CNS (centralni živčni sistem), njegovi oddelki, funkcije. Anatomija in funkcije centralnega živčnega sistema

1. Upravljanje mišično-skeletnega sistema. Centralni živčni sistem uravnava mišični tonus in z njegovo prerazporeditvijo vzdržuje naravno držo, če je ta motena, jo obnavlja, sproži vse vrste motorične aktivnosti (telesno delo, telesna vzgoja, šport, vsako gibanje telesa).

2. Regulacija notranjih organov izvajajo avtonomni živčni sistem in endokrine žleze; zagotavlja intenzivnost njihovega delovanja v skladu s potrebami telesa različni pogoji njegova življenjska dejavnost.

3. Zagotavljanje zavesti in vseh vrst duševne dejavnosti. Duševna dejavnost je idealna, subjektivno zavestna dejavnost telesa, ki se izvaja s pomočjo nevrofizioloških procesov. I. P. Pavlov je predstavil idejo o višjem in nižjem živčna dejavnost. Višja živčna aktivnost - To je niz nevrofizioloških procesov, ki zagotavljajo zavest, podzavestno obdelavo informacij in namensko obnašanje organizma v okolju. Duševna dejavnost se izvaja s pomočjo višje živčne dejavnosti in se pojavi zavestno, tj. med budnostjo, ne glede na to, ali jo spremlja fizično delo ali ne. Višja živčna aktivnost se pojavi med budnostjo in spanjem (glejte poglavja 15.8, 15.9, 15.10). Nižja živčna aktivnost je sklop nevrofizioloških procesov, ki zagotavljajo izvajanje brez pogojni refleksi.

4. Oblikovanje interakcije organizma z okoljem. To dosežemo na primer z izogibanjem ali znebitvijo neprijetnih dražljajev (obrambne reakcije telesa), uravnavanjem presnove ob spremembi temperature okolja. Spremembe notranje okolje telo, subjektivno zaznano v obliki občutkov, telo tudi spodbuja k eni ali drugačni namenski gibalni dejavnosti. Na primer, v primeru pomanjkanja vode in povečanja osmotskega tlaka telesnih tekočin se pojavi žeja, ki sproži vedenje, usmerjeno v iskanje in sprejemanje vode. Vsaka aktivnost samega osrednjega živčnega sistema se na koncu uresniči z delovanjem posameznih celic.

FUNKCIJE CELIC CNS IN CSF,

KLASIFIKACIJA NEVRONOV CNS,

NJIHOVI MEDIATORJI IN RECEPTORJI

Človeški možgani vsebujejo približno 50 milijard živčnih celic, interakcija med katerimi poteka preko številnih sinaps, katerih število je tisočkrat večje od števila samih celic (10 15 -10 16), saj so njihovi aksoni razdeljeni na več krat dihotomno, torej en nevron lahko tvori do tisoč sinaps z drugimi nevroni. Nevroni tudi prek sinaps vplivajo na organe in tkiva.

A. Živčna celica (nevron) je strukturna in funkcionalna enota osrednjega živčnega sistema, sestavljena je iz some (celično telo s strupenimi

rum) in procesi, ki predstavljajo veliko število dendritov in en akson (slika 5.5). Potencial mirovanja (RP) nevrona je 60-80 mV, akcijski potencial (AP) je 80-110 mV. Soma in dendriti so pokriti z živčnimi končiči - sinaptičnimi gumbi in procesi glialnih celic. Na enem nevronu lahko število sinaptičnih gumbov doseže 10 tisoč (glej sliko 5.5). Akson se začne iz telesa celice z aksonskim gričkom. Premer celičnega telesa je 10-100 mikronov, aksona - 1-6 mikronov, na obrobju lahko dolžina aksona doseže meter ali več. Nevroni v možganih tvorijo stebre, jedra in plasti, ki opravljajo določene funkcije.

Skupki celic tvorijo sivo snov možganov. Med celicami potekajo nemielinizirana in mielinizirana živčna vlakna (dendriti in aksoni nevronov).

Funkcije živčne celice sprejemajo, obdelujejo in shranjujejo informacije, prenašajo signale drugim živčnim celicam, uravnavajo delovanje efektorskih celic različnih organov in tkiv telesa. Priporočljivo je poudariti naslednje funkcionalne strukture nevrona.

1. Strukture, ki zagotavljajo sintezo makromolekul, so soma (telo nevrona), ki opravlja trofično funkcijo v zvezi s procesi (aksoni in dendriti) in efektorske celice. Proces, prikrajšan za povezavo s telesom nevrona, degenerira. Makromolekule se prenašajo vzdolž aksona in dendritov.

2. Strukture, ki sprejemajo impulze iz drugih živčnih celic, so telo in dendriti nevrona z bodicami, ki se nahajajo na njih in zavzemajo do 40% površine nevronske some in dendritov. Poleg tega, če bodice ne prejmejo impulzov, izginejo. Impulzi lahko pridejo tudi na konec aksona - akso-aksonske sinapse, na primer v primeru presinaptične inhibicije.

3. Strukture, kjer se običajno pojavi akcijski potencial (generatorska točka AP), je aksonski hrib.

4. Strukture, ki vodijo vzbujanje na drug nevron ali na efektor - akson.

5. Strukture, ki prenašajo impulze na druge celice, so sinapse.

B. Klasifikacija nevronov CNS. Nevroni so razdeljeni v naslednje glavne skupine.

1. Odvisno od dela centralnega živčnega sistema Izločajo nevrone somatskega in avtonomnega živčnega sistema.

2. Po viru ali smeri informacij nevrone delimo na: a) aferentni, zaznavanje informacij o zunanjem in notranjem okolju telesa s pomočjo receptorjev in njihovo posredovanje v ležeče dele centralnega živčnega sistema; b) eferentni, posredovanje informacij delovnim organom – efektorjem; živčne celice, ki inervirajo efektorje, včasih imenujemo efektorske celice; efektorski nevroni hrbtenjače (motonevroni) se delijo na a-iu-motonevrone; V) vstavljanje(internevroni), ki zagotavljajo interakcijo med nevroni centralnega živčnega sistema.

3. Po besedah posrednika, ki se sproščajo v terminalih aksonov, ločimo adrenergične, holinergične, serotonergične itd. nevrone.

4. Po vplivu- ekscitatorni in zaviralni.

IN. Glialne celice (nevroglija - "živčno lepilo") so številnejši od nevronov in predstavljajo približno 50% volumna centralnega živčnega sistema. Sposobni so se deliti vse življenje. Velikost glialnih celic je 3-4 krat manjša od živčnih celic, s starostjo se njihovo število povečuje (število nevronov se zmanjša). Celična telesa nevronov, tako kot njihovi aksoni, so obdana z glialnimi celicami. Glialne celice opravlja več funkcij: podporni, zaščitni, izolacijski, presnovni (oskrba nevronov s hranili). Celice mikroglije so sposobne fagocitoze, ritmične spremembe njihove prostornine (obdobje "krčenja" je 1,5 minute, obdobje "sprostitve" je 4 minute). Cikli spreminjanja volumna se ponavljajo vsakih 2-20 ur. Menijo, da pulziranje spodbuja gibanje aksoplazme v nevronih in vpliva na pretok medcelične tekočine. Membranski potencial nevroglijskih celic je 70-90 mV, vendar ne ustvarjajo AP, nastajajo le lokalni tokovi, ki se elektrotonično širijo iz ene celice v drugo. Zdi se, da procesi vzbujanja v nevronih in električni pojavi v glialnih celicah medsebojno delujejo."

G. Alkohol - brezbarvna prozorna tekočina, ki napolni možganske prekate, hrbtenični kanal in subarahnoidni prostor. Njegov izvor je povezan z intersticijsko tekočino možganov; pomemben del cerebrospinalne tekočine tvorijo horoidni pleksusi možganskih prekatov. Neposredno hranljiv Okolje možganskih celic je intersticijska tekočina, v katero celice izločajo tudi produkte svoje presnove. Likvor je kombinacija filtrata krvne plazme in intersticijske tekočine: vsebuje približno 90 % vode in približno 10 % suhega ostanka (2 % organskih, 8 % anorganskih snovi).

D. Mediatorji in receptorji sinaps CNS. Mediatorji sinaps osrednjega živčevja so številne kemične snovi, ki so strukturno heterogene (doslej so v možganih odkrili okoli 30 biološko aktivnih snovi). Snov, iz katere se sintetizira mediator (predhodnik mediatorja), vstopi v nevron ali njegov konec iz krvi ali cerebrospinalne tekočine, zaradi biokemičnih reakcij pod delovanjem encimov v živčnih končičih se pretvori v ustrezno mediator in se kopiči v sinaptičnih veziklih. Avtor: kemijska struktura Mediatorje lahko razdelimo v več skupin, od katerih so glavni amini, aminokisline in polipeptidi. Dokaj razširjen mediator je acetilholin.

Po Dalovem načelu jeen nevron sintetizira in uporablja isti oddajnik ali iste oddajnike v vseh vejah svojega aksona(»en nevron - en prenašalec«). Poleg glavnega mediatorja, kot se je izkazalo, se lahko na koncih aksonov sprostijo drugi - spremljajoči mediatorji (somediatorji), ki igrajo modulacijsko vlogo in delujejo počasneje. Vendar pa v hrbtenjača v enem inhibitornem nevronu sta nameščena dva hitro delujoča prenašalca - GABA in glicin ter celo en inhibitorni (GABA) in en ekscitatorni (ATP). Zato je Daleovo načelo v novi izdaji najprej zvenelo: "En nevron - en hiter oddajnik", nato pa: "En nevron - en hiter sinaptični učinek" (predpostavljajo se tudi druge možnosti).

Učinek delovanja mediator je odvisen predvsem od lastnosti postsinaptične membrane in sekundarnih prenašalcev sporočil. Ta pojav je še posebej jasno prikazan pri primerjavi učinkov posameznih mediatorjev v centralnem živčnem sistemu in v perifernih sinapsah telesa. Acetilholin, na primer, v možganski skorji z mikroaplikacijami na različne nevrone lahko povzroči vzbujanje in inhibicijo, v sinapsah srca - inhibicijo, v sinapsah gladkih mišic prebavil - vzbujanje. Kateholamini spodbujajo srčno aktivnost, vendar zavirajo krčenje želodca in črevesja.

5.7. MEHANIZEM EKSCITACIJE NEVRONOV CNS

V vseh kemičnih sinapsah (osrednje živčevje, avtonomni gangliji, nevromuskularna) so mehanizmi prenosa signala na splošno podobni (glejte poglavje 2.1). Vendar pa pri vzbujanju nevronov CNS obstajajo značilnosti, glavne pa so naslednje.

1. Za vzbujanje nevrona (pojav akcijskega potenciala) sta potrebna pretok aferentnih impulzov in njihova interakcija. To je razloženo z dejstvom, da en impulz, ki pride do nevrona, povzroči majhen ekscitatorni postsinaptični potencial (EPSP, slika 5.6) - le 0,05 mV (miniaturni EPSP). Ena viala vsebuje do nekaj deset tisoč mediatorskih molekul, kot je acetilholin. Glede na to, da je mejni potencial nevrona 5-10 mV, je jasno, da je za vzbujanje nevrona potrebnih veliko impulzov.

