1. Анатомия и физиология нервной системы. Анатомия и физиология нервной системы. Нервная и гуморальная регуляция жизнедеятельности. Нервная ткань
 Скачать 247.03 Kb.
|
|
1 Анатомия и физиология нервной системы. Нервная и гуморальная регуляция жизнедеятельности. Нервная ткань Нервная ткань представлена нейронами и нейроглией. Нейроны – основные нервные клетки, непохожие в разных органах нервной системы ни по строению, ни по назначению. Одни из них ответственны за восприятие раздражений из внешней или внутренней среды организма и передачу в ЦНС – это чувствительные (афферентные) нейроны. В ЦНС этот сигнал перехватывается и передается по инстанциям, анализируется множеством клеток и в спинном и в головном мозге – это вставочные нейроны. Окончательный ответ на первоначальное раздражение дает двигательный (эфферентный) нейрон. Нейроны имеют отростки. Один из них – аксон (он один в каждой клетке). Его длина от 1 мм до десятков сантиметров. От него под прямым углом могут отходить тонкие веточки. По аксону от центра клетки постоянно перемещаются пузырьки с ферментами, гликопротеидами и нейросекретами. Все эти вещества подводятся к кончику аксона. Другой отросток нейрона называется дендритом. Он ветвится, веточек таких много, конечные из них очень тонкие. У типичного нейрона от 5 до 15 дендритов, что значительно увеличивает поверхность нейрона, а значит и возможность контакта с другими клетками нервной системы. Нейроны не делятся митозом, «нервные клетки не восстанавливаются». Постоянную опеку осуществляет нейроглия. Она представлена несколькими видами мелких клеток. Они отграничивают нейроны друг от друга, удерживают их на месте, не давая нарушить надежную систему связей (разграничительная и опорная функции); обеспечивают в них обмен веществ и восстановление, поставляя питательные вещества (трофическая и регенераторная функции), 2 выделяют некоторые медиаторы (секреторная функция); фагоцитируют все генетически чуждое (защитная функция). Тела нейронов, расположенные в ЦНС, образуют серое вещество, а за пределами головного и спинного мозга, их скопления называются ганглиями (или узлами). Отростки же нервных клеток – как аксоны, так и дендриты – создают белое вещество, а на периферии они образуют волокна, в совокупности дающие нервы. Различают два варианта нервных волокон: 1) немиелинизированные (безмякотные) волокна; 2) миелинизированные (мякотные) волокна. Миелин – липопротеидное вещество. Механизм возникновения нервного импульса Даже в покое мембрана нервного волокна заряжена. Положительная заряженность снаружи и отрицательная изнутри. Разность электрических зарядов – потенциал. Разница зарядов по обе стороны покоящейся мембраны – потенциал покоя. Мембрана клеток (не только нервных) в покое плохо проницаема для большинства ионов (натрия, кальция, хлора), кроме ионов калия. Он перемещается в клетку в обмен на ионы натрия (калиево-натриевый насос). Натрий остается снаружи (из-за низкой проницаемости мембраны для него), а калий, который мог бы уравновешивать внеклеточный заряд натрия, начинает потихоньку выходить из клетки во внеклеточное пространство, присоединяясь к натрию и увеличивая положительный заряд наружной стороны мембраны. Отрицательный заряд создают ионы хлора и органические макромолекулы с внутренней стороны мембраны. Сама же мембрана, оказавшись между (+) и (-) полюсами является поляризованной. Когда нервная клетка получает стимул (физический, химический, температурный и т.