АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Читайте также:
  1. B) социально-стратификационная структура
  2. B. Основные принципы исследования истории этических учений
  3. c) Определение массы тела по зависимости момента инерции системы, совершающей крутильные колебания от квадрата расстояния тела до оси вращения
  4. F. Метод, основанный на использовании свойства монотонности показательной функции .
  5. HI. Лакан: структура детерминации
  6. I. Значение и задачи учета. Основные документы от реализации продукции, работ, услуг.
  7. I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (ТЕРМИНЫ) ЭКОЛОГИИ. ЕЕ СИСТЕМНОСТЬ
  8. I. Основные сведения
  9. I. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И ПРЕОДОЛЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИЙ
  10. I. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  11. I. Основные термины и предпосылки
  12. I. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Вся информация, которую полу­чают и анализируют нервные клет­ки, заключена в нервных импульсах, которые направляются к нервным центрам, расположенным в спинном и головном мозге, или на периферию— к рабочим органам (мышцам, железам, внутренним органам и дру­гим структурам человеческого орга­низма). О том, что нервные сигналы передаются по нервным клеткам в виде нервных импульсов, было известно давно. Однако природа их возникновения и распространения была выяснена только в последние 40 лет.

Нервные импульсы. У нервных клеток цитолемма (внешняя клеточ­ная мембрана) в покое имеет раз­личный электрический заряд (потен­циал) на наружной и внутренней поверхностях. При этом внутренняя поверхность цитолеммы нервных кле­ток заряжена отрицательно, а на­ружная— положительно. В покоя­щемся нейроне разность потенциа­лов между двумя поверхностями мембраны называют мембранным потенциалом или потенциалом покоя. Величина его — 70 мВ.

Мембранный потенциал возни­кает вследствие различного ионного состава тканевой жидкости и цито­плазмы нейрона. Особо важное зна­чение имеют ионы Nа+, К+, Сl-. Снаружи, со стороны межклеточной жидкости, больше положительно за­ряженных ионов, а с внутренней стороны, в цитоплазме нейрона, больше отрицательных ионов. Кроме того, в цитоплазме много отрица­тельно заряженных крупных органи­ческих молекул, которые не могут проникать через мембрану из-за сво­их размеров. Сохранение разной ионной концентрации в растворах, разделенных мембраной, возможно благодаря ее избирательной про­ницаемости.

Показано, что в состоянии покоя мембрана нервных клеток наиболее проницаема для ионов К+ и очень мало проницаема для ионов Nа+. В силу разности концентраций ионы К+ выходят на наружную поверх­ность клеточной мембраны, вынося положительный заряд.

Таким образом, мембранный по­тенциал зависит от разной концент­рации ионов снаружи и внутри клет­ки, а разная концентрация ионов

может поддерживаться за счет изби­рательной проницаемости клеточной мембраны и механизмами транспорта ионов.

Если возбудимую клетку (ней­рон) подвергнуть действию доста­точно сильного раздражителя (меха­нического, химического, электриче­ского и т.д.), то в ответ на него ионы Nа+ сначала медленно, а затем лавинообразно устремляются внутрь клетки, неся с собой поло­жительный заряд. Происходит пере­зарядка мембраны: ее внутренняя поверхность приобретает положи­тельный заряд, а наружная — отри цательный. При перезарядке мем­браны возникает потенциал дей­ствия — нервный импульс.

Повышение проницаемости мем­браны для ионов Nа+ длится очень недолго, поэтому и длительность по­тенциала действия измеряется ты­сячными долями секунды (миллисе­кундами). Потенциал действия, воз­никая в возбужденном участке мем­браны (он электроотрицателен по отношению к участку, находящемуся в невозбужденном состоянии), ста­новится раздражителем для соседне­го участка. Такой механизм обес­печивает продольное распростране­ние нервных импульсов (потенциа­лов действия).

Таким образом, в нервной систе­ме информация передается в виде серии распространяющихся потен­циалов действия — нервных импуль­сов. Образование нервной клеткой потенциала действия в ответ на раздражение называют возбужде­нием.

Проведение возбуждения в нерв­ной системе. Нервные волокна обла­дают способностью проводить воз­буждение (нервный импульс) в двух направлениях. По одним нервным волокнам импульсы идут в центро­стремительном направлении (к моз-

гу), а по другим — в центробежном (от мозга к рабочим органам). Скорость проведения нервного им­пульса зависит от диаметра волокна. Чем оно толще, тем быстрее рас­пространяется импульс. Наибольшей скоростью проведения (до 120 м/с) отличаются мякотные (миелиновые) нервные волокна. Безмякотные (без-миелиновые) нервные волокна про­водят импульсы медленно (1 — 2 м/с). В мякотных нервных волок­нах возбуждение может возникать только в тех участках волокна, где отсутствует мякотная оболочка (в области узловых перехватов нерв­ного волокна — перехватов Ранвье). Поэтому у мякотных волокон воз­буждение распространяется скачка­ми от одного перехвата к другому, продвигаясь вдоль волокна гораздо быстрее, чем у тонких безмякотных волокон.

Совокупность нервных волокон образует нерв. В нервах импульсы проводятся по отдельным нервным волокнам изолированно: в одних —в центростремительном направлении (к спинному и головному мозгу) в других — центробежном направ­лении (из мозга на периферию).

