КАК УСТРОЕНА НАША НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Основу нервной системы живого организма составляет нервная клетка, или нейрон. Нейрон состоит из тела, денд-ритов и аксона. Если внимательно разглядеть нервную клетку под микроскопом, то можно увидеть, что отходящие от ее тела отростки бывают двух типов. Одни сравнительно короткие, ветвистые, покрытые многочисленными типика-ми. Это дендриты, являющиеся воспринимающим аппаратом нервной клетки. Они воспринимают идущие к нервной клетке по многочисленным волокнам импульсы (возбуждения). Другие клеточные отростки длинные, тонкие, гладкие, почти лишенные ветвлений. Это аксоны. Каждая клетка имеет один аксон. Длина некоторых из них может достигать 70-80 см. Аксоны передают импульсы от нервной клетки к другим клеткам нервной системы или к мышцам, железам, кровеносным сосудам. Механизм передачи тока по нервным волокнам был открыт итальянцем А. Вольта.

Импульсы передаются по нервным волокнам человека со скоростью до 120 м/с. Они представляют собой гальванический ток, переносимый волнообразным путем с помощью ионов, заполняющих внутреннюю часть аксонов. Гальванический ток, как известно, не распространяется на большие расстояния, а нервный импульс — распространяется. Оказывается, когда волна возбуждения проходит по нерву, то в нем образуется подвижный гальванический элементе положительным полюсом в наружной (мембранной) части нервного волокна и отрицательным — во внутренней. Стоит только внешнему импульсу нарушить проницаемость мембраны, как ток начинает идти от внешней части нерва к внутренней. Этот локальный ток нарушает проницаемость соседних участков нерва, и волна возбуждения перемешается дальше. В то же время в начальных участках пути мембрана восстанавливает свое первоначальное состояние и готова к приему новой волны возбуждения. Таким образом, по нерву ток передается не сплошным потоком, а отдельными порциями.

Каждый нерв состоит из многих сотен волокон, подобно многожильному кабелю, причем каждое волокно способно проводить нервный импульс изолированно. Благодаря этому можно очень тонко регулировать работу мышц тела, поскольку каждое волоконце нерва оканчивается на определенной мышце или на ее части.

Предельная частота раздражений нерва, при которых непременно возникает его ответная реакция в виде волны тока, составляет около 500 герц. При раздражении с большей частотой нерв ответит реакцией все с той же предельной частотой в 500 герц. Дело в том, что нерву требуется определенное время, чтобы успеть восстановить свое начальное состояние. 500 герц — эта та предельная частота, при которой нерв успевает восстановиться. Что касается работоспособности нервного волокна, то нужно сказать, что оно может функционировать, не утомляясь, многие часы и при этом сохраняет способность к возбуждению и передаче импульсов.

Нервное волокно при входе в тело клетки или мышцы имеет небольшое утолщение, называемое синапсом. Стоит нервному импульсу дойти до синапса, как наступает небольшая задержка в его дальнейшем распространении. Переход импульса через синапс — очень сложный и во многом загадочный процесс, сопровождающийся интенсивным обменом веществ, биохимическими и физическими явлениями.

Скопления нервных клеток образуют нервные центры. В этих центрах колонии клеток связаны между собой в определенные системы и образуют сложные многоступенчатые механизмы для переработки поступающих импульсов. В отличие от нервных волокон, нервные центры при своей работе подвержены сравнительно быстрому утомлению.

Нервное волокно, дойдя до нервного центра, оканчивается обычно не на одной, а сразу на нескольких клетках, лежащих в спинном мозге. Эти клетки, в свою очередь, связываются с головным мозгом волокнами, которые также оканчиваются на еще большем количестве клеток. Поэтому нервный импульс должен пройти через большое количество переключений, прежде чем он доберется до конечного пункта — коры головного мозга, и отсюда начнется уже другой путь, вниз к исполнительным органам — мышцам или железам. Этот многоступенчатый путь напоминает каскады усиления в радиоприемнике, где принятое антенной слабое электромагнитное колебание получает многократное усиление.

Итак, нервную систему можно идентифицировать с устройством, уравновешивающим человеческий организм с внешним миром и согласовывающим деятельность различных частей тела. В этой сложной деятельности нужно выделить ряд самостоятельных сторон или функций, за которые ответственны разные отделы нервной системы.

Каждую минуту на человека обрушивается множество раздражителей различной природы, как внешних, так и внутренних. Нервная система перерабатывает их, превращает в "приказы" для мышц и заставляет их совершать те или иные целесообразные действия. Эта деятельность называется рефлекторной (отражательной). Рефлекс — это осуществляемая при помощи нервной системы ответная реакция организма на раздражение, исходящее из внешней или внутренней среды.

Каждый рефлекс реализуется при помощи рефлекторной дуги, содержащей два или три нейрона. Различают простые и сложные, приобретенные и врожденные, безусловные и условные рефлексы.

Безусловные — это врожденные, наследственно закрепленные рефлексы, выработанные в процессе филогенеза (развития предшествующих поколений).

Условные — это непостоянные, индивидуальные рефлексы, приобретенные в онтогенезе (в процессе развития данного индивидуума), в результате взаимодействия организма с внешней средой, выработанные, как правило, на базе безусловных рефлексов. Помимо простых безусловных рефлексов имеются такие сложные безусловные рефлексы, как инстинкты (пищевые, оборонительные, половые, родительские).

Интеграция и сложное переплетение безусловной рефлекторной и условно-рефлекторной деятельности создают единую целостную картину поведения индивидуума, в частности, двигательного поведения.

Спинной мозг представляет собой цилиндрический тяж длиною 41-45 см и толщиною в 1 см. Он располагается в особом костном футляре из позвонков и имеет корешки, состоящие из отростков нервных клеток. Корешки спинного мозга образуют многочисленные ветви, которые пронизывают все органы нашего тела густой сетью нервных волокон. Последние образуют так называемую периферическую нервную систему. В противоположность ей спинной и головной мозг называют центральной нервной системой.

В поперечном срезе спинного мозга в центре располагается серое вещество, а по периферии — белое. Серое вещество, филогенетически более древнее, вместе с передними и задними корешками относится к сегментарному аппарату спинного мозга, выполняющему двигательные, чувствительные, рефлекторные и вегетативные функции. Белое вещество спинного мозга является более молодым образованием, возникшим в связи с развитием головного мозга, и состоит ИЗ НИСХОДЯЩИХ И ВОСХОДЯЩИХ аксонов, идущих из головного мозга.

Спинной мозг имеет 31-32 сегмента и делится на 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Поскольку спинной мозг растет медленнее позвоночного столба, у взрослого человека он короче, в результате чего сегменты и соответствующие позвонки находятся не в одной горизонтальной плоскости, а несколько смещены между собой.

Каждый сегмент спинного мозга оперирует (обеспечивает необходимым числом нервных клеток) определенный участок кожи и мышцы тела. В частности, поясничные сегменты посылают нервные импульсы к мышцам ног и таза, грудные сегменты — к мышцам и коже туловища, а шейные — к мышцам шеи и верхних конечностей.

Сегменты спинного мозга не работают изолированно. Они связаны особыми волокнами и помогают друг другу в управлении мышцами. Каждая мышца оперируется по крайней мере от трех лежащих рядом сегментов. Это — своеобразная техника безопасности: если какой-либо из сегментов выйдет из строя, то его заменят неповрежденные. Вообще для любого двигательного акта требуется работа многих сегментов спинного мозга. Только очень простые рефлексы, типа изгиба колена, замыкаются в одном сегменте.