д.), то на месте его приложения начинается перестройка. Ионы натрия устремляются в клетку. При этом (+) заряд снаружи начинает падать, а суммарный (+) заряд внутри возрастает. Изначальная разница зарядов 3 исчезает – деполяризация. В этот момент калий стремительно покидает клетку, и снаружи снова начинает нарастать (+) заряд – реполяризация (восстановление). С этого момента калиево-натриевый насос начинает «выкачивать» натрий из клетки, а калий «загонять» в клетку – рефрактерный период. В этот момент восприимчивости к следующему стимулу не происходит. От этой точки (раздражение) по мембране всего волокна катится волна деполяризации – реполяризация – потенциал действия. Потенциал действия достигает нервного окончания и передает информацию о полученном стимуле на мышцу или соседний нейрон. По волокнам потенциал действия распространяется неравномерно. По безмякотным волокнам импульс «бежит» со скоростью 1-2 м/сек, а по мякотным волокнам до 120 м/сек. С нейрона на нейрон нервный импульс передается посредством синапса. Он состоит из пресинаптической мембраны, принадлежащей самому кончику аксона того нейрона, который возбужден и стремится передать свое возбуждение дальше. Ее «оппонентом» является постсинаптическая мембрана, относящаяся к той клетке или волокну, на которые необходимо передать нервный импульс. Между этими мембранами расположена синаптическая щель, через которую и осуществляется нервная передача. В окончании аксона перед пресинаптической мембраной скапливаются пузырьки с медиаторами. Вид медиатора зависит от локализации данного синапса и принадлежности его к тому или иному отделу нервной системы. Это может быть норадреналин, ацетилхолин, дофамин и др. Когда распространяющийся по мембране аксона нервный импульс, т.е. потенциал действия, достигает пресинаптической мембраны, пузырьки «вскрываются» в синаптическую щель, изливая в нее медиатор. Это биохимически активное вещество «возбуждает» постсинаптическую мембрану, находящуюся в состоянии электрического покоя. Воздействие медиатора воспринимается как химический стимул, происходит мгновенная деполяризация мембраны и сразу вслед за этим – ее реполяризация, т.е. рождается потенциал действия (нервный импульс был передан). 4 Окончания дендритов чувствительных (афферентных) клеток расположены во всех внутренних органах, сосудах, костях, мышцах, суставах и коже. Они называются рецепторами. В них и возникает самый первый потенциал действия (стимулом может быть укол иголки, повышение АД и др.), который и будет передаваться по цепи нервных клеток до эфферентного нейрона, с которого перескочит на мышцу или железу, запуская ответ на импульс (отдернуть руку, выделить слюну и т.д.) Данная мышца (железа) называется эффектор. Ответная реакция организма на внешние и внутренние стимулы (раздражения) называется рефлексом. Путь рефлекса по организму, начиная от рецептора через всю цепочку нейронов и кончая эффектором, носит название рефлекторной дуги. Центральная нервная система В черепе располагается головной мозг, а в канале позвоночного столба – спинной. В головном мозге выделяют несколько отделов, в каждом из которых происходит интересная и очень непростая работа. Продолговатый мозг умещает в себе центры наиглавнейших функций организма: дыхания, сердцебиения, поддержания сосудистого тонуса (АД), защитных функций (чихания, кашля, моргания, слезоотделения, рвоты), некоторых видов обмена. В нем и следующем отделе головного мозга – мосту заложены ядра большинства черепно-мозговых нервов, отвечающих за мимику человека, слух, чувствительность кожи лица, глотания, функционирования большинства внутренних органов. Мозжечок контролирует координацию движений, поддержание мышечного тонуса. Расположенный дальше средний мозг руководит движениями глазных яблок, на более высоком уровне контролирует деятельность скелетных мышц и их тонус, включается в образование эмоций, обеспечивает слуховые и зрительные ориентировочные рефлексы. Промежуточный мозг воспринимает сигналы из внешней и внутренней среды (таламус) и регуляции органов и систем (гипоталамус). Далее – большие полушария. Внешний анализ, тончайшая 5 обработка поступающей информации, детальная разработка ответных действий – функция больших полушарий головного мозга и в первую очередь их серого вещества – коры и подкорковых ядер. Спинной мозг – именно он является основой нервной регуляции процессов жизнедеятельности. Вдоль всего органа, длина которого 41-45 см, спереди и сзади проходят 2 втяжения: более