Нервная система

Структурным и функциональным элементом нервной системы является нейрон (см. Нервная ткань), имеющий дендриты, тело и аксон. Нервная система позвоночных животных и человека разделяется на центральную нервную систему, включающую головной мозг (см.) и спинной мозг (см.), и периферическую, в которую входят нервные волокна и узлы (см. Нервы), лежащие вне центральной  нервной системы. По некоторым особенностям строения и функции нервную систему разделяют также на соматическую и вегетативную нервную систему (см.), последняя в свою очередь делится на симпатическую и парасимпатическую.

Одним из основных физиологических процессов, служащих для осуществления всех функций нервной системы, является распространяющееся возбуждение (см.). Возникая в теле нейрона, возбуждение распространяется по аксону до следующего нейрона или до эффекторной клетки (секреторной, мышечной). Переход возбуждения с аксона одного нейрона на другой или на эффектор осуществляется с помощью синапсов (см.).

Нервная система функционирует по принципу рефлекса (см.). Структурной основой его является рефлекторная дуга, включающая рецепторы, афферентные волокна, центральная нервная система, эфферентные волокна, эффектор.

При осуществлении функции регулирования деятельности нейронов большую роль играет второй важный физиологический процесс — торможение   (см.).



Афферентные и эфферентные волокна, составляющие нервные стволы и относящиеся к периферической нервной системы, являются аксонами нейронов, находящихся в различных отделах центральной  нервной системы.

В зависимости от толщины и скорости проведения возбуждения все нервные волокна делят на три большие группы (А, В, С). Волокна группы А являются толстыми миелиновыми волокнами (диаметр 12— 22 мк) и проводят возбуждение с наибольшей скоростью (до 160 м/сек).

К этой группе относятся как эфферентные двигательные волокна, берущие начало от мотонейронов спинного мозга и направляющиеся к скелетным мышцам, так и афферентные волокна, проводящие возбуждения от тактильных, температурных и болевых рецепторов. Нервные волокна типа В — тонкие миелиновые волокна (диаметр 1—3 мк), имеющие низкую скорость проведения возбуждения (3—14 м/сек), являются преганглионарными волокнами вегетативной нервной системы. Тонкие безмиелиновые нервные волокна группы С, имеющие диаметр около 0,5 мк и малую скорость проведения возбуждения (2— 6 м/сек), составляют постганглионарные волокна симпатической нервной системы, а также афферентные волокна от некоторых болевых, Холодовых, тепловых рецепторов и рецепторов давления.

Для всех групп нервных волокон существуют общие закономерности в проведении возбуждения. Нормальное проведение возбуждения по нервному волокну возможно только при его анатомической и физиологической целостности, обеспечивающей сохранность механизмов проведения возбуждения. Все нервные волокна в нервном стволе проводят возбуждения изолированно друг от друга. Они обладают способностью проводить возбуждение в любом направлении, однако в организме благодаря односторонней проводимости синапсов возбуждение всегда распространяется в одном направлении: от дендритов или тела нейрона по аксону к эффектору или к другому нейрону. Структурные и физиологические особенности нервного волокна позволяют ему проводить импульсы возбуждения с большой частотой (до 1000 Гц), в силу чего нервное волокно является практически неутомляемым.



Функции центральной  нервной системы (головного и спинного мозга) определяются характером морфологических связей между нейронами и их функциональными взаимоотношениями. Представляется возможным выделить несколько общих принципов работы центральной  нервной системы.

Поступление многочисленных возбуждений от нейронов разных отделов или от разных рецепторов к одному нейрону центральной  нервной системы обозначается как принцип конвергенции. Наиболее изученной и широко представленной в центральной  нервной системе является «мультисенсорная» конвергенция, которая характеризуется встречей и взаимодействием на нейроне двух или более афферентных возбуждений (зрительных, слуховых, тактильных, температурных). Особенно отчетливо мультисенсорная конвергенция проявляется в ретикулярной формации (см.), на нейронах которой конвергируют   и    взаимодействуют возбуждения, возникающие при соматических, висцеральных, слуховых, зрительных, вестибулярных, кортикальных и мозжечковых раздражениях. Мультисенсорная конвергенция имеет место также в «неспецифических» ядрах таламуса, срединном центре, хвостатом ядре, гиппокампе и некоторых других структурах центральной  нервной системы.

