Odată cu complexitatea evolutivă a organismelor pluricelulare și specializarea funcțională a celulelor, a apărut nevoia de reglare și coordonare a proceselor de viață la nivel supracelular, tisular, organ, sistemic și organism. Aceste noi mecanisme și sisteme de reglare au trebuit să apară împreună cu conservarea și complexitatea mecanismelor de reglare a funcțiilor celulelor individuale folosind molecule de semnalizare. Adaptarea organismelor multicelulare la schimbările din mediul lor ar putea fi realizată cu condiția ca noile mecanisme de reglementare să poată oferi răspunsuri rapide, adecvate și direcționate. Aceste mecanisme trebuie să fie capabile să-și amintească și să recupereze din aparatul de memorie informații despre influențele anterioare asupra corpului și, de asemenea, să aibă alte proprietăți care asigură o activitate adaptativă eficientă a corpului. Au devenit mecanismele sistemului nervos care au apărut în organisme complexe, foarte organizate.
Sistem nervos este un ansamblu de structuri speciale care unește și coordonează activitățile tuturor organelor și sistemelor corpului în interacțiune constantă cu mediul extern.
Sistemul nervos central include creierul și măduva spinării. Creierul este împărțit în creier posterior (și pont), formațiune reticulară, nuclei subcorticali, . Corpurile formează substanța cenușie a sistemului nervos central, iar procesele lor (axonii și dendritele) formează substanța albă.
Caracteristicile generale ale sistemului nervos
Una dintre funcțiile sistemului nervos este percepţie diverse semnale (stimulante) ale mediului extern si intern al organismului. Să ne amintim că orice celulă poate percepe diverse semnale din mediul lor cu ajutorul receptorilor celulari specializați. Cu toate acestea, ei nu sunt adaptați să perceapă o serie de semnale vitale și nu pot transmite instantaneu informații altor celule, care funcționează ca regulatori ai reacțiilor adecvate holistice ale organismului la acțiunea stimulilor.
Impactul stimulilor este perceput de receptorii senzoriali specializați. Exemple de astfel de stimuli pot fi cuante de lumină, sunete, căldură, frig, influențe mecanice (gravitație, modificări de presiune, vibrații, accelerare, compresie, întindere), precum și semnale de natură complexă (culoare, sunete complexe, cuvinte).
Pentru a evalua semnificația biologică a semnalelor percepute și a organiza un răspuns adecvat la acestea în receptorii sistemului nervos, acestea sunt convertite - codificareîntr-o formă universală de semnale înțeles de sistemul nervos - în impulsuri nervoase, efectuarea (transferata) care de-a lungul fibrelor nervoase şi căilor către centrii nervoşi sunt necesare pentru lor analiză.
Semnalele și rezultatele analizei lor sunt folosite de sistemul nervos pentru organizarea răspunsurilor la schimbările din mediul extern sau intern, regulamentȘi coordonare funcțiile celulelor și structurile supracelulare ale corpului. Astfel de răspunsuri sunt efectuate de organele efectoare. Cele mai frecvente răspunsuri la impact sunt reacțiile motorii (motorii) ale mușchilor scheletici sau netezi, modificări ale secreției de celule epiteliale (exocrine, endocrine), inițiate de sistemul nervos. Participarea directă la modelarea răspunsurilor la schimbările din mediu, sistem nervosîndeplinește funcții reglarea homeostaziei, dispoziţie interacțiune funcțională organe și țesuturi și lor integrareîntr-un singur organism integral.
Datorită sistemului nervos, interacțiunea adecvată a corpului cu mediul se realizează nu numai prin organizarea răspunsurilor de către sistemele efectoare, ci și prin propriile reacții mentale - emoții, motivație, conștiință, gândire, memorie, cognitive și creative superioare. proceselor.
Sistemul nervos este împărțit în central (creier și măduva spinării) și periferic - celule și fibre nervoase în afara cavității craniului și a canalului spinal. Creierul uman conține peste 100 de miliarde celule nervoase(neuroni).În sistemul nervos central se formează grupuri de celule nervoase care îndeplinesc sau controlează aceleași funcții centrii nervosi. Structurile creierului, reprezentate de corpurile neuronilor, formează substanța cenușie a sistemului nervos central, iar procesele acestor celule, unindu-se în căi, formează substanța albă. În plus, partea structurală a sistemului nervos central sunt celule gliale care se formează neuroglia. Celulele gliale sunt de aproximativ 10 ori mai numeroase decât neuronii, iar aceste celule alcătuiesc cea mai mare parte a masei sistemului nervos central.
Sistemul nervos, în funcție de caracteristicile funcțiilor și structurii sale, este împărțit în somatic și autonom (vegetativ). Somaticul include structurile sistemului nervos, care asigură percepția semnalelor senzoriale în principal din mediul extern prin organele senzoriale și controlează funcționarea mușchilor striați (scheletici). Sistemul nervos autonom (autonom) include structuri care asigură percepția semnalelor în primul rând din mediul intern al corpului, reglează funcționarea inimii și alte organe interne, mușchii netezi, exocrine și părți ale glandelor endocrine.
În sistemul nervos central, se obișnuiește să se distingă structurile situate la diferite niveluri, care se caracterizează prin funcții și roluri specifice în reglarea proceselor vieții. Printre acestea se numără ganglionii bazali, structurile trunchiului cerebral, măduva spinării și sistemul nervos periferic.
Structura sistemului nervos
Sistemul nervos este împărțit în central și periferic. Sistemul nervos central (SNC) include creierul și măduva spinării, iar sistemul nervos periferic include nervii care se extind de la sistemul nervos central la diferite organe.
Orez. 1. Structura sistemului nervos
Orez. 2. Diviziunea funcțională a sistemului nervos
Semnificația sistemului nervos:
- unește organele și sistemele corpului într-un singur întreg;
- reglează funcționarea tuturor organelor și sistemelor corpului;
- comunică organismul cu mediul extern și îl adaptează la condițiile de mediu;
- se ridică la baza materiala activitate mentală: vorbire, gândire, comportament social.
