Координированная деятельность центральной нервной системы основывается на нескольких принципах:

Принцип конвергенции (схождения).

При возбуждении большого количества рецепторов импульсы сходятся к одним и тем же нейронам центральной нервной системы. Относительная конвергенция — в спинном и стволовом мозге — конвергенция импульсов от различных рецепторных полей одного и того же рефлекса. Абсолютная конвергенция — в коре головного мозга имеются полимодальные (полисенсорные) нейроны, к ним сходятся импульсы от различных рецепторов.

Значение: обеспечивается центральное облегчение и окклюзия; обеспечивается принцип общего конечного пути.

Иррадиация возбуждения — распространение возбуждения на весь нервный центр и другие нервные центры. Он противоположен принципу конвергенции.

Причины:

В ретикулярную формацию поступают импульсы и распространяются по всей коре головного мозга. Распространение возбуждения зависит от силы наносимых раздражений (прямопропорционально), до определенных пределов из-за наличия тормозных нейронов. За счет иррадиации обеспечивается дивергенция (расхождение) возбуждения в центральной нервной системе.

Значение: осуществляется определенная связь между характером ответной реакции центральной нервной системы и силой наносимых раздражений.

Принцип реципрокности (сопряжения) — в центральной нервной системе существует взаимосвязь между центрами противоположных рефлексов. Механизм: при возбуждении афферентных нейронов импульсы поступают в центральную нервную систему, там возникают несколько разветвлений: вызывает возбуждение центра мышц сгибателей; образует синапс на тормозной клетке, а она образует синапс на центре мышц разгибателей; идет на симметричную сторону и вызывает противоположные изменения. В результате — повышается тонус мышц сгибателей на стороне раздражения, там же снижается тонус мышц разгибателей, как следствие — сгибание конечности. На противоположной стороне — разгибательный рефлекс. Наблюдается сопряжение между центрами сгибания и разгибания. При возбуждении одного центра центр противоположного рефлекса тормозится. Одновременно наблюдается сопряжение между нервными центрами обеих сторон.

Значение: обеспечивается двигательные реакции, осуществляются взаимодействия между центрами противоположных рефлексов.

Принцип доминанты.

Доминанта — это преобладающий очаг возбуждения в центральной нервной системе, возникающий под действием сильных и сверхсильных раздражителей.

Особенности:

Существуют 2 вида доминант:

Значение: обеспечивает внимание, формирование условных рефлексов.

Принцип общего конечного пути.

При раздражении различных рецепторов в ответную реакцию вовлекаются одни и те же органы. В центральной нервной системе афферентных нейронов больше, чем эфферентных, поэтому от нескольких афферентных нейронов импульсы сходятся к одним и тем же эфферентным.

Значение: за счет небольшого количества рабочих органов организм реагирует на возбуждение большого количества рецепторов; конкуренция раздражителей: эффект некоторых тормозится, а других — усиливается. И победителем является биологически более важный раздражитель.

Принцип обратной связи.

Обратная связь — поток импульсов от рецепторов в центральную нервную систему, которые несут информацию о происходящем на периферии.

Выделяют 2 вида обратной связи:

Значение: саморегуляция деятельности организма.

Вывод: координированная деятельность центральной нервной системы обеспечивает взаимосвязь в работе нервных центров, за счет этого обеспечивается точное выполнение сложных рефлекторных функций.

Любое движение, вызванное афферентным раздражением, сопровождается возбуждением множества рецепторов — мышц, сухожилий, суставных сумок, от которых нервные импульсы поступают в центральную нервную систему. Если движение контролируется зрением, то к проприорецептивным импульсам добавляются зрительные сигналы. Если в результате двигательного акта возникает звук, то в центральную нервную систему поступают и слуховые сигналы. Афферентные импульсы, возникающие в рецепторах в результате любого поведенческого акта, называют вторичными афферентными импульсами, в отличие от первичных, то есть тех, которые вызвали данный поведенческий акт. Значение вторичных афферентных импульсов очень велико. Они непрерывно сигнализируют нервным центрам о состоянии двигательного аппарата, и в ответ на эти сигналы из ЦНС к мышцам поступают новые двигательные импульсы, включающие, изменяющие или выключающие следующую фазу движения в соответствии с результатом анализа поступившей в ЦНС новой информации о достигнутом в результате поведенческого акта эффекте. То есть вторичные афферентные импульсы в ЦНС участвуют в осуществлении функции, которая получила название обратной связи.

