Общая схема строения нервной системы. Нервная ткань.

метки: Нервный, Процесс, Нейрон, Клетка, Деятельность, Ткань, Среда, Орган

Тема. Физиология нервной системы

План

1. Значение нервной системы.

2. Общая схема строение нервной системы. Нервная ткань.

3. Физиологические свойства нервной ткани.

4.Рефлекс и рефлекторная дуга.

5. Особенности нервных процессов в юношеском возрасте.

 

Ключевые понятия и термины: низшая и высшая нервная деятельность, нервная система (НС), центральная НС, периферическая НС, вегетативная НС, нейрон, глия, нервная ткань, возбудимость, проводимость, лабильность, раздражимость, раздражитель, биологические реакции, адекватные \ неадекватные раздражители, порог раздражения, подпороговый \ надпороговый раздражитель, адекватный раздражитель, аксон, дендрит, нервные волокна, рефлекторная дуга, рефлекторное кольцо.

Литература

1.Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учеб. пособ. для студ. пед. вузов. – М.: Высш. шк., 1985 (с. 22-27).

2.Гигиена / В.Д. Ванханен, Г.А. Суханова. – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986 (с. 8-15).

 

Терминологический диктант

 

1. Усложнение строения и функций всех тканей и органов, их взаимоотношений и про­цессов их регуляции (развитие).

2. Наука о функциях или процессах жизнедеятельности, протекающих в организме (физиология).

3.Количественные изменения в организме (рост).

4. Изучение влияние окружающей среды на ор­ганизм человека является задачей (гигиены).

5. Изучение закономерностей становления и развития физиологических функций организма на протяжении его жизненного пути является задачей (возрастной физиологии).

 

Значение нервной системы

Жизнедеятельность человека должна соответствовать условиям окружающей среды. Для этого нужно воспринимать сигналы извне (свет, звук и др), усваивать, обрабатывать их и правильно реагировать. Для этого все органы и системы должны работать согласованно. Эту функцию выполняет нервная система.

Функции нервной системы могут быть условно поделе­ны на два типа: низшие и высшие.

Низшая нервная дея­тельность представляет собой процессы регуляции всех внутренних органов и физиологических систем организма человека.

Высшая нервная деятельность(ВНД) обеспечи­вает человеку адекватный контакт с окружающей средой. Высшие функции лежат в основе психической деятель­ности человека.

Место общения в системе отношений человека

... жестоко, быть конформными или независимыми и т.д. Место общения в системе отношений человека. Анализ связи общественных и межличностных отношений позволяет расставить правильные акценты ... материальной жизнедеятельности индивидов. Общение же и есть реализация всей системы отношений человека. «В нормальных обстоятельствах отношения человека к окружающему его предметному миру всегда опосредованы его ...

Таким образом, благодаря деятельности нервной систе­мы мы связаны с окружающим миром, способны активно воздействовать на окружающую природу и преобразовывать ее. Следовательно, высшая и низшая нервная деятель­ность накладываются одна на другую и должны рассмат­риваться только в тесном и гармоничном единстве.

 

Общая схема строения нервной системы. Нервная ткань.

Нервная система человека состоит из двух основных отделов: центральной и периферической нервной системы.

К центральной нервной системе (ЦНС) относятся голов­ной и спинной мозг. Она обрабатывает нервные импульсы, поступающие от всего тела.

К периферической НС относятся все нервные во­локна и скопления нервных клеток, расположенные вне ЦНС. Делится на вегетативную и соматическую.

Вегетативная НС осуществляет регу­ляцию деятельности внутренних органов и обмена веществ. Делится на 2 отдела: соматический и вегетативный.

Соматическая НС — регулирует сокращения мышц и обеспечивает чувствительность нашего тела.

— симпатический – готовит органы телак активным действиям в стрессовых ситуациях (усиление частоты сердечных сокращений, глубины вдоха, тормозит активность органов выделения и пищеварения)

— парасимпатический – перестраивает деятельность врутренних органов на состояние покоя

Нервная система состоит из нейронов – нервных клеток. Помимо нейронов в состав нервной системы входят клетки глии. Совокупность нейронов и глиальных клеток составляет нервную ткань. Клетки глии, окружая со всех сторон нейроны, выполняют для них опорные, питательные и электроизолирующие функции.

В процессе постнатального развития человека значи­тельно изменяется соотношение между глиальными и нерв­ными клетками. У новорожденного количество нейронов выше, чем количество глиальных клеток. К 20—30 годам их соотношение становится равным (50:50), а далее сдвига­ется в сторону глиальных клеток.

Например, у 70-летнего человека нейроны головного мозга составляют только 30 % от общего количества клеток, входящих в состав нервной ткани. На основании этих и других данных в последние годы высказывается гипоте­за, что глия имеет отношение также к процессам запоми­нания и образованию условных рефлексов.

