Структурно функциональная организация цнс

Деполяризация клетки.

При нанесении раздражителя на клетку возникает ответная реакция в виде возбуждения. Возбуждение обусловлено деполяризацией мембраны. Она начинается с того, что на мембране клетка открывается небольшое количество Na-каналов и Na начинает постепенно поступать внутрь клетки через потенциал зависимые каналы Na- каналы. Это приводит к некоторому снижению величины мембранного потенциала покоя, когда снижение достигает определенной величины (пороговой) синхронно открываются большое количество Na каналов. И большое количество Na начинает поступать в клетку. Это приводит к быстрому снижению потенциала покоя до нуля. После этого возникает деполяризация и потенциал действия. Дальнейшее попадание Na внутрь клетки приводит к увеличению потенциалу действия до определенной величины. Это является сигналом для закрывания Na каналов и постепенному открыванию К. К начинает выходить из клетки и выносит с собой положительные заряды. Это приводит к тому, что потенциал действия снижается до нуля. Дальнейший выход К из клетки приводит к реполяризации мембраны и восстановлению мембранного потенциала покоя. В дальнейшем начинает нарастать, достигает исходной величины мембранного потенциала и продолжает расти. Возникает гиперполяризация. Последнее обусловлено тем, что К каналы инерционны, т.е. не закрываются сразу после того, как достигает мембранного потенциала покоя, а продолжает оставаться открытыми ещё некоторое время. После закрытия Na каналов работа Na- К насоса обеспечивает откачивание Na и К против градиента концентрации, обеспечивает восстановлению величины мембраны потенциала покоя. Величина смещения от нуля до определенной вершины - овершут.( АВ на рисунке)

Законы раздражения.

Действие любого раздражителя( электрического, химического, физического) определенной величины вызывает возбуждение клетки. Минимальная сила действующего раздражителя, при котором возникает возбуждение, называется пороговой. Раздражители силы меньше пороговой называются подпороговыми, а выше- сверхпороговые. Между силой действующего раздражителя и возбудимостью существует обратно-пропорциональная зависимость, то есть чем раздражитель большей силы вызывает возбуждение, тем возбудимость ниже и наоборот. Между силой действующего раздражителя, временем действия раздражителя и величиной нарастания раздражителя от нуля до роговой величины существует определенная зависимость, которая отражается с законами раздражителя.

Закон силы-времени.

Минимальная сила тока(или напряжения), способная вызвать возбуждение называется реобазой( На рис. ОВ). Минимальное время, в течение которого должен действовать раздражитель силой одной реобазы, чтобы вызвать возбуждение называется минимально полезным временем.( ОF) С увеличением величины действующего раздражителя(ON) уменьшается время(ОК) ,в течение которого должен действовать раздражитель данной силы, чтобы вызвать возбуждение. Таким образом, между силой действующего раздражителя и времени, в течение которого он должен действовать, существует обратно-пропорциональная зависимость. Однако нельзя до бесконечности увеличивать силу действующего раздражителя, уменьшая время его действия. Существует определенный предел времени, ниже которого раздражитель любой силы не вызывает возбуждение, то есть ветвь графика пойдет параллельно оси ординат.

Для характеристики временных показателей действующего раздражителя вводят понятие хронаксии(ОК- это минимальное время, в течение которого должен действовать раздражителей силой удвоенной реобазы, чтобы вызвать возбуждение).

Структурно-функциональная организация ЦНС( спинной и головной мозг)

Основными клеточными элементами ЦНС являются нервные и глиальные клетки. Функция ЦНС определяется нейроно-глиальными отношениями функционирования при различных состояниях организма. Основными элементами нервной системы являются нейроны. В ЦНС около 25 млд нервных клеток. Специфические функции нейрона следующие:

1. Восприятие раздражения;

2. Обработка информации;

3. Генерация потенциала действия;

4. Передача ПД другим нервным клеткам.

По свое морфофункциональной организации нервные клетки очень гетерогенны (разнообразны). Они имеют различные размеры( от 4-6 микрон до 130 микрон). Наиболее мелкие нейроны находятся в мозжечке(клетки Пуркинье). Наиболее крупные нейроны расположены в пятом слое коры(клетки Беца(пирамидные)), а также моторные нейроны, расположенные в вентролатеральном ядре передних рогов спинного мозга(формируют рефлекторную дугу). По своей морфологической организации нейроны одинаковы. Каждый нейрон имеет тело(сому), а также ветвящиеся отростки, один из них наиболее длинный и толстый называется аксоном. Более мелкие и ветвящиеся называются дендритами. В месте отхождения аксонов от тела нейрона находится утолщение- аксоный холмик. Аксоны обычно тонкие по сравнению с их длиной. Могут быть 2-6 микрон до 1 м. В некоторых нейронах аксоны короткие.

