Нервная система, ее отделы: анатомо-функциональная характеристика

Нервная система
Нервная система топографически делится на :
Центральная нервная система (ЦНС):
головной мозг
спинной мозг
Периферическая нервная система (ПНС):
ганглии
нервные волокна
Нервная система функционально делится на :
Соматическая нервная система (анимальная):
иннервирует скелетную мускулатуру
выделяют системы:
- пирамидную
-экстрапиамидную
Автономная нервная система (вегетитавная):
иннервирует внутренние органы, сосуды и т.п.
выделяют отделы:
- симпатический
- парасимпатический
- метасимпатический

Нервная система
Нервная система образована нейронами.
НЕЙРОН
состоит из:
сомы (тела) отростков
ЦНС
серое в-во белое в-во
(ядра, центры) (проводящие пути)
ПНС
ганглии нервы
(чувст-е, вегетатив-е узлы) (чувств-е, двигат-е, сплетения)
Принцип работы нервной системы
РЕФЛЕКС
Каждый рефлекс имеет свою рефлекторную дугу
РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА
Включает структуры:
рецептор
афферентный нейрон
вставочный (кондукторный, интернейрон, ассоциативный) нейрон
эфферетный нейрон (двигательный)
Заканчивается рефлекторная дуга на эффекторе (органе-исполнителе).

Нервная система

Учение о рефлексе
Рефлекс – это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.

Учение о рефлексе

Учение о рефлексе

Учение о рефлексе

Учение о рефлексе

Строение рефлекторной дуги

Строение рефлекторной дуги

Строение рефлекторной дуги

Классификация рефлексов
По локализации рецепторов:
1. Экстероцептивные
рефлексы с рецепторов кожи – кожные;
сетчатки глаз – зрительные;
с улитки – слуховые;
с обонятельных рецепторов – обонятельные.
2. Интероцептивные – рефлексы с рецепторов внутренних органов.
3. Проприоцептивные – рефлексы с рецепторов мышц, сухожилий и суставов.
По эффекторам:
двигательные (реализуемые мышцами скелета);
сердечные (проявляющиеся в изменениях работы мышцы сердца);
сосудистые (проявляющиеся в изменении тонуса гладких мышц кровеносных сосудов);
секреторные (реализуемые в развитии или изменении секреции желез) и т. п.

Классификация рефлексов
По локализации и характеру центрального звена:
моносинаптические рефлексы, реализуемые двухнейронной рефлекторной дугой;
полисинаптические рефлексы, имеют трехнейронную и, соответственно, дисинаптическую рефлекторную дугу (здесь считают только центральные синапсы).

Классификация рефлексов
По биологической значимости:
оборонительные или защитные (пример - отдергивание конечности при болевом раздражении);
пищедобывательные и пищеварительные;
половые;
родительские;
исследовательские (пример - поворот головы и ушей к источнику нового звука или света).
По происхождению:
врожденные (безусловные);
приобретенные (условные).

Время рефлекса
На развитие рефлекса затрачивается некоторое время, называемое латентным периодом рефлекса или временем рефлекса.
Время рефлекса (t реф.) складывается из:
латентного периода возбуждения рецептора
(t рец),
времени проведения ПД по афферентному пути
(t аф),
центрального времени (t ц),
времени проведения ПД по эфферентному пути (t эф)
латентного периода ответа эффектора, например, мышцы (t м).

Рецептивное поле рефлекса
Совокупность рецепторов, раздражение которых приводит к специфической рефлекторной реакции.
Например, для коленного рефлекса рецептивное поле – это рецепторы коленного сустава и сухожилий четырёхглавой мышцы бедра. Для локтевого рефлекса рецептивное поле – это рецепторы сухожилия двуглавой мышцы плеча.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
Нейроны ЦНС для осуществления сложных и многообразных функций объединяются в нервные центры.
Нервный центр — это совокупность нейронов, принимающих участие в осуществлении конкретного рефлекса.
Нервный центр – совокупность нейронов, согласованная деятельность которых осуществляет регуляцию отдельных функций организма.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
В анатомическом смысле:
Нервный центр – это совокупность нейронов, занимающая локальную зону ЦНС, без которой осуществление функции становится невозможным.
В целом организме при формировании сложных адаптивных процессов происходит функциональное объединение нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС.
В физиологическом смысле:
Нервный центр – это функциональное объединение групп нервных элементов на различных уровнях ЦНС (от спинного мозга до коры головного мозга) с целью выполнения сложных рефлекторных актов (т.е. делают функцию более совершенной).