Нейроны представляют собой клетки, весьма разнооб­разные по форме. Вместе с тем общее строение нейронов не отличается от строения любой другой клетки нашего тела (рис.2).

Здесь также можно выделить клеточную мембрану, ядро, ядрышко, клеточные органоиды. Особен­ностью в строении нейронов является большое количество клеточных отростков и наличие в цитоплазме специфиче­ских образований: тигроидного вещества, или тигроидных глыбок, и нейрофибрилл. В состав тигроидного вещества нейрона входит РНК, содержание которой увеличивается до полового созревания, а затем находится на относитель­но постоянном уровне (если условия существования орга­низма остаются благоприятными).

В случае экстремаль­ных (стрессорных) воздействий содержание РНК в тигроидном веществе может уменьшаться, а сами глыбки пол­ностью распадаются, что приводит к гибели нейрона.

Нейрофибриллы представляют собой длинные белко­вые молекулы, расположенные в теле и отростках нейрона и исчезающие при его длительной работе.

Человеческий мозг вмещает около 100 млрд. нейронов, что составлят лишь 2 % веса тела. Нейрон состоит из тела и отростков. Длинные отростки – аксоны— формируют нервные волокна, соединяющиеся в нервы. Длина аксона может достигать 1,5 м. Короткие отростки нейрона – дендриты – осуществляют связь между нейронами.

Тонкие разветвления дендритов по­крыты микроскопическими выростами — шипиками. Су­ществует предположение, что шипики увеличивают пло­щадь контакта нейрона с другими нервными клетками. Число нейронных шипиков значительно увеличивается пос­ле рождения и, как показали эксперименты на животных, связано с процессами обучения. Чем более интенсивно про­водится обучение, тем большее число шипиков образу­ется на дендритах, тем в большей степени изменяется их форма.

Нейроны никогда не прикасаются друг к другу. Они отделены синапсами – промежутками между нейронами шириной менее одной десятитысячной миллиметра. Аксоны формируют синапсы на теле другой нервной клетки или ее отростках. Синапсы состоят из собственно синаптического оконча­ния, представляющего утолщение аксона, синаптической щели и постсинаптической мембраны, являющейся уже частью другого нейрона.

Количество синапсов очень велико, они покрывают тело нейрона, его деидриты и аксон. В целом 80 % мембра­ны нейрона покрыто синапсами. На каждом нейроне может быть до 15-20 тысяч синапсов. Число возможных синаптических связей в нашем мозге превышает общее число атомных частиц, составляющих известную нам Вселенную. Карл Сейган утверждает: мозг в состоянии вмещать информацию, которая «заполнила бы приблизительно двадцать миллионов томов – столько, сколько находится в крупнейших библиотеках мира». По образному выражению канадского физиолога Г. Селье, в коре головного мозга заключено столько мыслительной энергии, сколько физической энергии содержится в атомном ядре.

Проблемный вопрос: Ученые полагают, что из огромного числа нейронов головного мозга активны только 4%. Зачем же человеку остальные 96%? Ответ: При усиленной умственной работе активизируются ранее незадействованные клетки коры.

Синаптические щели перекрываются медиаторами – химическими передатчиками нервных импульсов. Сегодня известно более 30 разных медиаторов.

Когда нейрон возбуждается, нервный импульс электрическим путем протекает от дендрита к аксону. Достигнув его окончания, импульс заставляет синаптические пузырьки с молекулами медиатора выбрасывать через синапс свое содержимое. Медиатор воздействует на нужный нейрон, либо рождая электрический импульс, либо тормозя электрическую деятельность. Когда нейроны регулярно возбуждаются и выбрасывают через синапс медиаторы, они ближе притягиваются друг к другу и связь между ними укрепляется, благодаря чему повышается способность учиться. Следовательно, мозг, как и мышца, укрепляется применением и слабеет от бездействия.

Таким образом, нервный сигнал передается по нервам электрохимическим путем со скоростью 4 м/с, поэтому мы реагируем на различные раздражители почти мгновенно.

Один нейробиолог изучай один участок мозга над носом с целью узнать, как мы узнаем запахи. «Даже эта простая задача, которая представляется пустячной в сравнении с доказательством геометрической теоремы или эстетической оценкой струнного квартета Бетховена, требует участия примерно 6 миллионов нейронов, каждый из которых получает от своих соседей, возможно, до 10000 сигналов».

Нервными волокнами называются покрытые оболочка­ми отростки нервных клеток. Тела нейронов и большая часть их дендритов сосредоточены в спинном и головном мозге. Незначительная часть дендритов и аксоны, длина которых у человека может достигать 1 —1,5 м, выходят да­леко за пределы ЦНС. Сплетаясь друг с другом, они обра­зуют нервы. Нервы видны в виде белых нитей даже не­вооруженным глазом. Они, как провода, связывают все участки нашего тела с центральными отделами нервной системы.

