Nervu sistēmas struktūra

Nervu sistēma veic šādas funkcijas: dažādu sistēmu un aparātu, kas veido integrālo organismu, darbības kontrole, tajā notiekošo procesu koordinācija, organisma mijiedarbības ar ārējo vidi nodibināšana. Lielais fiziologs I. P. Pavlovs rakstīja: "Nervu sistēmas darbība ir vērsta, no vienas puses, uz visu organisma daļu darba apvienošanu, integrāciju, no otras puses - uz organisma saikni ar vidi, uz organisma sistēmas līdzsvarošanu ar ārējiem apstākļiem."

Nervi iekļūst visos orgānos un audos, veido daudzus zarus ar receptoru (sensoriem) un efektoru (motoriskiem, sekrēcijas) galiem un kopā ar centrālajām sekcijām (smadzenēm un muguras smadzenēm) nodrošina visu ķermeņa daļu savienošanu vienotā veselumā. Nervu sistēma regulē kustību, gremošanas, elpošanas, izvadīšanas, asinsrites, imūno (aizsargājošo) un vielmaiņas (metabolisma) procesu funkcijas utt.

Nervu sistēmas aktivitāte, pēc I. M. Sečenova domām, ir refleksīva.

Reflekss (no latīņu valodas reflexus — atstarots) ir organisma reakcija uz noteiktu stimulu (ārēju vai iekšēju iedarbību), kas notiek, piedaloties centrālajai nervu sistēmai (CNS). Cilvēka ķermenis, dzīvojot apkārtējā ārējā vidē, mijiedarbojas ar to. Vide ietekmē ķermeni, un ķermenis, savukārt, reaģē atbilstoši šīm ietekmēm. Arī pašā ķermenī notiekošie procesi izraisa reakciju. Tādējādi nervu sistēma nodrošina ķermeņa un vides savstarpējo saistību un vienotību.

Nervu sistēmas strukturālā un funkcionālā vienība ir neirons (nervu šūna, neirocīts). Neirons sastāv no ķermeņa un izaugumiem. Izaugumus, kas vada nervu impulsu uz nervu šūnas ķermeni, sauc par dendritiem. No neirona ķermeņa nervu impulss tiek virzīts uz citu nervu šūnu vai uz darba audiem pa izaugumu, ko sauc par aksonu vai neirītu. Nervu šūna ir dinamiski polarizēta, t.i., tā spēj vadīt nervu impulsu tikai vienā virzienā - no dendrīta caur šūnas ķermeni uz aksonu (neirītu).

Neironi nervu sistēmā, saskaroties viens ar otru, veido ķēdes, pa kurām tiek pārraidīti (pārvietoti) nervu impulsi. Nervu impulsa pārraide no viena neirona uz otru notiek to kontaktu punktos, un to nodrošina īpašs veidojuma veids, ko sauc par starpneironālām sinapsēm. Izšķir aksosomatiskās sinapses, kad viena neirona aksona gali veido kontaktus ar nākamā neirona ķermeni, un aksodendritiskās sinapses, kad aksons saskaras ar cita neirona dendritiem. Kontakta tipa attiecības sinapsē dažādos fizioloģiskos apstākļos acīmredzami var tikt vai nu "radītas", vai "iznīcinātas", nodrošinot selektīvu reakciju uz jebkuru kairinājumu. Turklāt neironu ķēžu kontakta struktūra rada iespēju vadīt nervu impulsu noteiktā virzienā. Pateicoties kontaktu klātbūtnei dažās sinapsēs un atvienošanai citās, impulsa vadīšana var notikt mērķtiecīgi.

Neironu ķēdē dažādiem neironiem ir dažādas funkcijas. Šajā sakarā izšķir trīs galvenos neironu veidus atkarībā no to morfofunkcionālajām īpašībām.

Sensorie, receptoru vai aferentie (atvedošie) neironi. Šo nervu šūnu ķermeņi vienmēr atrodas ārpus smadzenēm vai muguras smadzenēm - perifērās nervu sistēmas mezglos (ganglijos). Viens no izaugumiem, kas stiepjas no nervu šūnas ķermeņa, nonāk perifērijā uz vienu vai otru orgānu un tur beidzas vienā vai otrā sensorā galā - receptorā. Receptori spēj pārveidot ārējās ietekmes (kairinājuma) enerģiju nervu impulsā. Otrais process ir vērsts uz centrālo nervu sistēmu, muguras smadzenēm vai smadzeņu stumbru kā daļu no muguras nervu vai atbilstošo galvaskausa nervu aizmugurējām saknēm.