Structura sistemului nervos
Unitatea structurală și fiziologică a sistemului nervos este - (Fig. 3). Este format dintr-un corp (soma), procese (dendrite) și un axon. Dendritele sunt foarte ramificate și formează multe sinapse cu alte celule, ceea ce determină rolul lor principal în percepția neuronului asupra informațiilor. Axonul pornește din corpul celular cu un deal axon, care este un generator al unui impuls nervos, care este apoi transportat de-a lungul axonului către alte celule. Membrana axonală din regiunea sinapsei conține receptori specifici care pot răspunde la diverși mediatori sau neuromodulatori. Prin urmare, procesul de eliberare a transmițătorului de către terminațiile presinaptice poate fi influențat de alți neuroni. Membrana terminală mai conține număr mare canale de calciu prin care ionii de calciu intră în terminal atunci când este excitat și activează eliberarea mediatorului.
Orez. 3. Diagrama unui neuron (după I.F. Ivanov): a - structura unui neuron: 7 - corp (pericarion); 2 - miez; 3 - dendrite; 4,6 - neurite; 5,8 - teaca de mielina; 7- colateral; 9 - interceptarea nodului; 10 — nucleul lemocitelor; 11 - terminații nervoase; b — tipuri de celule nervoase: I — unipolare; II - multipolar; III - bipolar; 1 - nevrita; 2 -dendrită
De obicei, în neuroni, potențialul de acțiune are loc în regiunea membranei dealului axon, a cărei excitabilitate este de 2 ori mai mare decât excitabilitatea altor zone. De aici excitația se răspândește de-a lungul axonului și a corpului celular.
Axonii, pe lângă funcția lor de a conduce excitația, servesc ca canale pentru transportul diferitelor substanțe. Proteinele și mediatorii sintetizați în corpul celular, organele și alte substanțe se pot deplasa de-a lungul axonului până la capătul acestuia. Această mișcare a substanțelor se numește transportul axonilor. Există două tipuri de ea: transport axonal rapid și lent.
Fiecare neuron din sistemul nervos central îndeplinește trei roluri fiziologice: primește impulsuri nervoase de la receptori sau de la alți neuroni; generează propriile impulsuri; conduce excitația către un alt neuron sau organ.
După semnificația lor funcțională, neuronii sunt împărțiți în trei grupe: sensibili (senzoriali, receptori); intercalar (asociativ); motor (efector, motor).
Pe lângă neuroni, sistemul nervos central conține celule gliale, ocupând jumătate din volumul creierului. Axonii periferici sunt, de asemenea, înconjurați de o teacă de celule gliale numite lemocite (celule Schwann). Neuronii și celulele gliale sunt separate prin despicaturi intercelulare, care comunică între ele și formează un spațiu intercelular plin de lichid între neuroni și glia. Prin aceste spații are loc schimbul de substanțe între celulele nervoase și cele gliale.
Celulele neurogliale îndeplinesc numeroase funcții: rol de susținere, de protecție și trofice pentru neuroni; menține o anumită concentrație de ioni de calciu și potasiu în spațiul intercelular; distrug neurotransmițătorii și alte substanțe biologic active.
Funcțiile sistemului nervos central
Sistemul nervos central îndeplinește mai multe funcții.
Integrativ: Organismul animalelor și al oamenilor este un sistem complex, foarte organizat, format din celule, țesuturi, organe și sistemele lor interconectate funcțional. Această relație, unificarea diferitelor componente ale corpului într-un singur întreg (integrare), funcționarea lor coordonată este asigurată de sistemul nervos central.
Coordonare: funcțiile diferitelor organe și sisteme ale corpului trebuie să se desfășoare în armonie, deoarece numai cu această metodă de viață este posibilă menținerea constantă a mediului intern, precum și adaptarea cu succes la condițiile de mediu în schimbare. Sistemul nervos central coordonează activitățile elementelor care alcătuiesc corpul.
Reglementare: Sistemul nervos central reglează toate procesele care au loc în organism, prin urmare, cu participarea sa, au loc cele mai adecvate schimbări în activitatea diferitelor organe, menite să asigure una sau alta dintre activitățile sale.
Trofic: sistemul nervos central reglează trofismul, intensitatea procesele metaboliceîn țesuturile organismului, care stă la baza formării reacțiilor adecvate schimbărilor care apar în mediul intern și extern.
Adaptiv: Sistemul nervos central comunică organismul cu mediul extern prin analizarea și sintetizarea diverselor informații care provin din sistemelor senzoriale. Acest lucru face posibilă restructurarea activităților diferitelor organe și sisteme în conformitate cu schimbările din mediu. Funcționează ca un regulator al comportamentului necesar în condiții specifice de existență. Acest lucru asigură adaptarea adecvată la lumea înconjurătoare.
Formarea comportamentului nedirecțional: sistemul nervos central formează un anumit comportament al animalului în conformitate cu nevoia dominantă.
Reglarea reflexă a activității nervoase
Adaptarea proceselor vitale ale corpului, sistemelor sale, organelor, țesuturilor la condițiile de mediu în schimbare se numește reglare. Reglarea asigurată împreună de sistemele nervos și hormonal se numește reglare neurohormonală. Datorită sistemului nervos, organismul își desfășoară activitățile după principiul reflexului.
Principalul mecanism de activitate al sistemului nervos central este răspunsul organismului la acțiunile unui stimul, realizat cu participarea sistemului nervos central și care vizează obținerea unui rezultat util.
Reflex tradus din latină înseamnă „reflecție”. Termenul „reflex” a fost propus pentru prima dată de cercetătorul ceh I.G. Prokhaska, care a dezvoltat doctrina acțiunilor reflexive. Dezvoltarea ulterioară a teoriei reflexelor este asociată cu numele de I.M. Sechenov. El credea că tot ceea ce este inconștient și conștient are loc ca un reflex. Dar la acel moment nu existau metode de evaluare obiectivă a activității creierului care să confirme această presupunere. Ulterior, o metodă obiectivă de evaluare a activității creierului a fost dezvoltată de către academicianul I.P. Pavlov și a fost numită metoda reflexelor condiționate. Folosind această metodă, omul de știință a demonstrat că la baza activității nervoase superioare a animalelor și a oamenilor sunt reflexele condiționate, formate pe baza reflexelor necondiționate din cauza formării conexiunilor temporare. Academicianul P.K. Anokhin a arătat că toată diversitatea activităților animale și umane se desfășoară pe baza conceptului de sisteme funcționale.