глубокое спереди – срединная щель, поменьше – задняя срединная борозда. Каждая из образовавшихся половинок разделяется на 3 канатика: передний, средний и задний, образованные белым веществом. Из границы между передним и средним канатиками выходит передний корешок спинномозгового нерва, а из границы между средним и задним – задний корешок, образующие вместе сам спинномозговой нерв. На заднем корешке располагается утолщение – спинномозговой ганглий или узел. Вокруг канала находится серое вещество, образующее передние и задние рога, к которым в грудном и поясничном отделах присоединяются боковые рога. Серое вещество, ганглии, нейрон, белое вещество, корешки, нервы – отростки нервных клеток (волокна). Периферическая нервная система Объединяет в себе всю остальную нервную систему. Это нервы, ганглии, нервные сплетения (все, кроме головного и спинного мозга). ЦНС руководит всеми сторонами нашей жизни через посредство периферической нервной системы. Отдел, который руководит работой опорно-двигательного аппарата, т.е. костей, суставов и поперечно - полосатых мышц, называется соматической нервной системой. А отдел, контролирующий деятельность внутренних органов и сосудов, называется вегетативной нервной системой. 6 Соматическая нервная система Нейроны подразделяют на чувствительные, вставочные и двигательные. Соматическая отличается от вегетативной нервной системы расположением этих нейронов. 2 варианта рефлекторной дуги. 1 самый примитивный (коленный рефлекс). Удар вызывает образование потенциала действия в рецепторах этого места и импульс «бежит» по дендриту к телу афферентного нейрона в спинномозговой ганглий. Оттуда уже по аксону в составе заднего корешка потенциал «мчится» сразу в передний рог к двигательному (эфферентному) нейрону, на который перескакивает благодаря синапсу. Аксон эфферентного нейрона в составе переднего корешка покидает спинной мозг и «относит» электрическую команду мышцам бедра - в ответ на удар нога разгибается. Этот вариант рефлекторной дуги – двух нейронный: один – в ганглии, другой – в переднем роге. Подавляющее большинство рефлексов опорно-двигательного аппарата все же несколько сложнее. Возбуждение по дентриту приходит к афферентному нейрону в ганглий, оттуда аксон выносит этот потенциал и передает вставочному нейрону в заднем роге серого вещества посредствам синопса. А тот уже отправляет импульс к эфферентному нейрону в передний рог. И только теперь по двигательному аксону к эффектору. Стимул – укол в мышцу. Резюме. Соматическая нервная система регулирует работу опорно- двигательного аппарата. Возможна двух- или трехнейронная рефлекторная дуга. В любом случае чувствительный нейрон всегда расположен в спинномозговом ганглии, а эфферентный всегда в переднем роге. Вставочный нейрон, если он есть находится в заднем роге серого вещества спинного мозга. 7 Вегетативная нервная система. Делится на симпатическую и парасимпатическую. Дуги вегетативной нервной системы трехнейронны. Первый (афферентный) нейрон всегда расположен в спинномозговом ганглии, второй (вставочный) – всегда в боковом роге серого вещества, третий (эфферентный нейрон) вынесен за пределы ЦНС: в симпатической нервной системе он находится в соответствующем ганглии симпатической нервной цепочки, в парасимпатической – в ганглии на пути к эффектору. Оба отдела вегетативной нервной системы регулируют деятельность внутренних органов и сосудов, производя на них противоположное действие. Рефлексы. Безусловные (врожденные) и условные (приобретенные). Безусловный рефлекс –врожденная ответная реакция, постоянно возникающая у особей данного вида и возраста при адекватном действии жизненно важных раздражителей на определенные рецепторы. При разрушении коры больших полушарий безусловные рефлексы сохраняются. Условный рефлекс –ответная реакция организма, приобретенная в течение жизни. Гуморальная регуляция Помимо нервной системы в управлении многообразными функциями организма принимают участие биологически активные