Структура и функции нервной системы

тема: «Структура и функции нервной системы» 
 

      Введение…………………………………………………………………………...3

1. Общая  характеристика нервной системы…………………………………….4

   1.1 Типы нервных систем…………………………………………………….4

   1.2. Рефлекторная регуляция деятельности организма…………………….5

2. Основа деятельности нервной системы……………………………………..10

   2.1 Возбуждение……………………………………………………………..10

   2.2. Торможение……………………………………………………………..12

Заключение……………………………………………………………………….14

Список  литературы………………………………………………………………15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      Нервная система играет важнейшую роль в  регуляции  функций  организма. Она обеспечивает согласованную работу клеток, тканей, органов и  их  систем. При этом организм функционирует как единое целое. Благодаря нервной  системе осуществляется связь организма с внешней средой.

      Деятельность нервной системы  лежит в основе чувств, обучения,  памяти,

речи  и мышления – психический  процессов,  с  помощью  которых  человек  не только познает окружающую среду, но и может активно ее изменить.

     Цель  работы: проанализировать принцип работы нервной системы, основные функции и типы нервной системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Общая характеристика нервной системы

     Нервная система связывает в организме  рецепторы, ткани и органы в рефлекторные дуги. Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг, а периферическая - нервы, отходящие от ЦНС к органам. Структурно-физиологической единицей нервной системы является нейрон. Клетки нейроглии, располагающиеся между нейронами, выполняют опорную, защитную и трофическую роли.

     Нейрон. Состоит из тела и отростков: одного аксона и нескольких дендритов. В теле нейрона синтезируются медиаторы, клеточные белки и другие компоненты. Оно выполняет трофическую роль по отношению к отросткам. Отростков два вида: длинный неветвящийся аксон и короткие ветвящиеся дендриты. Аксон проводит возбуждение от тела нейрона к нервным, мышечным и секреторным клеткам, а дендриты - к телу нейрона.

Каждый  нейрон в ЦНС выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; рождает собственные импульсы; проводит рожденные импульсы к другому нейрону или органу.

По физиологической  роли нейроны подразделяют на три  группы: сенсорные, рецепторные; ассоциативные, интернейроны, вставочные; эффекторные, двигательные, мотонейроны. Рецепторные нейроны располагаются вне ЦНС, в спинномозговых и черепно-мозговых ганглиях. Они имеют длинный аксоноподобный дендрит. 

1. Типы нервных  систем

   Существует  несколько типов организации нервной системы, представленные у различных систематических групп животных.

• Диффузная нервная система — представлена у кишечнополостных. Нервные клетки образуют диффузное нервное сплетение в эктодерме по всему телу животного, и при сильном раздражении одной части сплетения возникает генерализованный ответ — реагирует все тело.
• Стволовая нервная система (ортогон)— некоторые нервные клетки собираются в нервные стволы, наряду с которыми сохраняется и диффузное подкожное сплетение. Такой тип нервной системы представлен у плоских червей и нематод (у последних диффузное сплетение сильно редуцировано), а также многих других групп первичноротых — например, гастротрих и головохоботных.
• Узловая нервная система, или сложная ганглионарная система — представлена у аннелид, членистоногих, моллюсков и других групп беспозвоночных. Большая часть клеток центральной нервной системы собраны в нервные узлы — ганглии. У многих животных клетки в них специализированы и обслуживают отдельные органы. У некоторых моллюсков (например, головоногих) и членистоногих возникает сложное объединение специализированных ганглиев с развитыми связями между ними — единый головной мозг или головогрудная нервная масса (у пауков). У насекомых особенно сложное строение имеют некоторые отделы протоцеребрума («грибовидные тела»).
• Трубчатая нервная система (нервная трубка) характерна для хордовых.

1.2 Рефлекторная регуляция деятельности организма

     Нервная система осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса. Деятельность нервной системы по принципу рефлекса называется рефлекторной.

     Рефлекс – это закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием центральной нервной системы.

     Рефлекс осуществляется через специальное  структурное образование нервной  системы, которое называется рефлекторной дугой. В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: чувствительные, контактные и двигательные

     Они объединяются в нейронные Цепи. Нейроны  между собой и с исполнительным органом контактируют с помощью  синапсов. Рецепторные нейроны расположены вне ЦНС, контактные и двигательные - в ЦНС. Рефлекторная дуга может быть образована разным числом нейронов всех трех видов. В свою очередь в рефлекторной дуге различают 5 звеньев: рецептор, афферентный путь, нервный центр, эфферентный путь и рабочий орган, или эффектор.

