|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР НЕРВНОЙ СИСТЕМЫВся информация, которую получают и анализируют нервные клетки, заключена в нервных импульсах, которые направляются к нервным центрам, расположенным в спинном и головном мозге, или на периферию— к рабочим органам (мышцам, железам, внутренним органам и другим структурам человеческого организма). О том, что нервные сигналы передаются по нервным клеткам в виде нервных импульсов, было известно давно. Однако природа их возникновения и распространения была выяснена только в последние 40 лет. Нервные импульсы. У нервных клеток цитолемма (внешняя клеточная мембрана) в покое имеет различный электрический заряд (потенциал) на наружной и внутренней поверхностях. При этом внутренняя поверхность цитолеммы нервных клеток заряжена отрицательно, а наружная— положительно. В покоящемся нейроне разность потенциалов между двумя поверхностями мембраны называют мембранным потенциалом или потенциалом покоя. Величина его — 70 мВ. Мембранный потенциал возникает вследствие различного ионного состава тканевой жидкости и цитоплазмы нейрона. Особо важное значение имеют ионы Nа+, К+, Сl-. Снаружи, со стороны межклеточной жидкости, больше положительно заряженных ионов, а с внутренней стороны, в цитоплазме нейрона, больше отрицательных ионов. Кроме того, в цитоплазме много отрицательно заряженных крупных органических молекул, которые не могут проникать через мембрану из-за своих размеров. Сохранение разной ионной концентрации в растворах, разделенных мембраной, возможно благодаря ее избирательной проницаемости. Показано, что в состоянии покоя мембрана нервных клеток наиболее проницаема для ионов К+ и очень мало проницаема для ионов Nа+. В силу разности концентраций ионы К+ выходят на наружную поверхность клеточной мембраны, вынося положительный заряд. Таким образом, мембранный потенциал зависит от разной концентрации ионов снаружи и внутри клетки, а разная концентрация ионов может поддерживаться за счет избирательной проницаемости клеточной мембраны и механизмами транспорта ионов. Если возбудимую клетку (нейрон) подвергнуть действию достаточно сильного раздражителя (механического, химического, электрического и т.д.), то в ответ на него ионы Nа+ сначала медленно, а затем лавинообразно устремляются внутрь клетки, неся с собой положительный заряд. Происходит перезарядка мембраны: ее внутренняя поверхность приобретает положительный заряд, а наружная — отри цательный. При перезарядке мембраны возникает потенциал действия — нервный импульс. Повышение проницаемости мембраны для ионов Nа+ длится очень недолго, поэтому и длительность потенциала действия измеряется тысячными долями секунды (миллисекундами). Потенциал действия, возникая в возбужденном участке мембраны (он электроотрицателен по отношению к участку, находящемуся в невозбужденном состоянии), становится раздражителем для соседнего участка. Такой механизм обеспечивает продольное распространение нервных импульсов (потенциалов действия). Таким образом, в нервной системе информация передается в виде серии распространяющихся потенциалов действия — нервных импульсов. Образование нервной клеткой потенциала действия в ответ на раздражение называют возбуждением. Проведение возбуждения в нервной системе. Нервные волокна обладают способностью проводить возбуждение (нервный импульс) в двух направлениях. По одним нервным волокнам импульсы идут в центростремительном направлении (к моз- гу), а по другим — в центробежном (от мозга к рабочим органам). Скорость проведения нервного импульса зависит от диаметра волокна. Чем оно толще, тем быстрее распространяется импульс. Наибольшей скоростью проведения (до 120 м/с) отличаются мякотные (миелиновые) нервные волокна. Безмякотные (без-миелиновые) нервные волокна проводят импульсы медленно (1 — 2 м/с). В мякотных нервных волокнах возбуждение может возникать только в тех участках волокна, где отсутствует мякотная оболочка (в области узловых перехватов нервного волокна — перехватов Ранвье). Поэтому у мякотных волокон возбуждение распространяется скачками от одного перехвата к другому, продвигаясь вдоль волокна гораздо быстрее, чем у тонких безмякотных волокон. Совокупность нервных волокон образует нерв. В нервах импульсы проводятся по отдельным нервным волокнам изолированно: в одних —в центростремительном направлении (к спинному и головному мозгу) в других — центробежном направлении (из мозга на периферию). Синаптические соединения нервных клеток могут быть возбуждающими и тормозными. В возбуждающем синапсе медиатор быстро передает возбуждение другому нейрону. В тормозном синапсе действие медиатора направлено на задержку передачи нервного импульса от пре-синаптической мембраны окончания аксона на постсинаптическую мембрану следующей нервной клетки. Процессы возбуждения и торможения имеются и в нервных центрах, в которых передача нервных импульсов через синапсы происходит быстро или, наоборот, замедленно, тормозится. Торможение — это нервный процесс, приводящий к угнетению возбуждения. При торможении медиатор пресинаптических окончаний подавляет способность клетки генерировать возбуждение.