Основная функция нервных волокон и нервов — прове­дение нервных импульсов. Различают чувствительные нер­вы (афферентные), проводящие нервные импульсы к ЦНС (центростремительные), двигательные нервы (эфферент­ные), проводящие нервные импульсы от ЦНС к перифери­ческим органам (центробежные), и смешанные нервы, состоящие из чувствительных и двигательных волокон.

Некоторые нервные волокна имеют оболочку, состоя­щую из жироподобного вещества — миелина, выполняю­щего трофические, защитные и электроизолирующие функ­ции. Нервные волокна, покрытые миелином, называют мякотными, а не имеющие его — безмякотными. Скорость проведения возбуждения в последних значительно ниже и составляет всего 1 — 30 м/с, в то время как в мякотных во­локнах — 120 м/с.

На первых этапах онтогенеза миелиновая оболочка от­сутствует и ее развитие идет в основном в первые два-три года.

Формирование оболочек в значительной степени зави­сит от условий жизни ребенка. В неблагоприятных усло­виях процесс миелинизации может замедляться на не­сколько лет, что затрудняет управляющую и регулирую­щую деятельность нервной системы.

 

Физиологические свойства нервной ткани

Одно из самых общих свойств всего жи­вого — раздражимость.

Раздражитель — изменения в окружающей среде или организме (физические – электричество, физико-химические – изменение состава крови; химические – лекарственные препараты, ферменты ).

Раздражение — процесс действия раздражителя.

Биологические реакции — ответные изменения в деятельности кле­ток и целого организма.

Виды физиологических раздражителей:

— адекватные — к вос­приятию которых клетки и ткани организма приспособи­лись в процессе своего исторического развития (для рецепторов кожи — давление, для рецепторов глаза — свет, для температурных — изменения температуры).

Наиболее общим, адекватным и естественным раздражителем для всех клеток нашего тела является нервный импульс.

— неадекватные — к восприятию которых клетки и ткани специально не приспособлены. Например, ощуще­ния светового блика возникают в глазах не только при воздействии света, а также при механических воздейст­виях, и в частности при ударе.

Возбудимость -способность быстро реагировать на раздражение. Количест­венной мерой возбудимости является порог раздраже­ния — минимальная величина раздражителя, способная вызвать ответную реакцию ткани. В этой связи раздражи­тель меньшей силы называют подпороговым, а большей — надпороговым. Последние в сравнении с пороговыми, как правило, вызывают более значительные ответные измене­ния в жизнедеятельности ткани или организма.

Возбудимость проявляется в процессах возбуждения, которые представляют собой изменение процессов обмена веществ в клетках нервной ткани и выделение различных видов энергии (тепловой, электирческой, лучистой).

Таким образом, процессы возбуждения способствуют протеканию функции или деятельности организма. Существуют также процессы торможения, которые препятствуют из протеканию.

Виды торможения:

-первичное- протекает без предшествующего возбуждения в тормозных нейронах и синапсах (при опережающем торможении нервные импульсы возбуждают тормозные клетки, в результате чего при возбуждении одних групп мышц происходит параллельное торможение мыщц-антагонистов.

-вторичное – развивается в результате функциональной активности возбудимых нейронов.

Функции торможения:

· обеспечивает координацию двигательного акта

· освобождает ЦНС от переработки несущественной информации

· защищает нервные центры от утомления и истощения

Проводимость— способность жи­вой ткани проводить возбуждение. Проводимость нервной ткани связана с распространением по ней процессов воз­буждения. Возникнув в одной клетке, электрический (нерв­ный) импульс легко переходит на соседние клетки и может передаваться в любой участок нервной системы.

Проводимость нервной ткани связана с тем, что возник­ший в месте возбуждения потенциал действия в свою оче­редь вызывает изменения ионных концентраций в соседнем участке. Возникнув на новом участке, потенциал действия вновь вызывает изменение концентрации ионов в сосед­нем участке и, соответственно, новый потенциал дейст­вия и т. д. Таким способом волна возбуждения распрост­раняется вдоль всей ткани или отдельной нервной клетки.

Лабильность.Исследование процессов возбужде­ния в нервной ткани показало, что уровень ее возбудимости является величиной непостоянной. В частности, если нерв­ная ткань подвергается повторным раздражениям в период развития потенциала действия, то никакой ответной реак­ции не наблюдается. Эту фазу полного исчезновения воз­будимости называют фазой абсолютной рефрактерности. Она совпадает по времени с периодом возникновения и протекания потенциала действия и составляет не более 0,4 мс (для нервной ткани теплокровных животных).