Синаптические соединения нерв­ных клеток могут быть возбуждаю­щими и тормозными. В возбуждаю­щем синапсе медиатор быстро пе­редает возбуждение другому нейро­ну. В тормозном синапсе действие медиатора направлено на задержку передачи нервного импульса от пре-синаптической мембраны окончания аксона на постсинаптическую мемб­рану следующей нервной клетки. Процессы возбуждения и торможе­ния имеются и в нервных центрах, в которых передача нервных импуль­сов через синапсы происходит быстро или, наоборот, замедленно, тормо­зится.

Торможение — это нервный про­цесс, приводящий к угнетению воз­буждения. При торможении медиа­тор пресинаптических окончаний подавляет способность клетки гене­рировать возбуждение.


РЕФЛЕКС. РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение рецепто­ров, осуществляемая c участием центральной нервной системы. Путь, по которому проходит нервный им­пульс от раздражаемого рецептора до органа, отвечающего на это раз­дражение, называют рефлекторной дугой. Анатомически рефлекторная дуга представляет собой цепь нерв­ных клеток, обеспечивающую прове­дение нервных импульсов от ре­цептора чувствительного нейрона до эффекторного окончания в рабочем органе.

Рефлекторная дуга (рис. 44) на­чинается рецептором. Каждый ре­цептор воспринимает определенные
раздражения (механические, световые. звуковые, химические, температурные и т.д.) и преобразует их в нервные импульсы. От рецептора нервные импульсы по пути, который образован дендритом, телом и аксо ном чувствительного некрона, пере­даются на вставочные нейроны цен тральной нервной системы. Здесь
информация обрабатывается и передаётся на двигательные нейроны, которые проводят нервные импульсы рабочим органам. Аксоны эффе­рентных (двигательных или секре­торных) нейронов, расположенных в вентральной нервной системе, образуют двигательныи или секреторный по которому нервные импульсы

идут к мышцам или к железам и вызывают движение или секрецию. Таким образом, рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев:
1) рецептор, воспринимающий внешнее (или внутренее) воздействие и в ответ на него образующий нервный импульс;2) чувствительный путь, образованный чувствительным нейроном, по которому нервный импульс достигает нервных центров в центральной нервной системе; 3) вставочные ней­роны, по которым нервный импульс направляется к эфферентным нейро­нам (двигательным или секретор­ным); 4) эфферентный нейрон, по которому нервный импульс прово­дится к рабочему органу; 5) нервное окончание — эффектор, передающий нервный импульс клеткам (волок­нам) рабочего органа (мышце, же­лезе).

Рефлекторные дуги, в которых контактируют между собой два ней­рона— чувствительный и двигатель­ный, а возбуждение проходит через один синапс, называют простейши­ми, моносинаптическими. Рефлек­торные дуги, имеющие два и более синаптических переключений, яв­ляются полисинаптическими.

Однако рефлекторный акт не заканчивается ответной реакцией ор­ганизма на раздражение. Во время ответной реакции возбуждаются ре цепторы рабочего органа и от них в центральную нервную систему посту­пает информация о достигнутом ре-

 


зультате. Каждый орган сообщает о своем состоянии (сокращении мыш­цы, выделении секрета) нервным центрам, которые вносят поправки в действия нервной системы и рабо­чих органов. Таким образом, реф­лекс осуществляется не просто по рефлекторной дуге, а по рефлектор­ному кольцу (кругу).

Рефлекс обеспечивает тонкое, точное и совершенное уравновеши­вание взаимоотношения организма с окружающей средой, а также контроль и регуляцию функций внут­ри организма. В этом его биологи­ческое значение.

Вся нервная деятельность скла­дывается из рефлексов различной степени сложности. Некоторые реф­лексы очень простые. Например, от­дергивание руки в ответ на укол или ожог кожи, чихание при попадании раздражающих веществ в носовую полость. Здесь ответная реакция сво­дится к простому двигательному ак­ту, осуществляемому без участия сознания. Многие другие функции организма человека выполняются при действии сложных рефлекторных дуг, в образовании которых участ­вуют многие нейроны, в том числе и нейроны головного мозга.

Для осуществления любого реф­лекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Наруше­ние хотя бы одного из них ведет к исчезновению рефлекса.

Нервный импульс в разных отде­лах рефлекторной дуги проходит с неодинаковой скоростью. Медленнее он проходит в структурах централь­ной нервной системы, где происходит передача импульсов с одного нейро­на на другой. Медленное проведение

нервного импульса через синапс получило название синаптической задержки. Следует также напомнить, что синапс передает нервный им­пульс только в одном направлении — от пресинаптической мембраны к постсинаптической, от нерва к рабо­чему органу. Такое свойство синапса называют односторонней проводи­мостью нервного импульса.

Задержка или даже полное пре­кращение проведения нервного им­пульса может произойти в связи с утомляемостью нервных центров. В то же время нервные волокна почти не утомляются.

В центральной нервной системе наряду с процессами возбуждения происходят процессы торможения рефлекса. Процесс торможения свя­зан с работой тормозных нейронов и тормозных медиаторов. Торможе­ние ограничивает возбуждение ней­ронов.

Согласованная рефлекторная деятельность обусловлена взаимо­действием в центральной нервной системе процессов возбуждения и торможения. Возбуждение обеспечи­вает реакцию организма в ответ на раздражения. Торможение ограничи­вает или уменьшает возбуждение нейронов. Взаимодействием процес­сов возбуждения и торможения объясняются механизмы координа­ции движений. Так, при сокращении группы мышц-сгибателей одновре­менно происходит расслабление мышц-разгибателей. Следовательно, упри возбуждении группы нейронов, иннервирующих мышцы-сгибатели, возникает торможение в нервных клетках, иннервирующих другие мышцы-разгибатели.

 


1 | 2 | 3 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)