2. Kraj izvora generatorskih EPSP, ki povzročajo AP nevrona. Velika večina nevronskih sinaps se nahaja na dendritih nevrona. Vendar pa sinaptični stiki najučinkoviteje povzročijo vzbujanje nevrona,

ki se nahaja na telesu nevrona. To je posledica dejstva, da se postsinaptične membrane teh sinaps nahajajo v neposredni bližini mesta. primarni pojav PD, ki se nahaja v aksonskem hribčku. Bližina somatskih sinaps aksonskemu hribu zagotavlja sodelovanje njihovih EPSP v mehanizmih generiranja AP. V zvezi s tem nekateri avtorji predlagajo, da jih imenujemo generator sinapse.

3. Generatorska točka nevrona, tj. kraj nastanka PB, - aksonski hrib. Na njem ni sinaps; značilnost membrane aksonskega hriba je visoka razdražljivost, 3-4-krat večja od razdražljivosti soma-dendritične membrane nevrona, kar je razloženo z večjo koncentracijo Na kanalov na aksonu. hrib. EPSP električno dosežejo hrib aksona, kar zagotavlja zmanjšanje membranskega potenciala na kritično raven. V tem trenutku se pojavi akcijski potencial. Akcijski potencial, ki nastane v hribčku aksona, po eni strani prehaja ortodromno na akson , na drugi strani pa antidromno na telo nevrona.

4. Vloga dendritov pri nastanku vzbujanja se še razpravlja. Menijo, da veliko EPSP, ki nastanejo na dendritih, elektrotonično nadzoruje razdražljivost nevrona. V zvezi s tem se imenujejo dendritične sinapse modulatorne sinapse.

5.8. ZNAČILNOSTI ŠIRJENJA VZDRŽENJA V CNS

Posebnosti širjenja vzbujanja v centralnem živčnem sistemu so razložene z njegovo nevronsko strukturo - prisotnostjo kemičnih sinaps, večkratno razvejanostjo nevronskih aksonov in prisotnostjo zaprtih nevronskih poti. Te lastnosti so naslednje.

1. Enosmerno širjenje vzbujanja v nevronskih vezjih, v refleksnih lokih. Enosmerno širjenje vzbujanja od aksona enega nevrona do telesa ali dendritov drugega nevrona, ne pa obratno, je razloženo z lastnostmi kemičnih sinaps, ki izvajajo vzbujanje samo v eno smer.

2. Počasno širjenje vzbujanja v centralnem živčnem sistemu v primerjavi z živčnim vlaknom je razloženo s prisotnostjo številnih kemičnih sinaps vzdolž poti širjenja vzbujanja. Skupna zamuda pri prenosu vzbujanja v nevronu pred pojavom AP doseže vrednost približno 2 ms.

3. Obsevanje (divergenca) vzbujanja V CNS je razloženo z razvejanostjo nevronskih aksonov, njihovo sposobnostjo vzpostavitve številnih povezav z drugimi nevroni in prisotnostjo internevronov, katerih aksoni se prav tako razvejajo (slika 5.7 - A).

4. Konvergenca vzbujanja (načelo skupne končne poti) - konvergenca vzbujanja različnega izvora po več poteh do istega nevrona ali nevronskega bazena (načelo Sherringtonovega lijaka). To je razloženo s prisotnostjo številnih aksonskih kolateral, interkalarnih nevronov in tudi z dejstvom, da je aferentnih poti nekajkrat več kot eferentnih nevronov. En nevron CNS ima lahko do 10.000 sinaps, motorični nevroni pa do 20.000 (slika 5.7 - B).

5. Kroženje vzbujanja vzdolž zaprtih nevronskih krogov, ki lahko traja nekaj minut ali celo ur (slika 5.8).

6. Širjenje vzbujanja v centralnem živčnem sistemu zlahka blokirajo s farmakološkimi zdravili, kar najde široka uporaba v klinični praksi. V fizioloških pogojih so omejitve širjenja vzbujanja po centralnem živčnem sistemu povezane z aktivacijo nevrofizioloških mehanizmov nevronske inhibicije.

Upoštevane značilnosti širjenja vzbujanja omogočajo približevanje razumevanju značilnih lastnosti živčnih centrov.

LASTNOSTI ŽIVČNIH SREDIŠČ

Spodaj obravnavane lastnosti živčnih centrov so povezane z nekaterimi značilnostmi širjenja vzbujanja v centralnem živčnem sistemu, posebnimi lastnostmi kemičnih sinaps in lastnostmi membran živčnih celic. Glavne lastnosti živčnih centrov so naslednje.

A. vztrajnost - relativno počasen pojav vzbujanja celotnega kompleksa nevronov centra, ko do njega pridejo impulzi, in počasno izginotje vzbujanja nevronov centra po prenehanju vhodnih impulzov. Vztrajnost centrov je povezana s seštevanjem vzbujanja in naknadnega učinka.

Pojav sumacije Vzbujanje v centralnem živčnem sistemu je odkril I. M. Sechenov (1868) v poskusu na žabi: draženje okončine žabe s šibkimi, redkimi impulzi ne povzroči reakcije, pogostejše draženje z enakimi šibkimi impulzi pa spremlja odgovor - žaba naredi skok. Razlikovati časovno (zaporedno) in prostorsko seštevanje(slika 5.9).

Naslednji učinek - to je nadaljevanje vzbujanja živčnega središča po prenehanju impulzov, ki ga dosežejo po aferentnih živčnih poteh. Glavni razlog za naknadni učinek je kroženje vzbujanja vzdolž zaprtih nevronskih krogov (glej sliko 5.8), ki lahko traja nekaj minut ali celo ur.

B. Aktivnost živčnih centrov v ozadju (ton) razloženo: 1) spontana aktivnost nevronov CNS; 2) humoralni vplivi biološko aktivnih snovi(metaboliti, hormoni, mediatorji itd.), ki krožijo po krvi in vplivajo na razdražljivost nevronov; 3) aferentni impulzi iz različnih refleksogenih con; 4) seštevanje miniaturnih potencialov, nastane kot posledica spontanega sproščanja kvantov prenašalca iz aksonov, ki tvorijo sinapse na nevronih; 5) kroženje vzbujanja v centralnem živčnem sistemu. Pomen aktivnost živčnih centrov v ozadju je zagotoviti nekaj

začetni nivo aktivnega stanja centra in efektorjev. Ta raven se lahko poveča ali zmanjša glede na nihanja skupne aktivnosti nevronov v živčnem središču-regulatorju.

IN. Preoblikovanje ritma vzbujanja - to je sprememba števila impulzov, ki nastanejo v nevronih centra na izhodu glede na število impulzov, ki pridejo na vhod tega centra. Preoblikovanje ritma vzbujanja je možno tako v smeri povečanja kot zmanjšanja. Povečanje števila impulzov, ki nastanejo v središču kot odgovor na aferentne impulze, je olajšano z obsevanjem procesa vzbujanja in naknadnega učinka. Zmanjšanje števila impulzov v živčnem središču je razloženo z zmanjšanjem njegove razdražljivosti zaradi procesov pred- in postsinaptične inhibicije, pa tudi s prekomernim pretokom aferentnih impulzov. Pri velikem pretoku aferentnih vplivov, ko so vsi nevroni centra ali nevronskega bazena že vzbujeni, nadaljnje povečanje aferentnih vnosov ne poveča števila vzbujenih nevronov.

G. povečana občutljivost centralnega živčnega sistema na spremembe v notranjem okolju, na primer na spremembe ravni glukoze v krvi, sestave plinov v krvi, temperature, na različne snovi, ki se dajejo v terapevtske namene farmakološka zdravila. Nevronske sinapse reagirajo prve. Nevroni osrednjega živčevja so še posebej občutljivi na pomanjkanje glukoze in kisika. Ko raven glukoze pade 2-krat pod normalno (do 50 % normalne vrednosti), se lahko pojavijo napadi. Hude posledice za centralni živčni sistem povzroča pomanjkanje kisika v krvi. Zaustavitev krvnega pretoka le za 10 sekund povzroči očitne motnje v delovanju možganov in oseba izgubi zavest. Zaustavitev pretoka krvi za 8-12 minut povzroči nepopravljivo škodo možganska aktivnost - številni nevroni umrejo, predvsem kortikalni, kar vodi do resnih posledic.

D. Plastičnost živčnih centrov - sposobnost živčnih elementov za preureditev funkcionalnih lastnosti. Glavne manifestacije plastičnosti so naslednje.

1. Sinaptično olajšanje - to je izboljšanje prevajanja v sinapsah po kratki stimulaciji aferentnih poti. Resnost olajšanja narašča z naraščajočo frekvenco impulzov, največja je, ko impulzi prihajajo v intervalih po nekaj milisekund.

Trajanje sinaptične olajšave je odvisno od lastnosti sinapse in narave draženja - po enkratnem dražljaju je majhno, po dražilnem nizu olajšanje v centralnem živčnem sistemu lahko

traja od nekaj minut do nekaj ur. Očitno glavni razlog pojav sinaptične olajšave je kopičenje Ca 2+ v presinaptičnih končičih, saj se Ca 2+, ki vstopi v živčni končič med AP, kopiči tam, saj ionska črpalka nima časa, da bi ga odstranila iz živčnega končiča. Skladno s tem se sproščanje prenašalca poveča s pojavom vsakega impulza v živčnem končiču in EPSP se poveča. Poleg tega s pogosto uporabo sinaps pospeši se sinteza receptorjev in mediatorjev ter pospeši mobilizacija mediatorskih veziklov; nasprotno, z redko uporabo sinaps se sinteza mediatorjev zmanjša - najpomembnejša lastnost centralnega živčnega sistema. Zato aktivnost nevronov v ozadju prispeva k pojavu vzbujanja v živčnih centrih. Pomen sinaptična olajšava je v tem, da ustvarja predpogoje za izboljšanje procesov obdelave informacij na nevronih živčnih centrov, kar je izjemno pomembno na primer za učenje med razvojem motoričnih sposobnosti in pogojnih refleksov.

2. Sinaptična depresija - to je poslabšanje prevodnosti v sinapsah kot posledica dolgotrajnega pošiljanja impulzov, na primer pri dolgotrajni stimulaciji aferentnega živca (centralna utrujenost). Utrujenost živčnih centrov je dokazal N. E. Vvedensky v poskusu na žabjem preparatu s ponavljajočimi se refleks povzroča krčenje gastrocnemius mišice z draženjem p. tlianas in p. regones. V tem primeru ritmična stimulacija enega živca povzroči ritmične kontrakcije mišice, kar vodi do oslabitve sile njene kontrakcije do popolne odsotnosti kontrakcije. Preklop stimulacije na drug živec takoj povzroči kontrakcijo iste mišice, kar kaže na lokalizacijo utrujenosti ne v mišici, temveč v osrednjem delu refleksnega loka (slika 5.10). Oslabitev reakcije centra na aferentne impulze se izraža v zmanjšanju postsinaptičnih potencialov. To je razloženo s porabo mediatorja, kopičenjem metabolitov, zlasti zakisanostjo okolja med dolgotrajnim izvajanjem vzbujanja vzdolž istih nevronskih vezij.