Обратные связи могут быть положительными и отрицательными. Положительными обратными связями называются те связи, при которых импульсы, приходящие в ЦНС, усиливают ту рефлекторную реакцию, благодаря которой они возникли. Почесывание загрязненного участка кожи — это оборонительная (защитная) рефлекторная реакция. Она будет продолжаться, принося грязнуле все более и более приятные ощущения, до тех пор, пока раздражающий объект не будет удален. При этом чем труднее удалить объект, тем энергичнее будет рефлекторная реакция. Давно известна шутка, что труднее всего остановиться в двух случаях — когда считаешь деньги и когда чешешься. Последнее имеет прямое отношение к теме. Пока положительный эффект не достигнут, импульсы, приходящие по обратным связям, будут сигнализировать центральной нервной системе о необходимости продолжения и (или) усиления рефлекторного акта. То же самое происходит при половом акте или при акте поглощения пищи голодным человеком. Разница состоит лишь в том, что при почесывании вторичные афферентные импульсы возникают только в рецепторах кожи, а при половом акте и при акте еды положительные обратные связи приходят почти от всех анализаторов — обонятельного, зрительного, слухового, тактильного и вкусового. После удовлетворения насущных потребностей вторичные афферентные импульсы, приходящие из тех же самых анализаторов, могут изменить свой знак, и реакция на недавно желанный объект может стать либо индифферентной, либо даже отрицательной.

Отрицательные обратные связи — это те связи, при которых вторичные афферентные импульсы угнетают рефлекторную реакцию. Неожиданная боль, возникающая при неосторожном прикосновении к горячему или острому предмету, мгновенно остановит целенаправленное движение на любом его этапе. В противном случае травма неизбежна. Жертва радикулита застывает, как правило, в той позе, в которой ее застигла болезнь. Остановить рефлекторный акт могут слуховые или зрительные сигналы, возникшие в результате этого акта. Первый же вопль ребенка, получившего от любящего родителя шлепок по мягкому месту, значительно ослабит, а то и отсрочит на неопределенное время последующую процедуру наказания. Сноп искр из неисправной электрической розетки не позволит ее владельцу завершить попытку включить в нее утюг.

Отсутствие или задержка обратной связи тоже могут служить сигналом центральной нервной системе о необходимости прекращения рефлекторного акта. Вспомним человека, возвращавшегося домой по темной, но хорошо знакомой ему аллее и попавшего ногой в неизвестно откуда взявшуюся рытвину. Отсутствие вторичных афферентных импульсов от рецепторов стопы, провалившейся в пустоту, и приход вторичной импульсации от проприорецепторов стопы, нагрузка на которую усилилась, сигнализировали ЦНС о необходимости прекращения акта ходьбы и включения целой системы двигательных актов, позволяющих сохранить равновесие.

Обратные связи играют исключительно важную роль в регуляции вегетативных функций: кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения. Примеров этому великое множество. Если человек входит в холодную воду, у него увеличивается частота сердечных сокращений. В жарком помещении — напротив, сердечные сокращения становятся реже, но сильнее. Намеренное снижение глубины дыхания в конечном итоге приведет к тому, что очередной вдох будет глубже обычного. Некачественная еда вызовет чувство тошноты, и борьба между актом глотания и актом рвоты закончится в конце концов в пользу последнего.

Чаще всего положительные и отрицательные обратные связи сосуществуют. Например, во время движения вторичные афферентные импульсы могут угнетать одни рефлекторные центры и одновременно усиливать работу других. Благодаря обратным связям между нервными центрами и исполнительными органами интенсивность возбуждения различных групп нейронов в нервных центрах и последовательность их включения в реакцию становятся строго согласованными, что способствует высокой координации движений и прочих рефлекторных реакций.