Atkarībā no to atrašanās vietas izšķir šādus receptoru veidus:

1. eksteroceptori uztver kairinājumu no ārējās vides. Šie receptori atrodas ķermeņa ārējos apvalkos, ādā un gļotādās, maņu orgānos;
2. interoceptorus galvenokārt stimulē izmaiņas ķermeņa iekšējās vides ķīmiskajā sastāvā un spiedienā audos un orgānos;
3. Proprioreceptori uztver kairinājumu muskuļos, cīpslās, saitēs, fascijās un locītavu kapsulās.

IP Pavlovs uztveri, t.i., kairinājuma uztveri un nervu impulsa izplatīšanās sākumu pa nervu vadītājiem uz centriem, attiecināja uz analīzes procesa sākumu.

Bloķējošais, starpkalārais, asociatīvais vai konduktors neirons. Šis neirons pārraida ierosmi no aferentā (sensorā) neirona uz eferentiem neironiem. Procesa būtība ir pārraidīt aferentā neirona saņemto signālu uz eferentu neironu, lai tas to izpildītu atbildes veidā. I. P. Pavlovs šo darbību definēja kā "neironu slēgšanās fenomenu". Bloķējošie (starpkalārie) neironi atrodas CNS.

Efektors, eferents (motorais vai sekrēcijas) neirons. Šo neironu ķermeņi atrodas centrālajā nervu sistēmā (vai perifērijā - nervu sistēmas veģetatīvās daļas simpātiskajos, parasimpātiskajos mezglos). Šo šūnu aksoni (neirīti) nervu šķiedru veidā turpinās uz darba orgāniem (brīvprātīgajiem - skeleta un nebrīvprātīgajiem - gludajiem muskuļiem, dziedzeriem), šūnām un dažādiem audiem.

Pēc šīm vispārīgajām piezīmēm sīkāk aplūkosim refleksa loku un refleksa aktu kā nervu sistēmas darbības pamatprincipu.

Refleksa loks ir nervu šūnu ķēde, kas ietver aferentus (sensorus) un efektorus (motorus vai sekrēcijas) neironus, pa kuriem nervu impulss pārvietojas no savas izcelsmes vietas (no receptora) uz darba orgānu (efektoru). Lielākā daļa refleksu tiek veikti, piedaloties refleksa lokiem, kurus veido centrālās nervu sistēmas apakšējo daļu neironi - muguras smadzeņu un smadzeņu stumbra neironi.

Vienkāršākais refleksa loks sastāv tikai no diviem neironiem - aferenta un efektora (eferenta). Pirmā neirona (receptora, aferenta) ķermenis, kā minēts, atrodas ārpus CNS. Parasti tas ir pseidounipolārs (unipolārs) neirons, kura ķermenis atrodas viena no galvaskausa nerviem mugurkaula ganglijā vai sensorajā ganglijā. Šīs šūnas perifērais izaugums seko kā daļa no muguras nerviem vai galvaskausa nerviem ar sensorajām šķiedrām un to zariem un beidzas ar receptoru, kas uztver ārēju (no ārējās vides) vai iekšēju (orgānos, audos) kairinājumu. Šis kairinājums nervu galā tiek pārveidots par nervu impulsu, kas sasniedz nervu šūnas ķermeni. Pēc tam impulss pa centrālo izaugumu (aksonu) kā daļu no muguras nerviem tiek novirzīts uz muguras smadzenēm vai pa atbilstošajiem galvaskausa nerviem - uz smadzenēm. Muguras smadzeņu pelēkajā vielā vai smadzeņu motorajā kodolā šis sensorās šūnas izaugums veido sinapsi ar otrā neirona (eferenta, efektora) ķermeni. Starpneironālajā sinapsē ar mediatoru palīdzību notiek nervu ierosmes pārnešana no sensorā (aferentā) neirona uz motoro (eferento) neironu, kura process iziet no muguras smadzenēm kā daļa no muguras nervu priekšējām saknēm vai galvaskausa nervu motorajām nervu šķiedrām un tiek novirzīts uz darba orgānu, izraisot muskuļu kontrakciju.