3. dominanten - vztrajno prevladujoče žarišče vzbujanja v centralnem živčnem sistemu, ki podreja funkcije drugih živčnih centrov. Prevladuje bolj obstojen pojav reliefa. Fenomen prevlade je odkril A. A. Ukhtomsky (1923) v poskusih z draženjem motoričnih con velikih možganov in opazovanjem upogibanja okončine živali. Kot se je izkazalo, če dražite kortikalno motorično območje v ozadju prekomernega povečanja razdražljivosti drugega

živčnega središča, lahko ne pride do fleksije okončin. Namesto upogiba okončine draženje motorične cone povzroči reakcijo tistih efektorjev, katerih aktivnost nadzoruje dominantni, tj. ta trenutek v osrednjem živčnem sistemu, živčni center.

Prevladujoče žarišče vzbujanja ima številne posebne lastnosti, glavne so naslednje: vztrajnost, vztrajnost, povečana razdražljivost, sposobnost "privabljanja" vzburjenosti, ki sevajo skozi centralni živčni sistem, sposobnost depresivnega učinka na konkurenčne centre in druge živčne centre.

Pomen Prevladujoči fokus vzbujanja v centralnem živčnem sistemu je, da se na njegovi podlagi oblikuje specifična adaptivna aktivnost, katere cilj je doseči uporabne rezultate, potrebne za odpravo vzrokov, ki vzdržujejo določen živčni center v prevladujočem stanju. Na podlagi dominantnega stanja centra za lakoto se na primer realizira vedenje pridobivanja hrane, na podlagi dominantnega stanja centra za žejo pa se sproži vedenje, usmerjeno v iskanje vode. Uspešen zaključek teh vedenjskih dejanj na koncu odpravi fiziološki razlogi prevladujoče stanje centrov za lakoto ali žejo. Prevladujoče stanje centralnega živčnega sistema zagotavlja avtomatizirano izvajanje motoričnih reakcij.

4. Nadomestilo za oslabljene funkcije po poškodbi enega ali drugega centra - tudi rezultat manifestacije plastičnosti centralnega živčnega sistema. Znana so klinična opazovanja bolnikov, pri katerih so bili po krvavitvah v možgansko snov poškodovani centri za uravnavanje mišičnega tonusa in hoje. Vendar pa je bilo sčasoma ugotovljeno, da se paralizirani ud pri bolnikih postopoma začne vključevati v motorično aktivnost, medtem ko se tonus njegovih mišic normalizira. Oslabljena motorična funkcija se delno in včasih popolnoma obnovi zaradi večje aktivnosti preostalih nevronov in vpletenosti v to funkcijo drugih »razpršenih« nevronov v možganski skorji s podobnimi funkcijami. To olajšajo redni (vztrajni, vztrajni) pasivni in aktivni gibi.

INHIBICIJA V CNS

Zaviranje- To je aktiven živčni proces, katerega posledica je prenehanje ali oslabitev vzbujanja. Inhibicija je sekundarna glede na proces vzbujanja, saj se vedno pojavi kot posledica vzbujanja.

Odprla se je inhibicija v centralnem živčnem sistemu I. M. Sechenov (1863). V poskusu na talamični žabi je določil latentni čas fleksijskega refleksa, ko je bil zadnji ud potopljen v šibko raztopino žveplove kisline. Dokazano je, da se latentni čas refleksa bistveno poveča, če kristal kuhinjske soli najprej položimo na vidni talamus. Odkritje I. M. Sechenova je služilo kot spodbuda za nadaljnje raziskave inhibicijo v centralnem živčnem sistemu, pri čemer sta bila odkrita dva mehanizma inhibicije: post- in presinaptični.

A. Postsinaptična inhibicija Posledično se pojavi na postsinaptični membrani nevrona hiperpolarizirajoče postsinaptični potencial, ki zmanjša vzdražljivost nevrona in zavira njegovo sposobnost odzivanja na vznemirljive vplive. Iz tega razloga je bil imenovan evocirani hiperpolarizacijski potencial inhibitorni postsinaptični potencial, IPSP"(glej sliko 5.6). Amplituda IPSP je 1-5 mV, sposobna je sešteti.

Razdražljivost celice iz IPSP (hiperpolarizacijski postsinaptični potencial) se zmanjša, ker se poveča pragovni potencial (MO), saj E cr (kritična raven depolarizacije, CUD) ostane na isti ravni, membranski potencial (E) pa se poveča IPSP se pojavi. pod vplivom in aminokisline

Ti glicin, in GABA - gama-aminomaslena kislina. V hrbtenjači se glicin izloča s posebnimi inhibitorne celice (Renshawove celice) v sinapsah, ki jih tvorijo te celice na membrani ciljnega nevrona. Z delovanjem na ionotropni receptor postsinaptične membrane glicin poveča njeno prepustnost za SG, medtem ko SG vstopi v celico po koncentracijskem gradientu v nasprotju z električnim gradientom, kar povzroči hiperpolarizacijo. V okolju brez klora zaviralna vloga glicina ni uresničena. Reaktivnost nevrona na ekscitatorne impulze je posledica algebraičnega seštevanja IPSP in EPSP, zato se v območju aksonskega hribčka membrana ne depolarizira na kritično raven. Ko GABA deluje na postsinaptično membrano, se IPSP razvije kot posledica vstopa SG v celico ali sproščanja K + iz celice. Koncentracijski gradient ionov K+ med razvojem nevronske inhibicije podpira Na/K-črpalka, SG-ionov pa SG-črpalka. Vrste postsinaptične inhibicije so predstavljeni na sl. 5.11.

B. Presinaptična inhibicija se razvije v presinaptičnih končičih. pri čemer membranski potencial in vzdražnost proučevanih nevronov se ne spremenita ali pa je zabeležen EPSP z nizko amplitudo, ki ne zadošča za pojav AP (slika 5.12). Vzbujanje je blokirano v presenaptičnih končičih zaradi depolarizacija njihov. Na izvoru depolarizacije proces širjenja vzbujanja je moten, torej vhodni impulzi, ki ne morejo preiti skozi območje depolarizacije v običajni količini in normalni amplitudi, ne zagotavljajo sproščanja prenašalca v sinaptično špranjo v zadostni količini, zato nevron ni vzbujen, njegovo funkcionalno stanje pa seveda , ostane nespremenjena. Depolarizacijo presinaptičnega terminala povzročijo posebne inhibitorne interkalarne celice, katerih aksoni nastanejo

na presinaptičnih terminalih ciljnega aksona so sinapse(glej sliko 5.12). Inhibicija (depolarizacija) po enem aferentnem udarcu traja 300-400 ms; mediator je gama-aminobutirna kislina (GABA), ki deluje na receptorje GABA.

Depolarizacija je posledica povečane prepustnosti za SG, zaradi česar ta zapusti celico po električnem gradientu. To dokazuje, da membrane presinaptičnih terminalov vsebujejo kloridno črpalko, ki zagotavlja transport SG v celico proti električnemu gradientu.

Vrste presinaptične inhibicije premalo raziskano. Očitno obstajajo enake možnosti kot pri postsinaptični inhibiciji. Zlasti na sl. Slika 5.12 prikazuje vzporedno in lateralno presinaptično inhibicijo. Vendar ponavljajoče se presinaptične inhibicije na ravni hrbtenjače (podobno kot ponavljajoča se postsinaptična inhibicija) ni bilo mogoče zaznati pri sesalcih, čeprav pri žabah

je bilo razkrito.

V resnici je razmerje med ekscitatornimi in zaviralnimi nevroni veliko bolj zapleteno, kot je prikazano na sl. 5.11 in 5.12 pa vse različice pred- in postsinaptičnega zaviranja lahko združimo v dve skupini: 1) ko je lastna pot blokirana s samim širjenjem vzbujanja s pomočjo interkalarnih inhibitornih celic (vzporedna in ponavljajoča se inhibicija) in 2) ko so drugi živčni elementi blokirani pod vplivom impulzov iz sosednjih ekscitatornih nevronov z vključitvijo inhibitornih celic. (lateralna in direktna inhibicija). Ker lahko inhibitorne celice same inhibirajo drugi inhibitorni nevroni (inhibicija inhibicije), lahko to olajša širjenje vzbujanja.

IN. Vloga inhibicije.

1. Obe znani vrsti inhibicije z vsemi svojimi različicami igrata zaščitno vlogo. Odsotnost inhibicije bi povzročila izčrpanost prenašalcev v aksonih nevronov in prenehanje delovanja centralnega živčnega sistema.

2. Inhibicija ima pomembno vlogo pri obdelavi informacij, ki vstopajo v centralni živčni sistem. Ta vloga je še posebej izrazita pri predsinaptični inhibiciji. Natančneje uravnava proces vzbujanja, saj lahko s to inhibicijo blokirajo posamezna živčna vlakna. Na stotine in tisoče impulzov se lahko približa enemu ekscitatornemu nevronu na različnih terminalih. Hkrati je število impulzov, ki dosežejo nevron, določeno s presinaptično inhibicijo. Inhibicija stranskih poti zagotavlja izbiro pomembnih signalov iz ozadja. Blokada inhibicije vodi do razširjenega obsevanja ekscitacije in konvulzij (na primer, ko je presinaptična inhibicija z bikukulinom izklopljena).

3. Zaviranje je pomemben dejavnik zagotavljanje koordinacije dejavnosti centralnega živčnega sistema.

Z evolucijsko kompleksnostjo večceličnih organizmov in funkcionalno specializacijo celic se je pojavila potreba po regulaciji in koordinaciji življenjskih procesov na nadcelični, tkivni, organski, sistemski in organizmski ravni. Ti novi regulatorni mehanizmi in sistemi so se morali pojaviti skupaj z ohranjanjem in kompleksnostjo mehanizmov za uravnavanje delovanja posameznih celic s pomočjo signalnih molekul. Prilagajanje večceličnih organizmov na spremembe v okolju bi lahko izvedli pod pogojem, da bi novi regulacijski mehanizmi bili sposobni zagotavljati hitre, ustrezne in usmerjene odzive. Ti mehanizmi morajo biti sposobni zapomniti in pridobiti iz spominskega aparata informacije o prejšnjih vplivih na telo in imeti tudi druge lastnosti, ki zagotavljajo učinkovito prilagoditveno aktivnost telesa. Postali so mehanizmi živčnega sistema, ki so se pojavili v kompleksnih, visoko organiziranih organizmih.

Živčni sistem je skupek posebnih struktur, ki združuje in usklajuje dejavnosti vseh organov in sistemov telesa v stalni interakciji z zunanjim okoljem.

Centralni živčni sistem vključuje možgane in hrbtenjačo. Možgane delimo na zadnje možgane (in most), retikularno formacijo, subkortikalna jedra, . Telesca tvorijo sivo snov centralnega živčnega sistema, njihovi odrastki (aksoni in dendriti) pa belo snov.