     Принцип осуществления рефлекса. Через рефлекторные дуги осуществляются ответные приспособительные реакции на действие раздражителей, т. е. рефлексы.

     Рецепторы воспринимают действие раздражителей, возникает поток импульсов, который передается на афферентное звено и по нему поступает к нейронам нервного центра. Нервный центр воспринимает информацию с афферентного звена, осуществляет ее анализ и синтез, определяет биологическую значимость, осуществляет формирование программы действия и в виде потока эфферентных импульсов передает ее на эфферентное звено. Эфферентное звено обеспечивает проведение программы действия от нервного центра к рабочему органу. Рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность. Время от начала действия раздражителя до начала ответной реакции органа называется временем рефлекса.

     Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим  органом действия и передает эту  информацию в нервный центр. Нервный  центр воспринимает обратную информацию с рабочего органа о свершенном действии.

     Классификация рефлексов. Рефлексы животных и человека разнообразны, поэтому их классифицируют по ряду принципов: по природе на безусловные и условные.

     Безусловные рефлексы – это врожденные, наследственно передающиеся. Осуществляются безусловные рефлексы через сформированные рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы являются видовыми, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они относительно постоянны и возникают в ответ на адекватные раздражения определенных рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются по биологическому значению на пищевые, оборонительные, половые, статокинетические и локомоторные, ориентировочные, поддерживающие гомеостаз и др.; по расположению рецепторов: экстероцептивные; интероцептивные; проприоцептивные; по характеру ответной реакции: двигательные, секреторные и пр.; по месту нахождения центров, через которые осуществляются рефлексы: спинальные, бульбарные, мезэнцефальные, диэнцефальные, кортикальные.

     Условные  рефлексы – это рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с временной связью в коре больших полушарий между теми или иными сенсорной зоной и корковым представительством нервного центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса.

     Каждый  рефлекс имеет свое название, в  зависимости от реакции, которую  он обеспечивает.

     Рефлексы  в организме чаще осуществляются с участием желез внутренней секреции, гормонов. Совместная рефлекторно-гормональная регуляция является основной формой регуляции в организме.

     Координация рефлекторной деятельности. Рефлекторная деятельность связана с координацией -- взаимодействием нейронов, а следовательно, и нервных процессов в центральной нервной системе, обеспечивающим согласованную деятельность нервных центров. Координация осуществляется на основе определенных принципов, явлений и феноменов.

     Принцип конвергенции. К нервному центру сходятся импульсы с многих афферентных путей, их в 4-5 раз больше, чем эфферентных.

     Явление иррадиации. Возбуждение, возникающее в центре иррадиирует - распространяется на соседние области центральной нервной системы.

     Принцип реципрокной иннервации. Такие взаимоотношения нервных центров, когда возбуждение одного тормозит деятельность другого.

     Явление индукции - наведения с одного нервного центра на другой противоположного нервного процесса. Если торможение наводит возбуждение, то индукция положительная, если возбуждение наводит торможение, то индукция отрицательная.

     Феномен «отдачи» - состоит в быстрой смене возбуждения одного центра возбуждением другого, обеспечивающего противоположные по значению рефлексы.

     Феномен цепных и ритмических  возбуждений нервных центров. Возбуждение одного нервного центра обусловливает возбуждение другого и т. д. Так, прием корма связан с захватом корма, жеванием, глотанием.

     Чередование в определенной последовательности одних и тех же простых рефлекторных актов называется ритмическим возбуждением нервных центров.

     Принцип обратной связи. В организме в результате деятельности органов рождаются определенные импульсы, которые поступают в центр, информируют о параметрах совершенного действия.

     Принцип общего конечного  пути. Одна и та же ответная реакция может быть вызвана с различных рецепторных полей через один центр. Эффекторный нейрон центра образует общий конечный путь.

     Принцип доминанты. В каждый отрезок времени в центральной нервной системе доминирует, господствует тот или иной центр. Он в определенной степени подчиняет себе деятельность других центров.

