, регулирующие работу скелетных мышц. Отвечает за связь организма с внешней средой, обеспечивает чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Она регулирует преимущественно функции произвольного движения. Ее нейроны находятся в передних рогах спинного мозга, а их аксоны через передние корешки спинного мозга направляются к скелетным (поперечно-полосатым) мышцам.

Автономная (вегетативная) нервная система — это совокупность нервов и нервных узлов, посредством которых регулируются сердце, кровеносные сосуды, внутренние органы, железы и т.д. Внутренние органы получают двойную иннервацию (снабжение органов и тканей нервами, что обеспечивает их связь с ЦНС) — от симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Эти два отдела оказывают возбуждающие и тормозные влияния, определяя уровень активности органов.

Вегетативная НС обеспечивает обмен веществ, дыхание, выделение. Влияя на активность обмена веществ в различных органах и тканях в соответствии с меняющимися условиями их функционирования и внешней среды, она осуществляет адаптационно-профическую функцию.

Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру, ее еще называют висцеральной НС. Деление периферической нервной системы на соматическую и вегетативную достаточно условно, поскольку в ЦНС существует значительное перекрытие проекций той и другой, и соматические и вегетативные реакции являются равноправными компонентами любой поведенческой реакции.

В автономной нервной системе выделяют 2 отдела, являющихся функциональными антагонистами: симпатический и парасимпатический. Они различаются локализацией центров в мозге и периферических узлов, а также характером влияния на внутренние органы.

1. Волокна симпатической нервной системы выходят из грудного и поясничного отделов спинного мозга, где лежит первый симпатический нейрон. Затем они сходятся к симпатическим ганглиям, расположенным вдоль позвоночника, где находится второй симпатический нейрон.
Волокна парасимпатической нервной системы начинаются в спинном мозге выше или ниже места выхода симпатических нервов (пара — около, лат.) из черепного и крестцового отдела, а затем сходятся в ганглиях, расположенных не вдоль позвоночного столба, а вблизи от иннервируемого органа.

2. Особенности расположения ганглиев этих двух систем предполагают различие оказываемого ими эффекта. Действие симпатической нервной системы более диффузно, а парасимпатической — более специфично, поскольку связано только с изменениями в органе, рядом с которым находится ганглий.

3. Эти системы различаются и медиаторами, участвующими в синаптической передаче. Основным медиатором для симпатической нервной системы является адреналин, а для парасимпатической — ацетилхолин.

4. Результаты активности этих двух систем во многом противоположны. Если основная функция симпатической нервной системы состоит в мобилизации организма на борьбу или бегство, то парасимпатическая нервная система преимущественно обеспечивает поддержание гомеостаза.

5. Активация симпатической нервной системы лежит в основе поведения человека, рвущегося в бой. Возбуждение парасимпатической нервной системы обеспечивает пищеварение у человека, лежащего на диване после сытного обеда.

Симпатическая нервная система возбуждает, а парасимпатическая — тормозит деятельность сердца, первая ослабляет двигательную активность кишечника, вторая ее усиливает. В то же время они могут действовать и заодно: вместе увеличивают двигательную активность слюнных и желудочных желез, хотя состав секретируемого сока в зависимости от доли участия каждой системы меняется.

Рефлекс как основной принцип работы нервной системы

Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение при участии ЦНС.
Рефлексы подразделяют на:
1) безусловные рефлексы: врожденные (наследственные) реакции организма на раздражения, осуществляемые с участием спинного мозга или ствола головного мозга;
2) условные рефлексы: приобретенные на основе безусловных рефлексов временные реакции организма, осуществляемые при обязательном участии коры полушарий большого мозга, составляющие основу высшей нервной деятельности.

Для каждого рефлекса имеется своя рефлекторная дуга — это путь, по которому возбуждение проходит от рецептора до эффектора (исполнительного органа).

Рефлекторная дуга представлена цепью нейронов, обеспечивающих восприятие раздражения, трансформацию энергии раздражения в нервный импульс, проведение нервного импульса до нервных центров, обработку поступившей информации и реализацию ответной реакции.

1. Рецептор — это специализированная клетка, предназначенная для восприятия раздражителя (звуковой, световой, химический и др.).
2. Афферентный путь, который представлен афферентными нейронами.
3. Участок ЦНС, представленный спинным или головным мозгом;
4. Эфферентный путь состоит из аксонов эфферентных нейронов, выходящих за пределы ЦНС.
5. Эффектор — это рабочий орган (мышца, железа и др.).

Простейшая рефлекторная дуга включает 2 нейрона и называется моносинаптической (по числу синапсов). Более сложная представлена 3 нейронами и называется трехнейронной или дисинаптической. Однако большинство рефлекторных дуг включает большое количество вставочных нейронов, и называется полисинаптическими.

Рефлекторные дуги могут проходить только через спинной мозг (например, отдергивание руки при прикосновении к горячему предмету) или только головной мозг (например, закрывание век при струе воздуха, направленной в лицо), или как через спинной, так и через головной мозг.

Рефлекторные дуги замыкаются в рефлекторные кольца с помощью обратных связей. Понятие обратной связи и ее функциональная роль были указаны Беллом в 1826г. Он писал, что между мышцей и ЦНС устанавливаются двусторонние связи. С помощью обратной связи в ЦНС поступают сигналы о функциональном состоянии эффектора.

Морфологической основой обратной связи являются рецепторы, расположенные в эффекторе, и афферентные нейроны, связанные с ними. Благодаря обратным афферентным связям осуществляется тонкая регуляция работы эффектора и адекватная реакция организма на изменения окружающей среды.