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
Объединение нейронов позволяет осуществлять наиболее адекватное для конкретных условий существования изменение рефлекторной деятельности. Нейронной основой такого центра являются распределенные сети.
Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств, обусловленных объединением нейронов в нейронные сети и наличием межнейрональных синапсов.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
1. Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне — от рецептора к эффектору, что обусловливается свойством химических синапсов односторонне проводить возбуждение от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
2. Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, — центральная задержка. Это обусловлено замедленным проведением возбуждения через синапсы (синаптическая задержка).
Обусловлено: низкой скоростью диффузии медиатора через синаптическую щель многоступенчатостью синаптических процессов.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
3. В нервных центрах осуществляется суммация возбуждений .
Различают два вида суммаций:
- временную
- пространственную

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
временную, или последовательную, когда импульсы возбуждения приходят к нейрону по одному и тому же пути через один синапс с интервалом меньше, чем время полной реполяризации постсинаптической мембраны; в этих условиях ВПСП на постсинаптической мембране суммируются и доводят ее деполяризацию до уровня, достаточного для генерации нейроном потенциала действия;

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
пространственную, или одновременную, которая наблюдается в том случае, когда импульсы возбуждения поступают к нейрону одновременно через синапсы разных аксонов. Деполяризация, возникающая в каждом таком синапсе, суммируется, что доводит заряд мембраны до уровня, достаточного для генерации нейроном ПД.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
4. Трансформация ритма возбуждения —изменение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра, по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.
Различают два вида трансформации:
понижающая и повышающая

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
понижающая, в основе которой лежит явление суммации возбуждений (пространственной и временной), когда в ответ на несколько возбуждений, пришедших к нервной клетке, в последней возникает только одно возбуждение;
повышающая, в основе которой лежат механизмы умножения (мультипликации), способные резко увеличить количество импульсов возбуждения.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
5. Рефлекторное последействие заключается в том, что рефлекторная реакция заканчивается позже прекращения действия раздражителя. Это явление обусловлено двумя причинами:
длительной следовой деполяризацией мембраны нейрона, на фоне которой могут возникать несколько ПД, обеспечивающих кратковременное рефлекторное последействие;

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
пролонгированием выхода возбуждения к эффектору в результате циркуляции (реверберации) возбуждения в нейронной сети типа «нейронной ловушки». Возбуждение, попадая в такую сеть, может длительное время циркулировать в ней, обеспечивая рефлекторное последействие до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не затормозит этот процесс или в ней не наступит утомление.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
6. Нервные центры, как и синапсы, обладают высокой чувствительностью к недостатку кислорода, так как основу процессов обмена веществ в нейронах составляют окислительно-восстановительные реакции.
При возбуждении поглощение кислорода увеличивается в среднем на 24 %, резко падает содержание АТФ, образуются свободные радикалы.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
7. Нервные центры, как и синапсы, обладают быстрой утомляемостью в отличие от нервных волокон, которые считаются практически неутомляемыми. Механизм утомления связывают с истощением запасов медиатора в синапсах, уменьшением чувствительности постсинаптической мембраны нейрона к медиатору и уменьшением энергетических ресурсов нейрона, накоплением продуктов метаболизма.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
8. Нервные центры, как и синапсы, обладают высокой чувствительностью к действию различных химических веществ, особенно ядов.
На одном нейроне могут располагаться синапсы, обладающие различной чувствительностью к различным химическим веществам, поэтому можно подобрать такие химические вещества, которые избирательно блокируют одни синапсы, оставляя другие в рабочем состоянии.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
9. Нервные центры обладают низкой лабильностью. Обусловлено: низкой лабильностью химических синапсов.
10. В нервных центрах легко возникает процесс торможения.
11. Нервные центры, как и синапсы, обладают низкой аккомодационной способностью, т.е. реагируют на раздражающие факторы, медленно нарастающие по силе.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
12. Нервные центры обладают тонусом, который выражается в том, что даже при отсутствии специальных раздражений они постоянно посылают импульсы к рабочим органам. Тонус нервных центров поддерживается афферентными влияниями от различных рецепторов.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
Обусловлено: спонтанной активностью нейронов ЦНС (автоматизмом), гуморальными влияниями гормонов, метаболитов, медиаторов на возбудимость нейронов, афферентной импульсацией от различных рефлексогенных зон, циркуляцией возбуждения в ЦНС.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
13. Нервные центры обладают пластичностью — способностью изменять собственное функциональное назначение и расширять свои функциональные возможности под влиянием длительных внешних воздействий или при очаговых поражениях нервной системы. Пластичность нервных центров связана с изменением эффективности или направленности связей между нейронами.