Splošne značilnosti živčnega sistema

Ena od funkcij živčnega sistema je dojemanje različni signali (stimulansi) zunanjega in notranjega okolja telesa. Spomnimo se, da lahko vsaka celica zazna različne signale iz svojega okolja s pomočjo specializiranih celičnih receptorjev. Vendar pa niso prilagojeni za zaznavanje številnih vitalnih signalov in ne morejo takoj posredovati informacij drugim celicam, ki delujejo kot regulatorji celostnih ustreznih reakcij telesa na delovanje dražljajev.

Vpliv dražljajev zaznavajo specializirani senzorični receptorji. Primeri takih dražljajev so lahko svetlobni kvanti, zvoki, toplota, mraz, mehanski vplivi (gravitacija, spremembe tlaka, vibracije, pospešek, stiskanje, raztezanje), pa tudi signali kompleksne narave (barva, kompleksni zvoki, besede).

Za oceno biološkega pomena zaznanih signalov in organiziranje ustreznega odziva nanje v receptorjih živčnega sistema se pretvorijo - kodiranje v univerzalno obliko signalov, razumljivih živčnemu sistemu - v živčne impulze, izvajanje (preneseno) ki so po živčnih vlaknih in poteh do živčnih središč nujni za njihovo analizo.

Signale in rezultate njihove analize uporablja živčni sistem za organiziranje odgovorov na spremembe v zunanjem ali notranjem okolju, ureditev in usklajevanje funkcije celic in nadceličnih struktur telesa. Takšne odzive izvajajo efektorski organi. Najpogostejši odzivi na udarce so motorične (motorične) reakcije skeletnih ali gladkih mišic, spremembe v izločanju epitelijskih (eksokrinih, endokrinih) celic, ki jih sproži živčni sistem. Živčni sistem, ki neposredno sodeluje pri oblikovanju odzivov na spremembe v okolju, opravlja funkcije uravnavanje homeostaze, zagotavljanje funkcionalna interakcija organov in tkiv ter njihovih integracija v en sam celovit organizem.

Zahvaljujoč živčnemu sistemu se ustrezna interakcija telesa z okoljem izvaja ne le z organizacijo odzivov efektorskih sistemov, temveč tudi z lastnimi duševnimi reakcijami - čustvi, motivacijo, zavestjo, razmišljanjem, spominom, višjimi kognitivnimi in ustvarjalnimi. procesov.

Živčni sistem je razdeljen na centralni (možgani in hrbtenjača) in periferni - živčne celice in vlakna zunaj votline lobanje in hrbteničnega kanala. Človeški možgani vsebujejo več kot 100 milijard živčnih celic (nevroni). Skupki živčnih celic, ki opravljajo ali nadzorujejo enake funkcije, nastanejo v centralnem živčnem sistemu živčni centri. Strukture možganov, ki jih predstavljajo telesa nevronov, tvorijo sivo snov centralnega živčnega sistema, procesi teh celic, ki se združujejo v poti, tvorijo belo snov. Poleg tega so strukturni del centralnega živčnega sistema glialne celice, ki tvorijo nevroglija.Število glialnih celic je približno 10-krat večje od števila nevronov in te celice predstavljajo večino mase centralnega živčnega sistema.

Živčni sistem je glede na značilnosti njegovih funkcij in strukture razdeljen na somatski in avtonomni (vegetativni). Somatika vključuje strukture živčnega sistema, ki zagotavljajo zaznavanje senzoričnih signalov predvsem iz zunanjega okolja preko čutnih organov in nadzorujejo delovanje progastih (skeletnih) mišic. Avtonomni (avtonomni) živčni sistem vključuje strukture, ki zagotavljajo zaznavanje signalov predvsem iz notranjega okolja telesa, uravnavajo delovanje srca, drugih notranjih organov, gladkih mišic, eksokrinih in delno endokrinih žlez.

V centralnem živčnem sistemu je običajno razlikovati strukture, ki se nahajajo na različnih ravneh, za katere so značilne posebne funkcije in vloge pri uravnavanju življenjskih procesov. Med njimi so bazalni gangliji, strukture možganskega debla, hrbtenjača in periferni živčni sistem.

Zgradba živčnega sistema

Živčni sistem delimo na centralni in periferni. Centralni živčni sistem (CNS) vključuje možgane in hrbtenjačo, periferni živčni sistem pa vključuje živce, ki segajo od centralnega živčnega sistema do različnih organov.

riž. 1. Zgradba živčnega sistema

riž. 2. Funkcionalna delitev živčnega sistema

Pomen živčnega sistema:

združuje organe in sisteme telesa v eno celoto;
uravnava delovanje vseh organov in sistemov telesa;
komunicira organizem z zunanjim okoljem in ga prilagaja razmeram v okolju;
tvori materialno osnovo duševne dejavnosti: govor, mišljenje, socialno vedenje.

Zgradba živčnega sistema

Strukturna in fiziološka enota živčnega sistema je - (slika 3). Sestavljen je iz telesa (soma), izrastkov (dendritov) in aksona. Dendriti so zelo razvejani in tvorijo številne sinapse z drugimi celicami, kar določa njihovo vodilno vlogo pri nevronskem zaznavanju informacij. Akson se začne iz telesa celice z aksonskim gričkom, ki je generator živčnega impulza, ki se nato po aksonu prenaša v druge celice. Membrana aksona v sinapsi vsebuje specifične receptorje, ki se lahko odzivajo na različne mediatorje ali nevromodulatorje. Zato lahko na proces sproščanja prenašalca s presinaptičnih končičev vplivajo drugi nevroni. Tudi membrana končičev vsebuje veliko število kalcijevih kanalčkov, skozi katere kalcijevi ioni vstopajo v končnico, ko je vzburjena in aktivirajo sproščanje mediatorja.

riž. 3. Diagram nevrona (po I.F. Ivanovu): a - struktura nevrona: 7 - telo (perikarion); 2 - jedro; 3 - dendriti; 4,6 - nevriti; 5,8 - mielinska ovojnica; 7- zavarovanje; 9 - prestrezanje vozlišča; 10 - jedro lemocitov; 11 - živčni končiči; b - vrste živčnih celic: I - unipolarna; II - multipolarni; III - bipolarni; 1 - nevritis; 2 -dendrit

Značilno je, da se v nevronih akcijski potencial pojavi v območju membrane aksonskega griča, katerega razdražljivost je 2-krat višja od razdražljivosti drugih območij. Od tu se vzbujanje širi vzdolž aksona in celičnega telesa.

Aksoni poleg svoje funkcije prevajanja vzbujanja služijo kot kanali za transport različnih snovi. Proteini in mediatorji, sintetizirani v telesu celice, organele in druge snovi, se lahko premikajo vzdolž aksona do njegovega konca. To gibanje snovi se imenuje aksonski transport. Obstajata dve vrsti: hiter in počasen aksonski transport.

Vsak nevron v centralnem živčnem sistemu opravlja tri fiziološke vloge: sprejema živčne impulze od receptorjev ali drugih nevronov; ustvarja lastne impulze; prenaša vzbujanje na drug nevron ali organ.

Po funkcijskem pomenu delimo nevrone v tri skupine: občutljive (senzorične, receptorske); interkalarni (asociativni); motor (efektor, motor).

Poleg nevronov vsebuje centralni živčni sistem glialne celice, zaseda polovico volumna možganov. Periferne aksone obdaja tudi ovoj iz glialnih celic, imenovanih lemociti (Schwannove celice). Nevroni in glialne celice so ločeni z medceličnimi razpokami, ki komunicirajo med seboj in tvorijo s tekočino napolnjen medcelični prostor med nevroni in glijo. Skozi te prostore poteka izmenjava snovi med živčnimi in glialnimi celicami.

Nevroglialne celice opravljajo številne funkcije: podporne, zaščitne in trofične vloge za nevrone; vzdrževati določeno koncentracijo kalcijevih in kalijevih ionov v medceličnem prostoru; uničijo nevrotransmiterje in druge biološko aktivne snovi.

Funkcije centralnega živčnega sistema

Centralni živčni sistem opravlja več funkcij.

Integrativno: Organizem živali in ljudi je kompleksen, visoko organiziran sistem, ki ga sestavljajo funkcionalno povezane celice, tkiva, organi in njihovi sistemi. To razmerje, združevanje različnih komponent telesa v eno celoto (integracija), njihovo usklajeno delovanje zagotavlja centralni živčni sistem.

Koordinacija: funkcije različnih organov in sistemov v telesu morajo potekati usklajeno, saj je le s tem načinom življenja mogoče ohraniti stalnost notranjega okolja, pa tudi uspešno prilagajanje spreminjajočim se okoljskim razmeram. Centralni živčni sistem usklajuje dejavnosti elementov, ki sestavljajo telo.

Regulacija: Centralni živčni sistem uravnava vse procese, ki se odvijajo v telesu, zato z njegovo udeležbo pride do najustreznejših sprememb v delovanju različnih organov, katerih cilj je zagotoviti eno ali drugo njegovo dejavnost.

Trofični: centralni živčni sistem uravnava trofizem, intenzivnost presnovni procesi v tkivih telesa, ki je osnova za oblikovanje reakcij, ustreznih spremembam, ki se pojavljajo v notranjem in zunanjem okolju.

Prilagodljivo: Centralni živčni sistem komunicira telo z zunanjim okoljem tako, da analizira in sintetizira različne informacije, prejete iz senzoričnih sistemov. To omogoča prestrukturiranje dejavnosti različnih organov in sistemov v skladu s spremembami v okolju. Deluje kot regulator vedenja, ki je potreben v določenih pogojih obstoja. To zagotavlja ustrezno prilagajanje okoliškemu svetu.

Oblikovanje neusmerjenega vedenja: centralni živčni sistem oblikuje določeno vedenje živali v skladu s prevladujočo potrebo.

Refleksna regulacija živčnega delovanja

Prilagajanje vitalnih procesov telesa, njegovih sistemov, organov, tkiv spreminjajočim se okoljskim razmeram se imenuje regulacija. Regulacija, ki jo skupaj izvajata živčni in hormonski sistem, se imenuje nevrohormonska regulacija. Zahvaljujoč živčnemu sistemu telo izvaja svoje dejavnosti po principu refleksa.

Glavni mehanizem delovanja centralnega živčnega sistema je odziv telesa na delovanje dražljaja, ki se izvaja s sodelovanjem centralnega živčnega sistema in je namenjen doseganju uporabnega rezultata.

Reflex preveden iz latinski jezik pomeni "odsev". Izraz "refleks" je prvi predlagal češki raziskovalec I.G. Prokhaska, ki je razvil doktrino reflektivnih dejanj. Nadaljnji razvoj teorije refleksov je povezan z imenom I.M. Sechenov. Verjel je, da se vse nezavedno in zavestno pojavi kot refleks. Toda takrat še ni bilo metod za objektivno ocenjevanje možganske aktivnosti, ki bi lahko potrdile to domnevo. Kasneje je objektivno metodo za ocenjevanje možganske aktivnosti razvil akademik I.P. Pavlov in se je imenovala metoda pogojnih refleksov. S to metodo je znanstvenik dokazal, da so osnova višjega živčnega delovanja živali in ljudi pogojni refleksi, ki nastanejo na podlagi brezpogojnih refleksov zaradi oblikovanja začasnih povezav. Akademik P.K. Anokhin je pokazal, da se vsa raznolikost dejavnosti živali in človeka izvaja na podlagi koncepta funkcionalnih sistemov.