     Пластичность  нервных центров; проявляется в приспособляемости и изменчивости своего функционального значения при изменении характера связей с рецепторами и эффектором.

     Нервным центрам свойственна роль трофического регулятора, которая проявляется в приспособлении обменных процессов в тканях органов к меняющимся условиям в целях поддержания их структурной организации и деятельности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Основа  деятельности нервной системы

      Деятельность  нервной системы основывается на двух процессах: возбуждении и торможении. 

1. Возбуждение

     Возбуждение — ответная реакция живой ткани на внешнее воздействие, выражающаяся изменением характера или интенсивности протекающих в ней процессов; в узком смысле — это физиологический процесс, которым некоторые типы клеток (нервные, мышечные, железистые) отвечают на внешнее воздействие (раздражитель). Способность клеток и тканей реагировать на раздражение возбуждением называется возбудимостью. Минимальная сила раздражителя, на которую возбудимая ткань отвечает возникновением возбуждения, называется пороговой; чем меньше эта величина, тем выше уровень возбудимости и ткань легче возбуждается.

     В процессе эволюции у отдельных компонентов  клетки, в частности белковых структур, первоначально возникла способность  восстанавливать свою структуру, поврежденную извне. Затем возникла способность избегать опасность и, наконец, высшая форма возбуждения — сигнализация, необходимая для нормального существования многоклеточного организма.

     У многоклеточных организмов возбуждение  стало основной функцией клеток нервной  ткани. Возбуждение и обратное ему явление — торможение — основа всех видов нервной деятельности, в т. ч. психической. Возбуждение мышечных и железистых клеток характеризуется переходом этих клеток от состояния покоя к состоянию физиологической деятельности, свойственной этим клеткам — сокращению для мышечных и секреции (выделение) — для железистых клеток. При возникновении процесса возбуждения в возбудимых тканях происходит усиление обмена веществ, что сопровождается тратой энергетических запасов, накопленных в клетках. При длительном возбуждении (например, в клетках нервной ткани) происходит истощение запасов энергетических (питательных) веществ, следствием чего может быть развитие явлений «нервного истощения», сопровождающегося различными невротическими, истерическими и другими состояниями.

     Различают возбуждение местное и возбуждение  распространяющееся.

     Местное возбуждение — это изменение электрических свойств на каком-либо отдельном участке клеточной оболочки, возникающее в результате перераспределения ионов по ее обеим сторонам. Этот вид возбуждения играет определенную роль лишь на ограниченном участке — в пределах одной клетки и неспособно вызывать возбуждение какой-либо другой, даже соседней, клетки. Вместе с тем именно местное возбуждение является фактором, «запускающим» специфическую деятельность клеток (например, изменение проницаемости клетки, выделение секрета, возникновение нервного импульса).

     Распространяющееся возбуждение является особой формой возбуждения, которое было выработано природой для компенсации неспособности местного возбуждения передаваться на большие расстояния (в пределах всего организма). Возникнув однажды (например, в специальных нервных образованиях — рецепторах — под влиянием света, звука, тепла и т. д.), местное возбуждение (при условии, что раздражающее воздействие достаточно сильно) становится самоподдерживающимся и начинает распространяться по клетке с постоянной скоростью. Импульсы распространяющегося возбуждения передаются в центральную нервную систему, откуда в виде ответных импульсов поступают к исполнительным органам (мышцам, сосудам, железам), в которых через механизмы уже местного возбуждения вызывают соответствующие реакции (например, производится движение, сокращение стенок кровеносного сосуда, выделение секрета и т. д.).

     В медицинской практике и в быту термином «возбуждение» обозначают усиление деятельности какого-либо отдельного органа, системы (например, сердечно-сосудистой, нервной и т. д.) или всего организма  в целом, когда в силу ряда причин поведение человека характеризуется чрезмерной двигательной или речевой активностью, трудностью засыпания и т. д. Такому возбуждению, как правило, предшествуют нарушения режима труда и отдыха.  

     2.2 Торможение

     Проявление  и осуществление рефлекса возможно только при ограничении распространения возбуждения с одних нервных центров на другие. Это достигается взаимодействием возбуждения с другим нервным процессом, противоположным по эффекту процессом торможения.

     Торможение - местный нервный процесс, приводящий к угнетению или предупреждению возбуждения. Торможение является активным нервным процессом, результатом которого служит ограничение или задержка возбуждения. Одна из характерных черт тормозного процесса - отсутствие способности к активному распространению по нервным структурам.

