Вегетативная нервная система

Нервная система

Функции нервной системы. Нервная система выполняет следующие функции:

Сенсорную – воспринимая, передавая  и перерабатывая информацию, нервная  система осуществляет связь с  внешней и внутренней средой и  обеспечивает адаптацию к условиям существования;

Моторную – регулирует двигательные функции органов и систем организма  человека;

Интегративную – обеспечивает быстрое  и согласованное взаимодействие между органами, благодаря чему организм человека функционирует как единое целое;

Психическую – центральный отдел нервной системы является субстратом высших психических проявлений – сознания, речи, мышления, памяти, обучения, с помощью которых люди общаются друг с другом и познают окружающую среду.

 

^ Общий план строения нервной системы. Нервная система топографически делится на центральную и периферическую, а функционально – на соматическую и вегетативную. Центральная нервная система (ЦНС) включает в себя спинной и головной мозг, а периферическая – нервы и нервные узлы (ганглии).

 ЦНС образована нейронами и нейроглией. В головном и спинном мозге нейроны могут располагаться в виде

Скоплений, которые называются ядрами (например, ядра черепно-мозговых нервов);

Скоплений, которые называются нервными центрами. Эти центры необходимы для  осуществления определенного рефлекса или регуляции той или иной функции (например, центр дыхания в продолговатом мозге);

Сетей, то есть диффузно (например, нейроны  ретикулярной формации);

Параллельных горизонтальных слоев (например, в коре больших полушарий  и мозжечка);

Вертикальных колонок (например, в коре больших полушарий).

Отростки центральных нейронов в пределах мозга образуют его  проводящие пути и соединения в нейронных  сетях. Отростки нейронов, расположенные  за пределами мозга, образуют периферические нервы.

 В ЦНС происходит анализ информации, поступающей из внешней и внутренней среды организма, и формируется его ответная реакция на эту информацию.

 Ганглии периферического отдела  нервной системы также представляют  собой скопления нейронов, окруженных  клетками нейроглии. Различают спинальные и черепные ганглии.

 Нервы образованы длинными  отростками нейронов. К периферическим  нервам относятся 12 пар черепно-мозговых  нервов, и 31 пара спинномозговых. Черепно-мозговые нервы иннервируют  в основном структуры головы  и шеи, кроме блуждающего нерва, который иннервирует внутренние органы. Спинномозговые нервы иннервируют мускулатуру туловища и конечностей. Одни нервы несут информацию от рецепторов в ЦНС и называются чувствительными, или афферентными. Другие нервы передают сигналы из ЦНС ко всем органам и системам организма и называются двигательными, или эфферентными. Большинство периферических нервов – смешанные: они содержат как афферентные, так и эфферентные волокна.

Соматическая нервная система  обеспечивает тонус, позу тела, двигательные реакции и иннервацию кожи.

Вегетативная, или автономная нервная  система регулирует работу внутренних органов. С ней связаны поддержание  гомеостаза, обмен веществ, рост и  развитие организма, нейроэндокринные регуляции и трофическая иннервация скелетных мышц, кожи и самой нервной системы. Вегетативная нервная система подразделяется на симпатический и парасимпатический отделы.

 Как соматическая нервная  система, так и вегетативная  имеют центральный и периферический  отделы. Центральный отдел расположен в спинном и головном мозге и представлен ядрами, а периферический отдел расположен вне ЦНС и представлен нервами.

^ Развитие нервной  системы. Нервная система развивается из эктодермы – наружного зародышевого листка. В конце второй недели от момента оплодотворения появляется нервная пластинка, которая превращается в нервный желобок. В течение третьей недели края желобка смыкаются, и образуется нервная трубка, по сторонам которой формируется ганглиозная пластинка. В дальнейшем из ганглиозной пластинки развиваются чувствительные узлы черепных и спинномозговых нервов, периферические узлы вегетативной нервной системы и секреторные (хромаффинные) клетки мозгового вещества надпочечников. В конце третьей недели эмбрионального развития происходит закладка головного мозга. Головной (краниальный) отдел нервной трубки расширяется, образуя три мозговых пузыря: передний, средний и ромбовидный мозг. Эта стадия развития головного мозга называется стадией трех мозговых пузырей. В конце четвертой недели внутриутробной жизни из переднего мозга образуются конечный и промежуточный мозг, средний мозг остается без изменений, а из ромбовидного образуются задний и продолговатый мозг. Эта стадия развития головного мозга называется стадией пяти мозговых пузырей. В результате дальнейшей дифференцировки и роста задний мозг дает начало мозжечку и мосту. Конечный и промежуточный мозг постепенно приобретают свой «зрелый» вид. На полушариях появляются борозды, делящие поверхность сначала на доли, а затем и на извилины. Все основные борозды и извилины формируются у плода к моменту рождения. Изменения, происходящие в нервной системе у человека после рождения, связаны с миелинизацией и ростом отдельных ее структур. Каудальная (хвостовая) часть нервной трубки преобразуется в спинной мозг.