За­тем возбудимость ткани постепенно достигает своего ис­ходного уровня. Эту фазу называют фазой относительной рефрактерности. По длительности она обычно в несколько раз превышает фазу абсолютной рефрактерности. Дейст­вие раздражителей в этот период способно вызывать сла­бую реакцию. Наконец, эта фаза сменяется фазой повы­шенной возбудимости ткани (фаза супернормальности) и действие раздражителей в этот момент сопровождается более выраженной реакцией.

Лабильность — свойство, ха­рактеризующее способность возбудимой ткани воспроиз­водить максимальное количество потенциалов действия в единицу времени. Оказалось, что нервная ткань обладает наибольшей лабильностью, у мышечной она значительно ниже, самая низкая лабильность у синапсов.

Лабильность ткани в значительной степени зависит от функционального состояния этой ткани. Патологические процессы и утомление приводят к снижению лабильности нервной ткани, а систематические специальные трениров­ки — к ее повышению. В частности, последний эффект на­блюдается в нервной и мышечной системах спортсменов под действием тренировок в тех видах спорта, которые требуют развития быстрых ответных действий, например в спортивных играх и единоборствах.

Основные физиологические свойства нервной ткани, ее проводимость, возбудимость и лабильность характери­зуют функциональное состояние нервной системы челове­ка, определяют его психические процессы. Нарушение про­водимости и возбудимости нервной ткани, например при общем наркозе, прекращает все психические процессы че­ловека и приводит к полной потере сознания.

 

 

Рефлекс и рефлекторная дуга.

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии ЦНС.

Рефлекторная дуга – путь, по которому проходит возбуждение при рефлексе. Простейшая рефлекторная дуга состоит из следующих частей:

— рецептор – окончание чувствительного нерва, воспринимающее раздражение из окружающей среды или внутренней среды организма;

— афферентное нервное волокно – отросток чувствительного нейрона, передающего возбуждение в ЦНС;

— ЦНС – головной и спинной мозг, которые осуществляют анализ полученной информации и посылает ответную реакцию;

— эфферентное нервное волокно – отросток двигательного нейрона, посылающий нервный импульс от ЦНС к исполнительным органам;

— эффектор – исполнительный орган.

В большинстве случаев в состав рефлекторных дуг входят несколько нейронов, и связи между ними обеспечивают множество синапсов. Поскольку скорость передачи сигнала с синапах химический способом в тысячу раз меньше скорости электрического сигнала в нейронах, то чем больше синапсов на пути движения нервных импульсов, тем больше времени от начала раздражения до начала ответной реакции, т.е. время реакции.

После прекращения действия раздражителя активность нейронов не прекращается. Явление последействия связано с механизмами памяти. Непродолжительное последействие до 1ч. – с кратковременной памятью, а более длительные следы, имеющие значение в обучении, — с долговременной.

 

Особенности нервных процессов у юношей

 

Юношеский возраст (14-20 лет) является этапом завершающего развития функций мозга. Мозг отличается высокой пластичностью, его резервные возможности очень велики и их необходимо использовать. Особенности нервной системы в юношеском возрасте следующие:

— пластичность связей нервных центров;

— высокая избирательность участия нервных центров;

— высокий уровень произвольного регулирования в соответствии с внешними инструкциями и внутренними потребностями;

— продолжается структурное созревание коры больших полушарий: усложняется организация ее нервных элементов, расширяются метаболические возможности нейронов.

— совершенствуются механизмы функциональной организации мозга.

— специализация структур мозга в восприятии обеспечивает более быстрое и точное реагирование на воздействия внешней среды.

— формируются межполушарные отношения при умственной деятельности: правое активизируется при зрительно-пространственной деятельности, левое – при речевой и абстрактной.

— отрабатываются нейрофизиологические механизмы, определяющие индивидуальную стратегию познавательной деятельности.

Расширению возможностей мозга в учебной деятельности, улучшению умственной работоспособности могут способствовать целенаправленные педагогические воздействия, такие как:

— развитие способности к большей концентрации внимания;

— развитие умения быстро и четко выделять наиболее значимую информацию;

— умение организовывать мыслительную деятельность.

К 18-20 годам координация рефлекторных процессов достигает своего совершенства.

 

Закрепление материала

Решите кроссворд и прочитайте слово в выделенных клеточках. Дайте ему определение.

1. Нервное окончание.

2. Часть нервной клетки.

3. Исполнительный орган.

4. Нервный узел.

5. Нервная клетка.

6. Ответвление нейрона, передающее сигнал.

7. Вид нервной деятельности.

 

Вопросы самоконтроля

1. Охарактеризуйте изменения строения нервной системы человека, связанные с интеллектуальным развитием.

2. Какие из механизмов нервной системы поддаются тренировке?

3. Перечислите адекватные раздражители для основных анализаторных систем человека.

4. Поясните преимущества процесса миелинизации нервных волокон.