Baza morfologică a reflexului este , format din mai multe structuri nervoase care asigură implementarea reflexului.
În formarea unui arc reflex sunt implicate trei tipuri de neuroni: receptor (sensibil), intermediar (intercalar), motor (efector) (Fig. 6.2). Ele sunt combinate în circuite neuronale.
Orez. 4. Schema de reglare bazată pe principiul reflex. Arc reflex: 1 - receptor; 2 - cale aferentă; 3 - centrul nervos; 4 - calea eferentă; 5 - organ de lucru (orice organ al corpului); MN - neuron motor; M - mușchi; CN - neuron de comandă; SN - neuron senzorial, ModN - neuron modulator
Dendrita neuronului receptor intră în contact cu receptorul, axonul acestuia merge la sistemul nervos central și interacționează cu interneuronul. De la interneuron, axonul merge la neuronul efector, iar axonul său merge la periferie la organul executiv. Așa se formează un arc reflex.
Neuronii receptori sunt localizați la periferie și în organele interne, iar neuronii intercalari și motori sunt localizați în sistemul nervos central.
Există cinci verigi în arcul reflex: receptor, cale aferentă (sau centripetă), centru nervos, cale eferentă (sau centrifugă) și organ de lucru (sau efector).
Un receptor este o formațiune specializată care percepe iritația. Receptorul este format din celule specializate foarte sensibile.
Legătura aferentă a arcului este un neuron receptor și conduce excitația de la receptor la centrul nervos.
Se formează centrul nervos un numar mare neuronii intercalari și motori.
Această legătură a arcului reflex constă dintr-un set de neuroni localizați în diferite părți ale sistemului nervos central. Centrul nervos primește impulsuri de la receptori de-a lungul căii aferente, analizează și sintetizează aceste informații, apoi transmite programul de acțiuni format de-a lungul fibrelor eferente către organul executiv periferic. Iar organul de lucru își desfășoară activitatea caracteristică (mușchii se contractă, glanda secretă secreții etc.).
O legătură specială de aferentare inversă percepe parametrii acțiunii efectuate de organul de lucru și transmite această informație centrului nervos. Centrul nervos este un acceptor al acțiunii verigii de aferente inversă și primește informații de la organul de lucru despre acțiunea finalizată.
Timpul de la începutul acțiunii stimulului asupra receptorului până la apariția răspunsului se numește timp reflex.
Toate reflexele la animale și la oameni sunt împărțite în necondiționate și condiționate.
Reflexe necondiționate - reacții congenitale, ereditare. Reflexele necondiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe deja formate în corp. Reflexele necondiționate sunt specifice speciei, adică. caracteristic tuturor animalelor din această specie. Ele sunt constante de-a lungul vieții și apar ca răspuns la stimularea adecvată a receptorilor. Reflexele necondiţionate se clasifică după semnificație biologică: nutrițional, defensiv, sexual, locomotoriu, de orientare. În funcție de localizarea receptorilor, aceste reflexe se împart în exteroceptive (temperatura, tactile, vizuale, auditive, gustative etc.), interoceptive (vasculare, cardiace, gastrice, intestinale etc.) și proprioceptive (mușchi, tendon etc.). .). Pe baza naturii răspunsului - motor, secretor etc. Pe baza locației centrilor nervoși prin care se efectuează reflexul - spinal, bulbar, mezencefalic.
Reflexe condiționate - reflexe dobândite de organism în timpul acesteia viata individuala. Reflexele condiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe nou formate pe baza arcurilor reflexe ale reflexelor necondiționate cu formarea unei conexiuni temporare între ele în cortexul cerebral.
Reflexele în organism sunt efectuate cu participarea glandelor endocrine și a hormonilor.
În centrul ideilor moderne despre activitatea reflexă a corpului se află conceptul unui rezultat adaptativ util, pentru a realiza orice reflex. Informațiile despre obținerea unui rezultat adaptativ util intră în sistemul nervos central prin link părere sub forma aferentatiei inverse, care este o componenta obligatorie a activitatii reflexe. Principiul aferentării inverse în activitatea reflexă a fost dezvoltat de P.K Anokhin și se bazează pe faptul că baza structurală a reflexului nu este un arc reflex, ci un inel reflex, care include următoarele legături: receptor, cale nervoasă aferentă, nerv. centru, calea nervului eferent, organ de lucru, aferentație inversă.
Când orice legătură a inelului reflex este dezactivată, reflexul dispare. Prin urmare, pentru ca reflexul să apară, este necesară integritatea tuturor legăturilor.
Proprietățile centrilor nervoși
Centrii nervoși au o serie de proprietăți funcționale caracteristice.
Excitația în centrii nervoși se răspândește unilateral de la receptor la efector, ceea ce este asociat cu capacitatea de a conduce excitația numai de la membrana presinaptică la cea postsinaptică.
Excitația în centrii nervoși se realizează mai lent decât de-a lungul unei fibre nervoase, ca urmare a încetinirii conducerii excitației prin sinapse.
O însumare a excitațiilor poate apărea în centrii nervoși.
Există două metode principale de însumare: temporală și spațială. La însumarea temporală mai multe impulsuri de excitație ajung la un neuron printr-o sinapsă, sunt însumate și generează un potențial de acțiune în el și însumarea spațială se manifestă atunci când impulsurile ajung la un neuron prin diferite sinapse.
În ele are loc o transformare a ritmului de excitație, adică. o scădere sau creștere a numărului de impulsuri de excitație care părăsesc centrul nervos în comparație cu numărul de impulsuri care ajung la acesta.
Centrii nervoși sunt foarte sensibili la lipsa de oxigen și la acțiunea diferitelor substanțe chimice.
Centrii nervoși, spre deosebire de fibrele nervoase, sunt capabili de oboseală rapidă. Oboseala sinaptică cu activarea prelungită a centrului se exprimă printr-o scădere a numărului de potențiale postsinaptice. Acest lucru se datorează consumului de mediator și acumulării de metaboliți care acidifică mediul.
Centrii nervoși sunt într-o stare de tonus constant, datorită aprovizionării continue de un anumit număr impulsuri de la receptori.
