خواص اساسی توابع و عناصر اساسی سیستم عصبی انسان طرح کلی ساختار و اهمیت سیستم عصبی
سیستم عصبی فعالیت تمام سیستم ها و اندام ها را کنترل می کند و ارتباط بدن با محیط خارجی را تضمین می کند.
ساختار سیستم عصبی
واحد ساختاری سیستم عصبی نورون است - یک سلول عصبی با فرآیندها. به طور کلی، ساختار سیستم عصبی مجموعه ای از نورون ها است که با استفاده از مکانیسم های خاص - سیناپس ها به طور مداوم با یکدیگر در تماس هستند. انواع زیر از نظر عملکرد و ساختار نورون ها متفاوت است:
- حساس یا گیرنده؛
- افکتور - نورون های حرکتی که تکانه ای را به اندام های اجرایی می فرستند.
- بستن یا پلاگین (رسانا).
به طور معمول، ساختار سیستم عصبی را می توان به دو بخش بزرگ - جسمی (یا حیوانی) و رویشی (یا خودمختار) تقسیم کرد. سیستم جسمانی در درجه اول مسئول ارتباط بدن با محیط خارجی، ایجاد حرکت، حساسیت و انقباض عضلات اسکلتی است. سیستم رویشی بر فرآیندهای رشد (تنفس، متابولیسم، دفع و غیره) تأثیر می گذارد. هر دو سیستم ارتباط بسیار نزدیکی دارند، فقط سیستم عصبی خودمختار مستقل تر است و به اراده شخص بستگی ندارد. به همین دلیل است که به آن مستقل نیز می گویند. سیستم خودمختار به دو دسته سمپاتیک و پاراسمپاتیک تقسیم می شود.
کل سیستم عصبی از بخش مرکزی و محیطی تشکیل شده است. قسمت مرکزی شامل نخاع و مغز است و سیستم محیطی نشان دهنده رشته های عصبی خروجی از مغز و نخاع است. اگر به مغز در بخش نگاه کنید، می بینید که از ماده سفید و خاکستری تشکیل شده است.
ماده خاکستری تجمع سلول های عصبی است (با بخش های اولیه فرآیندها که از بدن آنها امتداد می یابد). به گروه های جداگانه ای از ماده خاکستری، هسته نیز گفته می شود.
ماده سفید از رشته های عصبی پوشیده شده با غلاف میلین (فرآیندهای سلول های عصبی که از آن ماده خاکستری تشکیل می شود) تشکیل شده است. در نخاع و مغز، رشته های عصبی مسیرهایی را تشکیل می دهند.
اعصاب محیطی بسته به اینکه از چه رشته هایی تشکیل شده اند (حرکتی یا حسی) به دو دسته حرکتی، حسی و مختلط تقسیم می شوند. بدن نورون ها که فرآیندهای آن از اعصاب حسی تشکیل شده است در گانگلیون های خارج از مغز قرار دارند. بدن نورون های حرکتی در هسته های حرکتی مغز و شاخ های قدامی نخاع قرار دارند.
عملکردهای سیستم عصبی
سیستم عصبی اثرات متفاوتی بر اندام ها دارد. سه عملکرد اصلی سیستم عصبی عبارتند از:
- شروع، ایجاد یا توقف عملکرد یک اندام (ترشح غده، انقباض عضلانی و غیره)؛
- وازوموتور، که به شما امکان می دهد عرض لومن عروق را تغییر دهید و از این طریق جریان خون را به اندام تنظیم کنید.
- تغذیه کننده، کاهش یا افزایش متابولیسم و در نتیجه مصرف اکسیژن و مواد مغذی. این به شما امکان می دهد تا به طور مداوم وضعیت عملکردی بدن و نیاز آن به اکسیژن و مواد مغذی را هماهنگ کنید. هنگامی که تکانه ها در امتداد رشته های حرکتی به عضله اسکلتی در حال کار فرستاده می شوند و باعث انقباض آن می شوند، همزمان تکانه هایی دریافت می شود که باعث افزایش متابولیسم و گشاد شدن رگ های خونی می شود که این امکان فراهم کردن فرصت انرژی برای انجام کار عضلانی را فراهم می کند.
