Štruktúra nervového systému

Nervový systém plní nasledujúce funkcie: riadenie činnosti rôznych systémov a prístrojov, ktoré tvoria integrálny organizmus, koordinácia procesov, ktoré v ňom prebiehajú, stanovenie vzájomných vzťahov organizmu s vonkajším prostredím. Veľký fyziológ I. P. Pavlov napísal: „Činnosť nervového systému je zameraná na jednej strane na zjednotenie, integráciu práce všetkých častí organizmu, na druhej strane na prepojenie organizmu s prostredím, na vyváženie systému organizmu s vonkajšími podmienkami.“

Nervy prenikajú všetkými orgánmi a tkanivami, tvoria početné vetvy s receptorovými (senzorickými) a efektorovými (motorickými, sekrečnými) zakončeniami a spolu s centrálnymi časťami (mozgom a miechou) zabezpečujú spojenie všetkých častí tela do jedného celku. Nervový systém reguluje funkcie pohybu, trávenia, dýchania, vylučovania, krvného obehu, imunitných (ochranných) a metabolických (metabolických) procesov atď.

Činnosť nervového systému má podľa I. M. Sečenova reflexný charakter.

Reflex (z latinčiny reflexus - odrazený) je reakcia tela na určitý podnet (vonkajší alebo vnútorný vplyv), ktorá sa vyskytuje za účasti centrálneho nervového systému (CNS). Ľudské telo, žijúce vo vonkajšom prostredí, ktoré ho obklopuje, s ním interaguje. Prostredie ovplyvňuje telo a telo následne reaguje na tieto vplyvy. Procesy prebiehajúce v samotnom tele tiež vyvolávajú reakciu. Nervový systém tak zabezpečuje prepojenie a jednotu tela a prostredia.

Štrukturálnou a funkčnou jednotkou nervového systému je neurón (nervová bunka, neurocyt). Neurón sa skladá z tela a výbežkov. Výbežky, ktoré vedú nervový impulz do tela nervovej bunky, sa nazývajú dendrity. Z tela neurónu je nervový impulz smerovaný do inej nervovej bunky alebo do pracovného tkaniva pozdĺž výbežku nazývaného axón alebo neurit. Nervová bunka je dynamicky polarizovaná, t. j. je schopná viesť nervový impulz iba jedným smerom - z dendritu cez telo bunky do axónu (neurit).

Neuróny v nervovom systéme, keď sa dostanú do vzájomného kontaktu, tvoria reťazce, pozdĺž ktorých sa prenášajú (pohybujú) nervové impulzy. Prenos nervového impulzu z jedného neurónu na druhý prebieha v miestach ich kontaktov a je zabezpečený špeciálnym typom formácie nazývaným interneuronálne synapsie. Rozlišujú sa axosomatické synapsie, keď zakončenia axónu jedného neurónu tvoria kontakty s telom ďalšieho, a axodendritické synapsie, keď sa axón dostane do kontaktu s dendritmi iného neurónu. Kontaktný typ vzťahov v synapsii za rôznych fyziologických podmienok môže byť zjavne buď „vytvorený“, alebo „zničený“, čo zabezpečuje selektívnu reakciu na akékoľvek podráždenie. Okrem toho kontaktná štruktúra neurónových reťazcov vytvára možnosť vedenia nervového impulzu určitým smerom. Vďaka prítomnosti kontaktov v niektorých synapsiách a odpojeniu v iných môže k vedeniu impulzu dôjsť cielene.

V nervovom reťazci majú rôzne neuróny rôzne funkcie. V tomto ohľade sa rozlišujú tri hlavné typy neurónov podľa ich morfofunkčných charakteristík.

Senzorické, receptorové alebo aferentné (prinášajúce) neuróny. Telá týchto nervových buniek ležia vždy mimo mozgu alebo miechy - v uzloch (gangliách) periférneho nervového systému. Jeden z výbežkov, siahajúci z tela nervovej bunky, smeruje na perifériu k jednému alebo druhému orgánu a tam končí v jednom alebo druhom senzorickom zakončení - receptore. Receptory sú schopné transformovať energiu vonkajšieho vplyvu (podráždenia) na nervový impulz. Druhý výbežok smeruje do centrálneho nervového systému, miechy alebo do mozgového kmeňa ako súčasť zadných koreňov miechových nervov alebo zodpovedajúcich hlavových nervov.