В коре больших полушарий наряду с многочисленными эффектами мультисенсорной конвергенции установлены многие другие виды конвергенции: «сенсорно-биологическая» конвергенция, «мультибиологическая» конвергенция, «афферентно-эфферентная» конвергенция.

Центральной  нервной системе присущ также ряд свойств, отражающих особенности распространения возбуждения и взаимосвязи между нейронами: принцип иррадиации, принцип мультипликации (умножения), принцип пролонгирования (удлинение времени действия).

Скопления нейронов на различных уровнях центральной нервной системы четко выделенные морфологически и объединенные функционально, называют ядрами. Совокупности нейронов или нервных ядер, необходимых для осуществления той или иной специфической функции организма, называются центрами нервной системы. На уровне поясничного отдела спинного мозга расположены рефлекторные центры дефекации, мочеиспускания, эрекции, эякуляции, а также центры, регулирующие тонус скелетной мускулатуры нижних конечностей. На уровне шейных отделов спинного мозга находится центр, регулирующий работу мышц зрачка и глазного яблока, а также некоторые центры вегетативной нервной системы, регулирующие деятельность сердца и просвет бронхов.

В продолговатом мозге выделяют такие жизненно важные центры, как центр дыхания, сосудодвигательный центр. Там же находятся центры сосания, жевания, глотания, слюноотделения и др.

На уровне среднего мозга расположены центры рефлекторной регуляции тонуса скелетной мускулатуры. Многообразие тонических рефлексов, осуществляемых ими, можно разделить на статические, определяющие положение тела в пространстве, и стато-кинетические, направленные на сохранение равновесия при перемещении тела.

В структурах, относящихся к промежуточному мозгу, таких, как гипоталамус (см.), таламус и лимбическая система (см. Подкорковые функции), находятся центры, осуществляющие и регулирующие более общие, интегративные функции организма: состояние голода, насыщения, жажды, поддержание постоянства температуры, некоторые инстинкты, а также примитивные двигательные акты.

Высшим регулятором всех функций организма, устанавливающим тонкие адекватные взаимоотношения организма с окружающей средой, является кора больших полушарий. Различные области коры мозга, где представлены различные виды соматической и висцеральной чувствительности, являются конечным звеном анализаторных систем (см. Анализаторы). В задней центральной извилине коры больших полушарий представлены поверхностная и мышечно-суставная чувствительность. Локализация тактильного раздражения, определение положения различных частей тела в пространстве являются функцией данной области коры. В верхней височной извилине вдоль края задней трети латеральной борозды расположена слуховая область. Рядом с ней — вестибулярная область. Зрительные раздражители воспринимаются соответствующей зоной, занимающей медиальную поверхность затылочной доли коры больших полушарий. Передняя центральная извилина является зоной выхода моторного возбуждения на периферию к мышцам различных частей тела. В пределах ее можно выделить группы нейронов, возбуждение которых приводит к сокращению определенных групп мышц.

Разрушение областей коры, являющихся местом представительства различных функций, приводит к их нарушению. На этом основании говорят о локализации той или иной функции в коре больших полушарий, считая отдельные зоны коры головного мозга высшими центрами этих функций.

Многочисленные работы школы И. П. Павлова по изучению условных рефлексов, а также современные тонкие электрофизиологические исследования функций коры больших полушарий головного мозга показали, что нет четких границ областей локализации тех или иных функций. В зависимости от ситуации и характера формируемой поведенческой реакции организма регуляцию той или иной функции могут осуществлять нейроны, лежащие в различных зонах коры больших полушарий. Функция всегда локализуется динамически в зависимости от сложности и характера реакций всего организма. Целостный характер поведенческих актов организма достигается благодаря объединению «центра и периферии». Оно осуществляется на основе формирования функциональных систем, представляющих совокупность центральных и периферических образований, объединенных в данный момент для получения конечного, биологически полезного, приспособительного эффекта организма.