Принцип обратной связи

Вторичные афферентные импульсы

Всякий двигательный акт, вызываемый тем или иным афферентным раздражением, сопровождается возбуждением рецепторов мышц, сухожилий и суставных сумок — пропрлорецепторов, от которых нервные импульсы поступают в центральную нервную систему. Если совершаемое человеком движение контролируется зрением, то к проприорецептивным импульсам присоединяются также зрительные сигналы. В случае же, когда результатом движения является возникновение какого-либо звука например, при нажатии пальцем на клавиш рояля), в центральную нервную систему поступают и слуховые сигналы.

Подобные афферентные импульсы, рождающиеся в организме в результате деятельности органов и тканей, получили название вторичных афферентных импульсов в отличие от тех, которые первично вызвали данный рефлекторный акт.

Значение вторичной афферентной импульсации в механизмах координации очень велико. Об этом свидетельствуют как эксперименты на животных с перерезкой всех чувствительных нервов конечности, так и клинические наблюдения над больными, страдающими потерей того или иного вида чувствительности. Так, у больных, у которых поражена проприорецептивная чувствительность, движения, особенно ходьба, утрачивают свою плавность и точность, они приобретают необычную порывистость, становятся как бы нерассчитанными, имеют характер рывка или резкого толчка Это происходит потому, что центральная нервная система утрачивает контроль над движениями.

Вторичные афферентные импульсы непрерывно сигнализируют нервным центрам о состоянии двигательного аппарата, и в ответ на эти сигналы из центральной нервной системы к мышцам поступают новые двигательные импульсы, включающие следующую фазу движения или изменяющие его в соответствии с условиями деятельности.

Перерезка афферентных нервов имеет следствием уменьшение торможения и усиление иррадиации нервного импульса. Подобная операция, носящая название деафферентации, производится у взрослых животных путем перерезки задних корешков спинного мозга, содержащих центростремительные волокна. Деафферентированная конечность реагирует на такие раздражения, на которые конечность с нормальной иннервацией не отвечает. Так, конечность, лишенная чувствительности, производит ритмические движения, совпадающие с ритмом дыхания; когда собака ест, ее деафферентированная лапа беспрерывно движется. Центры, иннервирующие исследуемую конечность, вовлекаются в реакции, осуществляемые другими нервными центрами. По мнению Л. А. Орбели, причина этих явлений в том, что отсутствие вторичных афферентных импульсов влечет за собой ослабление тормозного процесса и усиление иррадиации возбуждения в центральной нервной системе.

Изучением роли обратных афферентных импульсов в механизмах регуляции и управления двигательными актами человека и животных занимались И. М. Сеченов, Ч. Шеррингтон, Н. А. Бернштейн, П. К. Анохин и др.

Вторичные афферентные импульсы (обратные связи) имеют значение в регуляции и вегетативных функций: кровообращения , дыхания , пищеварения , выделения .

Укажем на роль в поддержании постоянного уровня артериального давления афферентных импульсов, возникающих в прессорецепторах сосудистых рефлексогенных зон (стр. 120), роль в регуляции вдоха и выдоха — импульсов, приходящих от рецепторов легких, и их значение в выделительных процессах импульсов от осморецепторов .

В условиях физиологической нормы работа всех органов и систем тела является согласованной: на воздействия из внешней и внутренней среды организм реагирует как единое целое. Согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающих выполнение целостных рабочих актов, носит название координации.

Явления координации играют важную роль в деятельности двигательного аппарата. Координация таких двигательных актов, как ходьба или бег, обеспечивается взаимосвязанной работой нервных центров.

За счет координированной работы нервных центров осуществляется совершенное приспособление организма к условиям существования. Это происходит не только за счет деятельности двигательного аппарата, но и за счет изменений вегетативных функций организма (процессов дыхания, кровообращения, пищеварения, обмена веществ и т.д.).