بیماری های سیستم عصبی
سیستم عصبی همراه با غدد درون ریز نقش مهمی در عملکرد بدن ایفا می کند. وظیفه هماهنگی کلیه سیستم ها و اندام های بدن انسان را بر عهده دارد و نخاع، مغز و سیستم محیطی را متحد می کند. فعالیت حرکتی و حساسیت بدن توسط پایانه های عصبی پشتیبانی می شود. و به لطف سیستم اتونومیک، سیستم قلبی عروقی و سایر اندام ها وارونه می شوند.
بنابراین، نقض عملکرد سیستم عصبی بر کار همه سیستم ها و اندام ها تأثیر می گذارد.
تمام بیماری های سیستم عصبی را می توان به عفونی، ارثی، عروقی، تروماتیک و پیشرونده مزمن تقسیم کرد.
بیماری های ارثی ژنومی و کروموزومی هستند. معروف ترین و شایع ترین بیماری کروموزومی بیماری داون است. این بیماری با علائم زیر مشخص می شود: نقض سیستم اسکلتی عضلانی، سیستم غدد درون ریز، عدم توانایی های ذهنی.
ضایعات تروماتیک سیستم عصبی به دلیل کبودی و جراحات یا هنگام فشردن مغز یا نخاع رخ می دهد. چنین بیماری هایی معمولا با استفراغ، حالت تهوع، از دست دادن حافظه، اختلالات هوشیاری، از دست دادن حساسیت همراه است.
بیماری های عروقی عمدتاً در پس زمینه آترواسکلروز یا فشار خون بالا ایجاد می شوند. این دسته شامل نارسایی مزمن عروق مغزی، تصادف عروق مغزی است. با علائم زیر مشخص می شود: حملات استفراغ و تهوع، سردرد، اختلال در فعالیت حرکتی، کاهش حساسیت.
بیماری های مزمن پیشرونده، به عنوان یک قاعده، در نتیجه اختلالات متابولیک، قرار گرفتن در معرض عفونت، مسمومیت بدن یا به دلیل ناهنجاری در ساختار سیستم عصبی ایجاد می شوند. از جمله این بیماری ها می توان به اسکلروز، میاستنی و غیره اشاره کرد که این بیماری ها معمولاً به تدریج پیشرفت می کنند و کارایی برخی از سیستم ها و اندام ها را کاهش می دهند.
علل بیماری های سیستم عصبی:
مسیر جفتی انتقال بیماری های سیستم عصبی در دوران بارداری (سیتومگالوویروس، سرخجه)، و همچنین از طریق سیستم محیطی (فلج اطفال، هاری، تبخال، مننژوانسفالیت) نیز امکان پذیر است.
علاوه بر این، سیستم عصبی تحت تأثیر بیماری های غدد درون ریز، قلبی، کلیوی، سوء تغذیه، مواد شیمیایی و داروها، فلزات سنگین قرار می گیرد.
تحریک پذیری.نورون ها مانند همه سلول های زنده تحریک پذیری دارند - این توانایی را دارند که تحت تأثیر عوامل محیط بیرونی و داخلی، به اصطلاح محرک ها، از حالت استراحت به حالت فعالیت حرکت کنند. محرک طبیعی یک نورون که باعث فعالیت آن می شود، یک تکانه عصبی است که یا از نورون های دیگر یا از آن می آید گیرنده ها- سلول های تخصصی برای درک سیگنال های فیزیکی، فیزیکی، شیمیایی و شیمیایی محیط خارجی و داخلی.
تحریک پذیری.مهمترین خاصیت سلول های عصبی و همچنین سلول های ماهیچه ای تحریک پذیری است - توانایی پاسخ سریع به عمل یک محرک با تحریک. معیار تحریک پذیری آستانه تحریک است - حداقل قدرت محرکی که باعث ایجاد آن می شود برانگیختگیتحریک با مجموعه ای از پدیده های عملکردی، شیمیایی، فیزیکی و شیمیایی مشخص می شود. این می تواند از یک مکان سلول به مکان دیگر، از یک سلول به سلول دیگر حرکت کند. یک علامت اجباری تحریک، تغییر در وضعیت الکتریکی غشای سلولی سطحی است. این پدیده های الکتریکی هستند که هدایت تحریک را در بافت های تحریک پذیر تضمین می کنند.