Нейроглия. Глиальные клетки нервной ткани (нейроглия) окружают нейроны и выполняют опорную, разграничительную, защитную и трофическую функции. Количество глиальных клеток больше количества нейронов примерно в 10 раз.

 Различают 4 типа  глиальных клеток:

олигодендроциты образуют оболочки нервных волокон и называются шванновскими клетками;

астроциты образуют опорный аппарат  ЦНС и выполняют разграничительную  функцию;

эпендимоциты выстилают внутреннюю поверхность спинномозгового канала и желудочков мозга, а в эмбриональном периоде выполняют опорную и разграничительную функции;

микроглиоциты (микроглия) выполняют  защитную функцию – фагоцитоз.

Три первые группы клеток (олигодендроциты, астроциты и эпендимоциты) вместе носят название макроглия.

 

^ Строение и физиологические функции нейрона. Нейрон – это клетка, от сомы (тела) которой отходят несколько коротких отростков – дендритов с шипиками на концах и один длинный отросток – аксон, который ветвится, образуя коллатерали. Коллатерали и шипики необходимы для увеличения площади контакта одного нейрона с другими нейронами

 Нейрон имеет специализированную  плазматическую мембрану, проводящую  импульсы. В цитоплазме нейрона,  как и в любой эукариотической  клетке, имеется ядро и органеллы.  Особенность внутреннего строения  нейрона заключается в том, что в нейроплазме последнего, кроме обычных органелл, имеются особые структуры – нейрофибриллы. Цитоплазма нейрона содержит также пигментные вещества, от которых зависит окраска нейрона. Кроме того, нейрон имеет в себе большое количество митохондрий и изменяющуюся в объеме, в зависимости от функциональной активности, эндоплазматическую сеть.

 Сома и дендриты нейрона  не имеют миелиновой оболочки (миелиновая оболочка образована  жироподобным веществом белого  цвета), поэтому в массе мозга имеют серый цвет. Вещество, которое они образуют, называется серым веществом мозга. Аксоны, покрытые миелиновой оболочкой, образуют белое вещество мозга – это скопления проводящих путей. Миелиновая оболочка аксона не сплошная, через определенные интервалы она прерывается – эти места называются перехватами Ранвье. Участок сомы, от которого отходит аксон, называется аксонным холмиком. Аксонный холмик не имеет миелиновой оболочки.

 В зависимости от количества  отростков все нейроны делят  на

биполярные, которые имеют один аксон и один дендрит и располагаются в сетчатке глаза и в звуковоспринимающем аппарате внутреннего уха;

полиполярные – имеют один аксон  и много дендритов, располагаются  в мозге;

ложноуниполярные – от сомы отходит  один отросток, который затем на некотором расстоянии делится на два: аксон и относительно длинный дендрит; располагаются в периферических ганглиях;

униполярные – имеют один отросток, присутствуют в организме человека только в пренатальном периоде.

В зависимости от формы сомы нейроны делят на

пирамидные – сома имеет вид  пирамиды;

звездчатые – сома имеет вид  звезды;

веретенообразные – сома имеет  вид веретена.

 Основная функция нейронов – прием, преобразование и передача информации, которая закодирована в виде распространяющихся по отросткам нейрона электрических потенциалов – потенциалов действия (ПД). Нейрон имеет электровозбудимую мембрану, заряженную отрицательно по отношению к окружающей внеклеточной жидкости. Заряд мембраны – мембранный потенциал, или потенциал покоя (ПП), - неодинаков у разных нейронов и зависит от ряда факторов. Заряд мембраны создается за счет разной концентрации ионов натрия, калия, хлора внутри и снаружи клетки. При возбуждении нейрон генерирует ПД, или нервный импульс. При этом происходит деполяризация мембраны, а в дендритах и соме возникают токи, направленные к аксонному холмику. В области аксонного холмика генерируется нервный импульс, который распространяется по аксону. Если аксон покрыт миелиновой оболочкой, то ПД вызывает возбуждение только на перехватах Ранвье, если аксон не покрыт оболочкой, то ПД вызывает возбуждение в каждой соседней точке волокна. Скорость распространения ПД зависит от

 

 диаметра аксона – чем  толще аксон, тем выше скорость  распространения;

наличия миелинизированной оболочки;

 величины ПП - чем выше ПП, тем выше скорость распространения;

 величины ПД – чем выше  ПД, тем выше скорость распространения.