Установлен ряд общих закономерностей - принципов координации:

- принцип иррадиации возбуждения;

- принцип последовательной смены возбуждения торможением и торможения возбуждением;

- цепные и ритмические рефлексы;

- принцип общего конечного пути;

- принцип обратной связи;

Разберем некоторые из них .

Принцип конвергенции. Этот принцип установлен английским физиологом Шеррингтоном. Импульсы, при ходящие в центральную нервную систему по различным афферентным волокнам, могут сходиться (конвергировать) к одним и тем же вставочным и эфферентным нейронам. Конвергенция нервных импульсов объясняется тем, что афферентных нейронов в несколько раз больше, чем эфферентных, поэтому афферентные нейроны образуют на телах и дендритах эфферентных и вставочных нейронов многочисленные синапсы.

Принцип иррадиации. Импульсы, поступающие в центральную нервную систему при сильном и длительном раздражении рецепторов, вызывают возбуждение не только данного рефлекторного центра, но и других нервных центров. Это распространение возбуждения в центральной нервной системе получило название иррадиации. Процесс иррадиации связан с наличием в центральной нервной системе многочисленных ветвлений аксонов и особенно дендритов нервных клеток и цепей вставочных нейронов, которые объединяют друг с другом различные нервные центры.

Принцип реципрокности (сопряженности) в работе нервных центров. Суть его заключается в том, что при возбуждении одних нервных центров деятельность других может затормаживаться. Принцип реципрокности был показан по отношению к нервным центрам мышц-антагонистов - сгибателей и разгибателей конечностей. Только при такой взаимосочетанной (реципрокной) иннервации возможен акт ходьбы.

Наиболее отчетливо он проявляется у животных с удаленным головным мозгом и сохраненным спинным (спинальное животное), но может происходить сопряженное, реципрокное торможение и других рефлексов. Под влиянием головного мозга реципрокные отношения могут изменяться. Человек или животное в случае необходимости может сгибать обе конечности, совершать прыжки и т. д.

Реципрокные взаимоотношения центров головного мозга определяют возможность человека овладеть сложными трудовыми процессами и не менее сложными специальными движениями, совершающимися при плавании, акробатических упражнениях и пр.

Принцип общего конечного пути. Этот принцип связан с особенностью строения центральной нервной системы. Эта особенность, как уже указывалось, состоит в том, что афферентных нейронов в несколько раз больше, чем эфферентных, в результате чего различные афферентные импульсы сходятся к общим выходящим путям.

Количественные соотношения между нейронами схематически можно представить в виде воронки: возбуждение вливается в центральную нервную систему через широкий раструб (афферентные нейроны) и вытекает из нее через узкую трубку (эфферентные нейроны). Общими путями могут быть не только конечные эфферентные нейроны, но и вставочные.

Принцип обратной связи. Этот принцип изучен И. М. Сеченовым, Шеррингтоном, П. К. Анохиным и рядом других исследователей. При рефлекторном сокращении скелетных мышц возбуждаются проприорецепторы. От проприорецепторов нервные импульсы несущие информацию о характеристиках этого мышечного сокращения вновь поступают в центральную нервную систему. Этим контролируется точность совершаемых движений. Подобные афферентные импульсы, возникающие в организме в результате рефлекторной деятельности органов и тканей (эффекторов), получили название вторичных афферентных импульсов, или обратной связи.

Обратные связи могут быть положительными и отрицательными. Положительные обратные связи способствуют усилению рефлекторных реакций, отрицательные - их угнетению. За счет положительных и отрицательных обратных связей осуществляется, например, регуляция относительного постоянства величины артериального давления.

Принцип доминанты. Принцип доминанты сформулирован А. Л. Ухтомским, Этот принцип играет важную роль в согласованной работе нервных центров. Доминанта - это временно господствующий очаг возбуждения в центральной нервной системе, определяющий характер ответной реакции организма на внешние и внутренние раздражения.

