Нервова система

Структурним і функціональним елементом нервової системи є нейрон (див. Нервова тканина), має дендрити, тіло і аксон. Нервова система хребетних тварин і людини поділяється на центральну нервову систему, що включає головний мозок (див.) і спинний мозок (див.), і периферичну, в яку входять нервові волокна і вузли (див. Нерви), які лежать поза центральної нервової системи. По деяким особливостям будови і функції нервову систему поділяють також на соматичну і вегетативну нервову систему (див.), остання в свою чергу поділяється на симпатичну і парасимпатичну.
Одним з основних фізіологічних процесів, службовців для здійснення всіх функцій нервової системи, є розповсюджується збудження (див.). Виникаючи в тілі нейрона, збудження поширюється по аксону до наступного нейрона або до ефекторній клітини (секреторної, м'язової). Перехід збудження з аксона одного нейрона на інший або на ефектор здійснюється за допомогою синапсів (див.).
Нервова система функціонує за принципом рефлексу (див.). Структурною основою його є рефлекторна дуга, що включає рецептори, аферентні волокна, центральна нервова система, еферентні волокна, ефектор.
При здійсненні функції регулювання діяльності нейронів велику роль відіграє другий важливий фізіологічний процес - гальмування (див.).
Аферентні і еферентні волокна, складові нервові стовбури і відносяться до периферичної нервової системи, являються аксонами нейронів, розташованих в різних відділах центральної нервової системи.
В залежності від товщини та швидкості проведення збудження всі нервові волокна поділяють на три великі групи (А, В, С). Волокна групи А є товстими миелиновыми волокнами (діаметр 12 - 22 мк) і проводять збудження з найбільшою швидкістю (до 160 м/сек).
До цієї групи належать як еферентні рухові волокна, що беруть початок від мотонейронів спинного мозку і прямують до скелетних м'язів, так і аферентні волокна, що проводять збудження від тактильних, температурних і больових рецепторів. Нервові волокна типу В - тонкі мієлінові волокна (діаметр 1-3 мк), що мають низьку швидкість проведення збудження (3-14 м/с), є преганглионарными волокнами вегетативної нервової системи. Тонкі безмиелиновые нервові волокна групи, мають діаметр близько 0,5 мк і малу швидкість проведення збудження (2 - 6 м/сек), складають постгангліонарні волокна симпатичної нервової системи, а також аферентні волокна від деяких больових, Холодових, теплових рецепторів і рецепторів тиску.
Для всіх груп нервових волокон існують загальні закономірності проведення збудження. Нормальне проведення збудження по нервовому волокну можливо тільки при його анатомічної і фізіологічної цілісності, забезпечує збереження механізмів проведення збудження. Усі нервові волокна в нервовому стовбурі проводять збудження ізольовано один від одного. Вони мають здатність проводити збудження в будь-якому напрямку, однак в організмі завдяки односторонньої провідності синапсів збудження завжди поширюється в одному напрямку: від дендритів або тіла нейрона по аксону до еффектору або до іншого нейрона. Структурні і фізіологічні особливості нервового волокна дозволяють йому проводити імпульси збудження з великою частотою (до 1000 Гц), в силу чого нервове волокно є практично неутомляемым.
Функції центральної нервової системи (головного та спинного мозку) визначаються характером морфологічних зв'язків між нейронами і їх функціональними зв'язками. Представляється можливим виділити кілька загальних принципів роботи центральної нервової системи.
Вступ численних збуджень від нейронів різних відділів або від різних рецепторів до одного нейрона центральної нервової системи позначається як принцип конвергенції. Найбільш вивченою і широко представленої в центральній нервовій системі є «мультісенсорная» конвергенція, яка характеризується зустріччю і взаємодією на нейроні двох або більше аферентних збуджень (зорових, слухових, тактильних, температурних). Особливо виразно мультісенсорная конвергенція проявляється в ретикулярної формації (див.), на нейронах якої конвергируют і взаємодіють збудження, що виникають при соматичних, вісцеральних, слухових, зорових, вестибулярних, кортикальних і мозочкових подразненнях. Мультісенсорная конвергенція має місце також у «неспецифічних» ядрах таламуса, серединному центрі, хвостатому ядрі, гіпокампі та деяких інших структурах центральної нервової системи.