Centrii nervoși sunt caracterizați prin plasticitate - capacitatea de a-și crește funcționalitatea. Această proprietate se poate datora facilitării sinaptice - îmbunătățirea conducerii la sinapse după o scurtă stimulare a căilor aferente. Cu utilizarea frecventă a sinapselor, sinteza receptorilor și transmițătorilor este accelerată.
Odată cu excitația, în centrul nervos apar procese de inhibiție.
Activitatea de coordonare a sistemului nervos central și principiile acestuia
Unul dintre funcții importante Sistemul nervos central este o funcție de coordonare, numită și activitati de coordonare SNC. Este înțeles ca reglarea distribuției excitației și inhibiției în structurile neuronale, precum și interacțiunea dintre centrii nervoși care asigură implementarea eficientă a reacțiilor reflexe și voluntare.
Un exemplu de activitate de coordonare a sistemului nervos central poate fi relația reciprocă dintre centrii de respirație și de deglutiție, când în timpul deglutiției centrul de respirație este inhibat, epiglota închide intrarea în laringe și împiedică intrarea alimentelor sau lichidelor în căile respiratorii. tract. Funcția de coordonare a sistemului nervos central este esențial importantă pentru implementarea mișcărilor complexe efectuate cu participarea multor mușchi. Exemple de astfel de mișcări includ articularea vorbirii, actul de a înghiți și mișcările gimnastice care necesită contracția coordonată și relaxarea multor mușchi.
Principiile activităților de coordonare
- Reciprocitate - inhibarea reciprocă a grupurilor antagoniste de neuroni (neuroni motori flexori și extensori)
- Neuron final - activarea unui neuron eferent din diferite câmpuri receptive și competiția între diverse impulsuri aferente pentru un neuron motor dat
- Comutarea este procesul de transfer al activității de la un centru nervos la centrul nervos antagonist
- Inducție - schimbare de la excitare la inhibiție sau invers
- Feedback-ul este un mecanism care asigură nevoia de semnalizare de la receptori organele executive pentru implementarea cu succes a funcției
- O dominantă este un focar dominant persistent de excitație în sistemul nervos central, subordonând funcțiile altor centri nervoși.
Activitatea de coordonare a sistemului nervos central se bazează pe o serie de principii.
Principiul convergenței se realizează în lanțuri convergente de neuroni, în care axonii unui număr de alții converg sau converg asupra unuia dintre ei (de obicei cel eferent). Convergența asigură că același neuron primește semnale de la diferiți centri nervoși sau receptori de diferite modalități (diferite organe senzoriale). Pe baza convergenței, o varietate de stimuli pot provoca același tip de răspuns. De exemplu, reflexul de gardă (întoarcerea ochilor și a capului - vigilență) poate fi cauzat de lumină, sunet și influența tactilă.
Principiul unei căi finale comune decurge din principiul convergenţei şi este apropiată în esenţă. Se înțelege ca posibilitatea de a efectua aceeași reacție, declanșată de neuronul eferent final din lanțul nervos ierarhic, spre care converg axonii multor alte celule nervoase. Un exemplu de cale terminală clasică sunt motoneuronii coarnelor anterioare ale măduvei spinării sau nucleii motori ai nervilor cranieni, care inervează direct mușchii cu axonii lor. Aceeași reacție motorie (de exemplu, îndoirea unui braț) poate fi declanșată de primirea unor impulsuri către acești neuroni de la neuronii piramidali ai cortexului motor primar, neuronii unui număr de centri motori ai trunchiului cerebral, interneuronii măduvei spinării, axonii neuronilor senzoriali ai ganglionilor spinali ca răspuns la semnalele percepute de diferite organe senzoriale (lumină, sunet, gravitație, durere sau efecte mecanice).
Principiul divergenței se realizează în lanțuri divergente de neuroni, în care unul dintre neuroni are un axon ramificat, iar fiecare dintre ramuri formează o sinapsă cu o altă celulă nervoasă. Aceste circuite îndeplinesc funcțiile de a transmite simultan semnale de la un neuron la mulți alți neuroni. Datorită conexiunilor divergente, semnalele sunt larg distribuite (iradiate) și mulți centri situati la diferite niveluri ale sistemului nervos central sunt rapid implicați în răspuns.
Principiul feedback-ului (aferentația inversă) constă în posibilitatea de a transmite informații despre reacția care se realizează (de exemplu, despre mișcarea de la proprioceptorii musculari) prin fibre aferente înapoi către centrul nervos care a declanșat-o. Datorită feedback-ului, se formează un lanț neuronal închis (circuit), prin care puteți controla progresul reacției, reglați puterea, durata și alți parametri ai reacției, dacă aceștia nu au fost implementați.
Participarea feedback-ului poate fi luată în considerare folosind exemplul implementării reflexului de flexie cauzat de acțiunea mecanică asupra receptorilor pielii (Fig. 5). Odată cu o contracție reflexă a mușchiului flexor, activitatea proprioceptorilor și frecvența transmiterii impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor aferente către motoneuronii a din măduva spinării care inervează acest mușchi se modifică. Ca urmare, se formează o buclă de reglare închisă, în care rolul unui canal de feedback este jucat de fibrele aferente, care transmit informații despre contracție către centrii nervoși de la receptorii musculari, iar rolul de canal de comunicare directă este jucat de fibrele eferente. a neuronilor motori care merg la mușchi. Astfel, centrul nervos (neuronii săi motor) primește informații despre modificările stării mușchiului cauzate de transmiterea impulsurilor de-a lungul fibrelor motorii. Datorită feedback-ului, se formează un fel de inel nervos reglator. Prin urmare, unii autori preferă să folosească termenul „inel reflex” în loc de termenul „arc reflex”.
Prezența feedback-ului este importantă în mecanismele de reglare a circulației sângelui, a respirației, a temperaturii corpului, a reacțiilor comportamentale și a altor reacții ale corpului și este discutată în continuare în secțiunile relevante.