Доминантный очаг возбуждения характеризуется следующими основными свойствами:

- способностью к суммированию возбуждения;

- инерцией, доминанта в виде следов возбуждения может длительно сохраняться и после прекращения вызвавшего ее раздражения.

Доминантный очаг возбуждения способен притягивать (привлекать) к себе нервные импульсы из других нервных центров, менее возбужденных в данный момент. За счет этих импульсов активность доминанты еще больше увеличивается, а деятельность других нервных центров подавляется.

Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения. Экзогенная доминанта возникает под влиянием факторов окружающей среды. Например, при чтении интересной книги человек может не слышать звучащую в это время по радио музыку.

Эндогенная доминанта возникает под влиянием факторов внутренней среды организма, главным образом гормонов и других физиологически активных веществ. Например, при понижении содержания питательных веществ в крови, особенно глюкозы, происходит возбуждение пищевого центра, что является одной из причин пищевой установки организма животных и человека.

Доминанта может быть инертной (стойкой), и для ее разрушения необходимо возникновение нового более мощного очага возбуждения.

Доминанта лежит в основе координационной деятельности организма, обеспечивая поведение человека и животных в окружающей среде, а также эмоциональных состояний, реакций внимания. Формирование условных рефлексов и их торможение также связано с наличием доминантного очага возбуждения.

Теория по нормальной физиологии: Координация и торможение. Принципы координации, классификация торможения в ЦНС, роль торможения…

При создании данной страницы использовалась лекция по соответствующей теме, составленная Кафедрой Нормальной физиологии БашГМУ

Координация

Координация — это оптимальное взаимодействие центров, направленное на достижение полезного результата.

Иррадиация возбуждения — распространение возбуждения с одного нервного центра на другие.

• направленная (из центра в конкретно другой),
• генерализованная (возбуждение всех нервных центров ЦНС)

Иррадиация зависит от силы раздражителя, в норме иррадиация возникает при действии сильного раздражителя.

Возбудимость ЦНС — влияет на иррадиацию.

Дивергенция — возбуждение расходится.

Соотношение чувствительных и двигательных нейронов: 10:1. В основе этого принципа лежит конвергентная сеть — воронка Ч. Шеррингтона.

Независимо от рецептора, который раздражается, все сводится к одному.

Чем выше уровень организации ЦНС, тем больше рефлекторных центров подчиняется коре больших полушарий.

При этом спинальные двигательные программы не могут функционировать самостоятельно, но с помощью коры больших полушарий вовлекается в разнообразные формы двигательной активности.

Нижележащие отделы подчиняются вышележащим.

Влияние вышележащих центров настолько велико, что при прекращении импульсов от головного и спинного мозга может наблюдаться явление спинального шока — это обратимое выключение спинальных рефлексов.

Обратный поток афферентных импульсов, возникающих в организме в результате деятельности органов и тканей, получили название вторичных афферентных импульсов .

Различают 2 вида обратной связи:

• Положительная обратная связь — усиливает.
• Отрицательная обратная связь — уменьшает.

Принцип обратной связи характерна и для гуморальной регуляции.

ЦНС — очень надежная система. Даже при потери большого количества нейронов может быть скомпенсирована оставшимися — произойдет компенсация функций.

В основе надежной работы лежит:

• избыточность элементов — резервирование;
• взаимозаменяемость и дублирование функций;
• пластичность и обучаемость;
• повышение гуморальной чувствительности при денервации органа.

При действии адекватного стимула рефлекторная реакция может состояться (разное время произошедшего стимула и т.д.), но может и не состояться.

В каждый данный момент времени в ЦНС присутствует определяющий (доминантный) очаг возбуждения, подчиняющий себе деятельность всей нервной системы и определяющий характер приспособительной реакции.

Таким образом, создаются определенные условия для реакции на раздражитель, имеющий наибольшее биологическое значение.

Свойства доминантного центра:

• повышенная возбудимость и устойчивость возбуждения;
• способность к суммации возбуждений;
• торможение других нервных центров.