ظهور و گسترش تحریک با تغییر در بار الکتریکی بافت زنده همراه است که به اصطلاح پدیده های بیوالکتریکاگر یک سلول تحریک پذیر در معرض یک محرک به اندازه کافی قوی قرار گیرد، نوسان سریع پتانسیل غشاء رخ می دهد (تفاوت پتانسیل ثبت شده در هر دو طرف غشاء). پتانسیل عمل.علت پتانسیل عمل تغییر در نفوذپذیری یون غشا است.
انجام برانگیختگی.برانگیختگی حاصل در امتداد رشته عصبی پخش می‌شود، به دلیل جریان‌های محلی که بین بخش‌های برانگیخته و در حال استراحت فیبر ایجاد می‌شود، به سلول‌های دیگر یا سایر قسمت‌های همان سلول منتقل می‌شود. هدایت برانگیختگی به این دلیل است که پتانسیل عملی که در یک سلول یا در یکی از بخش‌های آن به وجود آمده است به محرکی تبدیل می‌شود که باعث تحریک بخش‌های مجاور می‌شود.
انتقال تحریک در سیناپس ها.تحریک از یک سلول عصبی به سلول عصبی دیگر فقط در یک جهت منتقل می شود: از آکسون یک نورون به جسم سلولی و دندریت های یک نورون دیگر.
آکسون‌های اکثر نورون‌ها که به سلول‌های عصبی دیگر نزدیک می‌شوند، منشعب می‌شوند و پایانه‌های متعددی را روی بدنه‌های این سلول‌ها و دندریت‌هایشان تشکیل می‌دهند (شکل 4). چنین نقاط تماسی نامیده می شوند سیناپس هاآکسون ها هم روی فیبرهای عضلانی و هم بر روی سلول های غدد انتهایی تشکیل می دهند.
تعداد سیناپس ها در بدن یک نورون به 100 یا بیشتر می رسد و روی دندریت های یک نورون - چندین هزار نفر. یک رشته عصبی می تواند تا 10000 سیناپس روی بسیاری از سلول های عصبی ایجاد کند.
سیناپس ساختار پیچیده ای دارد (شکل 5). توسط دو غشا تشکیل شده است - پیش سیناپسیو پس سیناپسی،بین آنها شکاف سینوپتیکقسمت پیش سیناپسی سیناپس روی انتهای عصب قرار دارد. پایانه های عصبی در سیستم عصبی مرکزی شبیه دکمه ها، حلقه ها یا پلاک ها هستند. هر دکمه سیناپسی پوشیده شده است غشای پیش سیناپسی غشای پس سیناپسیبر روی بدن یا روی دندریت های نورونی که تکانه عصبی به آن منتقل می شود قرار دارد. در ناحیه پیش سیناپسی معمولاً تجمعات زیادی از میتوکندری مشاهده می شود.
تحریک از طریق سیناپس ها با کمک یک ماده خاص - یک واسطه، یا به صورت شیمیایی منتقل می شود. میانجی،در وزیکول های سیناپسی واقع در پلاک سیناپسی قرار دارد. سیناپس های مختلف انتقال دهنده های عصبی متفاوتی تولید می کنند. رایج ترین آنها استیل کولین، اپی نفرین و نوراپی نفرین هستند.
در سیستم عصبی مرکزی، همراه با سیناپس های تحریکی، سیناپس های مهاری وجود دارد که از پلاک های سیناپسی که واسطه مهاری آنها آزاد می شود. در حال حاضر، دو واسطه از این قبیل در CNS یافت شده است - اسید گاما آمینوبوتیریک و گلیسین.
هر سلول عصبی سیناپس های تحریکی و مهاری زیادی دارد که شرایط را برای تعامل آنها و در نهایت ماهیت متفاوت پاسخ به سیگنال دریافتی ایجاد می کند.