V závislosti od ich umiestnenia sa rozlišujú tieto typy receptorov:

1. Exteroreceptory vnímajú podráždenie z vonkajšieho prostredia. Tieto receptory sa nachádzajú vo vonkajších obaloch tela, v koži a slizniciach, v zmyslových orgánoch;
2. interoceptory sú stimulované najmä zmenami chemického zloženia vnútorného prostredia tela a tlakom v tkanivách a orgánoch;
3. Proprioreceptory vnímajú podráždenie vo svaloch, šľachách, väzoch, fasciách a kĺbových puzdrách.

IP Pavlov pripisoval recepcii, teda vnímaniu podráždenia a začiatku šírenia nervového impulzu pozdĺž nervových vodičov do centier, začiatku procesu analýzy.

Blokovací, interkalárny, asociatívny alebo vodičový neurón. Tento neurón prenáša vzrušenie z aferentného (senzorického) neurónu do eferentných neurónov. Podstatou procesu je prenos signálu prijatého aferentným neurónom do eferentného neurónu na vykonanie vo forme odpovede. IP Pavlov definoval túto činnosť ako „fenomén nervového uzavretia“. Blokovacie (interkalárne) neuróny sa nachádzajú v CNS.

Efektorový, eferentný (motorický alebo sekrečný) neurón. Telá týchto neurónov sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme (alebo na periférii - v sympatických, parasympatických uzlinách vegetatívnej časti nervového systému). Axóny (neurity) týchto buniek pokračujú vo forme nervových vlákien do pracovných orgánov (vôľových - kostrové a mimovoľných - hladké svaly, žľazy), buniek a rôznych tkanív.

Po týchto všeobecných poznámkach sa podrobnejšie zaoberme reflexným oblúkom a reflexným aktom ako základným princípom činnosti nervového systému.

Reflexný oblúk je reťazec nervových buniek, ktorý zahŕňa aferentné (senzorické) a efektorové (motorické alebo sekrečné) neuróny, pozdĺž ktorých sa nervový impulz pohybuje z miesta svojho vzniku (z receptora) do pracovného orgánu (efektora). Väčšina reflexov sa vykonáva za účasti reflexných oblúkov, ktoré sú tvorené neurónmi dolných častí centrálneho nervového systému - neurónmi miechy a mozgového kmeňa.

Najjednoduchší reflexný oblúk pozostáva iba z dvoch neurónov - aferentného a efektorového (eferentného). Telo prvého neurónu (receptor, aferent), ako už bolo uvedené, sa nachádza mimo CNS. Zvyčajne ide o pseudounipolárny (unipolárny) neurón, ktorého telo sa nachádza v miechovom gangliu alebo senzorickom gangliu jedného z hlavových nervov. Periférny výbežok tejto bunky nasleduje ako súčasť miechových nervov alebo hlavových nervov so senzorickými vláknami a ich vetvami a končí v receptore, ktorý vníma vonkajšie (z vonkajšieho prostredia) alebo vnútorné (v orgánoch, tkanivách) podráždenie. Toto podráždenie v nervovom zakončení sa transformuje na nervový impulz, ktorý sa dostane do tela nervovej bunky. Potom je impulz pozdĺž centrálneho výbežku (axónu) ako súčasť miechových nervov smerovaný do miechy alebo pozdĺž zodpovedajúcich hlavových nervov - do mozgu. V sivej hmote miechy alebo v motorickom jadre mozgu tento výbežok senzorickej bunky tvorí synapsiu s telom druhého neurónu (eferentného, efektorového). V interneuronálnej synapsii dochádza pomocou mediátorov k prenosu nervového vzruchu zo senzorického (aferentného) neurónu na motorický (eferentný) neurón, ktorého proces vystupuje z miechy ako súčasť predných koreňov miechových nervov alebo motorických nervových vlákien hlavových nervov a smeruje k pracovnému orgánu, čo spôsobuje svalovú kontrakciu.