По аксону сигнал распространяется на периферию(эфферентный сигнал- сигнал от нейрона). По дендритам и телу нейрону подходят аксоны других нейронов. Они несут афферентные сигналы.

Обычно аксоны покрыты миелином (оболочка). Однако в области аксоного холмика(бугорка) миелин отсутствует. Это место наиболее высокого возбуждения нейрона. Обычно в сером веществе головного и спинного мозга расположены тела нейронов, тогда как в белом -миелинизированные аксоны нейронов. Мембранный потенциал покоя крупных моторных нейронов составляет около 65-70 мВольт, тогда как ПД 130 мВольт. Длительность ПД обычно составляет 1-3 миллисекунды. Наиболее низкий порог раздражения находится в области аксоного бугорка. Здесь достаточно снизить мембранный ПП на 10 мВольт, чтобы возникло возбуждение. На соме нейрона это снижение( ПП) должно быть 25-30 мВольт. По морфологической организации нервные клетки классифицируют:

1. Мульти полярные (много отростков, аксон один)- моторные нейроны спинного мозга;

2. Биполярные (один аксон и один дендрит)- биполярные клетки сетчатки глаза;

3. Псевдо униполярные (от нейрона отходит один отросток, а затем он делится на аксон и дендрит)- чувствительные нейроны спинальных ганглиев.

По месту локализации нейроны делятся:

2. Кортикальные(в коре мозга)

3. Бульбарные( в продолговатом мозге)

Наибольший объем нейрона содержится в отростках.

По функциональному значению нейроны классифицируют:

1. Афферентные (несут сигнал к клетке);

2. Эфферентные (несут сигнал от клетки).

Кроме того нейроны разделяют на возбуждающие и тормозные. Нейроны особенно филогенетических более молодых отделах мозга(кора мозга) высоко чувствительны к эпоксии(недостатку кислорода). Мозг потребляет около 25% процентов кислорода, поступающего в организм человека. Для мозга исключительно важно непрерывное поступление кислорода энергетических(глюкоза, углеводы) и пластических веществ(аминокислоты).

Никто не нашел непосредственного контакта капилляров мозга и нервных клеток. Питание нейронов осуществляется через жидкость внеклеточное, интерстициального пространства. Т.е. вокруг каждого нейрона имеет определенное пространство, заполненное жидкостью. Все питательные вещества и кислород, которые предназначены для нейрона, сбрасываются интерстенцией. А отсюда активным и пассивным токами попадают в клетку- нейрон.

Внеклеточное пространство играет ещё одно важное значение. Так при функциональном напряжении нейроны изменяют свой объём- могут увеличиваться или уменьшатся. Однако общий объем мозга ограничен черепной коробкой. Если бы не было этого пространства, то увеличение объема нейронов приводило бы к сдавливанию нервных проводников и вызывало бы нарушение функций мозга. Для выполнения функциональной нагрузки нейрону требуются постоянные поступления питательных веществ. В нервных структурах нет запасных питательных веществ, поэтому функция нейронов обеспечивается непрерывным поступлением веществ. Если в мозге возникают нарушения церебральной термодинамики, это приводит значительным функциональным нарушениям. Так например при ишемическом инсульте у человек возникает размягчение ткани(гибель) в месте локализации повреждения. При чем восстановление этой ткани уже никогда невозможно.

Окружают в огромном количестве нейроны. Их на несколько порядков больше, чем нервных клеток. Они составляют до половины массы мозга. Они также окружают отростки, мозговые капилляры.

В последнее время стало ясным, что работа мозга связана с состоянием системы нейрон-глия. Нервные и глиальные клетки не соприкасаются с друг другом. Между ними 2-4 микрона. Однако нейроны и глия объединены единым интерстициальным пространство. Это пространство составляет 12-14 % объема мозга. Ранее полагали( 17-18 век), что глиальные клетки предназначены только для опорной функции нейронов. Т.е. нейроны расположены как в ложе между отростками глиальных клеток. Современными нейрофизиологическими исследованиями доказано, что глиоциты выполняют не только опорную, но и защитную, трофическую и другие функции в ЦНС. Она участвует в формировании гематоэнцефалического барьера( между кровью и мозгом) . При функциональных нагрузках глиоциты способны синтезировать вещества и направлять их в нейроны. Установлено, что нейрон может поглощать эти вещества с помощью пиноцитоза.