Рефлекторная дуга (рис. 44) начинается рецептором. Каждый рецептор воспринимает определенные идут к мышцам или к железам и вызывают движение или секрецию. Таким образом, рефлекторная дуга состоит из 5 звеньев: Рефлекторные дуги, в которых контактируют между собой два нейрона— чувствительный и двигательный, а возбуждение проходит через один синапс, называют простейшими, моносинаптическими. Рефлекторные дуги, имеющие два и более синаптических переключений, являются полисинаптическими. Однако рефлекторный акт не заканчивается ответной реакцией организма на раздражение. Во время ответной реакции возбуждаются ре цепторы рабочего органа и от них в центральную нервную систему поступает информация о достигнутом ре-
Рефлекс обеспечивает тонкое, точное и совершенное уравновешивание взаимоотношения организма с окружающей средой, а также контроль и регуляцию функций внутри организма. В этом его биологическое значение. Вся нервная деятельность складывается из рефлексов различной степени сложности. Некоторые рефлексы очень простые. Например, отдергивание руки в ответ на укол или ожог кожи, чихание при попадании раздражающих веществ в носовую полость. Здесь ответная реакция сводится к простому двигательному акту, осуществляемому без участия сознания. Многие другие функции организма человека выполняются при действии сложных рефлекторных дуг, в образовании которых участвуют многие нейроны, в том числе и нейроны головного мозга. Для осуществления любого рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного из них ведет к исчезновению рефлекса. Нервный импульс в разных отделах рефлекторной дуги проходит с неодинаковой скоростью. Медленнее он проходит в структурах центральной нервной системы, где происходит передача импульсов с одного нейрона на другой. Медленное проведение нервного импульса через синапс получило название синаптической задержки. Следует также напомнить, что синапс передает нервный импульс только в одном направлении — от пресинаптической мембраны к постсинаптической, от нерва к рабочему органу. Такое свойство синапса называют односторонней проводимостью нервного импульса. Задержка или даже полное прекращение проведения нервного импульса может произойти в связи с утомляемостью нервных центров. В то же время нервные волокна почти не утомляются. В центральной нервной системе наряду с процессами возбуждения происходят процессы торможения рефлекса. Процесс торможения связан с работой тормозных нейронов и тормозных медиаторов. Торможение ограничивает возбуждение нейронов. Согласованная рефлекторная деятельность обусловлена взаимодействием в центральной нервной системе процессов возбуждения и торможения. Возбуждение обеспечивает реакцию организма в ответ на раздражения. Торможение ограничивает или уменьшает возбуждение нейронов. Взаимодействием процессов возбуждения и торможения объясняются механизмы координации движений. Так, при сокращении группы мышц-сгибателей одновременно происходит расслабление мышц-разгибателей. Следовательно, упри возбуждении группы нейронов, иннервирующих мышцы-сгибатели, возникает торможение в нервных клетках, иннервирующих другие мышцы-разгибатели.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.) |