§ 34. Значение и строение нервной системы. Нейрон. Рефлекс. Рефлекторная дуга

Вспомните основные свойства нервной ткани. Что такое рефлекс?

Значение нервной системы. Как вам известно, нервная система играет важную роль в жизнедеятельности организма, обеспечивая взаимосвязь всех его элементов и связь с окружающей средой. Она осуществляет регуляцию всех функций организма, обеспечивая взаимодействие различных клеток через нервные структуры. В нервной системе под влиянием раздражений легко возникают и распространяются нервные импульсы — волны возбуждения. Нервные импульсы передают возбуждение на другие клетки, вызывая их реакцию — ответ на раздражение и приспособление к изменчивым условиям среды.

Нейрон. Известно, что основной компонент нервной системы — нервная ткань, а ее структурной и функциональной единицей является специализированная нервная клетка — нейрон (ил. 96). Его основные функции — восприятие информации из организма и окружающей среды, ее анализ, хранение и передачу в виде нервных импульсов к рабочим органам.

Тело нейрона может быть различной формы (овальной, звездчатой, многоугольной) и различных размеров (5-150 мкм). В нем, помимо основных органелл (ил. 96), содержатся нейрофибриллы — особые нити и канальцы, позволяющие клетке приобретать соответствующую форму и передавать возбуждение. В центре тела нервной клетки находится ядро, однако она не способна к делению и размножению.

Дендриты (ил. 96) воспринимают раздражение и проводят импульсы к телу нейрона. Их длина достигает 0,01-0,50 мм.

Дендриты сильно разветвлены вблизи тела нейрона, имеют боковые выросты (шипики), увеличивающие их поверхность и являющиеся местами контактов с другими нейронами.

Аксон, длина которого достигает более 1-1,5 м, на самом конце разветвляется. Он передает нервные импульсы от тела одного нейрона к другим нейронам или рабочим органам. Оболочка аксона часто содержит миелин — жи-

роподобное вещество, изолирующее влияние нервных импульсов на соседние ткани и увеличивающее их скорость. Отростки нейронов, покрытые оболочкой, называются нервными волокнами.

В зависимости от функций различаются чувствительные, вставочные и двигательные нейроны. Чувствительные нейроны возбуждаются под действием внешних воздействий и передают импульс от периферии к спинному или головному мозгу. Двигательные нейроны передают сигнал из центральной нервной системы к органам-исполнителям. Вставочные нейроны осуществляют передачу импульсов между чувствительными и двигательными нейронами. Импульсы по дендритам и аксонам распространяются только в одном направлении и передаются от клетки к клетке через специальные образования — синапсы.

Рефлекс. Как вам известно, основной механизм деятельности нервной системы — рефлекс. Понятие «рефлекс» было введено в науку в XVII в. французским ученым Рене Декартом. Для организма человека характерно разнообразие рефлексов. Они обеспечивают взаимодействие органов при осуществлении всех физиологических процессов. Например, во время питания происходит сокращение мышц, обеспечивающих глотание и продвижение пищи в пищеварительном тракте, выделение железами пищеварительных соков и т. п.

В зависимости от биологического значения различают следующие виды рефлексов: пищевые, защитные, ориентировочные, половые.

В зависимости от характера реакции-ответа рефлексы бывают двигательные, секреторные, сосудистые, дыхательные, обменные и т. п.

В зависимости от происхождения различают рефлексы, с которыми человек рождается (безусловные), и рефлексы, приобретенные в течение жизни (условные).

Рефлекторная дуга. Путь, по которому проходят нервные импульсы, называется рефлекторной дугой. Сама двухнейронная рефлекторная дуга состоит из двух нейронов — чувствительного и двигательного. Такова рефлекторная дуга коленного рефлекса, который обычно вызывает врач-невропатолог для исследования состояния нервной системы пациента (ил. 97).

