 |
Лекция 10. Организация нервной системы
|
|
|
|
Лекция 10
Организация нервной системы
Нервная система человека самая сложная. Она содержит 50 миллиардов нервных клеток, объединенных в невероятно сложную сеть. В мозгу находятся чувствительные центры, анализирующие изменения, которые происходят как во внешней, так и во внутренней среде. Он управляет всеми функциями организма, включая мышечные сокращения и секреторную активность желез.
Нейрон, или нервная клетка — это функциональная единица нервной системы, строение и функции которой приспособлены к передаче и интеграции информации. В каждом нейроне различают четыре различные области: тело, дендриты, аксон и аксонные окончания (терминали). Все эти области выполняют строго определенные функции.
Центр процессов синтеза в нервной клетке — ее тело, или сома. Здесь синтезируются медиаторы, клеточные белки и другие важнейшие компоненты. Сома имеет первостепенное значение для существования и целости нейрона. При ее разрушении дегенерирует вся клетка, включая аксон с его терминалями и дендриты.
Главная функция аксона состоит в проведении нервных импульсов к другим клеткам — нервным, мышечным или секреторным. Большинство аксонов представляет собой длинные нитевидные отростки, исходящие из сомы. До переключения на воспринимающие отростки других нейронов они проходят путь от нескольких миллиметров до нескольких метров. Ряд аксонов соединяет центральную нервную систему (головной и спинной мозг) с периферической нервной системой. Аксоны чувствительных (сенсорных) нейронов передают информацию от расположенных на периферии рецепторов к центральной нервной системе (ЦНС). Аксоны двигательных (моторных) нейронов проводят нервные импульсы от ЦНС к мышцам туловища и конечностей. Другие аксоны соединяют ЦНС с рецепторами, мышечными и секреторными клетками внутренних органов.
|
|
|
Специфической функцией аксона является проведение нервных импульсов. Ближе к окончанию аксон ветвится и образует тонкую кисточку из конечных ветвей (аксонных терминалей, или окончаний). На конце каждая терминаль образует специализированный контакт, или синапс, с постсинаптической клеткой (нервной, мышечной или железистой). Подавляющее большинство синапсов ЦНС образовано окончаниями аксонов одних нейронов на дендритах других.
Специальная функция синапса заключается в передаче информации от клетки к клетке. Когда к окончанию аксона приходит нервный импульс, в этом окончании образуется небольшое количество особого химического вещества — нейромедиатора. Высвобождаясь из окончания, медиатор связывается с мембраной дендрита постсинаптического нейрона и изменяет ее проницаемость, что приводит к сдвигу ее электрического потенциала. Возникающий в результате этого синоптический потенциал может быть возбуждающим или тормозным. В первом случае он увеличивает вероятность генерации нервного импульса в постсинаптическом нейроне; тормозной же постсинаптический потенциал, напротив, этому препятствует.
Дендриты образуются в результате древовидного разветвления отростков нервной клетки, отходящих от ее тела; их специальная функция заключается в восприятии синоптических влияний. На дендритах типичной нервной клетки оканчиваются терминали аксонов сотен или тысяч нейронов. Эти терминали покрывают всю поверхность дендритов. В активном состоянии каждая терминаль высвобождает медиатор, вызывающий местное изменение проницаемости мембраны дендрита. В результате этого меняется электрический потенциал. Это изменение потенциала (синоптический потенциал) передается от дендритов к начальному сегменту аксона. Если синоптический потенциал возбуждающий, то частота генерации нервных импульсов возрастает, если же он тормозной — уменьшается.
|
|
|
Хотя именно нервные клетки являются функциональными единицами, обрабатывающими информацию, на их долю приходится лишь 10% общего числа клеток в нервной системе. Большинство же здесь составляют глиальные клетки, заполняющие все пространство между нейронами.
Многие крупные аксоны как бы заключены в футляр из мембранных выростов глиальных клеток, образующих миелиновую оболочку. Последняя изолирует мембрану аксона, что играет очень важную роль, так как способствует повышению скорости проведения нервного импульса. Другие глиальные клетки — астроциты — расположены между кровеносными сосудами и телами нейронов. Некоторые их отростки контактируют со стенкой капилляров. Многие нейробиологи считают, что клетки глии регулируют транспорт питательных веществ от капилляров к нейронам. Предполагают, что между клетками глии и связанными с ними нейронами осуществляется обмен белками, нуклеиновыми кислотами и другими важными веществами.