Важная роль глии заключается в обмене веществ между интерстициальным пространством и нейронами. Питательные вещества могут попадать в интерстицию, либо из крови, либо из спинномозговой жидкости. В настоящее время выделяют количество типов глии. Это астроглия, эпендимная глия, олигодендроглия, макроглия, микроглия и т.д.. Швановские клетки, к примеру, милеанизируют осевые цилиндры аксонов, образуя миелин. Олигодендроглия часто выполняет функции сатилитной глии . Т.е. глия расположена непосредственно к близости к нейрону и принимает участие в трофике- питания нейрона. Эпендимная глия выстилает желудочки мозга, спинномозговой канал. Она имеет ворсинки, принимает участие в попадании тех или иных веществ из ликвора в интерстициальное пространство. Она принимает также участие в образовании ликвора.

Глиальные клетки в отличие от нервных клеток делятся:

1. По частоте разрастания (вызывает доброкачественные и злокачественных опухолей мозга - глиом).

Барьер между веществами находящимися в крови лимфатических сосудов и мозгом. Т.е. не все вещества, которые циркулируют в крови, обязательно попадают в мозг. Этому препятствует ГЭБ. В мозг не попадают многие токсины, а также биологические активные вещества, которые имеют свои мишени на периферии. Например, синтезируется над надпочечниками большое количество норадреналина, дофамина, которые регулируют функцию вегетативной нервной системы. В то же время в мозге также синтезируются эти вещества, но они работают здесь, как медиаторы. Попадание этих мономинов в мозг с периферии в мозг могла бы полностью нарушить функцию ЦНС, однако некоторые токсины инцефалита, полиэмелита могут беспрепятственно попадать в мозг через ГЭБ, вызывая здесь тяжелейшие расстройства. В мозге нет иммунной системы, которая уничтожала бы вирусы и бактерии, поэтому попав в мозг они беспрепятственно размножаются, выделяют токсины и повреждают мозг. Бороться с такими недугами очень сложно, поскольку предназначенные для них фармакологические вещества не проникают через ГЭБ.

ГЭБ образован: глиациты, эндотелии капилляров мозга, интерсценсальное пространство, а также сама мембрана нервной клетки. ГЭБ легко проходит многие лимпофильные вещества, наркотические вещества, алкоголь и рд других веществ.

Функция ГЭБ определяется функциональным состоянием ЦНС в каждый момент времени.

Нервная система регулирует и координирует деятельность всех органов и систем, обусловливая целостность функционирования организма. Благодаря ей осуществляется связь организма с внешней средой и его адаптация к постоянно меняющимся условиям. Нервная система является материальной основой сознательной деятельности человека, его мышления, поведения, речи.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Оба они эволюционно, морфологически и функционально связаны между собой и без резкой границы переходят друг в друга.

Функции нервной системы

1. Обеспечивает связь организма с внешней средой.

2. Обеспечивает взаимосвязь всех частей организма между собой.

3. Обеспечивает регуляцию трофических функций, т.е. регулирует обмен веществ.

4. Нервная система, в частности головной мозг, является субстратом психической деятельности.

Функционально нервная система подразделяется на соматическую и автономную (вегетативную), анатомически – на центральную нервную систему и периферическую нервную систему.

Соматическая нервная система регулирует работу скелетных мышц и обеспечивает чувствительность человеческого тела. Автономная (вегетативная) нервная система регулирует обмен веществ, работу внутренних органов и гладких мышц.

Вегетативная нервная система иннервирует все внутренние органы. Она обеспечивает также трофическую иннервацию скелетных мышц, других органов и тканей и самой нервной системы.

Периферическая нервная система образована многочисленными парными нервами, нервными сплетениями и узлами. Нервы доставляют импульсы из ЦНС непосредственно к рабочему органу – мышце – иинформацию с периферии в ЦНС.

Основными элементами нервной системы являются нервные клетки (нейроны).

Тело нейрона, которое связано с отростками, является центральной частью нейрона и обеспечивает питанием остальные части клетки. Тело покрыто слоистой мембраной, которая представляет собой два слоя липидов с противоположной ориентацией, образующих матрикс, в который заключены белки. Тело нейрона имеет ядро или ядра, содержащие генетический материал.

Нервные клетки выполняют ряд общих функций, направленных на поддержание собственных процессов организации. Это обмен веществами с окружающей средой, образование и расходование энергии, синтез белков и др. Кроме того, нервные клетки выполняют свойственные только им специфические функции по восприятию, переработке и хранению информации. Нейроны способны воспринимать информацию, перерабатывать (кодировать) ее, быстро передавать информацию по конкретным путям, организовывать взаимодействие с другими нервными клетками, хранить информацию и генерировать ее. Для выполнения этих функций нейроны имеют полярную организацию с разделением входов и выходов и содержат ряд структурно-функциональных частей.

4.Возрастные особенности строения и развития головного и спинного мозга.