Morfološka osnova refleksa je , sestavljen iz več živčnih struktur, ki zagotavljajo izvajanje refleksa.

Pri tvorbi refleksnega loka sodelujejo tri vrste nevronov: receptorski (občutljivi), vmesni (interkalarni), motorični (efektorski) (slika 6.2). Združeni so v nevronske kroge.

riž. 4. Shema regulacije, ki temelji na principu refleksa. Refleksni lok: 1 - receptor; 2 - aferentna pot; 3 - živčni center; 4 - eferentna pot; 5 - delovni organ (kateri koli organ telesa); MN - motorični nevron; M - mišica; CN - ukazni nevron; SN - senzorični nevron, ModN - modulatorni nevron

Dendrit receptorskega nevrona je v stiku z receptorjem, njegov akson gre v centralni živčni sistem in sodeluje z internevronom. Od internevrona gre akson do efektorskega nevrona, njegov akson pa gre na periferijo do izvršilnega organa. Tako nastane refleksni lok.

Receptorski nevroni se nahajajo na periferiji in v notranjih organih, interkalarni in motorični nevroni pa v centralnem živčnem sistemu.

V refleksnem loku je pet členov: receptor, aferentna (ali centripetalna) pot, živčni center, eferentna (ali centrifugalna) pot in delovni organ (ali efektor).

Receptor je specializirana tvorba, ki zaznava draženje. Receptor je sestavljen iz specializiranih zelo občutljivih celic.

Aferentna povezava loka je receptorski nevron in vodi vzbujanje od receptorja do živčnega središča.

Živčni center tvori veliko število interkalarnih in motoričnih nevronov.

Ta povezava refleksnega loka je sestavljena iz niza nevronov, ki se nahajajo v različne oddelke CNS. Živčni center sprejema impulze od receptorjev vzdolž aferentne poti, analizira in sintetizira te informacije, nato pa prenese oblikovani program delovanja vzdolž eferentnih vlaken do perifernega izvršilnega organa. In delovni organ izvaja svojo značilno dejavnost (mišica se skrči, žleza izloča izločke itd.).

Posebna povezava povratne aferentacije zaznava parametre delovanja, ki jih izvaja delovni organ, in te informacije prenaša v živčni center. Živčni center je sprejemnik delovanja povratne aferentacijske povezave in prejema informacije od delovnega organa o končanem delovanju.

Čas od začetka delovanja dražljaja na receptor do pojava odziva imenujemo refleksni čas.

Vsi refleksi pri živalih in ljudeh so razdeljeni na brezpogojne in pogojene.

Brezpogojni refleksi - prirojene, dedne reakcije. Brezpogojni refleksi se izvajajo preko že oblikovanih refleksnih lokov v telesu. Brezpogojni refleksi so specifični za vrsto, tj. značilnost vseh živali te vrste. Stalni so vse življenje in nastanejo kot odgovor na ustrezno stimulacijo receptorjev. Brezpogojni refleksi so razvrščeni glede na biološki pomen: prehranski, obrambni, spolni, gibalni, orientacijski. Glede na lokacijo receptorjev delimo te reflekse na eksteroceptivne (temperaturni, taktilni, vidni, slušni, okusni itd.), interoceptivne (žilni, srčni, želodčni, črevesni itd.) in proprioceptivne (mišični, tetivni itd.). .). Glede na naravo odziva - motor, sekretorni itd. Na podlagi lokacije živčnih centrov, skozi katere se izvaja refleks - hrbtenični, bulbarni, mezencefalni.

Pogojni refleksi - refleksi, ki jih organizem pridobi v svojem individualnem življenju. Pogojni refleksi se izvajajo preko novonastalih refleksnih lokov na podlagi refleksnih lokov brezpogojnih refleksov z nastankom začasne povezave med njimi v možganski skorji.

Refleksi v telesu se izvajajo s sodelovanjem endokrinih žlez in hormonov.

Osnova sodobnih predstav o refleksna aktivnost Organizem ima koncept uporabnega prilagoditvenega rezultata, za dosego katerega se izvaja kateri koli refleks. Informacije o doseganju koristnega prilagoditvenega rezultata vstopijo v centralni živčni sistem preko povratne povezave v obliki povratne aferentacije, ki je obvezna komponenta refleksne aktivnosti. Načelo povratne aferentacije v refleksni dejavnosti je razvil P. K. Anokhin in temelji na dejstvu, da strukturna osnova refleksa ni refleksni lok, temveč refleksni obroč, ki vključuje naslednje povezave: receptor, aferentna živčna pot, živčni center, eferentna živčna pot, delovni organ , povratna aferentacija.

Ko je katera koli povezava refleksnega obroča izklopljena, refleks izgine. Zato je za pojav refleksa potrebna celovitost vseh povezav.

Lastnosti živčnih centrov

Živčni centri imajo številne značilne funkcionalne lastnosti.

Vzbujanje v živčnih centrih se širi enostransko od receptorja do efektorja, kar je povezano s sposobnostjo izvajanja vzbujanja samo od presinaptične membrane do postsinaptičnega.

Vzbujanje v živčnih centrih poteka počasneje kot vzdolž živčnega vlakna, kar je posledica upočasnitve prevajanja vzbujanja skozi sinapse.

V živčnih centrih lahko pride do sumacije vzbujanja.

Obstajata dve glavni metodi seštevanja: časovni in prostorski. pri časovno seštevanje več vzbujevalnih impulzov pride do nevrona skozi eno sinapso, se seštejejo in v njem ustvarijo akcijski potencial in prostorsko seštevanje se manifestira, ko impulzi pridejo do enega nevrona skozi različne sinapse.

V njih pride do transformacije ritma vzbujanja, tj. zmanjšanje ali povečanje števila vzbujevalnih impulzov, ki zapuščajo živčni center, v primerjavi s številom impulzov, ki prihajajo do njega.

Živčni centri so zelo občutljivi na pomanjkanje kisika in delovanje raznih kemikalij.

Živčni centri so za razliko od živčnih vlaken sposobni hitre utrujenosti. Sinaptična utrujenost s podaljšano aktivacijo centra se izraža v zmanjšanju števila postsinaptičnih potencialov. To je posledica porabe mediatorja in kopičenja metabolitov, ki zakisajo okolje.

Živčni centri so v stanju stalnega tonusa zaradi stalnega sprejema določenega števila impulzov iz receptorjev.

Za živčne centre je značilna plastičnost - sposobnost povečanja njihove funkcionalnosti. Ta lastnost je lahko posledica sinaptične olajšave – izboljšanega prevajanja v sinapsah po kratki stimulaciji aferentnih poti. S pogosto uporabo sinaps se pospeši sinteza receptorjev in prenašalcev.

Skupaj z vzbujanjem se v živčnem središču pojavijo inhibicijski procesi.

Koordinacijska dejavnost centralnega živčnega sistema in njeni principi

Ena od pomembnih funkcij centralnega živčnega sistema je koordinacijska funkcija, ki ji pravimo tudi koordinacijske dejavnosti CNS. Razume se kot regulacija porazdelitve vzbujanja in inhibicije v nevronskih strukturah, pa tudi interakcija med živčnimi centri, ki zagotavljajo učinkovito izvajanje refleksnih in prostovoljnih reakcij.

Primer koordinacijske aktivnosti centralnega živčnega sistema je lahko vzajemno razmerje med centri za dihanje in požiranje, ko je med požiranjem dihalni center inhibiran, epiglotis zapre vhod v grlo in prepreči vstop hrane ali tekočine v dihala. trakt. Koordinacijska funkcija centralnega živčnega sistema je temeljnega pomena za izvajanje kompleksnih gibov, ki se izvajajo s sodelovanjem številnih mišic. Primeri takih gibov vključujejo artikulacijo govora, dejanje požiranja in gimnastične gibe, ki zahtevajo usklajeno krčenje in sprostitev številnih mišic.

Načela koordinacijskih dejavnosti

Recipročnost - medsebojna inhibicija antagonističnih skupin nevronov (fleksornih in ekstenzorskih motoričnih nevronov)
Končni nevron - aktivacija eferentnega nevrona iz različnih receptivnih polj in tekmovanje med različnimi aferentnimi impulzi za določen motorični nevron.
Preklapljanje je proces prenosa aktivnosti iz enega živčnega centra v antagonistični živčni center
Indukcija - sprememba od vzbujanja do inhibicije ali obratno
Povratna informacija je mehanizem, ki zagotavlja potrebo po signalizaciji iz receptorjev izvršilnih organov za uspešno izvajanje funkcije.
Prevladujoči je vztrajno prevladujoče žarišče vzbujanja v centralnem živčnem sistemu, ki podreja funkcije drugih živčnih centrov.

Koordinacijska dejavnost centralnega živčnega sistema temelji na številnih načelih.

Načelo konvergence se izvaja v konvergentnih verigah nevronov, v katerih se aksoni številnih drugih stekajo ali konvergirajo na enega od njih (običajno eferentnega). Konvergenca zagotavlja, da isti nevron sprejema signale iz različnih živčnih centrov ali receptorjev različnih modalitet (različni čutilni organi). Na podlagi konvergence lahko različni dražljaji povzročijo isto vrsto odziva. Na primer, refleks straže (obračanje oči in glave - budnost) lahko povzročijo svetlobni, zvočni in taktilni vplivi.

Načelo skupne končne poti izhaja iz principa konvergence in je po bistvu blizu. Razumemo jo kot možnost izvedbe iste reakcije, ki jo sproži končni eferentni nevron v hierarhični živčni verigi, h kateri konvergirajo aksoni številnih drugih živčnih celic. Primer klasične terminalne poti so motorični nevroni sprednjega roga hrbtenjače ali motorična jedra kranialni živci, ki s svojimi aksoni neposredno inervirajo mišice. Enako motorično reakcijo (na primer upogibanje roke) lahko sproži prejem impulzov na te nevrone iz piramidnih nevronov primarne motorične skorje, nevronov številnih motoričnih centrov možganskega debla, internevronov hrbtenjače, aksonov senzoričnih nevronov hrbteničnih ganglijev kot odgovor na delovanje zaznanih signalov različne organečutila (svetloba, zvok, gravitacija, bolečina ali mehanski učinki).

Načelo razhajanja se izvaja v divergentnih verigah nevronov, v katerih ima eden od nevronov razvejan akson, vsaka od vej pa tvori sinapso z drugo živčno celico. Ta vezja opravljajo funkcije hkratnega prenosa signalov iz enega nevrona v številne druge nevrone. Zahvaljujoč divergentnim povezavam so signali široko porazdeljeni (obsevani) in številni centri, ki se nahajajo na različnih ravneh centralnega živčnega sistema, se hitro vključijo v odziv.

