Нервная система: рефлекторная дуга, головной и спинной мозг, вегетативная регуляция

Нейрон — специализированная клетка нервной ткани, состоящая из тела (сомы) с ядром и отростков: коротких ветвящихся дендритов (воспринимают сигналы и проводят их к соме) и одного длинного аксона (длиной до 1-1.5 м, проводит потенциалы действия от сомы к другим клеткам). Аксоны покрыты миелиновой оболочкой из шванновских клеток с перехватами Ранвье, обеспечивающими сальтаторное (скачкообразное) проведение импульса со скоростью до 120 м/с.

Контакт между возбудимыми клетками называется синапсом:

• Пресинаптическая мембрана аксона содержит синаптические пузырьки с нейромедиатором (ацетилхолин, норадреналин, ГАМК);

• Приход нервного импульса стимулирует вход Ca²⁺ и экзоцитоз медиатора в синаптическую щель (шириной 20-30 нм);

• Медиатор связывается с хемочувствительными рецепторами постсинаптической мембраны, открывает Na⁺-каналы, вызывая деполяризацию мембраны и генерацию нового импульса.

Рефлекс — стереотипная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при участии центральной нервной системы (ЦНС). Материальной основой рефлекса служит рефлекторная дуга, состоящая из 5 обязательных звеньев:

1. Рецептор — трансформирует энергию раздражителя (свет, тепло, давление) в пачку электрических нервных импульсов;

2. Чувствительный (афферентный / центростремительный) нейрон — передает импульс от рецептора в спинной или головной мозг (тело нейрона лежит в спинномозговом узле);

3. Вставочный (ассоциативный) нейрон — осуществляет анализ, обработку и переключение возбуждения в ЦНС;

4. Двигательный (эфферентный / центробежный) нейрон — направляет команду от ЦНС к рабочему органу;

5. Рабочий орган (эффектор) — мышца (сокращение) или железа (секреция).

Двухнейронная моносинаптическая дуга (коленный рефлекс): рецептор → чувствительный нейрон → двигательный нейрон → четырехглавая мышца бедра (вставочный нейрон отсутствует).

Спинной мозг лежит в спинномозговом канале позвоночника от затылочного отверстия до уровня 1-2 поясничных позвонков:

• В центре расположено серое вещество в форме «бабочки» (тела нейронов и дендриты): передние рога (двигательные нейроны), задние рога (вставочные нейроны), боковые рога (вегетативные нейроны);

• Снаружи расположено белое вещество (миелинизированные аксоны), образующее восходящие чувствительные пути к головному мозгу и нисходящие двигательные пути от головного мозга;

• От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов, каждый из которых начинается двумя корешками: задний корешок — чувствительный (с ганглием), передний корешок — двигательный.

Функции: рефлекторная (двигательные сгибательные и сухожильные рефлексы, центры дефекации, мочеиспускания, эрекции) и проводниковая.

Головной мозг человека (масса 1300-1400 г) подразделяется на 5 отделов:

1. Продолговатый мозг — продолжение спинного мозга; жизненно важные центры дыхания, кровообращения (сердечно-сосудистый), пищеварения (глотание, слюноотделение) и защитных рефлексов (кашель, чихание, рвота, мигание);

2. Мозжечок — регуляция равновесия, координация сложных движений, мышечного тонуса и позы тела;

3. Средний мозг — четверохолмие: верхние холмики (первичные зрительные ориентировочные рефлексы «что такое?»), нижние холмики (слуховые ориентировочные рефлексы); проводящие пути и черная субстанция;

4. Промежуточный мозг — таламус (коллектор всех сенсорных путей, кроме обоняния, «ворота сознания») и гипоталамус (высший подкорковый центр вегетативной регуляции, гомеостаза, терморегуляции, голода, жажды, сна и нейроэндокринной системы);

5. Большие полушария (кора) — доли: лобная (мышление, речь, целенаправленное поведение, двигательная зона), теменная (кожно-мышечная чувствительность), затылочная (зрительная зона), височная (слуховая, вкусовая и обонятельная зоны).

Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы, сосуды и железы, функционируя непроизвольно. Состоит из двух функционально антагонистических отделов:

• Симпатический отдел («система стресса, бей или беги»): центры лежат в боковых рогах грудных и поясничных сегментов спинного мозга, узлы образуют симпатический ствол вдоль позвоночника; медиатор — норадреналин. Эффекты: учащает и усиливает работу сердца, расширяет зрачки и бронхи, повышает артериальное давление, сужает сосуды кожи, но ТОРМОЗИТ моторику и секрецию ЖКТ;

• Парасимпатический отдел («система покоя, питания и отдыха»): центры лежат в стволе мозга (блуждающий нерв — n. vagus) и крестцовом отделе спинного мозга; медиатор — ацетилхолин. Эффекты: замедляет сердечный ритм, снижает АД, сужает зрачки и бронхиолы, но СТИМУЛИРУЕТ пищеварение, моторику ЖКТ и опорожнение мочевого пузыря.