Спинной мозг

Спинной мозг более древнее образование центральной нервной системы. Спинной мозг по внешнему виду представляет собой длинный, цилиндрической формы, уплощенный спереди назад тяж с узким центральным каналом внутри.

Длина спинного мозга взрослого человека в среднем 43 см, масса – около 34-38 г, что составляет примерно 2 % от массы головного мозга.

Спинной мозг имеет сегментарное строение. На уровне большого затылочного отверстия переходит в головной мозг, а на уровне 1 – 2 поясничных позвонков заканчивается мозговым конусом, от которого отходит терминальная /концевая/ нить, окруженная корешками поясничных и крестцовых спинномозговых нервов. В местах отхождения нервов к верхним и нижним конечностям имеются утолщения. Эти утолщения называют шейным и поясничным /пояснично-крестцовым/. В утробном развитии эти утолщения не выражены, шейное утолщение на уровне V - VI шейных сегментов и пояснично-крестцовое в области III – IV поясничных сегментов. Морфологических границ между сегментами спинного мозга не существует, поэтому деление на сегменты является функциональным.

От спинного мозга отходят 31 пара спинномозговых нервов: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и пара копчиковых.

Спинной мозг состоит из нервных клеток и волокон серого вещества, имеющего на поперечном срезе вид буквы Н или бабочки. На периферии от серого вещества находится белое вещество, образованное нервными волокнами. В центре серого вещества располагается центральный канал, содержащий спинномозговую жидкость. Верхний конец канала сообщается с IV желудочком, а нижний образует концевой желудочек. В сером веществе различают передние, боковые и задние столбы, а на поперечном срезе они соответственно передние, боковые и задние рога. В передних рогах расположены двигательные нейроны, в задних – чувствительные нейроны и в боковых – нейроны, образующие центры симпатической нервной системы.

Спинной мозг человека содержит около 13 нейронов, из них 3% - мотонейроны, а 97% - вставочные. Функция спинного мозга заключается в том, что он служит координирующим центром простых спинальных рефлексов /коленный рефлекс/ и автономных рефлексов /сокращение мочевого пузыря/, а также осуществляет связь между спинальными нервами и головным мозгом.

Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая.

У новорожденного спинной мозг составляет в длину 14 см., к двум годам – 20 см., к 10 годам – 29 см. Масса спинного мозга у новорожденного составляет 5,5 гр., к двум годам – 13 гр., к 7 годам – 19 гр. У новорожденного хорошо выражены два утолщения, а центральный канал шире, чем у взрослого. В первые два года происходит изменение просвета центрального канала. Объем белого вещества возрастает быстрее, чем объем серого вещества.

Головной мозг состоит из: продолговатого, заднего, среднего, промежуточного и конечного мозга. Задний мозг подразделяется на мост и мозжечок.

Головной мозг находится в полости мозгового черепа. Имеет выпуклую верхнелатеральную поверхность и нижнюю поверхность – уплощенную – основание головного мозга

Масса мозга взрослого человека от 1100 до 2000 грамм, от 20 до 60 лет масса и объем остаются максимальными и постоянными, после 60 лет несколько уменьшается.

. Головной мозг состоит из тел нейронов, нервных трактов и кровеносных сосудов. Головной мозг состоит из 3 частей: полушария большого мозга, мозжечок и мозговой ствол.

Большой мозг состоит из двух полушарий – правого и левого, которые связаны одно с другим толстой спайкой /комиссурой/ - мозолистым телом. Правое и левое полушария делятся с помощью продольной щели

Полушария имеют верхнелатеральную, медиальную и нижнюю поверхности.

Дорсальную и латеральную поверхность коры головного мозга принято делить на четыре доли, которые получили наименование от соответствующих костей черепа: лобная, теменная, затылочная, височная

Каждое полушарие делится на доли – лобная, теменная, затылочная, височная, островковая.

Полушария состоят из серого и белого вещества. Слой серого вещества называется корой головного мозга.

Головной мозг развивается из расширенного отдела мозговой трубки, задний отдел превращается в спинной из переднего мозга.

У новорожденного масса головного мозга весит 370 – 400 гр. В течение первого года жизни она удваивается, а к 6 годам увеличивается в 3 раза. Затем происходит медленное прибавление массы, заканчивающееся в 20 – 29 летнем возрасте.

Головной мозг окружен тремя оболочками:

1. Наружная – твердая.

2. Средняя – паутинная.

3. Внутренняя – мягкая /сосудистая/.

Продолговатый мозг находится между задним мозгом и спинным мозгом. Длина продолговатого мозга у взрослого человека составляет 25 мм. Имеет форму усеченного конуса или луковицы.

