Нервная система

Нервная система регулирует работу всех органов, связывает их между собой и обеспечивает связь организма с внешней средой. На экзамене часто спрашивают строение нейрона, рефлекторную дугу, функции спинного мозга и отделов головного мозга, действие симпатической и парасимпатической систем. Особенно готовьтесь к задачам вида «что нарушится, если повреждён такой-то отдел».

§1. Нервная ткань и нейрон

Нервная ткань состоит из нейронов и клеток нейроглии, которые питают и защищают нейроны. Свойства нейрона — возбудимость и проводимость.

• Тело — часть с ядром.
• Дендриты — короткие ветвящиеся отростки; проводят импульс к телу нейрона.
• Аксон — обычно один длинный отросток; проводит импульс от тела. Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой, ускоряющей проведение импульса.

По функции нейроны бывают трёх видов:

• Чувствительные (афферентные) — проводят импульс от рецептора в центр;
• Вставочные (интернейроны) — в ЦНС связывают чувствительные и двигательные нейроны;
• Двигательные (эфферентные) — проводят импульс из центра к рабочему органу (мышце, железе).

Скопление тел нейронов — серое вещество, миелиновые отростки — белое вещество. Скопление тел нейронов вне ЦНС — нервный узел (ганглий).

Синапс — место контакта нейрона с другим нейроном или рабочей клеткой: пресинаптическая мембрана, синаптическая щель, постсинаптическая мембрана. Импульс передаётся химическим веществом — медиатором (ацетилхолин, норадреналин и другие).

§2. Отделы нервной системы

По строению:

• Центральная нервная система (ЦНС) — головной и спинной мозг;
• Периферическая нервная система — нервы и нервные узлы.

По функции:

• Соматическая — управляет скелетными мышцами, произвольные движения;
• Вегетативная (автономная) — регулирует работу внутренних органов, сосудов, желёз, обычно не подчиняется сознанию. Она состоит из двух отделов.

Симпатические центры лежат в грудном и поясничном отделах спинного мозга; парасимпатические — в стволе мозга и крестцовом отделе спинного мозга. Крупнейший парасимпатический нерв — блуждающий (X пара черепных нервов).

§3. Рефлекс и спинной мозг

Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение при участии ЦНС. Путь рефлекса — рефлекторная дуга:

1. Рецептор — воспринимает раздражение.
2. Чувствительный нейрон — проводит импульс в ЦНС.
3. Вставочный нейрон — в ЦНС (в некоторых рефлексах отсутствует).
4. Двигательный нейрон — проводит импульс к рабочему органу.
5. Рабочий орган — мышца или железа отвечает.

Простейшая рефлекторная дуга двухнейронная — например, коленный рефлекс (без вставочного нейрона).

Спинной мозг лежит в позвоночном канале и имеет вид длинного белого тяжа. На поперечном срезе в центре видно серое вещество в форме бабочки, по краям — белое; в середине проходит спинномозговой канал. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов.

• Задние (чувствительные) корешки — отростки чувствительных нейронов; на них находятся спинномозговые узлы.
• Передние (двигательные) корешки — аксоны двигательных нейронов передних рогов.

Пример

Больной чувствует прикосновение к правой ноге, но не может ею двигать. Какая часть спинного мозга повреждена?

1. Чувствительность сохранена → чувствительный нейрон и задний корешок целы.
2. Движения нет → импульс не доходит до мышцы.
3. Ответ: повреждён передний (двигательный) корешок соответствующего сегмента или двигательные нейроны передних рогов.

§4. Головной мозг

Головной мозг находится в полости черепа, от него отходят 12 пар черепных нервов. Ствол мозга образуют продолговатый мозг, мост и средний мозг.