Клетки микроглии — это клетки-мусорщики, или фагоциты мозга. Клетки микроглии редки в неповрежденном мозгу, в области же повреждений ткани мозга они всегда представлены в изобилии.
Все нейроны можно разделить на 3 класса: чувствительные (сенсорные), вставочные и эффекторные (двигательные). Чувствительные и эффекторные нейроны связывают структуры, расположенные на периферии (рецепторы, мышцы и железы), с ЦНС (головным и спинным мозгом).
Чувствительные нейроны представляют собой афферентные пути, по которым импульсы передаются от рецепторов в ЦНС, а эфферентные нейроны проводят импульсы от ЦНС к эффекторам (мышцам и железам). К эффекторным нейронам относятся двигательные (моторные) нейроны, иннервирующие скелетные мышцы, и нейроны вегетативной нервной системы, осуществляющие центральную регуляцию мышц и желез внутренних органов.
Отростки вставочных нейронов не выходят за пределы ЦНС. Почти все нейроны ЦНС, за исключением сенсорных и эффекторных, являются вставочными. В центральной нервной системе вставочные нейроны образуют цепи, осуществляющие анализ входной сенсорной информации, хранение опыта в виде памяти и формирование соответствующих нервных команд.
|
|
|
Нервная система организована таким образом, что вставочные нейроны, выполняющие одинаковые функции, сгруппированы в виде так называемых ядер. В мозгу имеются сотни различных ядер, каждое из которых содержит тысячи нейронов, участвующих в интеграции тесно связанных между собой функций.
Наиболее сложна нервная организация коры. Все ее отделы — неокортекс, кора мозжечка и гиппокампа — состоят из нескольких слоев нейронов и их отростков. Разные слои коры состоят из разных нейронов.
Нервная система подразделяется на две основные части: центральную и периферическую.
Центральная нервная система состоит из нейронов, их отростков и глии, расположенных в головном и спинном мозгу.
Периферическая нервная система, напротив, образована нейронами, отростками и глией, находящимися за пределами ЦНС. К ней относятся все нервные отростки, идущие в составе периферических нервов (черепно-мозговых, спинномозговых и вегетативных), а также расположенные на периферии скопления нервных клеток — чувствительные и вегетативные ганглии.
Спинной мозг лежит в позвоночном канале. У человека он располагается между продолговатым мозгом и вторым поясничным позвонком, и длина его составляет примерно 45 см. Верхний отдел спинного мозга переходит в продолговатый мозг; от нижнего отдела отходит концевая нить, прикрепляющаяся к первому сегменту копчика. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов (от каждого сегмента по одной паре), в том числе 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и одна копчиковая.
Каждый спинномозговой нерв образуется в результате слияния двух спинномозговых корешков — заднего (сенсорного) и переднего (моторного). Нервы выходят через межпозвоночные отверстия соответствующих позвонков и направляются к периферическим структурам — рецепторам и мышцам.
31 пара спинномозговых нервов иннервирует все рецептивные поля кожи, за исключением лица и передней поверхности волосистой части головы.
|
|
|
Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество, расположенное в центре, участвует в интеграции сенсорных и двигательных функций. В нем находятся тела, дендриты и аксонные окончания спинномозговых нейронов.
Белое вещество образовано совокупностью волокон (двигательными путями), служащих для проведения возбуждения между различными сегментами спинного мозга, а также между спинным и головным мозгом.
Три основных отдела спинного мозга — задний рог, промежуточное вещество и передний рог — соответствуют трем его основным функциям, а именно:
1) восприятию чувствительных импульсов (задние рога); 2) формированию эфферентной импульсации к внутренним органам (промежуточное вещество грудных и поясничных сегментов); 3) посылка двигательных импульсов к скелетным мышцам (передние рога).
Спинномозговые пути (тракты), составляющие белое вещество, можно разделить на восходящие (проводящие импульсы к головному мозгу) и нисходящие (проводящие импульсы от головного мозга).
Восходящие пути являются проводниками разных видов чувствительности — тактильной, температурной и болевой — к различным отделам головного мозга, включая продолговатый мозг, зрительные бугры и мозжечок. Нисходящие спинномозговые пути осуществляют регуляцию спинальных сенсомоторных функций.
|
|
|