Načelo povratne informacije (obratna aferentacija) leži v možnosti prenosa informacij o izvedeni reakciji (na primer o gibanju iz mišičnih proprioceptorjev) preko aferentnih vlaken nazaj v živčni center, ki jo je sprožil. Zahvaljujoč povratnim informacijam se oblikuje zaprta nevronska veriga (krog), prek katere lahko nadzorujete potek reakcije, uravnavate moč, trajanje in druge parametre reakcije, če niso bili izvedeni.

Udeležbo povratnih informacij je mogoče obravnavati na primeru izvajanja fleksijskega refleksa, ki ga povzroča mehanski vpliv na kožne receptorje (slika 5). Z refleksnim krčenjem fleksorne mišice se spremeni aktivnost proprioceptorjev in pogostost pošiljanja živčnih impulzov vzdolž aferentnih vlaken do a-motonevronov hrbtenjače, ki inervirajo to mišico. Posledično se oblikuje zaprta regulacijska zanka, v kateri vlogo povratnega kanala igrajo aferentna vlakna, ki prenašajo informacije o kontrakciji v živčne centre iz mišičnih receptorjev, vlogo neposrednega komunikacijskega kanala pa imajo eferentna vlakna. motoričnih nevronov, ki gredo v mišice. Tako živčni center (njegovi motorični nevroni) prejema informacije o spremembah v stanju mišice, ki jih povzroča prenos impulzov vzdolž motoričnih vlaken. Zahvaljujoč povratnim informacijam se oblikuje nekakšen regulatorni živčni obroč. Zato nekateri avtorji raje uporabljajo izraz »refleksni obroč« namesto izraza »refleksni lok«.

Prisotnost povratnih informacij je pomembna v mehanizmih regulacije krvnega obtoka, dihanja, telesne temperature, vedenjskih in drugih reakcij telesa in je obravnavana v nadaljevanju v ustreznih razdelkih.

riž. 5. Povratno vezje v nevronskih vezjih najpreprostejših refleksov

Načelo recipročnih odnosov se izvaja z interakcijo med antagonističnimi živčnimi centri. Na primer med skupino motoričnih nevronov, ki nadzorujejo upogibanje rok, in skupino motoričnih nevronov, ki nadzorujejo izteg rok. Zaradi vzajemnih odnosov vzbujanje nevronov enega od antagonističnih centrov spremlja zaviranje drugega. V danem primeru se bo vzajemno razmerje med centri fleksije in ekstenzije pokazalo tako, da bo med krčenjem mišic upogibalk roke prišlo do enakovredne sprostitve ekstenzorjev in obratno, kar zagotavlja gladkost upogibnih in iztegovalnih gibov roke. Vzajemni odnosi se uresničijo zaradi aktivacije nevronov vzbujenega centra inhibitornih internevronov, katerih aksoni tvorijo inhibitorne sinapse na nevronih antagonističnega centra.

Načelo prevlade Izvaja se tudi na podlagi posebnosti interakcije med živčnimi centri. Nevroni prevladujočega, najbolj aktivnega centra (žarišča vzbujanja) imajo vztrajno visoko aktivnost in zavirajo vzbujanje v drugih živčnih centrih in jih podrejajo svojemu vplivu. Poleg tega nevroni prevladujočega centra pritegnejo aferentne živčne impulze, naslovljene na druge centre, in povečajo njihovo aktivnost zaradi sprejema teh impulzov. Prevladujoči center lahko dolgo ostane v stanju vznemirjenja brez znakov utrujenosti.

Primer stanja, ki ga povzroča prisotnost prevladujočega žarišča vzbujanja v centralnem živčnem sistemu, je stanje po tem, ko je oseba doživela pomemben dogodek zanj, ko so vse njegove misli in dejanja na tak ali drugačen način povezana s tem dogodkom. .

Lastnosti prevladujočega

Povečana razdražljivost
Vztrajnost vzbujanja
Vztrajnost vzbujanja
Sposobnost zatiranja subdominantnih lezij
Sposobnost povzemanja vznemirjenja

Obravnavani principi koordinacije se lahko uporabljajo, odvisno od procesov, ki jih usklajuje centralni živčni sistem, ločeno ali skupaj v različnih kombinacijah.

centralni živčni sistem- to so možgani in hrbtenjača ter periferni - živci, ki segajo od njih in gangliji ki se nahaja zunaj lobanje in hrbtenice.

Hrbtenjača se nahaja v hrbteničnem kanalu. Videti je kot cev dolga približno 45 cm in premera 1 cm, ki se razteza od možganov, z votlino - osrednjim kanalom, napolnjenim s cerebrospinalno tekočino.

Prerez 48 kaže, da je hrbtenjača sestavljena iz bele (zunaj) in sive (znotraj) snovi. Siva snov je sestavljena iz teles živčnih celic in ima v prerezu obliko metulja, iz raztegnjenih "kril" segata dva sprednja in dva zadnja roga. Sprednji rogovi vsebujejo motorične nevrone, ki povzročajo motoričnih živcev. Hrbtni rogovi vključujejo živčne celice, do katerih se približajo senzorična vlakna hrbtnih korenin. Sprednje in zadnje korenine, ki se povezujejo med seboj, tvorijo 31 parov mešanih (motoričnih in senzoričnih) hrbtenični živci. Vsak par živcev inervira določeno mišično skupino in ustrezno področje kože.

Belo snov tvorijo procesi živčnih celic (živčnih vlaken), združenih v prevodne poti. Med njimi so vlakna, ki povezujejo dele hrbtenjače na različnih ravneh, motorična padajoča vlakna, ki gredo od možganov do hrbtenjače in se povezujejo s celicami, iz katerih nastanejo sprednje motorične korenine, in senzorična ascendentna vlakna, ki so deloma nadaljevanje vlakna dorzalnih korenin, delno obdelujejo celice hrbtenjače in se dvignejo v možgane.

Hrbtenjača opravlja dve pomembni funkciji: refleksno in prevodno. Siva snov hrbtenjače zapira refleksne poti številnih motoričnih reakcij, na primer kolenskega refleksa. Kaže se v tem, da pri udarjanju po tetivi mišice kvadriceps femoris, spodnja meja Pogačica povzroča refleksno iztegovanje noge v kolenskem sklepu. To je razloženo z dejstvom, da se ob udarcu ligamenta mišica raztegne, v njenih živčnih receptorjih pride do vzbujanja, ki se prenaša skozi centripetalne nevrone v sivo snov hrbtenjače, prehaja v centrifugalne nevrone in skozi njihovo dolgo procesov na ekstenzorske mišice. Pri refleksu kolena sodelujeta dve vrsti nevronov – centripetalni in centrifugalni. Večina refleksov hrbtenjače vključuje tudi internevrone. Senzorični živci iz kožnih receptorjev, motoričnih aparatov, krvne žile, prebavni trakt, izločevalnih in spolnih organov. Centripetalni nevroni preko internevronov komunicirajo s centrifugalnimi motoričnimi nevroni, ki oživčujejo vse skeletne mišice (z izjemo obraznih mišic). Hrbtenjača vsebuje tudi številne centre avtonomne inervacije notranjih organov.

Funkcija prevodnika. Centripetalni živčni impulzi vzdolž hrbtenjače prenašajo informacije v možgane o spremembah v zunanjem in notranjem okolju telesa. Po padajočih poteh se impulzi iz možganov prenašajo na motorične nevrone, ki povzročajo ali uravnavajo delovanje izvršilnih organov.

Delovanje hrbtenjače pri sesalcih in ljudeh je podvrženo usklajevalnim in aktivacijskim vplivom ležečih delov centralnega živčnega sistema. Zato lahko reflekse, ki so del same hrbtenjače, preučujemo v " čista oblika» šele po ločitvi hrbtenjače od možganov, na primer pri hrbtenični žabi. Prva posledica prereza oziroma poškodbe hrbtenjače je spinalni šok (udarec, šok), ki pri žabi traja 3-5 minut, pri psu pa 7-10 dni. V primeru poškodbe ali poškodbe, ki povzroči motnje v povezavi med hrbtenjačo in možgani, traja spinalni šok pri človeku 3-5 mesecev. V tem času izginejo vsi hrbtenični refleksi. Ko šok mine, se preprosti spinalni refleksi obnovijo, vendar žrtev ostane paralizirana in postane onemogočena.

Možgani so sestavljeni iz zadnjega, srednjega in prednji možgani (49).

Iz možganov odhaja 12 parov kranialnih živcev, od katerih so vidni, slušni in vohalni senzorični živci, ki vodijo vzbujanje od receptorjev ustreznih čutnih organov do možganov. Ostali, z izjemo čisto motoričnih živcev, ki inervirajo očesne mišice, so mešani živci.

Medula opravlja refleksne in prevodne funkcije. Osem parov kranialnih živcev izhaja iz medule oblongate in ponsa (pari V do XII). Po senzoričnih živcih medula sprejema impulze iz receptorjev lasišča, sluznice ust, nosu, oči, grla, sapnika, pa tudi iz receptorjev srčno-žilnega in prebavni sistemi, iz organa sluha in vestibularnega aparata. V podolgovati medulli je dihalni center, ki zagotavlja dejanje vdihavanja in izdiha. Središča podolgovate medule, ki inervirajo dihalne mišice, mišice glasilk, jezika in ustnic, igrajo pomembno vlogo pri oblikovanju govora. Preko podolgovate medule se izvajajo refleksi mežikanja trepalnic, solzenja, kihanja, kašljanja, požiranja, izločanja prebavnih sokov, uravnavanja delovanja srca in svetline krvnih žil. Medula oblongata sodeluje tudi pri uravnavanju tonusa skeletnih mišic. Preko njega se izvaja zaprtje različnih živčnih poti, ki povezujejo središča prednjega možganov, malih možganov in diencefalona s hrbtenjačo. Na delovanje podolgovate medule vplivajo impulzi, ki prihajajo iz možganske skorje, malih možganov in subkortikalnih jeder.

Mali možgani nahaja se za medullo oblongato in ima dve polobli in srednji del. Sestavljen je iz sive snovi, ki se nahaja na zunanji strani, in bele snovi na notranji strani. Številne živčne poti Mali možgani so povezani z vsemi deli centralnega živčnega sistema. Če so funkcije malih možganov oslabljene, pride do padca mišičnega tonusa, nestabilnih gibov, tresenja glave, trupa in okončin, motnje koordinacije, gladkosti, gibov, motenj avtonomnih funkcij - prebavil, srčno-žilnega sistema in itd.

Srednji možgani igra pomembno vlogo pri uravnavanju mišičnega tonusa, pri izvajanju pozicionirnih refleksov, zaradi katerih je možno stati in hoditi, pri manifestaciji orientacijskega refleksa.

diencefalon Sestavljen je iz vidnih gričev (talamus) in subtalamične regije (hipotalamus). Vizualne tuberkuloze uravnavajo ritem kortikalne aktivnosti in sodelujejo pri oblikovanju pogojenih refleksov, čustev itd. Subtuberkulozna regija je povezana z vsemi deli centralnega živčnega sistema in z endokrinimi žlezami. Je regulator metabolizma in telesne temperature, konstantnosti notranjega okolja telesa ter funkcij prebavnega, srčno-žilnega, genitourinarni sistemi, pa tudi endokrinih žlez.