Функции продолговатого мозга:

Мозжечок - помещается под затылочными долями полушария большого мозга и лежит в черепной ямке. Максимальная ширина – 11,5 см., длина – 3-4 см. На долю мозжечка приходится около 11% от веса головного мозга. В мозжечке различают: полушария, а между ними – червь мозжечка.

Средний мозг в отличие от других отделов головного мозга устроен менее сложно. В нем выделяют крышу и ножки. Полостью среднего мозга является водопровод мозга.

Промежуточный мозг в процессе эмбриогенеза развивается из переднего мозгового пузыря. Образует стенки третьего мозгового желудочка. Промежуточный мозг расположен под мозолистым телом, состоит из таламуса, эпиталамуса, метаталамуса и гипоталамуса.

Кора головного мозга представляет собой филогенетически наиболее молодой и вместе с тем сложный отдел мозга, предназначенный

для обработки сенсорной информации, формирования поведенческих

В результате изучения материала данной главы студент будет:

знать

• • о регулирующей функции нервной системы, ее структурнофункциональной организации;
• • о развитии нервной системы в онтогенезе, факторах, влияющих на ее состояние и развитие;
• • об организации мероприятий, направленных на оптимальное развитие и укрепление нервной системы в разные возрастные периоды;

уметь

• анализировать возрастные особенности нервной системы и обусловленные ими требования к уходу и воспитанию детей и подростков в разные возрастные периоды;

владеть навыками

• культурно-просветительной работы по вопросам возрастной организации нервной деятельности в детском и подростковом возрасте.

Общие представления о структурно-функциональной организации нервной системы

Нервная система – ведущая система организма человека, с ее помощью принимаются и анализируются сигналы окружающей среды и внутренних органов, формируются ответные реакции, осуществляются психические функции – обработка и осознание информации, поступающей из окружающего мира, запоминание, принятие решения и организация целенаправленного поведения, мышление и речь.

Выделяют следующие функции нервной системы:

• – рецепторную (восприятие информации об изменениях внешней и внутренней среды);
• – анализаторную (анализ поступающей по сенсорным системам информации);
• – моторная (организация ответных движений);
• – интегративную (объединение, связь различных сенсорных и моторных структур нервной системы; формирование временных связей, обучение);
• – висцеральную (интеграция и регуляция функций внутренних органов);
• – организацию психических процессов.

Все эти сложные функции осуществляются огромным количеством нервных клеток – нейронов, объединенных в сложнейшие нейронные цепи и центры (см. Нервная ткань). Общее число нейронов в нервной системе человека по разным оценкам составляет от 100 млрд до 1 трлн. Число синапсов (соединений с другими нервными клетками) на одном нейроне может доходить до 20 тыс., поэтому общее число контактов в нервной системе приближается к астрономической цифре.

Нервная система структурно и функционально подразделяется на периферическую и центральную. Центральная нервная система (ЦНС) представлена совокупностью связанных между собой нейронов головного и спинного мозга. На разрезе головного и спинного мозга можно выделить участки более темного цвета – так называемое серое вещество, которое образовано телами нервных клеток, и участки белого цвета – белое вещество мозга, образованное скоплением нервных волокон, покрытых миелиновой оболочкой.

Периферическая нервная система состоит из нервов (пучки нервных волокон, покрытых сверху общей соединительнотканной оболочкой), нервных узлов – ганглиев (скопления нервных клеток вне спинного и головного мозга) и рецепторов. Нервные волокна, передающие возбуждение из ЦНС к иннервируемому органу (эффектору), называются двигательными, центробежными, или эфферентными. Нервы, представляющие собой чувствительные нервные волокна, по которым возбуждение распространяется от рецепторов в ЦНС, называются центростремительными, или афферентными. Большинство нервов являются смешанными, в их состав входят как центростремительные, так и центробежные нервные волокна.

Нервная система функционирует как единое целое, ее разделение на центральную и периферическую весьма условно.

По функциональным свойствам выделяют соматическую, или цереброспинальную, и вегетативную нервную систему. Соматической называют ту часть нервной системы, которая иннервирует опорно-двигательный аппарат и обеспечивает чувствительность нашего тела; вегетативной – отделы, регулирующие деятельность внутренних органов (сердце, легкие, органы выделения и др.), гладких мышц сосудов и кожи, различных желез и обмен веществ (обладает трофическим влиянием на все органы, в том числе и на скелетную мускулатуру).

Вегетативная нервная система (ВНС) включает два отдела: симпатический и парасимпатический. Симпатический отдел ВНС обеспечивает адаптацию организма к разнообразным изменениям внешней среды. Он способствует "защитной" регуляции жизнеобеспечивающих процессов в ситуациях, требующих мобилизации защитных сил организма: увеличению частоты и силы сердечных сокращений, сужению кровеносных сосудов, замедлению двигательной функции желудочно-кишечного тракта, усилению обмена веществ и т.д.