Orez. 5. Circuitul de feedback în circuitele neuronale ale celor mai simple reflexe
Principiul relațiilor reciproce se realizează prin interacţiunea dintre centrii nervoşi antagonişti. De exemplu, între un grup de neuroni motori care controlează flexia brațului și un grup de neuroni motori care controlează extensia brațului. Datorită relațiilor reciproce, excitarea neuronilor unuia dintre centrii antagonisti este însoțită de inhibarea celuilalt. În exemplul dat, relația reciprocă dintre centrii de flexie și extensie se va manifesta prin faptul că în timpul contracției mușchilor flexori ai brațului se va produce o relaxare echivalentă a extensorilor și invers, ceea ce asigură netezimea. a mişcărilor de flexie şi extensie ale braţului. Relațiile reciproce sunt realizate datorită activării de către neuroni a centrului excitat a interneuronilor inhibitori, ai căror axoni formează sinapse inhibitorii pe neuronii centrului antagonist.
Principiul dominației este implementat și pe baza particularităților interacțiunii dintre centrii nervoși. Neuronii centrului dominant, cel mai activ (focalizarea excitației) au activitate persistent ridicată și suprimă excitația în alți centri nervoși, subordonându-i influenței lor. Mai mult, neuronii centrului dominant atrag impulsuri nervoase aferente adresate altor centri si isi maresc activitatea datorita primirii acestor impulsuri. Centrul dominant poate rămâne într-o stare de excitare mult timp fără semne de oboseală.
Un exemplu de stare cauzată de prezența unui focar dominant de excitare în sistemul nervos central este starea după ce o persoană a experimentat un eveniment important pentru ea, când toate gândurile și acțiunile sale într-un fel sau altul devin asociate cu acest eveniment. .
Proprietățile dominantului
- Excitabilitate crescută
- Persistența excitației
- Inerția de excitare
- Capacitatea de a suprima leziunile subdominante
- Abilitatea de a rezuma excitații
Principiile de coordonare considerate pot fi utilizate, în funcție de procesele coordonate de sistemul nervos central, separat sau împreună în diverse combinații.
Sistemul nervos uman este o parte importantă a corpului, care este responsabilă pentru multe procese care au loc. Bolile sale au un efect negativ asupra condiției umane. Reglează activitatea și interacțiunea tuturor sistemelor și organelor. Având în vedere contextul actual de mediu și stresul constant, este necesar să se acorde o atenție deosebită rutinei zilnice și alimentație adecvată pentru a evita eventualele probleme de sănătate.
Informații generale
Sistemul nervos influențează interacțiunea funcțională a tuturor sistemelor și organelor umane, precum și conexiunea corpului cu lumea exterioară. Unitatea sa structurală, neuronul, este o celulă cu procese specifice. Circuitele neuronale sunt construite din aceste elemente. Sistemul nervos este împărțit în central și periferic. Primul include creierul și măduva spinării, iar al doilea include toți nervii și nodurile nervoase care se extind din ele.
Sistemul nervos somatic
În plus, sistemul nervos este împărțit în somatic și autonom. Sistemul somatic este responsabil de interacțiunea corpului cu lumea exterioară, de capacitatea de a se mișca independent și de sensibilitate, care este asigurată cu ajutorul organelor de simț și a unor terminații nervoase. Capacitatea de mișcare a unei persoane este asigurată de controlul scheletului și masa musculara care se realizează folosind sistemul nervos. Oamenii de știință numesc și acest sistem animal, deoarece numai animalele se pot mișca și au sensibilitate.
Sistem nervos autonom
Acest sistem este responsabil pentru starea internă a corpului, adică pentru:
Sistemul nervos autonom uman, la rândul său, este împărțit în simpatic și parasimpatic. Primul este responsabil pentru puls, tensiune arterială, bronhii și așa mai departe. Activitatea sa este controlată de centrii spinali, din care provin fibre simpatice situate în coarnele laterale. Parasimpaticul este responsabil pentru funcționarea vezicii urinare, rectului, organelor genitale și a unui număr de terminații nervoase. Această multifuncționalitate a sistemului se explică prin faptul că activitatea sa se desfășoară atât cu ajutorul părții sacrale a creierului, cât și prin trunchiul său. Aceste sisteme sunt controlate de aparate autonome specifice situate în creier.
Boli
Sistemul nervos uman este extrem de susceptibil la influențele externe, există o varietate de motive care îi pot provoca bolile. Cel mai adesea, sistemul vegetativ suferă din cauza vremii, iar o persoană se poate simți rău atât pe vreme prea caldă, cât și iarna rece. Există o serie de simptome caracteristice pentru astfel de boli. De exemplu, o persoană devine roșie sau palidă, ritmul cardiac crește sau începe să transpire excesiv. În plus, astfel de boli pot fi dobândite.
Cum apar aceste boli?
Se pot dezvolta din cauza unei leziuni la cap sau a arsenului, precum și din cauza unei boli infecțioase complexe și periculoase. Astfel de boli se pot dezvolta și din cauza suprasolicitarii, din cauza lipsei de vitamine, probleme mentale sau stres constant.
De asemenea, trebuie să fii atent în condițiile de muncă periculoase, care pot afecta și dezvoltarea bolilor sistemului nervos autonom. În plus, astfel de boli se pot masca ca altele, dintre care unele seamănă cu bolile de inimă.
sistem nervos central
Este format din două elemente: măduva spinării și creierul. Prima dintre ele arată ca un șnur, ușor turtit la mijloc. La un adult, dimensiunea sa variază de la 41 la 45 cm, iar greutatea sa ajunge la doar 30 de grame. Măduva spinării este complet înconjurată de membrane care sunt situate într-un anumit canal. Grosimea măduvei spinării nu se modifică pe toată lungimea sa, cu excepția a două locuri numite măriri cervicale și lombare. Aici se formează nervii extremităților superioare și inferioare. Este împărțit în secțiuni precum cervical, lombar, toracic și sacral.
Creier
Este situat în craniul uman și este împărțit în două componente: stânga și emisfera dreaptă. Pe lângă aceste părți, se disting și trunchiul și cerebelul. Biologii au putut determina că creierul unui bărbat adult este cu 100 mg mai greu decât al unei femei. Acest lucru se explică numai prin faptul că toate părțile corpului unui reprezentant al sexului puternic sunt mai mari decât cele feminine. parametrii fizici datorită evoluției.
Creierul fetal începe să crească activ chiar înainte de naștere, în uter. Ea încetează să se dezvolte numai când o persoană împlinește vârsta de 20 de ani. În plus, la bătrânețe, spre sfârșitul vieții, devine puțin mai ușor.