При ударе молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы бедра в чувствительных окончаниях дендрита возникают нервные импульсы, посту-

пающие по чувствительным нервным волокнам к серому веществу спинного мозга. Здесь нервный импульс передается на двигательный нейрон и по двигательным волокнам идет к мышцам ноги, вызывая ее разгибание.

В состав большинства рефлекторных дуг входят также вставочные нейроны, содержащиеся в спинном и головном мозге. Такие рефлекторные дуги (например, трехнейронная) называются сложными (ил. 98). Любая рефлекторная дуга состоит из пяти звеньев. Начинается она рецепторами (1) — чувствительными окончаниями нервных волокон или специализированных чувствительных органов, воспринимающими раздражение и превращающими его в нервные импульсы.

Чувствительным путем (2) импульсы поступают по чувствительным нейронам к спинному или головному мозгу. Здесь содержатся нервные центры (3) — совокупность структур, отвечающих за осуществление определенных рефлексов. В этой области центральной нервной системы обрабатывается информация в виде импульсов и формируется ответная реакция.

Далее двигательным путем (4) происходит передача импульсов по двигательному нейрону от центральной нервной системы к рабочему органу. Рабочий орган (мышца, железа и т. д.) выполняет «команду» нервного центра и осуществляет ответ на раздражение (5).

Рефлекторная деятельность нервной системы — это результат взаимодействия двух противоположных процессов — возбуждения и торможения. Нервный импульс, передающийся по аксону от одного нейрона к другому, может вызывать в нем либо возбуждение, либо торможение. Если нейрон возбуждается, то в нем возникает свой нервный импульс. Возбуждение характеризуется повышением специфической деятельности органов в ответ на внешние и внутренние раздражения. Иногда нервный импульс, достигнув соседнего нейрона, не только не возбуждает его, но и подавляет развитие в нем возбуждения. В этом случае возникает торможение — ослабление или прекращение рефлекторного ответа на раздражение вследствие уменьшения силы и скорости проведения нервных импульсов.

Строение нейрона: тело, аксон, дендриты. Рефлекс. Рефлекторная дуга: рецептор, чувствительный путь, нервный центр, двигательный путь, рабочий орган

і Передача импульса в синапсах от нейрона к нейрону или рабочему органу происходит химическим путем и очень быстро. В цитоплазме аксона

-¹ (в его окончании) есть пузырьки, заполненные

особым веществом — медиатором. Когда импульс доходит до пузырьков, они лопаются и высвобождают молекулы медиатора, попадающие в тканевую жидкость синаптической щели. Поэтому они возбуждают мембрану клетки, с которой образуют контакт, увеличивая ее проницаемость для определенных ионов (Na+, K+, Ca²+) и вызывая появление на ее поверхности определенного заряда (возбуждение). После выполнения функции передатчика импульсов медиаторы разрушаются специальными ферментами.

Количество нейронов (у новорожденного их более 10 млрд) в течение жизни не увеличивается, растет только количество синапсов. Больше всего их образуется до 7-летнего возраста. Движения, реакции, образы — все, что является физическим и духовным проявлением жизни, — это результат нарастания количества аксонов, образующих очень сложные синаптические связи. Поэтому мозг гения и мозг обычного человека различаются не массой, а именно количеством синапсов. Иногда из-за нежелания нагружать свой мозг талантливый человек не достигает успехов: имеющиеся межнейронные связи утрачиваются, а новые не создаются. Мозг, как и мышцы, требует «тренировки».

1. В чем заключается значение нервной системы? 2. Охарактеризуйте особенности строения и функции элементов нейрона. 3. Укажите функции нейронов: а) чувствительного; б) вставочного; в) двигательного. 4. Объясните механизм возникновения и передачи импульсов при осуществлении коленного рефлекса. 5. Назовите основные звенья рефлекторной дуги.

6. Чем обусловлены функции нейрона? 7. Какое значение для осуществления рефлексов имеют нервные центры? 8. Как связаны между собой процессы возбуждения и торможения? 9. Сравните двух- и трехнейронную рефлекторные дуги по строению и функциям.

Это материал учебника Биология 8 класс Мищук