Нервные волокна симпатического отдела выходят из спинного мозга (от нейронов боковых рогов, расположенных на уровне VIII шейного – II поясничного сегментов) в составе передних корешков и, отделившись от них, идут к пограничному симпатическому стволу. Часть из них прерывается в узлах симпатического ствола, другая часть проходит, не прерываясь.

Парасимпатический отдел осуществляет "текущую" регуляцию функций организма и способствует восстановлению гомеостаза, при его актвизации парасимпатического отдела происходит снижение пульса и силы сердечных сокращений, расширение кровеносных сосудов, активизация моторики желудочно-кишечного тракта.

Парасимпатические нервные волокна имеются в составе черепно-мозговых нервов (III пара – средний мозг; VII пара – мост; IX и X пары – продолговатый мозг) и в тазовом нерве – в крестцовом отделе спинного мозга. Симпатические волокна представлены в организме шире, чем парасимпатические: симпатические нервы иннервируют фактически все органы и ткани организма; парасимпатические не иннервируют скелетную мускулатуру, ЦНС, большую часть кровеносных сосудов, матку.

Функциональная организация ЦНС

Основные функции ЦНС

1. Восприятие изменений, происходящих во внутренней и внешней среде.

2. Программирование реакций организма на обнаруженные изменения.

3. Аккумулирование информации об окружающей среде и закономерностях.

4. Формирование поведения и обеспечения психической деятельности.

Методы изучения ЦНС

ЦНС это совокупность проводящих путей и нервных центров.

Нервный центр – скопление нейронов, объединенных общей функцией.

Нервные центры взаимодействуют с собой посредством двух процессов: возбуждения и торможения.

Афферентные связи возбудительные (как правило). Эфферентные связи тормозные (как правило).

Возбудительные связи бывают (взять рисунок!):

Виды торможения (взять рисунок!):

1. Источник – сам реагирующий нейрон. Название – возвратное торможение.Значение – самоограничение реакции.

2. Источник – соседние нейроны. Название – латеральное торможение. Значение – конкуренция реакций.

3. Источник – нейрон вышележащего центра. Название – эфферентное торможение. Значение – регулирование реакций.

Возбуждение распространяется самостоятельно. Торможение распространяется посредством возбуждения.

Свойства нервных центров:

1. Парность организации: двухстороння симметрия, двухсторонние связи.

2. Иерархичность организации: нижележащий центр является информационным по отношению к вышележащему; вышележащий центр является управляющим по отношению к нижележащему.

3. Взаимодействие по принципу обратной связи: каждый центр имеет два входа (снизу – информационный, сверху - управляющий), два выхода (вверх – информационный, вниз - управляющий).

4. Наличие тонуса: периферическая афферентация (активация), спонтанная активность.

5. Трансформация возбуждения.

6. Способность формировать доминанты: повышенная возбудимость, устойчивость возбуждения, способность к притягиванию и суммированию возбуждений, генерирование индукционного торможения.

7. Способность к формированию временных связей: облегчение синоптической передачи.

8. Пластичность: эффекты последействия, компенсация утраченных функций.

9. Чувствительность к внутренней среде.

Нервные центры подразделяются на модули. Модуль – функциональное объединение нейронов центра для совместной обработки информации.

Нервные центры объединяются в функциональные системы. Функциональная система – набор нервных центров, участвующих в выполнении определенной функции.

Уровни организации ЦНС

1. Нейрон – решающее устройство 1-ого уровня.

2. Модуль – решающее устройство 2-ого уровня.

3. Нервный центр – командное устройство.

4. Функциональная система – управляющие устройство.

Физиология нейрона

Нервная клетка является:

..единицей нервной системы.

Нервные клетки выполняют:

1. Неспецифические функции (общие для всех клеток организма, связаны с поддержанием жизнедеятельности клетки; синтез, энергообмен, трансмембранный перенос)

2. Специфические (восприятие, переработка, передача и хранение информации).

Особенности нервной клетки:

· Функционирование посредством изменения потенциала мембраны;

· Наличие специального контактного аппарата – синапса.

Структурные элементы нейрона:

- тело клетки (сома – обеспечивает метаболизм);

-дендриты (вход нейрона – обеспечивает сбор сигналов, поступающих от других клеток)

-аксон (выход нейрона) - обеспечивает проведение информации к другим нейронам)

-синаптическое окончание – обеспечивает передачу информации другим нейронам.

[рис. Мембрана нервной клетки] св-во мембраны – избирательная проницаемость.