Diviziunile creierului
Există cinci părți principale ale creierului:
În cazul unei leziuni cerebrale traumatice, sistemul nervos central al unei persoane poate fi grav afectat, iar acest lucru are un impact negativ asupra stare mentala persoană. Cu astfel de tulburări, pacienții pot experimenta voci în cap de care nu sunt atât de ușor de scăpat.
Meningele
Creierul și măduva spinării sunt acoperite de trei tipuri de membrane:
- Învelișul dur acoperă exteriorul măduvei spinării. Are forma foarte mult ca o geantă. De asemenea, funcționează ca periostul craniului.
- Membrana arahnoidiană este o substanță care este practic adiacentă țesutului dur. Nici dura mater și nici membrana arahnoidiană nu conțin vase de sânge.
- Pia mater este o colecție de nervi și vase care alimentează ambele creiere.
Funcțiile creierului
Aceasta este o parte foarte complexă a corpului, de care depinde întregul sistem nervos uman. Chiar și având în vedere că un număr mare de oameni de știință studiază problemele creierului, toate funcțiile acestuia nu au fost încă studiate pe deplin. Cel mai dificil mister pentru știință este studiul caracteristicilor sistemului vizual. Încă nu este clar cum și cu ajutorul căror părți ale creierului avem capacitatea de a vedea. Oamenii departe de știință cred în mod eronat că acest lucru se întâmplă exclusiv cu ajutorul ochilor, dar nu este deloc așa.
Oamenii de știință care studiază această problemă cred că ochii percep doar semnalele trimise de lumea din jurul lor și, la rândul lor, le transmit creierului. Primind un semnal, acesta creează o imagine vizuală, adică, de fapt, vedem ce arată creierul nostru. Același lucru se întâmplă și cu auzul, de fapt, urechea percepe doar semnalele sonore primite prin creier.
Concluzie
În prezent, bolile sistemului autonom sunt foarte frecvente în rândul generației tinere. Acest lucru se datorează multor factori, cum ar fi condițiile proaste de mediu, rutina zilnică proastă sau alimentația neregulată și nesănătoasă. Pentru a evita astfel de probleme, este recomandat să vă monitorizați cu atenție rutina și să evitați diversele stresuri și suprasolicitarea. La urma urmei, sănătatea sistemului nervos central este responsabilă de starea întregului organism, altfel astfel de probleme pot provoca perturbări grave în funcționarea altor organe importante.
Sistemul nervos uman este un stimulator al sistemului muscular, despre care am vorbit în. După cum știm deja, mușchii sunt necesari pentru a mișca părți ale corpului în spațiu și chiar am studiat în mod specific ce mușchi sunt destinați pentru care lucru. Dar ce alimentează mușchii? Ce și cum le face să funcționeze? Acest lucru va fi discutat în acest articol, din care veți învăța minimul teoretic necesar însușirii temei indicate în titlul articolului.
În primul rând, merită informat că sistemul nervos este conceput pentru a transmite informații și comenzi organismului nostru. Principalele funcții ale sistemului nervos uman sunt percepția modificărilor în interiorul corpului și a spațiului care îl înconjoară, interpretarea acestor modificări și răspunsul la acestea sub forma unei anumite forme (inclusiv contracția musculară).
Sistem nervos– multe structuri nervoase diferite care interacționează între ele, oferind, împreună cu sistemul endocrin, o reglare coordonată a activității majorității sistemelor corpului, precum și un răspuns la condițiile în schimbare ale mediului extern și intern. Acest sistem combină sensibilizarea, activitatea motrică și funcționarea corectă a unor sisteme precum endocrin, imunitar și nu numai.
Structura sistemului nervos
Excitabilitatea, iritabilitatea și conductivitatea sunt caracterizate ca funcții ale timpului, adică este un proces care are loc de la iritare până la apariția unui răspuns de organ. Propagarea unui impuls nervos într-o fibră nervoasă are loc datorită tranziției focarelor locale de excitație către zonele inactive adiacente ale fibrei nervoase. Sistemul nervos uman are proprietatea de a transforma și genera energii din mediul extern și intern și de a le transforma într-un proces nervos.
Structura sistemului nervos uman: 1-plexul brahial; 2- nervul musculocutanat; 3 nerv radial; 4- nervul median; 5- nervul iliohipogastric; 6-nerv femuro-genital; 7- nerv de blocare; 8-nervul ulnar; 9 - nervul peronier comun; 10- nervul peronier profund; 11- nervul superficial; 12- creier; 13- cerebel; 14- măduva spinării; 15- nervii intercostali; 16- nervul hipocondru; 17 - plexul lombar; 18-plexul sacral; 19-nerv femural; 20 - nervul pudendal; 21-nerv sciatic; 22- ramuri musculare ale nervilor femurali; 23- nervul safen; 24 nervul tibial
Sistemul nervos funcționează ca un întreg cu simțurile și este controlat de creier. Cea mai mare parte a acestuia din urmă se numește emisfere cerebrale (în regiunea occipitală a craniului există două emisfere mai mici ale cerebelului). Creierul se conectează la măduva spinării. Emisferele cerebrale dreapta și stânga sunt conectate între ele printr-un mănunchi compact de fibre nervoase numit corpus calos.
Măduva spinării- trunchiul nervos principal al corpului - trece prin canalul format din foramina vertebrelor si se intinde de la creier pana la coloana sacrala. Pe fiecare parte a măduvei spinării, nervii se extind simetric către diverse părți corpuri. Atingeți schiță generală este asigurată de anumite fibre nervoase, ale căror terminații nenumărate sunt localizate în piele.