В корі великих півкуль поряд з численними ефектами мультисенсорної конвергенції встановлені багато інші види конвергенції: «сенсорно-біологічна» конвергенція, «мультибиологическая» конвергенція, «афферентно-еферентна» конвергенція.
Центральній нервовій системі притаманний ряд властивостей, що відображають особливості поширення збудження і взаємозв'язку між нейронами: принцип іррадіації, принцип мультиплікації (множення), принцип пролонгації (подовження часу дії).
Скупчення нейронів на різних рівнях центральної нервової системи чітко виділені морфологічно і об'єднані функціонально, називають ядрами. Сукупності нейронів або нервових ядер, необхідних для здійснення тієї чи іншої специфічної функції організму, називаються центрами нервової системи. На рівні поперекового відділу спинного мозку розташовані рефлекторні центри дефекації, сечовипускання, ерекції, еякуляції, а також центри, що регулюють тонус скелетної мускулатури нижніх кінцівок. На рівні шийних відділів спинного мозку міститься центр, що регулює роботу м'язів зіниці і очного яблука, а також деякі центри вегетативної нервової системи, що регулюють діяльність серця і просвіт бронхів.
У довгастому мозку виділяють такі життєво важливі центри, як центр дихання, судиноруховий центр. Там же знаходяться центри смоктання, жування, ковтання, слиновиділення та ін.
На рівні середнього мозку розташовані центри рефлекторної регуляції тонусу скелетної мускулатури. Різноманіття тонічних рефлексів, здійснюваних ними, можна розділити на статичні, що визначають положення тіла в просторі, і стато-кінетичні, спрямовані на збереження рівноваги при переміщенні тіла.


У структурах, що відносяться до проміжного мозку, таких, як гіпоталамус (див.), таламус і лімбічна система (див. Підкіркові функції), знаходяться центри, що здійснюють і регулюють більш загальні, інтегративні функції організму: стан голоду, насичення, спраги, підтримання сталості температури, деякі інстинкти, а також примітивні рухові акти.
Вищим регулятором всіх функцій організму, що встановлює тонкі адекватні взаємовідносини організму з навколишнім середовищем, є кора великих півкуль. Різні області кори мозку, де представлені різні види соматичної і вісцеральної чутливості, є кінцевою ланкою аналізаторних систем (див. Аналізатори). У задній центральній звивині кори великих півкуль представлені поверхнева і м'язово-суглобова чутливість. Локалізація тактильного роздратування, визначення положення різних частин тіла в просторі є функцією даної області кори. У верхній скроневій звивині уздовж краю задньої третини латеральної борозни розташована слухова область. Поруч з нею - вестибулярна область. Зорові подразники сприймаються відповідною зоною, займає медіальну поверхню потиличної частки кори великих півкуль. Передня центральна звивина є зоною виходу моторного збудження на периферію до м'язів різних частин тіла. В межах її можна виділити групи нейронів, порушення яких призводить до скорочення певних груп м'язів.
Руйнування областей кори, що є місцем представництва різних функцій, призводить до їх порушення. На цій підставі говорять про локалізації тієї чи іншої функції в корі великих півкуль, вважаючи окремі зони кори головного мозку вищими центрами цих функцій.
Численні роботи школи І. П. Павлова з вивчення умовних рефлексів, а також сучасні тонкі електрофізіологічні дослідження функцій кори великих півкуль головного мозку показали, що немає чітких меж областей локалізації тих чи інших функцій. В залежності від ситуації і характеру формованої поведінкової реакції організму регулювання тієї чи іншої функції можуть здійснювати нейрони, що лежать в різних зонах кори великих півкуль. Функція завжди локалізується динамічно в залежності від складності та характеру реакцій усього організму. Цілісний характер поведінкових актів організму досягається завдяки об'єднанню «центру та периферії». Воно здійснюється на основі формування функціональних систем, що представляють сукупність центральних і периферичних утворень, об'єднаних в даний момент для отримання кінцевого, біологічно корисного пристосувального ефекту організму.