Reflexný oblúk spravidla nepozostáva z dvoch neurónov, ale je oveľa zložitejší. Medzi dvoma neurónmi - receptorovým (aferentným) a eferentným - sa nachádza jeden alebo viac uzatváracích (interkalárnych, vodivých) neurónov. V tomto prípade sa excitácia z receptorového neurónu prenáša pozdĺž jeho centrálneho výbežku nie priamo do efektorovej nervovej bunky, ale do jedného alebo viacerých interkalárnych neurónov. Úlohu interkalárnych neurónov v mieche plnia bunky nachádzajúce sa v sivej hmote zadných stĺpcov. Niektoré z týchto buniek majú axón (neurit), ktorý smeruje k motorickým bunkám predných rohov miechy na rovnakej úrovni a uzatvára reflexný oblúk na úrovni daného segmentu miechy. Axóny iných buniek v mieche sa môžu predbežne rozdeliť v tvare T na zostupné a vzostupné vetvy, ktoré smerujú k motorickým nervovým bunkám predných rohov susedných, vyššie alebo nižšie položených segmentov. Pozdĺž trasy môže každá vzostupná alebo zostupná vetva uvoľňovať kolaterály k motorickým bunkám týchto a iných susedných segmentov miechy. V tejto súvislosti je zrejmé, že podráždenie aj toho najmenšieho počtu receptorov sa môže prenášať nielen na nervové bunky určitého segmentu miechy, ale rozšíriť sa aj na bunky niekoľkých susedných segmentov. Výsledkom je kontrakcia nie jedného svalu alebo dokonca jednej skupiny svalov, ale viacerých skupín naraz. V reakcii na podráždenie teda dochádza k komplexnému reflexnému pohybu. Ide o jednu z reakcií tela (reflex) v reakcii na vonkajšie alebo vnútorné podráždenie.

I. M. Sečenov vo svojom diele „Reflexy mozgu“ predložil myšlienku kauzality (determinizmu) a poznamenal, že každý jav v tele má svoju príčinu a reflexný účinok je reakciou na túto príčinu. Tieto myšlienky boli ďalej kreatívne rozvinuté v dielach S. P. Botkina a I. P. Pavlova, ktorí sú zakladateľmi doktríny nervizmu. Veľkou zásluhou I. P. Pavlova je, že rozšíril doktrínu reflexu na celý nervový systém, od nižších častí až po jeho najvyššie časti, a experimentálne dokázal reflexnú povahu všetkých foriem životne dôležitej činnosti tela bez výnimky. Podľa I. P. Pavlova by sa jednoduchá forma činnosti nervového systému, ktorá je konštantná, vrodená, druhovo špecifická a na vytvorenie ktorej štrukturálnych predpokladov nie sú potrebné sociálne podmienky, mala označiť ako nepodmienený reflex.

Okrem toho existujú dočasné spojenia s prostredím získané počas života jednotlivca. Schopnosť získavať dočasné spojenia umožňuje organizmu nadviazať najrozmanitejšie a najzložitejšie vzťahy s vonkajším prostredím. IP Pavlov túto formu reflexnej činnosti nazval podmieneným reflexom (na rozdiel od nepodmieneného reflexu). Miestom, kde sú podmienené reflexy uzavreté, je mozgová kôra. Mozog a jeho kôra sú základom vyššej nervovej činnosti.

P. K. Anokhin a jeho škola experimentálne potvrdili existenciu tzv. spätnej väzby pracovného orgánu s nervovými centrami - „spätnoväzbovej aferentácie“. V momente, keď eferentné impulzy z centier nervového systému dosiahnu výkonné orgány, v nich sa generuje reakcia (pohyb alebo sekrécia). Tento pracovný efekt dráždi receptory výkonného orgánu. Impulzy vyplývajúce z týchto procesov sa posielajú späť po aferentných dráhach do centier miechy alebo mozgu vo forme informácií o vykonaní určitej činnosti orgánom v danom okamihu. Týmto spôsobom je možné presne zaznamenať správnosť vykonávania príkazov pomocou nervových impulzov prichádzajúcich do pracovných orgánov z nervových centier a ich neustálu korekciu. Existencia obojsmernej signalizácie pozdĺž uzavretých kruhových alebo prstencových reflexných nervových reťazcov „spätnoväzbovej aferentácie“ umožňuje neustále, nepretržité, okamžité korekcie akýchkoľvek reakcií organizmu na akékoľvek zmeny podmienok vnútorného a vonkajšieho prostredia. Bez mechanizmov spätnej väzby je adaptácia živých organizmov na prostredie nemysliteľná. Staré predstavy, že základom činnosti nervového systému je „otvorený“ (neuzavretý) reflexný oblúk, boli teda nahradené myšlienkou uzavretého, kruhového reťazca reflexov.

[ 1 ], [ 2 ]