Clasificarea sistemului nervos
Așa-numitele tipuri ale sistemului nervos uman pot fi reprezentate după cum urmează. Întregul sistem integral este format condiționat din: sistemul nervos central - SNC, care include creierul și măduva spinării, și sistemul nervos periferic - SNP, care include numeroși nervi care se extind din creier și măduva spinării. Pielea, articulațiile, ligamentele, mușchii, organele interne și organele senzoriale trimit semnale de intrare către sistemul nervos central prin neuronii PNS. În același timp, semnalele de ieșire din sistemul nervos central sunt trimise de sistemul nervos periferic către mușchi. Ca material vizual, mai jos, sistemul nervos uman complet (diagrama) este prezentat într-o manieră structurată logic.
sistem nervos central- baza sistemului nervos uman, care constă din neuroni și procesele lor. Funcția principală și caracteristică a sistemului nervos central este implementarea reacțiilor reflectorizante de diferite grade de complexitate, numite reflexe. Părțile inferioare și mijlocii ale sistemului nervos central - măduva spinării, medula oblongata, mezencefalul, diencefalul și cerebelul - controlează activitățile organelor și sistemelor individuale ale corpului, realizează comunicarea și interacțiunea dintre ele, asigură integritatea corpului și funcționarea sa corectă. Cel mai înalt departament al sistemului nervos central - cortexul cerebral și cele mai apropiate formațiuni subcorticale - controlează în cea mai mare parte conexiunea și interacțiunea corpului ca structură integrală cu lumea exterioară.
Sistem nervos periferic- este o parte alocată condiționat a sistemului nervos, care se află în afara creierului și măduvei spinării. Include nervii și plexurile sistemului nervos autonom, conectând sistemul nervos central de organele corpului. Spre deosebire de sistemul nervos central, SNP nu este protejat de oase și poate fi susceptibil la leziuni mecanice. La rândul său, sistemul nervos periferic în sine este împărțit în somatic și autonom.
- Sistemul nervos somatic- parte a sistemului nervos uman, care este un complex de fibre nervoase senzoriale și motorii responsabile de excitarea mușchilor, inclusiv a pielii și a articulațiilor. De asemenea, ghidează coordonarea mișcărilor corpului și recepția și transmiterea stimulilor externi. Acest sistem realizează acțiuni pe care o persoană le controlează în mod conștient.
- Sistem nervos autonomîmpărțit în simpatic și parasimpatic. Sistemul nervos simpatic controlează răspunsul la pericol sau stres și poate, printre altele, să provoace creșterea ritmului cardiac, creșterea tensiunii arteriale și stimularea simțurilor prin creșterea nivelului de adrenalină din sânge. Sistemul nervos parasimpatic, la rândul său, controlează starea de repaus și reglează contracția pupilelor, încetinind ritm cardiac, dilatarea vaselor de sânge și stimularea sistemului digestiv și genito-urinar.
Mai sus puteți vedea o diagramă structurată logic care arată părțile sistemului nervos uman, în ordine corespunzătoare materialului de mai sus.
Structura și funcțiile neuronilor
Toate mișcările și exercițiile sunt controlate de sistemul nervos. Principala unitate structurală și funcțională a sistemului nervos (atât central, cât și periferic) este neuronul. Neuroni– acestea sunt celule excitabile care sunt capabile să genereze și să transmită impulsuri electrice (potențiale de acțiune).
Structura unei celule nervoase: 1- corp celular; 2- dendrite; 3- nucleul celular; 4- teaca de mielina; 5- axon; 6- terminație axonală; 7- îngroșarea sinaptică
Unitatea funcțională a sistemului neuromuscular este unitatea motorie, care constă dintr-un neuron motor și fibrele musculare pe care le inervează. De fapt, activitatea sistemului nervos uman, folosind procesul de inervare musculară ca exemplu, are loc după cum urmează.
Membrana celulară a fibrei nervoase și musculare este polarizată, adică există o diferență de potențial peste ea. Interiorul celulei conține o concentrație mare de ioni de potasiu (K), iar exteriorul conține concentrații mari de ioni de sodiu (Na). În repaus, diferența de potențial dintre interiorul și exteriorul membranei celulare nu produce o sarcină electrică. Această valoare specifică este potențialul de odihnă. Datorită schimbărilor din mediul extern al celulei, potențialul de pe membrana sa fluctuează în mod constant și, dacă crește și celula își atinge pragul electric de excitare, are loc o schimbare bruscă a sarcinii electrice a membranei și începe să conduc un potențial de acțiune de-a lungul axonului către mușchiul inervat. Apropo, în grupurile mari de mușchi, un nerv motor poate inerva până la 2-3 mii de fibre musculare.
În diagrama de mai jos puteți vedea un exemplu de calea unui impuls nervos din momentul în care apare un stimul și până la primirea unui răspuns la acesta în fiecare sistem individual.
Nervii se conectează între ei prin sinapse și cu mușchii prin joncțiuni neuromusculare. Sinapsa este punctul de contact dintre două celule nervoase și este procesul de transmitere impuls electric de la nerv la mușchi.
Conexiune sinaptică: 1- impuls neural; 2- neuron receptor; 3- ramura axonală; 4- placa sinaptica; 5- despicatură sinaptică; 6- molecule neurotransmitatoare; 7- receptori celulari; 8- dendrita neuronului receptor; 9- vezicule sinaptice
Contact neuromuscular: 1- neuron; 2- fibra nervoasa; 3- contact neuromuscular; 4- neuron motor; 5- muschi; 6- miofibrile
Astfel, așa cum am spus deja, procesul activitate fizicaîn general și contracția musculară în special este complet controlată de sistemul nervos.
Concluzie
Astăzi am aflat despre scopul, structura și clasificarea sistemului nervos uman, precum și modul în care acesta este conectat cu el. activitate motorieși modul în care afectează funcționarea întregului organism în ansamblu. Deoarece sistemul nervos este implicat în reglarea activității tuturor organelor și sistemelor corpului uman, inclusiv, și poate în primul rând, a sistemului cardiovascular, atunci în următorul articol din seria despre sistemele corpului uman, vom trece mai departe. la considerarea sa.
Împreună cu sistemul endocrin, asigură reglarea funcțiilor corpului și controlează toate procesele care au loc în acesta. Este format din secțiuni centrale, care includ creierul și măduva spinării și o parte periferică - fibre nervoase și noduri.
Omul de știință rus I. Pavlov a clasificat variantele sistemului nervos la oameni în funcție de caracteristicile funcționale: puterea și deplasarea proceselor de excitare și inhibiție, precum și capacitatea lor de a fi în echilibru. Aceste proprietăți sunt exprimate la o anumită persoană care ia decizii prin exprimarea emoțiilor.