Факторы, определяющие проницаемость мембраны:

1. Соотношение размеров каналов и частиц;

2. Наличие градиента (химического, электрического);

3. Функционирование специальных переносчиков (насосов).

Основные функции мембраны нейрона.

1. Барьерная (защищает клетку, поддерживает ее форму)

2. Транспортная (определяет состав веществ внутри клетки)

3. Рецепторная (определяет специальную чувствительность данной клетки к определенной группе химических веществ)

4. Электрическая (обеспечивает создание разности потенциалов между внутренней и внешней поверхностью мембраны).

Отличительные свойства нервной клетки:

-возбудимость (способность генерировать потенциал действия при раздражении)

-проводимость (способность проводить и передавать возбуждение другим клеткам).

Электрические процессы в нейронах

Природа мембранного потенциала (потенциала покоя)

Потенциал покоя формируется благодаря пассивному (по градиентам) выходу ионов калия из клетки. В результате: -на наружной поверхности мембраны возникает избыток положительно заряженных ионов; внутри клетки остаются отрицательно заряженные крупные молекулы.

Механизм возбуждения нейрона:

1. Начальное изменение потенциала мембраны;

2. раскрывается часть натриевых каналов;

3. повышается проницаемость мембраны для натрия;

4. перемещение натрия в клетку по электрическому и химическому градиентам.

5. Рост числа положительны ионов внутри клетки;

6. Локальная деполяризация мембраны. ( если деполяризация незначительна, то все сначала)

Если деполяризация достигает критической величины:

7. Раскрываются все натриевые каналы;

8. Происходит резкая деполяризация мембраны - потенциал действия (от -90 мВ до +30 мВ)

9. Натриевые каналы захлопываются и раскрываются калиевые каналы (через 0,5 мс).

10. Прекращается диффузия натрия, и начинается выход калия, который вытягивает электрический градиент.

11. Восстановление мембранного потенциала до исходных значений – реполяризация.

12. Прекращение выхода калия из клетки за счет изменения электрического градиента.

13. Включается натрий-калиевый насос.

14. Восстановление исходного ионного баланса (калий – внутри клетки, натрий – снаружи).

Ионный насос – мембранная транспортная система, обеспечивающая перенос ионов против электрохимического градиента, то есть с затратой энергии.

[рис. Потенциал действия]

Если деполяризация мембраны достигает критической (пороговой) величины, то формируется потенциал действия. Если деполяризаця мембраны не достигает пороговой величины, то потенциал действия не формируется.

Преимущества сальтаторного проведения:

-экономичность (площадь перехвата менее 1% мембраны аксона)

-скорость (поле распространяется на большее расстояние).

Структурные элементы синапса:

1. Пресинаптическая мембрана (мембрана аксона, передающего нейрона)

2. Синаптическая щель (межклеточная жидкость)

3. Постсинаптическая мембрана (мембрана дендрита или сомы принимающего нейрона)

Функционирование спинного мозга

Спинной мозг – это главный исполнительный отдел ЦНС. В его задачи входит передача команд на мышцы и железы, а также регуляция работы внутренних органов.

Корешки спинного мозгаделятся на задние и передние.

Задние – чувствительные– афферентные. Состоят из аксонов клеток спинальных ганглиев. По ним предается информация от кожных рецепторов, проприорецепторов, висцерорецепторов.

Передние – двигательные – эфферентные. Состоят из аксоны мотонейронов. Направляются к мышцам к железам.

Спинной мозг реализует две основных функции: рефлекторная и проводниковая.

Рефлекторная функция спинного мозга

Рефлекс – это стереотипная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при участии нервной системы.

Дуга спинального соматического рефлекса [рисунок]

Фунзкциональной единицей спинного мозга является цепь, объединяющая чувствительный нейрон с мотонейроном.

Рефлекторная дейятельность спинного мозга обеспечиваеется:

1. передачей возбуждения с чувствительных нейронов на моторные нейроны.

2. Регуляцией передачи возбуждения в рефлекторной дуге.

Центры симпатической НС

1. Грудной отдел спинного мозга (боковые рога)

2. Поясничные отдел спинного мозга (боковые рога)

Центры парасимпатической НС, находящиеся в спинном мозге, находятся в крестцовом отделе спинного мозга (боковые рога).

