Структура и функции ЦНС. Функции нейронов

Главную регуляторную функцию в организме высших животных и человека осуществляет нервная система.

По анатомическому строению нервную систему подразделяют на периферическую (нервные волокна и узлы) и центральную. К центральной нервной системе (ЦНС) относят спинной и головной мозг.

Основными функциями ЦНС являются:

§ объединение всех частей организма в единое целое и их регуляция;

§ управление состоянием и поведением организма в соответствии с условиями внешней среды и его потребностями.

Все важнейшие поведенческие реакции человека осуществляются с помощью ЦНС.

Таким образом,ЦНС координирует деятельность всех органов и систем, обеспечивает эффективное приспособление организма к изменениям окружающей среды, формирует целенаправленное поведение.

Эти сложнейшие и жизненно важные задачи решаются с помощью нервных клеток (нейронов) – основных структурных элементов ЦНС, специализированных на восприятии (рецепторная функциянейронов), обработке (интегративная функция)и передаче информации на другие нейроныили рабочие органы (эффекторная функция)и объединенных в специфически организованные нейронные цепи и центры, составляющие различные функциональные системы мозга.

У высших животных и человека ведущим отделом ЦНС является кора больших полушарий. Она управляет наиболее сложными функциями в жизнедеятельности человека – психическими процессами (сознанием, мышлением, речью, памятью и др.).

Объединение нервных клеток осуществляется с помощьюсинап-тических соединений, важнейшей функцией которых является обеспечение перехода электрических сигналов с одного нейрона на другой.

Таким образом, в основе современного представления о структуре и функциях ЦНС лежит нейронная теория, рассматривающая мозг как результат функционального объединения отдельных клеточных элементов – нейронов.

Большую роль в развитии нейронной теории сыграли исследования испанского нейрогистолога Р. Кахала и английского физиолога Ч. Шеррингтона. Окончательно структура нервных клеток была изучена с помощью электронного микроскопа.

2. Нейрон как основная структурная и функциональная единица ЦНС

Нервная система построена из двух типов клеток: нервных и глиальных, причем число последних в 8 – 9 раз превышает число нервных. Однако именно нейроны обеспечивают все многообразие процессов, связанных с передачей и обработкой информации. Глия представляет собой особый вид соединительной ткани. Она выполняет опорную, защитную роль в ЦНС и участвует в обеспечении питания нервных клеток.

В каждой нервной клетке выделяют четыре основных элемента: тело (или сому), дендриты, аксон и пресинаптическое окончание аксона(рис. 4).

Каждый из этих элементов выполняет определенную функцию.

В теле нейрона происходит основной синтез макромолекул, которые затем могут транспортироваться в дендриты и аксон. Мембрана тела нейронов покрыта синапсами, и поэтому сома играет важную роль в восприятии и интеграции сигналов, поступающих от других нейронов.Здесь происходят основные процессы переработки информации.

От тела клетки берут начало дендриты и аксон. В большинстве случаев дендриты сильно разветвляются, из-за чего их суммарная поверхность значительно превосходит поверхность тела клетки. Это создает условия для размещения на дендритах большого числа синапсов. Таким образом, именно дендритам принадлежит ведущая роль в восприятии нейроном информации.Мембрана дендритов, как и мембрана тела нейронов, содержит значительное число белковых молекул, выполняющих функцию химических рецепторов, обладающих специфической чувствительностью к определенным химическим веществам (медиаторам).

Основной функцией аксона является проведение нервного импульса – потенциала действия. Способность ПД распространяться без ослабления обеспечивает эффективное проведение сигнала по всей длине аксона, которая у некоторых нейронов достигает полутора метров. Таким образом,основная задача аксона – проводить сигналы на большие расстояния, связывая нейроны друг с другом и с исполнительными органами.

Особенно высокой возбудимостью обладает начальная часть аксона и расширение в месте его выхода из тела клетки – аксонный холмик нейрона. Именно в этом сегменте клетки возникает нервный импульс.

Окончание аксона специализировано на передаче сигнала на другие нейроны (или клетки исполнительных органов). В нем содержатся специальные органеллы:синаптические пузырьки,или везикулы, содержащие химические медиаторы.Мембрана пресинаптических окончаний аксонав отличие от самого аксона снабжена специфическими рецепторами, способными реагировать на различные медиаторы.