     В настоящее время в центральной  нервной системе выделяют два  вида торможения: торможение центральное (первичное), являющееся результатом  возбуждения (активации) специальных  тормозных нейронов и торможение вторичное, которое осуществляется без участия специальных тормозных структур в тех самых нейронах в которых происходит возбуждение.

     Центральное торможение (первичное) - нервный процесс, возникающий в ЦНС и приводящий к ослаблению или предотвращению возбуждения. Согласно современным представлениям центральное торможение связано с действием тормозных нейронов или синапсов, продуцирующих тормозные медиаторы (глицин, гаммааминомасляную кислоту), которые вызывают на постсинаптической мембране особый тип электрических изменений, названных тормозными постсинаптическими потенциалами (ТПСП) или деполяризацию пресинаптического нервного окончания, с которым контактирует другое нервное окончание аксона. Поэтому выделяют центральное (первичное) постсинаптическое торможение и центральное (первичное) пресинаптическое торможение. 

     Вторичное торможение – торможение, осуществляющееся теми же нервными структурами, в которых происходит возбуждение.

     Торможение  реципрокное (лат. reciprocus - взаимный) - нервный  процесс, основанный на том, что одни и те же афферентные пути, через  которые осуществляется возбуждение одной группы нервных клеток, обеспечивают через посредство вставочных нейронов торможение других групп клеток. Реципрокные отношения возбуждения и торможения в цнс были открыты и продемонстрированы Н.Е. Введенским: раздражение кожи на задней лапке у лягушки вызывает ее сгибание и торможение сгибания или разгибания на противоположной стороне. Взаимодействие возбуждения и торможения является общим свойством всей нервной системы и обнаруживается как в головном, так и в спинном мозге. Экспериментально доказано, что нормальное выполнение каждого естественного двигательного акта основано на взаимодействии возбуждения и торможения на одних и тех же нейронах ЦНС.

     Общее центральное торможение - нервный  процесс, развивающийся при любой рефлекторной деятельности и захватывающий почти всю ЦНС, включая центры головного мозга. Общее центральное торможение обычно проявляется раньше возникновения какой-либо двигательной реакции. Оно может проявляться при такой малой силе раздражения при которой двигательный эффект отсутствует. Оно обеспечивает концентрацию возбуждения других рефлекторных или поведенческих актов, которые могли бы возникнуть под влиянием раздражений. Важная роль в создании общего центрального торможения принадлежит желатинозной субстанции спинного мозга. 
 
 

Заключение 

     Главными  функциями нервной системы являются управление деятельностью разных органов  и аппаратов, которые составляют целостный организм, осуществление  связи организма в зависимости  от состояния внешней и внутренней среды. Она также координирует процессы метаболизма, кровообращения, лимфооттока, которые в свою очередь влияют на функции нервной системы.

     Всем  организмам нужна определённая степень  внутренней координации и регуляции; надлежащая взаимосвязь между стимулом и реакцией необходима для поддержания стационарного состояния и выживания.

     Человек имеет две различные, но взаимосвязанные  системы координации - нервную и  эндокринную. Нервная система действует  очень быстро, её эффекты чётко  локализованы, а в основе её деятельности лежит электрическая и химическая передача. Эндокринная система действует более медленно, её эффекты носят диффузный характер, а в основе её действия лежит химическая передача сигнала через систему кровообращения.

     Нервная система - осуществляет регуляцию функций организма и связь организма с внешней средой. Она обеспечивает приспособление организма к воздействию внешней среды и осуществление его реакций как единого целого. Раздражение, полученное рецептором, вызывает нервный импульс, который перерабатывается в центральной нервной системе и передаётся рабочему органу. Нервная система регулирует деятельность различных органов и тканей, приспосабливая их работу к изменяющимся условиям, как в отдельные моменты, так и в течение всей жизни организма. 
 
 
 

Список литературы 

1. Морозов Г.В. Нервные и психические болезни. Издательство «МЕДИЦИНА», 2005.
2. Федюкевич Н.И. Анатомия и физиология человека: Учебное пособие. - Мн.: «Современное слово», 2004.
3. Яблокова А. В. Биология и современность.– М.: «Просвещение», 2006.