Oblikovanje mreže oz retikularna tvorba- to je skupek nevronov, ki tvorijo gosto mrežo s svojimi procesi, ki se nahajajo v globokih strukturah podolgovate medule, srednjih možganov in diencefalona (možganskega debla). Vsa centripetalna živčna vlakna oddajajo veje v možganskem deblu v retikularno formacijo.

Retikularna tvorba ima aktivacijski učinek na možgansko skorjo, ohranja stanje budnosti in koncentracijo pozornosti. Uničenje retikularna tvorba povzroča globok spanec, njegovo draženje pa povzroči prebujanje. Možganska skorja uravnava aktivnost tvorbe mrežnice.

Velike možganske hemisfere možgani so se pojavili na relativno poznih stopnjah evolucijskega razvoja živalskega sveta (glej poglavje "Zoologija").

Pri odraslem človeku možganske hemisfere predstavljajo 80 % možganske mase. Korteks z debelino od 1,5 do 3 mm pokriva površino možganov s površino od 1450 do 1700 cm2; vsebuje od 12 do 18 milijard nevronov, ki se nahajajo v šestih plasteh živčnih celic različnih kategorij, ki ležijo ena na drugi. Več kot 2/3 površine lubja je skrito v globokih utorih. Belo snov, ki se nahaja pod skorjo, sestavljajo živčna vlakna, ki povezujejo različne predele skorje z drugimi deli možganov in s hrbtenjačo. V beli snovi desne in leve poloble, ki sta povezani z mostom živčnih vlaken, so kopičenja sive snovi - subkortikalnih jeder, skozi katere se vzbujanja prenašajo v in iz skorje. Tri glavne brazde - osrednji, stranski in parieto-okcipitalni - delijo vsako hemisfero na štiri režnje: čelni, parietalni, okcipitalni in temporalni. Glede na značilnosti celične sestave in strukture je možganska skorja razdeljena na več področij, imenovanih kortikalna polja. Funkcije posameznih predelov skorje niso enake. Vsak receptorski aparat na obrobju ustreza območju v skorji, ki ga je I. P. Pavlov imenoval kortikalno jedro analizatorja.

Vidna cona se nahaja v okcipitalnem režnju skorje, sprejema impulze iz mrežnice očesa in razlikuje vidne dražljaje. Če je okcipitalni reženj skorje poškodovan, oseba ne more razlikovati med okoliškimi predmeti in izgubi sposobnost navigacije s pomočjo vida. Gluhost se pojavi, ko je uničen temporalni predel, kjer se nahaja slušna cona. Na notranji površini temporalnega režnja vsake hemisfere so okusne in vohalne cone. Jedrska cona motoričnega analizatorja se nahaja v anteriorno-centralnem in posteriorno-centralnem območju korteksa. Območje analizatorja kože zavzema posteriorno osrednjo regijo. Največje območje zavzema kortikalna predstavitev receptorjev roke in palec roke, glasovni aparat in obraz, najmanjši - predstavitev trupa, stegna in spodnjega dela noge.

Možganska skorja opravlja funkcijo višjega analizatorja signalov iz vseh receptorjev telesa in sintezo odzivov v biološko ustrezno dejanje. Je najvišji organ usklajevanja refleksne dejavnosti ter organ pridobivanja in kopičenja individualnih življenjskih izkušenj, tvorjenje začasnih povezav - pogojenih refleksov.

Človeški živčni sistem je stimulator dela mišični sistem, o katerem smo govorili v. Kot že vemo, so mišice potrebne za premikanje delov telesa v prostoru in smo celo posebej preučevali, katere mišice so za katero delo namenjene. Toda kaj napaja mišice? Kaj in kako jih spodbuja? O tem bomo razpravljali v tem članku, iz katerega boste izvedeli potreben teoretični minimum za obvladovanje teme, navedene v naslovu članka.

Najprej je vredno obvestiti, da je živčni sistem zasnovan za prenos informacij in ukazov našemu telesu. Glavne funkcije človeškega živčnega sistema so zaznavanje sprememb v telesu in prostoru, ki ga obkroža, interpretacija teh sprememb in odziv nanje v obliki določene oblike (vključno s krčenjem mišic).

Živčni sistem- veliko različnih živčnih struktur, ki medsebojno delujejo, skupaj z endokrinim sistemom zagotavljajo usklajeno regulacijo dela večine telesnih sistemov, pa tudi odziv na spreminjajoče se razmere zunanjega in notranjega okolja. Ta sistem združuje senzibilizacijo, motorično aktivnost in pravilno delovanje sistemov, kot so endokrini, imunski in drugi.

Zgradba živčnega sistema

Razdražljivost, razdražljivost in prevodnost so označene kot funkcije časa, to je proces, ki poteka od draženja do pojava odziva organa. Širjenje živčnega impulza v živčnem vlaknu nastane zaradi prehoda lokalnih žarišč vzbujanja na sosednja neaktivna področja živčnega vlakna. Človekov živčni sistem ima lastnost, da transformira in ustvarja energije iz zunanjega in notranjega okolja ter jih pretvarja v živčni proces.

Zgradba človeškega živčnega sistema: 1-brahialni pleksus; 2- mišično-kožni živec; 3. radialni živec; 4- srednji živec; 5- iliohipogastrični živec; 6-femoralno-genitalni živec; 7- zaklepni živec; 8-ulnarni živec; 9 - skupni peronealni živec; 10- globoki peronealni živec; 11- površinski živec; 12- možgani; 13- mali možgani; 14- hrbtenjača; 15- medrebrni živci; 16- hipohondrijski živec; 17 - ledveni pleksus; 18-sakralni pleksus; 19-femoralni živec; 20- genitalni živec; 21-išijatični živec; 22- mišične veje femoralnih živcev; 23- saphenous živec; 24 tibialni živec

Živčni sistem deluje kot celota s čutili in ga nadzirajo možgani. Največji del slednje imenujemo možganske hemisfere (v okcipitalnem predelu lobanje sta dve manjši hemisferi malih možganov). Možgani se povezujejo s hrbtenjačo. Desna in leva možganska hemisfera sta med seboj povezani s kompaktnim snopom živčnih vlaken, imenovanim corpus callosum.

Hrbtenjača- glavno živčno deblo telesa - poteka skozi kanal, ki ga tvorijo foramne vretenc, in se razteza od možganov do sakralne hrbtenice. Na vsaki strani hrbtenjače se simetrično raztezajo živci razne dele telesa. Občutek za dotik na splošno zagotavljajo določena živčna vlakna, katerih nešteto končičev se nahaja v koži.

Razvrstitev živčnega sistema

Tako imenovane vrste človeškega živčnega sistema lahko predstavimo na naslednji način. Celoten celostni sistem pogojno tvorita: centralni živčni sistem - CNS, ki vključuje možgane in hrbtenjačo, in periferni živčni sistem - PNS, ki vključuje številne živce, ki segajo iz možganov in hrbtenjače. Koža, sklepi, vezi, mišice, notranji organi in čutila pošiljajo vhodne signale centralnemu živčnemu sistemu prek nevronov PNS. Istočasno izhodne signale iz centralnega živčnega sistema pošilja periferni živčni sistem mišicam. Kot slikovno gradivo je spodaj logično strukturiran celoten človeški živčni sistem (diagram).

centralni živčni sistem- osnova človeškega živčnega sistema, ki ga sestavljajo nevroni in njihovi procesi. Glavna in značilna funkcija centralnega živčnega sistema je izvajanje refleksnih reakcij različnih stopenj kompleksnosti, imenovanih refleksi. Spodnji in srednji del centralnega živčnega sistema - hrbtenjača, medulla oblongata, srednji možgani, diencefalon in mali možgani - nadzor aktivnosti posamezne organe in telesnih sistemov, uresničujejo komunikacijo in interakcijo med njimi, zagotavljajo celovitost telesa in njegovo pravilno delovanje. Najvišji oddelek centralnega živčnega sistema - možganska skorja in najbližje subkortikalne formacije - večinoma nadzoruje povezavo in interakcijo telesa kot celovite strukture z zunanjim svetom.

Periferni živčni sistem- je pogojno dodeljen del živčnega sistema, ki se nahaja zunaj možganov in hrbtenjače. Vključuje živce in pleksuse avtonomnega živčnega sistema, ki povezujejo centralni živčni sistem z organi v telesu. Za razliko od centralnega živčnega sistema PNS ni zaščiten s kostmi in je lahko dovzeten za mehanske poškodbe. Sam periferni živčni sistem pa je razdeljen na somatski in avtonomni.

Somatski živčni sistem- del človeškega živčnega sistema, ki je kompleks senzoričnih in motoričnih živčnih vlaken, odgovornih za vzbujanje mišic, vključno s kožo in sklepi. Vodi tudi koordinacijo telesnih gibov ter sprejemanje in prenašanje zunanjih dražljajev. Ta sistem izvaja dejanja, ki jih oseba zavestno nadzoruje.
Avtonomni živčni sistem delimo na simpatik in parasimpatikus. Simpatično živčevje nadzoruje odziv na nevarnost ali stres in lahko med drugim povzroči povišan srčni utrip, povišan krvni tlak in stimulacijo čutov s povečanjem ravni adrenalina v krvi. Parasimpatični živčni sistem pa nadzoruje stanje mirovanja in uravnava krčenje zenic, upočasnjuje srčni utrip, širjenje krvnih žil in stimulacija prebavnega in genitourinarnega sistema.

Zgoraj lahko vidite logično strukturiran diagram, ki prikazuje dele človeškega živčnega sistema v vrstnem redu, ki ustreza zgornjemu gradivu.

Zgradba in funkcije nevronov

Vse gibe in vaje nadzira živčni sistem. Glavna strukturna in funkcionalna enota živčnega sistema (osrednjega in perifernega) je nevron. Nevroni– to so vzdražne celice, ki so sposobne generirati in prenašati električne impulze (akcijski potenciali).

Zgradba živčne celice: 1- telo celice; 2- dendriti; 3- celično jedro; 4- mielinska ovojnica; 5- akson; 6- aksonski konec; 7- sinaptična zgostitev

Funkcionalna enota živčno-mišičnega sistema je motorična enota, ki jo sestavljajo motorični nevron in mišična vlakna, ki jih inervira. Pravzaprav se delo človeškega živčnega sistema, če uporabimo proces mišične inervacije kot primer, zgodi na naslednji način.

Celična membrana živčnega in mišičnega vlakna je polarizirana, to pomeni, da je na njej potencialna razlika. Notranjost celice vsebuje visoko koncentracijo kalijevih ionov (K), zunanjost pa visoko koncentracijo natrijevih ionov (Na). V mirovanju potencialna razlika med notranjostjo in zunanjostjo celične membrane ne proizvaja električnega naboja. Ta posebna vrednost je potencial mirovanja. Zaradi sprememb v zunanjem okolju celice potencial na njeni membrani nenehno niha, in če se poveča in celica doseže svoj električni prag za vzbujanje, pride do močne spremembe električnega naboja membrane in ta začne vodijo akcijski potencial vzdolž aksona do inervirane mišice. Mimogrede, v velikih mišičnih skupinah lahko en motorični živec inervira do 2-3 tisoč mišičnih vlaken.