• Продолговатый мозг — продолжение спинного; жизненно важные центры: дыхания, сердечной деятельности и сосудов, защитных рефлексов (кашель, чихание, рвота), слюноотделения, глотания. Его повреждение опасно для жизни.
• Мост — связывает отделы головного мозга, содержит ядра нервов, связанных с жеванием и мимикой.
• Мозжечок — координация движений, равновесие, мышечный тонус. При его повреждении походка становится шаткой, движения — неточными.
• Средний мозг — ориентировочные рефлексы на неожиданный свет и звук, регуляция мышечного тонуса.
• Промежуточный мозг: таламус — через него в кору идут все чувствительные пути (кроме обонятельного); гипоталамус — температура тела, жажда, голод и насыщение, сон, вегетативные функции; связан с гипофизом и объединяет нервную и эндокринную регуляцию.
• Большие полушария — покрыты корой из серого вещества; борозды и извилины увеличивают её поверхность. Полушария соединены мозолистым телом.

Пример

У пьяного человека движения неточные, походка шаткая. На какой отдел алкоголь подействовал особенно сильно?

1. Равновесие и координация движений — функция мозжечка.
2. Ответ: мозжечок (хотя алкоголь вредит всей ЦНС, особенно коре).

§5. Нервный импульс, торможение и гигиена нервной системы

Нервный импульс — электрический сигнал (волна возбуждения), распространяющийся по мембране нейрона. В покое внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно относительно наружной; при возбуждении ионы Na⁺ входят в клетку, и в этом месте заряд на мгновение меняется на противоположный, а затем восстанавливается. Это изменение переходит на соседний участок, и импульс бежит по аксону.

Скорость импульса зависит от типа волокна:

• в тонких безмиелиновых волокнах — около 0,5–2 м/с (многие вегетативные волокна к внутренним органам);
• в толстых миелиновых — 100 м/с и более (двигательные волокна к скелетным мышцам). Возбуждение возникает только в местах перерывов миелиновой оболочки (перехватах Ранвье), и импульс «перепрыгивает» от перехвата к перехвату.

Торможение — активный процесс, ослабляющий или прекращающий возбуждение. Центральное торможение открыл И. М. Сеченов (1862). Возбуждение и торможение работают вместе: например, при сгибании ноги центр мышц-сгибателей возбуждается, а центр разгибателей тормозится — движение получается плавным.

Гигиена нервной системы: достаточный сон (подросткам 8–9 часов в сутки), чередование умственного и физического труда, свежий воздух. Алкоголь, никотин и наркотики нарушают передачу импульса в синапсах, повреждают нейроны и вызывают зависимость; развивающийся мозг подростка особенно чувствителен к ним.

Пример

Двигательное волокно от спинного мозга к мышце пальцев стопы имеет длину 1 м, скорость импульса 100 м/с. Сравните со временем прохождения того же расстояния по безмиелиновому волокну (1 м/с).

1. Миелиновое волокно: t = 1 / 100 = 0,01 с (10 мс).
2. Безмиелиновое волокно: t = 1 / 1 = 1 с.
3. Отношение: 1 / 0,01 = 100 раз.
4. Ответ: по миелиновому 0,01 с, по безмиелиновому 1 с — миелин необходим для быстрых двигательных рефлексов.

Проверьте себя

1. Как называется отросток, проводящий импульс от тела нейрона?

2. Как меняются зрачок и ритм сердца при возбуждении симпатического нерва?

3. Где находятся центры дыхания и сердечной деятельности?

4. В какой доле коры расположена зрительная зона?

5. Сколько нейронов в рефлекторной дуге коленного рефлекса?

6. Что произойдёт при перерезке заднего корешка спинного мозга?

7. Кто открыл центральное торможение?

8. Скорость импульса 50 м/с, длина волокна 0,5 м. За какое время пройдёт импульс?

Типичные ошибки

• Писать, что симпатический нерв замедляет сердце, — он ускоряет; замедляет парасимпатический (блуждающий нерв).
• Помещать зрительную зону в височную долю — она в затылочной; в височной — слух.
• Путать направление проведения в дендрите и аксоне.
• Называть задний корешок двигательным (задний — чувствительный, передний — двигательный).
• Считать мозжечок центром мышления; мышление — функция коры, особенно лобной доли.
• Говорить, что серое вещество состоит из миелиновых волокон (миелиновые волокна — это белое вещество).