Функция доминантного центра: осуществление поведенческой реакции для удовлетворения соответствующей потребности.

При возбуждении одних нервных центров деятельность других может затормаживаться.

Торможение — это активный процесс, результатом которого является прекращение или ослабление возбуждения.

Классификация торможения в ЦНС:

1. Первичное:
   • постсинаптическое: прямое, возвратное, реципрокное, латериальное,
   • пресинаптическое.
2. Вторичное:
   • торможение вслед за возбуждением,
   • пессимум Введенского.

Первичное торможение идет с участием тормозных структур : тормозной нейрон, тормозной синапс, тормозной медиатор.

Вторичное — без участия тормозных структур на самих возбуждающих клетках.

Механизм постсинаптического торможения — тормозные клетки возбуждаются и выделяют тормозной медиатор (ГАМК или глицин); на постсинаптической мембране возникает гиперполяризация ПСП.

Постсинаптическое:

Прямое торможение — тормозные клетки получают возбуждение напрямую от чувствительного нейрона.

Возвратное торможение — это самоторможение, когда тормозная клетка возбуждается от коллатерального затормаживаемого нейрона; функция — ограничение перевозбуждения.

Реципрокное торможение

Возбуждение одного центра сопровождается торможением другого центра, осуществляющего антагонистический рефлекс (работа мышц антагонистов и принцип координации нервных центров). При активации одной мышцы, например сгибателя, от афферентного нейрона импульс идет к тормозному нейрону, который затормаживает мотонейрон мышцы антагониста — разгибателя.

Латеральное торможение — это торможение соседнего нейрона или соседнего нервного центра. Данный вид торможения увеличивает контрастность восприятия от рецепторов.

Пресинаптическое торможение — в основе лежат аксоаксональные синапсы в ядрах тройничного нерва, в ядрах таламуса.

Тормозная клетка возбуждается и выделяет тормозной медиатор . Взаимодействие медиатора с рецепторами на мембране приводит к стойкой длительной деполяризации мембраны аксона; возбудимость и проводимость в этом участке аксона уменьшается.

Отличия от постсинаптического: открытие Na и Cl каналов, которые увеличивают стойкость.

Значение пресинаптического торможения — регулирует приток сенсорных импульсов, блокирует слабые, незначительные сигналы.

Вторичное торможение — торможение вслед за возбуждением возникает из-за выраженной фазы следовой гиперполяризации.

Пессимальное торможение — возникает при очень высокой частоте приходящих импульсов.

Основная задача организма человека — это поддержание постоянства внутренней среды (т.е. гомеостаза), а так же адаптация (т.е. приспособление) к окружающей среде.
Эти задачи выполняют 3 системы организма:
1. Иммунная система, которая отвечает за защиту от чужеродной генетической информации.
2. Гуморальная (эндокринная) система, отвечает за медленную регуляцию деятельности отдельных органов и тканей организма.
3. Нервная система, которая появилась позднее, чем две предыдущие; отвечает за быструю и точную регуляцию деятельности отдельных органов и тканей.

Содержание

• Функции нервной системы
• Отделы НС
• Рефлекс как основной принцип работы нервной системы

Нейрофизиология рассматривает нервную систему как часть живой системы, которая специализируется на передаче, анализе и синтезе информации, а нейропсихология — как материальный субстрат сложных форм психической деятельности, формирующихся на основе объединения различных отделов мозга в функциональные системы.

Нервная система (НС) — это совокупность анатомически и функционально взаимосвязанных нервных структур, обеспечивающих регуляцию и координацию деятельности организма человека и его взаимодействие с окружающей средой.

Структурной единицей НС является клетка с отростком (нейрон, или нейроцит). Нервная система — это совокупность нейронов, которые контактируют между собой посредством синапса.

Функции нервной системы

Нервная система занимает особое положение среди других систем организма. Она обеспечивает взаимосвязь организма с окружающей средой. Рецепторы реагируют на любые сигналы внешней и внутренней среды, преобразуя их в потоки нервных импульсов, которые поступают в центральную нервную систему. На основе анализа потоков нервных импульсов, кодирующих информацию, мозг формирует адекватный ответ.