вещества. К ним относятся гормоны и медиаторы. Схема регуляции в организме ступенчатая. I Ступень – тончайшие механизмы внутриклеточной регуляции. Либо в самой клетке возникают активные молекулы, либо они поступают извне, но они способны: 1) активизировать или подавлять клеточные ферменты; 2) изменять их количество; 8 3) делать клеточную мембрану менее или более проницаемой для разных веществ. II Ступень –эндокринная система (координатор) Она оперирует гормонами. На основании биологического действия гормоны можно разделить на пять групп: 1)регуляторы работы эндокринных желез (гормоны гипофиза); 2)регуляторы обмена веществ (глюкокортикоиды, тироксин, адреналин, соматотропный гормон, инсулин и т.д.); 3)регуляторы водно-солевого обмена (АДГ, альдостерон); 4)регуляторы кальциево –фосфорного обмена (гормоны, паращитовидных желез); 5)половые гормоны (эстрогены, андрогены, тестостерон). Механизмы гормональной регуляции внутриклеточных процессов. Гормоны действуют на особые сложные молекулы – рецепторы, специфичные для каждого вида гормона. Рецепторы белковых гормонов и адреналина встроены в клеточную мембрану, как бы пронизывая ее насквозь. Рецепторы гормонов щитовидной железы и стероидных гормонов не фиксированы в мембранах, а во взвешенном состоянии расположены в клеточной цитоплазме. III Ступень – влияние нервной системы. Самой главной железой внутренней секреции является гипофиз – «золотая горошина». Он вырабатывает гормоны, регулирующие деятельность других эндокринных желез (надпочечников, щитовидной железы и др). Гипофиз прикреплен к гипоталамусу, который подчиняется коре. Кора больших полушарий руководит гипоталамусом, тот – гипофизом, а последний эндокринной системой. 9 Медиаторы (БАВ) –тканевые гормоны выбрасываются очень разными клетками (тучные клетки и эозинофилы содержат в своих гранулах гепарин и гистамин; нейроны – норадреналин, ацетилхолин, дофамин; клетки вилочковой железы –тимозин, увеличивающий число лимфоцитов и усиливающий иммунитет; поджелудочная железа – инсулин; эпителий печени – компоненты свертывающей и противосвертывающей систем). Кроме таких гормоноподобных регуляторов, гуморальный контроль осуществляют и другие вещества: эликтролиты и газы крови. Болевой синдром. Возникнув в «болевом центре» головного мозга (зрительный бугор), болевые реакции из гипоталамуса распространяются на гипофиз, который через свои гормоны стимулирует функции других желез, главным образом надпочечники – выброс катехоламинов (адреналин, норадреналин) – реакции со стороны органов и систем. Все это требует обезболивания. Анестезиологические мероприятия выполняются в следующих трех направлениях: 1) блокада источника боли, чтобы подавить импульсацию с рецепторов (местная анестезия); 2) блокада болевого импульса на пути от места возникновения боли до центральных местных структур (регионарная анестезия); 3) блокада центральных структур головного мозга, где импульсация реализуется в болевые ощущения и другие вегетативные реакции (наркоз). Управление организмом осуществляется через посредства двух веществ (медиаторов) –ацетилхолина и адреналина. В соответствии с этим все органы и системы, которые реагируют на свой медиатор, обозначаются как холинреактивные (холинергические) и адренреактивные (адренергические). Холинреактивные системы локализуются в основном в ЦНС, в ганглиях, вегетативной нервной системе и в постганглионарных структурах (мускулатура бронхов, ЖКТ, сердечная мышца, бронх, слюнных, потовых, желудочных желез). 10 Адренергические системы По своим действиям подразделяют на три группы: альфа адренреактивные, бета адренреактивные и адренореактивные системы ЦНС. Альфа адренорецепторы – основной медиатор – норадреналин. Расположен в сосудах органов, мышце зрачка, сфинктере желудочного тракта, мочевом пузыре. Бета адренорецепторы –адреналин. В сосудах скелетных мышц, коронарной сердечной мышце, бронхиальной мускулатуре. Адренореактивные системы ЦНС регулируют психическое состояние человека. |