Parasti refleksa loks nesastāv no diviem neironiem, bet ir daudz sarežģītāks. Starp diviem neironiem - receptoru (aferentu) un eferentu - atrodas viens vai vairāki slēgšanas (starpkalārie, vadošie) neironi. Šajā gadījumā ierosme no receptoru neirona pa tā centrālo izaugumu netiek pārnesta tieši uz efektora nervu šūnu, bet gan uz vienu vai vairākiem starpkalāriem neironiem. Starpkalāru neironu lomu muguras smadzenēs veic šūnas, kas atrodas aizmugurējo kolonnu pelēkajā vielā. Dažām no šīm šūnām ir aksons (neirīts), kas ir vērsts uz muguras smadzeņu priekšējo ragu motorajām šūnām tajā pašā līmenī un noslēdz refleksa loku dotā muguras smadzeņu segmenta līmenī. Citu muguras smadzeņu šūnu aksoni var sākotnēji sadalīties T veida formā dilstošos un augšupejošos zaros, kas ir vērsti uz blakus esošo, augstāk vai zemāk esošo segmentu priekšējo ragu motorajām nervu šūnām. Pa ceļam katrs augšupejošais vai lejupejošais zars var atdot kolaterāles šo un citu blakus esošo muguras smadzeņu segmentu motorajām šūnām. Šajā sakarā kļūst skaidrs, ka pat vismazākā receptoru skaita kairinājums var tikt pārnests ne tikai uz noteikta muguras smadzeņu segmenta nervu šūnām, bet arī izplatīties uz vairāku blakus esošo segmentu šūnām. Rezultātā reakcija ir nevis viena muskuļa vai pat vienas muskuļu grupas, bet gan vairāku grupu kontrakcija vienlaikus. Tādējādi, reaģējot uz kairinājumu, rodas sarežģīta refleksa kustība. Šī ir viena no organisma reakcijām (reflekss), reaģējot uz ārēju vai iekšēju kairinājumu.

I. M. Sečenovs savā darbā "Smadzeņu refleksi" izvirzīja cēloņsakarības (determinisma) ideju, norādot, ka katrai parādībai organismā ir savs cēlonis, un refleksa efekts ir atbilde uz šo cēloni. Šīs idejas tālāk radoši attīstīja S. P. Botkins un I. P. Pavlovs, kas ir nervisma doktrīnas pamatlicēji. I. P. Pavlova lielais nopelns ir tas, ka viņš paplašināja refleksa doktrīnu uz visu nervu sistēmu, sākot no tās apakšējām daļām līdz augstākajām, un eksperimentāli pierādīja visu ķermeņa dzīvības aktivitāšu formu reflekso raksturu bez izņēmuma. Pēc I. P. Pavlova domām, vienkārša nervu sistēmas aktivitātes forma, kas ir nemainīga, iedzimta, sugai specifiska un kuras strukturālo priekšnosacījumu veidošanai nav nepieciešami sociālie apstākļi, būtu jāapzīmē kā beznosacījuma reflekss.

Turklāt pastāv arī īslaicīgas saiknes ar vidi, kas iegūtas indivīda dzīves laikā. Spēja iegūt īslaicīgas saiknes ļauj organismam nodibināt visdažādākās un sarežģītākās attiecības ar ārējo vidi. I. P. Pavlovs šo refleksās aktivitātes formu nosauca par nosacītu refleksu (pretstatā beznosacījuma refleksam). Vieta, kur nosacītie refleksi ir slēgti, ir smadzeņu garoza. Smadzenes un to garoza ir augstākas nervu aktivitātes pamats.

P. K. Anohins un viņa skola eksperimentāli apstiprināja tā sauktās darba orgāna atgriezeniskās saites ar nervu centriem esamību - "atgriezeniskās saites aferentāciju". Brīdī, kad eferenti impulsi no nervu sistēmas centriem sasniedz izpildorgānus, tajos rodas atbildes reakcija (kustība vai sekrēcija). Šis darba efekts kairina izpildorgāna receptorus. Šo procesu rezultātā radušies impulsi pa aferentiem ceļiem tiek nosūtīti atpakaļ uz muguras smadzeņu vai smadzeņu centriem informācijas veidā par noteiktas darbības veikšanu orgānā jebkurā brīdī. Tādā veidā, izmantojot nervu impulsus, kas nonāk darba orgānos no nervu centriem, un to pastāvīgu korekciju, ir iespējams precīzi reģistrēt komandu izpildes pareizību. Divvirzienu signalizācijas esamība pa slēgtām apļveida vai gredzenveida refleksa nervu ķēdēm "atgriezeniskās saites aferentācijā" ļauj pastāvīgi, nepārtraukti, ik mirkli koriģēt jebkuras organisma reakcijas uz jebkādām izmaiņām iekšējās un ārējās vides apstākļos. Bez atgriezeniskās saites mehānismiem dzīvo organismu adaptācija videi nav iedomājama. Tādējādi vecās idejas, ka nervu sistēmas darbības pamatā ir “atvērta” (neslēgta) refleksa loka, ir aizstātas ar ideju par slēgtu, apļveida refleksu ķēdi.

[ 1 ], [ 2 ]