Вместе с эндокринными железами нервная система регулирует работы всех органов. Эта регуляция осуществляется благодаря тому, что спинной и головной мозг связаны нервами со всеми органами двусторонними связями. От органов в ЦНС поступают сигналы об их функциональном состоянии, а нервная система, в свою очередь, посылает сигналы к органам, корректируя их функции и обеспечивая все процессы жизнедеятельности — движение, питание, выделение и др. НС обеспечивает координацию деятельности клеток, тканей, органов, систем органов. При этом организм функционирует как единое целое.

Нервная система является материальной основой психических процессов: внимания, памяти, речи, мышления и др., с помощью которых человек не только познает окружающую среду, но и может активно ее изменять.

Таким образом, можно выделить несколько функций нервной системы:
1. Осуществляет связь организма с окружающей средой (восприятие и передача).
2. Обеспечивает взаимодействие тканей органов и систем организма и их регуляцию.

Отделы НС

По топографическому принципу нервную систему подразделяют на центральную и периферическую.
В состав центральной нервной системы (ЦНС) входят те отделы, которые заключены в полости черепа и позвоночном канале, т.е. головной и спинной мозг. Спинной мозг представляет собой трубку с небольшим каналом посредине, окруженную нейронами и их отростками. Головной мозг является расширением спинного мозга. Топографической границей со спинным мозгом является плоскость, проходящая через нижний край большого затылочного отверстия. Средняя масса головного мозга составляет 1400 г с индивидуальными вариациями от 1100 до 2000 г.

В состав периферической нервной системы (ПНС) входят все нервные структуры, расположенные за их пределами. Это узлы и пучки волокон, соединяющие центральную нервную систему с органами чувств и различными эффекторами (мышцы, железы и др.), т.е ганглии и нервы. Периферическая нервная система связывает спинной и головной мозг с рецепторами и эффекторами. Она состоит из 12 пар черепно-мозговых и 31-33 пар спинальных (спинномозговых) нервов.

Согласно классификации по функциональному признаку нервная система подразделяется на соматическую НС и автономную (вегетативную). Как соматическая, так и автономная НС включают в себя центральный и периферический отделы.

Соматическая нервная система включает отделы нервной системы, регулирующие работу скелетных мышц. Отвечает за связь организма с внешней средой, обеспечивает чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Она регулирует преимущественно функции произвольного движения. Ее нейроны находятся в передних рогах спинного мозга, а их аксоны через передние корешки спинного мозга направляются к скелетным (поперечно-полосатым) мышцам.

Автономная (вегетативная) нервная система — это совокупность нервов и нервных узлов, посредством которых регулируются сердце, кровеносные сосуды, внутренние органы, железы и т.д. Внутренние органы получают двойную иннервацию (снабжение органов и тканей нервами, что обеспечивает их связь с ЦНС) — от симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Эти два отдела оказывают возбуждающие и тормозные влияния, определяя уровень активности органов.

Вегетативная НС обеспечивает обмен веществ, дыхание, выделение. Влияя на активность обмена веществ в различных органах и тканях в соответствии с меняющимися условиями их функционирования и внешней среды, она осуществляет адаптационно-профическую функцию.

Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру, ее еще называют висцеральной НС. Деление периферической нервной системы на соматическую и вегетативную достаточно условно, поскольку в ЦНС существует значительное перекрытие проекций той и другой, и соматические и вегетативные реакции являются равноправными компонентами любой поведенческой реакции.

В автономной нервной системе выделяют 2 отдела, являющихся функциональными антагонистами: симпатический и парасимпатический. Они различаются локализацией центров в мозге и периферических узлов, а также характером влияния на внутренние органы.