 

 Нейрон работает как преобразователь  сигналов: он суммирует множество  приходящих стимулов и на этой  основе формирует свой ответ.  Нейрон генерирует не одиночный импульс, а серию из нескольких импульсов, которые идут с определенной частотой. Такое частотное преобразование – один из основных способов кодирования информации в нервной системе.

 В функциональном отношении все нейроны делятся на

афферентные (чувствительные), несущие  информацию из внешней и внутренней среды в ЦНС;

эфферентные (двигательные), несущие  информационный ответ из ЦНС к  органам;

ассоциативные (вставочные) – нейроны, которые связывают афферентные  и эфферентные клетки между собой.

 Для передачи и переработки  информации нейроны взаимодействуют  друг с другом и с клетками  исполнительных органов с помощью  особых контактов – синапсов. В синапсе различают пресинаптическую  мембрану, синаптическую щель и  постсинаптическую мембрану. По характеру влияния на клетку синапсы делятся на возбуждающие и тормозные, а по способу передачи сигналов - электрические и химические. У человека присутствуют только химические синапсы. Вещества, которые передают сигналы через синаптический контакт, называются медиаторами. К ним относятся ацетилхолин, адреналин, серотонин, гистамин, норадреналин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Медиаторы проходят через пресинаптическую мембрану, связываются с рецепторами постсинаптической мембраны, тем самым, изменяя ее мембранный потенциал (потенциал покоя – ПП). Таким образом, в синапсах химический сигнал превращается в электрический.

 Синаптические контакты могут  быть: аксосоматическими, аксодендритическими,  аксо-аксональными и дендро-дендритическими.  Синапсы между окончанием аксона и мышцей называются нервно-мышечными, или концевыми пластинками.

 Образование новых синапсов  лежит в основе свойства нервной  системы – пластичности. От этого  свойства зависит развитие мозга  ребенка, процессы научения и  памяти.

 Аксоны нейронов, покрытые оболочками, называют нервными волокнами. Оболочки бывают двух типов: миелиновые и шванновские. Различают мякотные (миелинизированные), которые имеют обе оболочки, и безмякотные (немиелинизированные) волокна, имеющие только шванновскую оболочку. К миелинизированным волокнам относят волокна соматической нервной системы и некоторые волокна вегетативной нервной системы. Безмякотные волокна образуют в основном волокна вегетативной нервной системы. Основные свойства нервных волокон заключаются в следующем:

связь с телом клетки;

высокая возбудимость и лабильность;

высокий уровень обмена веществ;

относительная неутомляемость;

большая скорость проведения возбуждения;

двустороннее проведение возбуждения;

изолированное проведение возбуждения.

 Скорость проведения возбуждения в миелинизированных волокнах выше, чем в безмякотных.

Функции нервной ткани.

Раздражимость – свойство нервных клеток переходить из состояния покоя в состояние активности под влиянием факторов (раздражителей) внешней и внутренней среды. Раздражитель поступает или из других нейронов, или из рецепторов – клеток, воспринимающих физические, физико-химичесие и химические сигналы из внешней и внутренней среды.

Возбудимость – свойство нервных  клеток быстро ответить на действие раздражителя возбуждением – возникновением потенциала действия.

Проведение возбуждения – распространение  ПД за счет биоэлектрических токов, возникающих  между возбужденным участком и покоящимся участком волокна.

Торможение – нервный процесс, вызванный возбуждением и проявляющийся в подавлении другого возбуждения.

^ Возрастные особенности  нейронов и нервных волокон.  В процессе онтогенеза изменяется структура нейрона. В пренатальном периоде нейрон имеет один или два неветвящихся отростка, большое ядро и мало цитоплазмы. Сначала созревают крупные нейроны (на 3-4 месяце внутриутробного развития), затем мелкие (в первые месяцы после рождения).

 Миелинизация нервных волокон  начинается на пятом месяце  внутриутробной жизни и идет  по следующему сценарию

Двигательные корешки миелинизируются с 5-го месяца пренатального периода по 1-ый месяц постнатального периода;