НЕРВНЫЕ ЦЕНТРЫ И ИХ СВОЙСТВА
Пластичность, связанная с длительными афферентными воздействиями, выполняет адаптивную функцию, тогда как посттравматическая – компесаторную.
Обеспечивает: повышение эффективности регуляции, формирование новых рефлексов, восстановление нарушенных функций, изменение направленности и эффективности связей между нервными клетками.

Торможение в ЦНС
Торможение – это активный биологический процесс, направленный на ослабление, прекращения или предотвращение процесса возбуждения.
Явление центрального торможения было открыто И.М. Сеченовым в 1862 г. в опыте, получившем название «опыт сеченовского торможения».
Суть опыта: у лягушки на срез зрительных бугров накладывали кристаллик поваренной соли, что приводило к увеличению времени двигательных рефлексов, т. е. к их торможению.

Функции торможения в ЦНС
Координирует функции, т. е. направляет возбуждение по определённым путям к определённым нервным центрам, при этом выключая те пути и нейроны, активность которых на данный момент не нужна для получения полезного результата.
Выполняет охранительную или защитную функцию, предохраняя нервные клетки от перевозбуждения и истощения при действии сверхсильных и длительных раздражителей.

Теории торможения
Унитарно-химическая
Бинарно-химическая

Классификация торможения
По электрическому состоянию мембраны:
деполяризационное;
гиперполяризационное;
По отношению к синапсу:
пресинаптическое;
постсинаптическое;
По нейрональной организации:
поступательное;
латеральное;
возвратное;
реципрокное.

Постсинаптическое торможение
Постсинаптическое торможение развивается в условиях, когда медиатор, выделяемый нервным окончанием, изменяет свойства постсинаптической мембраны таким образом, что способность нервной клетки генерировать процессы возбуждения подавляется.
Постсинаптическое торможение может быть деполяризационным (ГАМК), если в его основе лежит процесс длительной деполяризации, и гиперполяризационным (глицин), если в его основе лежит процесс гиперполяризации.

Пресинаптическое торможение
Пресинаптическое торможение обусловлено наличием тормозных вставочных нейронов, которые формируют аксо-аксональные синапсы на афферентных терминалях, являющихся пресинаптическими по отношению, например, к мотонейрону.
Медиатором в таких аксо-аксональных синапсах является ГАМК, которая вызывает повышение проницаемости мембраны для ионов хлора, которые выходят из терминали и частично, но длительно ее деполяризуют.

Пре- и постсинаптическое торможение

Торможение по нейрональной организации
Поступательное торможение обусловлено включением тормозных нейронов на пути следования возбуждения.
Возвратное торможение осуществляется вставочными тормозными нейронами (клетками Реншоу). Импульсы от мотонейронов, через отходящие от его аксона коллатерали, активируют клетку Реншоу, которая в свою очередь вызывает торможение разрядов данного мотонейрона (это торможение даёт возможность стабилизировать частоту разряда мотонейрона и подавлять избыточную его активность).

Поступательное торможение

Торможение по нейрональной организации
Латеральное торможение. Вставочные клетки формируют тормозные синапсы на соседних нейронах, блокируя боковые пути распространения возбуждения. В таких случаях возбуждение направляется только по строго определённому пути. Именно латеральное торможение обеспечивает, в основном, системную (направленную) иррадиацию возбуждения в ЦНС.

Торможение по нейрональной организации
Реципрокное торможение. Примером является торможение центров мышц-антагонистов. Суть этого вида торможения заключается в том, что возбуждение проприорецепторов мышц-сгибателей одновременно активирует мотонейроны данных мышц и вставочные тормозные нейроны. Возбуждение вставочных нейронов приводит к постсинаптическому торможению мотонейронов мышц-разгибателей.

Торможение по нейрональной организации