1.1. Нервная система: общая структура
Нервная система — это система организма, объединяющая и регулирующая различные физиологические процессы в соответствии с изменяющимися условиями внешней и внутренней среды. Нервная система воспринимает сенсорные стимулы, перерабатывает информацию и формирует ответ организма на внешние и внутренние раздражения (поведение). Особые виды переработки информации — обучение и память, благодаря которым при вариации окружающей среды поведение адаптируется с учетом предшествующего опыта. В этих функциях участвуют и другие системы, такие как эндокринная и иммунная. В согласовании функционирования всех анатомических образований организма в точном соответствии с реальной ситуацией и трансформацией внешней среды главная роль принадлежит нервной системе. Нервная система как интегрирующая система появляется лишь на определенном этапе эволюционного развития. Поведение простейших организмов основано на особых принципах (таксис). С образованием нервной системы у организмов возникает принципиально иная форма организации поведения, основанная на рефлексах. Рефлекторный принцип организации поведения позволяет более точно реагировать на внешние и внутренние стимулы. Наряду с врожденными механизмами поведения (врожденные рефлексы) важнейшая роль в эволюции принадлежит факторам научения (приобретенным рефлексам), что приводит к формированию высшей формы поведения — разуму, возможности программировать и контролировать свою деятельность. У человека особенно важен набор поведенческих актов, связаных с речью.
Нервная система состоит из следующих отделов:
- сенсорных, реагирующих на раздражители, исходящие из окружающей среды;
- интегративных — перерабатывающих и хранящих сенсорные и другие данные, двигательных, управляющих движениями;
- вегетативных, регулирующих постоянство внутренней среды организма и секреторную деятельность желез.
Функции нервной системы чрезвычайно многообразны. Она объединяет все органы и системы в функционально единый организм и обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой. Посредством органов чувств и нервных окончаний кожи, слизистых оболочек, мышечно-связочного аппарата нервная система получает разнообразную сенсорную информацию, возникающую как результат раздражения этих воспринимающих сенсорных структур (рецепторов). Чувствительные нервные клетки передают возникшие при их раздражении нервные импульсы в спинной и головной мозг (афферентные сенсорые системы). Там происходит переработка полученной информации.
Под переработкой информации в нервной системе подразумевают следующие процессы:
- передачу информации в нейронных сетях;
- трансформацию сигналов путем их объединения с другими сигналами (нервная интеграция);
- хранение информации в памяти;
- извлечение информации из памяти;
- использование сенсорной информации для восприятия;
- мышление;
- обучение;
- планирование (подготовку);
- выполнение двигательных команд;
- формирование эмоций.
Взаимодействия между нейронами происходят посредством как электрических, так и химических процессов. После многоплановой обработки нервного возбуждения в спинном и головном мозге оно передается на моторные и вегетативные клетки (эфферентные системы), приводя к возбуждению эффекторных органов (сокращению мышцы, сужению или расширению сосудов, изменению работы внутренних органов). Следует отметить, что различные по степени значимости и сложности поступающие раздражения замыкаются на различных уровнях нервной ситемы в зависимости от необходимости подключения высших интегративных корковых центров.
Функционирование нервной системы основано на принципе вертикально организованного иерархического соподчинения нейронных сетей, структурно и функционально связанных с различными отделами мозга.
Нервную систему подразделяют на:
- центральную;
- периферическую (рис. 1.1).
Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. В периферическую нервную систему (ПНС) входят корешки, сплетения и нервы.
Рис. 1.1. Общее строение нервной системы. А — центральная нервная система. Б — строение мозга: 1 — конечный мозг; 2 — промежуточный мозг; 3 — средний мозг; 4 — мост и мозжечок; 5 — продолговатый мозг; 6 — конечный мозг, срединные структуры. В — спинной мозг: 7 — спинномозговой конус; 8 — терминальные нити. г — периферическая нервная система: 9 — вентральный корешок; 10 — дорсальный корешок; 11 — спинальный ганглий; 12 — спинальный нерв; 13 — смешанный периферический нерв; 14 — эпиневрий; 15 — периневрий; 16 — миелиновый нерв; 17 — фиброцит; 18 — эндоневрий; 19 — капилляр; 20 — безмиелиновый нерв; 21 — кожные рецепторы; 22 — окончание мотонейрона; 23 — капилляр; 24 — мышечные волокна; 25 — ядро шванновской клетки; 26 — перехват Ранвье; 27 — симпатический ствол; 28 — соединительная ветвь