Care sunt tipurile de sistem nervos uman
Sunt patru și ei intr-un mod interesant se corelează cu tipurile de temperament uman identificate de Hipocrate. Pavlov a susținut că tipurile de sistem nervos depind în mare măsură numai de calități înnăscuteși se schimbă puțin sub influența mediului. Acum oamenii de știință gândesc diferit și spun că, pe lângă factorii ereditari, și creșterea joacă un rol important.
Să aruncăm o privire mai atentă la tipurile de sistem nervos. În primul rând, ele pot fi împărțite în două mari categorii - puternice și slabe. În acest caz, primul grup este împărțit în mobil și inert sau staționar.
Tipuri puternice de sistem nervos:
Mobil dezechilibrat. Se caracterizează printr-o putere mare a proceselor nervoase, excitația în sistemul nervos al unei astfel de persoane domină inhibiția. Calitati personale este după cum urmează: energie vitală o are din abundență, dar este temperat iute, greu de reținut și foarte emoțional.
Deplasabil, echilibrat. Puterea proceselor este mare, fără a predomina unul asupra celuilalt. Proprietarul unor astfel de caracteristici ale sistemului nervos este activ, plin de viață, se adaptează bine și rezistă cu succes la problemele vieții fără prea multă deteriorare a psihicului.
După cum vedem, tipurile mobile ale sistemului nervos sunt cele ale căror calități funcționale sunt capacitatea de a trece rapid de la excitare la inhibiție și direcție inversă. Proprietarii lor se pot adapta rapid la condițiile de mediu în schimbare.
Inert echilibrat. Procesele nervoase sunt puternice și în echilibru, dar trecerea de la excitare la inhibiție și invers este încetinită. O persoană cu acest tip este lipsită de emoții și nu este capabilă să răspundă rapid la condițiile în schimbare. Cu toate acestea, este rezistent la influențele debilitante pe termen lung ale factorilor nefavorabili.
Ultimul tip de sistem nervos - melancolic - este clasificat ca fiind caracterizat de o predominanță a inhibiției, o persoană a exprimat pasivitate, performanță scăzută și emotivitate.
Psihicul nu este rezistent la efectele negative
Marele medic antic a identificat patru tipuri de temperament: ele nu sunt altceva decât o manifestare externă a tipului de funcționare a sistemului nervos. Acestea sunt prezentate în ordine corespunzătoare tipurilor discutate mai sus:
- coleric (primul),
- sangvin (al doilea),
- flegmatic (al treilea),
- melancolic (al patrulea).
Sistem nervos
Responsabil pentru activitatea coordonată a diferitelor organe și sisteme, precum și pentru reglarea funcțiilor corpului. sistem nervos. De asemenea, conectează corpul cu mediul extern, datorită căruia simțim diferite schimbări în mediu și răspundem la acestea. Sistemul nervos este împărțit în central, reprezentat de măduva spinării și creier, și periferic, care include nervi și ganglioni. Din punct de vedere al procesului de reglare, sistemul nervos poate fi împărțit în somatic, care reglează activitatea tuturor mușchilor, și autonom, controlând coordonarea funcționării sistemului cardiovascular, digestiv, excretor, glandelor endocrine și exocrine.
Activitatea sistemului nervos se bazează pe proprietățile țesutului nervos - excitabilitate și conductivitate. O persoană reacționează la orice iritare provenită din mediul extern. Acest răspuns al organismului la iritație, efectuat prin sistemul nervos central, se numește reflex, iar calea pe care o parcurge excitația este arc reflex.
Măduva spinării este ca o măduvă lungă formată din țesut nervos. Este situat în canalul rahidian: de deasupra măduvei spinării trece în medula oblongata, iar dedesubt se termină la nivelul vertebrelor 1-2 lombare. Măduva spinării este formată din substanță cenușie și albă, iar în centrul ei există un canal umplut cu lichid cefalorahidian.
Numeroși nervi care se extind din măduva spinării o conectează cu organele interne și membrele. Măduva spinării îndeplinește două funcții - reflex și conducere. Conectează creierul cu organele corpului, reglează funcționarea organelor interne, asigură mișcarea membrelor și a trunchiului și se află sub controlul creierului.
Creierul este format din mai multe secțiuni. În mod obișnuit, se face o distincție între creierul posterior (include medulla oblongata, care leagă măduva spinării și creierul, pons și cerebel), mezencefalul și creierul anterior, format din diencefal și emisferele cerebrale.
Emisfere mari sunt cea mai mare parte a creierului. Există emisfere drepte și stângi. Ele constau dintr-un cortex format din substanță cenușie, a cărei suprafață este punctată cu circumvoluții și șanțuri și procese ale celulelor nervoase ale materiei albe. Procesele care disting oamenii de animale sunt asociate cu activitatea cortexului cerebral: conștiință, memorie, gândire, vorbire, activitate de muncă. Pe baza denumirilor oaselor craniului la care sunt adiacente diferitele părți ale emisferelor cerebrale, creierul este împărțit în lobi: frontal, parietal, occipital și temporal.
O parte foarte importantă a creierului responsabilă de coordonarea mișcărilor și echilibrul corpului, cerebelul, este situată în partea occipitală a creierului deasupra medulei oblongate. Suprafața sa este caracterizată de prezența multor pliuri, circumvoluții și șanțuri. Cerebelul este împărțit într-o parte mijlocie și secțiuni laterale - emisferele cerebeloase. Cerebelul este conectat la toate părțile trunchiului cerebral.
Creierul controlează și dirijează funcționarea organelor umane. Deci, de exemplu, în medular oblongata există centri respiratori și vasomotori. Orientarea rapidă în timpul stimulării luminoase și sonore este asigurată de centrii localizați în mijlocul creierului. Diencefal participă la formarea senzațiilor. Există o serie de zone în cortexul cerebral: de exemplu, în zona musculocutanată, sunt percepute impulsuri provenite de la receptorii din piele, mușchi și capsule articulare și se formează semnale care reglează mișcările voluntare. În lobul occipital al cortexului cerebral există o zonă vizuală care percepe stimulii vizuali. Zona auditivă este situată în lobul temporal. Pe suprafața interioară a lobului temporal al fiecărei emisfere există zone gustative și olfactive. Și, în sfârșit, în cortexul cerebral există zone care sunt unice pentru oameni și absente la animale. Acestea sunt zonele care controlează vorbirea.