1. Волокна симпатической нервной системы выходят из грудного и поясничного отделов спинного мозга, где лежит первый симпатический нейрон. Затем они сходятся к симпатическим ганглиям, расположенным вдоль позвоночника, где находится второй симпатический нейрон.
Волокна парасимпатической нервной системы начинаются в спинном мозге выше или ниже места выхода симпатических нервов (пара — около, лат.) из черепного и крестцового отдела, а затем сходятся в ганглиях, расположенных не вдоль позвоночного столба, а вблизи от иннервируемого органа.

2. Особенности расположения ганглиев этих двух систем предполагают различие оказываемого ими эффекта. Действие симпатической нервной системы более диффузно, а парасимпатической — более специфично, поскольку связано только с изменениями в органе, рядом с которым находится ганглий.

3. Эти системы различаются и медиаторами, участвующими в синаптической передаче. Основным медиатором для симпатической нервной системы является адреналин, а для парасимпатической — ацетилхолин.

4. Результаты активности этих двух систем во многом противоположны. Если основная функция симпатической нервной системы состоит в мобилизации организма на борьбу или бегство, то парасимпатическая нервная система преимущественно обеспечивает поддержание гомеостаза.

5. Активация симпатической нервной системы лежит в основе поведения человека, рвущегося в бой. Возбуждение парасимпатической нервной системы обеспечивает пищеварение у человека, лежащего на диване после сытного обеда.

Симпатическая нервная система возбуждает, а парасимпатическая — тормозит деятельность сердца, первая ослабляет двигательную активность кишечника, вторая ее усиливает. В то же время они могут действовать и заодно: вместе увеличивают двигательную активность слюнных и желудочных желез, хотя состав секретируемого сока в зависимости от доли участия каждой системы меняется.

Рефлекс как основной принцип работы нервной системы

Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение при участии ЦНС.
Рефлексы подразделяют на:
1) безусловные рефлексы: врожденные (наследственные) реакции организма на раздражения, осуществляемые с участием спинного мозга или ствола головного мозга;
2) условные рефлексы: приобретенные на основе безусловных рефлексов временные реакции организма, осуществляемые при обязательном участии коры полушарий большого мозга, составляющие основу высшей нервной деятельности.

Для каждого рефлекса имеется своя рефлекторная дуга — это путь, по которому возбуждение проходит от рецептора до эффектора (исполнительного органа).

Рефлекторная дуга представлена цепью нейронов, обеспечивающих восприятие раздражения, трансформацию энергии раздражения в нервный импульс, проведение нервного импульса до нервных центров, обработку поступившей информации и реализацию ответной реакции.

1. Рецептор — это специализированная клетка, предназначенная для восприятия раздражителя (звуковой, световой, химический и др.).
2. Афферентный путь, который представлен афферентными нейронами.
3. Участок ЦНС, представленный спинным или головным мозгом;
4. Эфферентный путь состоит из аксонов эфферентных нейронов, выходящих за пределы ЦНС.
5. Эффектор — это рабочий орган (мышца, железа и др.).

Простейшая рефлекторная дуга включает 2 нейрона и называется моносинаптической (по числу синапсов). Более сложная представлена 3 нейронами и называется трехнейронной или дисинаптической. Однако большинство рефлекторных дуг включает большое количество вставочных нейронов, и называется полисинаптическими.

Рефлекторные дуги могут проходить только через спинной мозг (например, отдергивание руки при прикосновении к горячему предмету) или только головной мозг (например, закрывание век при струе воздуха, направленной в лицо), или как через спинной, так и через головной мозг.

Рефлекторные дуги замыкаются в рефлекторные кольца с помощью обратных связей. Понятие обратной связи и ее функциональная роль были указаны Беллом в 1826г. Он писал, что между мышцей и ЦНС устанавливаются двусторонние связи. С помощью обратной связи в ЦНС поступают сигналы о функциональном состоянии эффектора.

Морфологической основой обратной связи являются рецепторы, расположенные в эффекторе, и афферентные нейроны, связанные с ними. Благодаря обратным афферентным связям осуществляется тонкая регуляция работы эффектора и адекватная реакция организма на изменения окружающей среды.