Типы вегетативных рефлексов

Дуга спинального вегетативного рефлекса [рисунок]

Функционирование ствола мозга (отдела спинного мозга)

1) Проводниковая функция (проводящие пути)

2) Регулирующая функция (ретикулярная формация)

3) Рефлекторная функция (ядра)

Рефлекторная функция

1) Вегетативная функция (рефлексы внутренних органов)

2)Соматические рефлексы (рефлексы скелетных мышц)

- защитные (рвота, чихание, кашель)

- позные (связаны с поддержанием позы, бывают статические(изменение тонуса) и статокинестические (сохранение позы при изменении движения) )

3) Рефлексы сенсорных систем

Центральным звеном рефлексов ствола, являются ядра ствола

Название нерва	Состав	Иннервация	Функция
12-я пара черепно-мозг мозговых нервов Nervus hyppoglossus (под (подъязычный)	1 пара двигательных ядер	Мышц языка	Эфферентное звено соматических рефлексов (пищевых, защитных)
11-я пара черепно-мозговых нервов –Nervus accessories (добавочный нерв)	2 пары двигательных ядер	Мышц шеи и груди	Эфферентное звено соматических рефлексов.
10-я пара черепно-мозговых нервов Nervus vagus (блуждающий нерв)	3 пары ядер: - чувствительное -вегетативное -двигательное	Чувствительное ядро От рецепторов -неба -корни языка -дыхательных путей -мышц шеи Вегетативное ядро Гладкой мускулатуры внутренних органов и желез Двигательное ядро Мышц -неба -глотки -гортани -пищевода	Чувствительное ядро Афферентное звено вегетативных и соматических рефлексов Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных(двигательных, ревлекторных) рефлексов Двигательное ядро Эфферентное звено соматических и вестибуло-вегетативных рефлексов
9-я черепно-мозговая пара нервов Nervus glossopharyngeus (языкоглоточный нерв)	3 пары ядер: - чувствительное -вегетативное -двигательное	Чувствительное ядро От рецепторов глотки и языка Вегетативное ядро Слюнных желез Двигательное ядро Мышц глотки и языка	Чувствительное ядро Афферентное звено вегетативных и соматических рефлексов. Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных рефлексов. Двигательное ядро Эфферентное звено соматических и вестибуло-вегетативных рефлексов.
8-я пара черепно-мозговых нервов Nervus vestibulocochlearis (слуховой нерв)	6 пар ядер: -2 ядра слухового нерва (чувствительные) -4 ядра преддверья (чувствительные и двигательные)	2 ядра слухового нерва От рецепторов улитки 4 ядра преддверья от рецепторов: - преддверия улитки - полукружных каналов	2 ядра слухового нерва Афферентное звено рефлексов сенсорных систем. 4 ядра преддверья Афферентное звено рефлексов соматических Функция двигательных ядер нерва преддверия Формируют вестибулоспинальный тракт Эфферентное звено соматических рефлексов (поддержание позы)
7-я пара черепно-мозговых нервов Nervus facialis (лицевой нерв)	3 пары ядер: - чувствительное -вегетативное -двигательное	Чувствительное ядро от рецепторов - передних 2/3 языка Вегетативное ядро Слюнных и слезных желез Двигательное ядро Мимических, жевательных и стременных мышц	Чувствительное ядро Афферентное звено сенсорных и соматических рефлексов. Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных рефлексов. Двигательное ядро Эфферентное звено соматических рефлексов и регулирует передачу колебаний в среднем ухе.
6-я пара черепно-мозговых нервов Nervus abducens (отводящий нерв)	1 пара двигательных ядер. Ядро отводящего нерва расположено в задней части моста.	Наружной прямой мышцы глаза	Поворот глазного яблока наружу
5-я пара черепно-мозговых нервов Nervus trigeminus (тройничный нерв)	4 пары ядер -чувствительные -двигательные	Чувствительные ядра От рецепторов - кожи -слизистых - мышц - органов лица Двигательные ядра Мышц нижней челюсти, мягкого неба, барабанной перепонки.	Чувствительные ядра Афферентное звено соматических рефлексов. Двигательные ядра Эфферентное звено соматических рефлексов и рефлексов сенсорных систем.
4-я пара черепно-мозговых нервов Nervus trocheris (блоковый нерв)	1 пара двигательных ядер	Верхней косой мышцы глаза	Поворот глазного яблока наружу вниз.
3-я пара черепно-мозговых нервов Nervus oculomotorius (глазодвигательный нерв)	2 пары ядер -вегетативное ядро -двигательное ядро	Вегетативное ядро Гладкая мускулатура хрусталика и зрачка Двигательное ядро Мышц глаз и век	Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных рефлексов (сужение хрусталика и аккомодация). Двигательное ядро Эфферентное звено рефлексов сенсорных систем
2-я пара черепно-мозговых нервов Nervus opticus (зрительный нерв)	1 пара сенсорных ядер

Ядра четверохолмия

В передних буграх – зрительные центры

В задних буграх – слуховые центры

Функция – ориентировочные рефлексы настораживания