V spodnjem diagramu si lahko ogledate primer poti, ki jo prehodi živčni impulz od trenutka, ko se pojavi dražljaj, do prejema odziva nanj v vsakem posameznem sistemu.

Živci se med seboj povezujejo prek sinaps, z mišicami pa prek živčno-mišičnih stikov. Sinapsa- to je stična točka med dvema živčnima celicama in - proces prenosa električnega impulza iz živca v mišico.

Sinaptična povezava: 1- nevronski impulz; 2- sprejemni nevron; 3- veja aksona; 4- sinaptična plošča; 5- sinaptična špranja; 6- molekule nevrotransmiterjev; 7- celični receptorji; 8- dendrit sprejemnega nevrona; 9- sinaptični vezikli

Živčnomišični stik: 1- nevron; 2- živčno vlakno; 3- nevromuskularni stik; 4- motorni nevron; 5- mišica; 6- miofibrile

Tako, kot smo že povedali, proces telesne dejavnosti na splošno in zlasti krčenje mišic popolnoma nadzoruje živčni sistem.

Zaključek

Danes smo se naučili o namenu, strukturi in klasifikaciji človeškega živčnega sistema, pa tudi o tem, kako je povezan z njegovo motorično aktivnostjo in kako vpliva na delovanje celotnega organizma kot celote. Ker je živčni sistem vključen v uravnavanje delovanja vseh organov in sistemov človeškega telesa, vključno in morda predvsem s kardiovaskularnim sistemom, bomo v naslednjem članku v seriji o sistemih človeškega telesa nadaljevali na njeno obravnavo.

Živčni končiči se nahajajo po vsem človeškem telesu. Imajo vitalno funkcijo in so sestavni del celotnega sistema. Struktura človeškega živčnega sistema je zapletena razvejana struktura, ki poteka skozi celotno telo.

Fiziologija živčnega sistema je kompleksna sestavljena struktura.

Nevron velja za osnovno strukturno in funkcionalno enoto živčnega sistema. Njegovi procesi tvorijo vlakna, ki se ob izpostavljenosti vzbudijo in prenašajo impulze. Impulzi dosežejo centre, kjer se analizirajo. Po analizi prejetega signala možgani prenesejo potrebno reakcijo na dražljaj v ustrezne organe ali dele telesa. Človeški živčni sistem je na kratko opisan z naslednjimi funkcijami:

zagotavljanje refleksov;
regulacija notranjih organov;
zagotavljanje interakcije telesa z zunanjim okoljem s prilagajanjem telesa spremembam zunanje razmere in dražilne snovi;
interakcija vseh organov.

Pomen živčnega sistema je v zagotavljanju vitalnih funkcij vseh delov telesa, pa tudi v interakciji osebe z zunanjim svetom. Zgradbo in funkcije živčnega sistema preučuje nevrologija.

Zgradba centralnega živčnega sistema

Anatomija centralnega živčnega sistema (CNS) je skupek nevronskih celic in živčnih procesov hrbtenjače in možganov. Nevron je enota živčnega sistema.

Funkcija centralnega živčnega sistema je zagotavljanje refleksne aktivnosti in obdelava impulzov, ki prihajajo iz PNS.

Značilnosti strukture PNS

Zahvaljujoč PNS je urejena aktivnost celotnega človeškega telesa. PNS je sestavljen iz lobanjskih in hrbteničnih nevronov ter vlaken, ki tvorijo ganglije.

Njegova zgradba in funkcije so zelo zapletene, zato lahko vsaka najmanjša poškodba, na primer poškodba krvnih žil v nogah, povzroči resne motnje v njegovem delovanju. Zahvaljujoč PNS so nadzorovani vsi deli telesa in zagotovljene vitalne funkcije vseh organov. Pomena tega živčnega sistema za telo ni mogoče preceniti.

PNS je razdeljen na dva oddelka - somatski in avtonomni sistem PNS.

Opravlja dvojno delo - zbiranje informacij iz čutil in nadaljnji prenos teh podatkov v centralni živčni sistem ter zagotavljanje motorične aktivnosti telesa s prenosom impulzov iz centralnega živčnega sistema v mišice. Tako je somatski živčni sistem instrument človekove interakcije z zunanjim svetom, saj obdeluje signale, prejete iz organov vida, sluha in brbončic.

Zagotavlja delovanje vseh organov. Nadzoruje srčni utrip, oskrbo s krvjo in dihanje. Vsebuje samo motorične živce, ki uravnavajo krčenje mišic.

Za zagotovitev srčnega utripa in oskrbe s krvjo niso potrebna prizadevanja osebe same - to nadzoruje avtonomni del PNS. Načela strukture in delovanja PNS preučujejo nevrologija.

Oddelki PNS

PNS sestavljata tudi aferentni živčni sistem in eferentni živčni sistem.

Aferentna regija je zbirka senzoričnih vlaken, ki obdelujejo informacije iz receptorjev in jih prenašajo v možgane. Delo tega oddelka se začne, ko je receptor razdražen zaradi kakršnega koli vpliva.

Eferentni sistem se razlikuje po tem, da obdeluje impulze, ki se prenašajo iz možganov v efektorje, to je mišice in žleze.

Eden od pomembnih delov avtonomnega dela PNS je enterični živčni sistem. Črevesni živčni sistem je sestavljen iz vlaken, ki se nahajajo v prebavnem traktu in sečilih. Črevesni živčni sistem nadzoruje gibljivost tankega in debelega črevesa. Ta del uravnava tudi izločanje izločkov v prebavnem traktu in zagotavlja lokalno oskrbo s krvjo.

Pomen živčnega sistema je zagotavljanje delovanja notranjih organov, intelektualne funkcije, motorike, občutljivosti in refleksne dejavnosti. Otrokov centralni živčni sistem se ne razvija samo v predporodnem obdobju, ampak tudi v prvem letu življenja. Ontogeneza živčnega sistema se začne v prvem tednu po spočetju.

Osnova za razvoj možganov se oblikuje že v tretjem tednu po spočetju. Glavna funkcionalna vozlišča so prepoznana do tretjega meseca nosečnosti. V tem času so že oblikovane poloble, trup in hrbtenjača. Do šestega meseca so višji deli možganov že bolje razviti kot hrbtenični del.

Ko se otrok rodi, so možgani najbolj razviti. Velikost možganov pri novorojenčku je približno osmina otrokove teže in se giblje od 400 g.

Aktivnost centralnega živčnega sistema in PNS je v prvih nekaj dneh po rojstvu močno zmanjšana. To lahko vključuje obilico novih dražilnih dejavnikov za otroka. Tako se kaže plastičnost živčnega sistema, to je sposobnost te strukture, da se obnovi. Povečanje razdražljivosti se praviloma pojavi postopoma, od prvih sedmih dni življenja. Plastičnost živčnega sistema se s starostjo slabša.

Vrste CNS

V centrih, ki se nahajajo v možganski skorji, hkrati delujeta dva procesa - inhibicija in vzbujanje. Hitrost spreminjanja teh stanj določa vrste živčnega sistema. Medtem ko je en del centralnega živčnega sistema vzburjen, je drugi upočasnjen. To določa značilnosti intelektualne dejavnosti, kot so pozornost, spomin, koncentracija.

Tipi živčnega sistema opisujejo razlike med hitrostjo inhibicije in vzbujanja centralnega živčnega sistema pri različnih ljudeh.

Ljudje se lahko razlikujejo po značaju in temperamentu, odvisno od značilnosti procesov v centralnem živčnem sistemu. Njegove lastnosti vključujejo hitrost preklopa nevronov iz procesa inhibicije v proces vzbujanja in obratno.

Vrste živčnega sistema delimo na štiri vrste.

Šibek tip ali melanholik velja za najbolj nagnjenega k pojavu nevroloških in psiho-čustvenih motenj. Zanj so značilni počasni procesi vzbujanja in inhibicije. Močan in neuravnovešen tip je kolerik. Ta tip se odlikuje po prevladi vzbujevalnih procesov nad procesi inhibicije.
Močan in gibčen - to je vrsta sangvinika. Vsi procesi, ki se dogajajo v možganski skorji, so močni in aktivni. Za močan, a inerten ali flegmatičen tip je značilna nizka hitrost preklapljanja živčnih procesov.

Vrste živčnega sistema so medsebojno povezane s temperamenti, vendar je treba te koncepte razlikovati, saj temperament označuje niz psiho-čustvenih lastnosti, tip centralnega živčnega sistema pa opisuje fiziološke značilnosti procesi, ki se odvijajo v centralnem živčnem sistemu.

Zaščita CNS

Anatomija živčnega sistema je zelo zapletena. Centralni živčni sistem in PNS trpita zaradi učinkov stresa, prenaprezanja in pomanjkanja prehrane. Za normalno delovanje centralnega živčnega sistema so potrebni vitamini, aminokisline in minerali. Aminokisline sodelujejo pri delovanju možganov in so gradbeni material za nevrone. Ko smo ugotovili, zakaj so vitamini in aminokisline potrebni in zakaj, postane jasno, kako pomembno je telesu zagotoviti potrebno količino teh snovi. Za človeka so še posebej pomembni glutaminska kislina, glicin in tirozin. Režim jemanja vitaminsko-mineralnih kompleksov za preprečevanje bolezni centralnega živčnega sistema in PNS individualno izbere lečeči zdravnik.

Poškodba tramov, prirojene patologije in nepravilnosti v razvoju možganov, pa tudi delovanje okužb in virusov - vse to vodi do motenj centralnega živčnega sistema in PNS ter razvoja različnih patoloških stanj. Takšne patologije lahko povzročijo številne zelo nevarne bolezni- imobilizacija, pareza, mišična atrofija, encefalitis in še veliko več.

Maligne neoplazme v možganih ali hrbtenjači vodijo do številnih nevroloških motenj.Če obstaja sum na onkološko bolezen centralnega živčnega sistema, je predpisana analiza - histologija prizadetih delov, to je pregled sestave tkiva. Nevron kot del celice lahko tudi mutira. Takšne mutacije je mogoče identificirati s histologijo. Histološka analiza se izvaja v skladu z indikacijami zdravnika in je sestavljena iz zbiranja prizadetega tkiva in njegove nadaljnje študije. Pri benignih formacijah se izvaja tudi histologija.

Človeško telo vsebuje veliko živčnih končičev, katerih poškodbe lahko povzročijo številne težave. Poškodba pogosto povzroči moteno gibljivost dela telesa. Poškodba roke lahko na primer povzroči bolečine v prstih in moteno gibanje. Osteohondroza hrbtenice lahko povzroči bolečino v stopalu zaradi dejstva, da razdražen ali stisnjen živec pošilja bolečinske impulze na receptorje. Če noga boli, ljudje pogosto iščejo vzrok v dolgi hoji ali poškodbi, vendar lahko sindrom bolečine sproži poškodba hrbtenice.

Če sumite na poškodbo PNS in morebitne s tem povezane težave, vas mora pregledati specialist.