دستگاه سیناپسی در CNS، به ویژه در بخش های بالاتر آن، در طول یک دوره طولانی از رشد پس از زایمان تشکیل می شود. شکل گیری آن تا حد زیادی توسط هجوم اطلاعات خارجی تعیین می شود. در مراحل اولیه رشد، سیناپس های تحریکی ابتدا بالغ می شوند، سیناپس های مهاری بعداً تشکیل می شوند. با بلوغ آنها، پیچیدگی فرآیندهای پردازش اطلاعات همراه است.
با پیچیدگی تکاملی موجودات چند سلولی، تخصصی شدن عملکردی سلول ها، نیاز به تنظیم و هماهنگی فرآیندهای زندگی در سطوح فوق سلولی، بافتی، اندامی، سیستمی و ارگانیسمی پدید آمد. این مکانیسم‌ها و سیستم‌های تنظیمی جدید باید همراه با حفظ و پیچیدگی مکانیسم‌های تنظیم عملکرد سلول‌های فردی با کمک مولکول‌های سیگنال‌دهنده ظاهر می‌شدند. انطباق ارگانیسم های چند سلولی با تغییرات در محیط هستی می تواند به شرطی انجام شود که مکانیسم های تنظیمی جدید قادر به ارائه پاسخ های سریع، کافی و هدفمند باشند. این مکانیسم ها باید بتوانند اطلاعات مربوط به اثرات قبلی روی بدن را به خاطر بسپارند و از دستگاه حافظه بازیابی کنند و همچنین دارای ویژگی های دیگری باشند که فعالیت انطباقی مؤثر بدن را تضمین می کند. آنها مکانیسم های سیستم عصبی بودند که در موجودات پیچیده و بسیار سازمان یافته ظاهر می شدند.
سیستم عصبیمجموعه ای از ساختارهای ویژه است که فعالیت تمام اندام ها و سیستم های بدن را در تعامل مداوم با محیط خارجی متحد و هماهنگ می کند.
سیستم عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع است. مغز به مغز عقبی (و پونز)، تشکیلات مشبک، هسته های زیر قشری، تقسیم می شود. اجسام ماده خاکستری CNS را تشکیل می دهند و فرآیندهای آنها (آکسون ها و دندریت ها) ماده سفید را تشکیل می دهند.
خصوصیات عمومی سیستم عصبی
یکی از وظایف سیستم عصبی است ادراکسیگنال های مختلف (محرک) محیط خارجی و داخلی بدن. به یاد بیاورید که هر سلولی می تواند سیگنال های مختلفی از محیط وجود را با کمک گیرنده های سلولی تخصصی درک کند. با این حال، آنها با درک تعدادی از سیگنال های حیاتی سازگار نیستند و نمی توانند فوراً اطلاعات را به سلول های دیگر منتقل کنند که عملکرد تنظیم کننده واکنش های کافی بدن به عمل محرک ها را انجام می دهند.
تاثیر محرک ها توسط گیرنده های حسی تخصصی درک می شود. نمونه هایی از این محرک ها می توانند کوانتوم های نور، صداها، گرما، سرما، تأثیرات مکانیکی (گرانش، تغییر فشار، ارتعاش، شتاب، فشرده سازی، کشش) و همچنین سیگنال های ماهیت پیچیده (رنگ، صداهای پیچیده، کلمات) باشند.
برای ارزیابی اهمیت بیولوژیکی سیگنال های درک شده و سازماندهی پاسخ مناسب به آنها در گیرنده های سیستم عصبی، تبدیل آنها انجام می شود - کد نویسیبه شکل جهانی سیگنال های قابل درک برای سیستم عصبی - به تکانه های عصبی، برگزاری (انتقال)که در امتداد رشته های عصبی و مسیرهای منتهی به مراکز عصبی برای آنها ضروری است تحلیل و بررسی.
سیگنال ها و نتایج تجزیه و تحلیل آنها توسط سیستم عصبی استفاده می شود سازمان پاسخگوییبه تغییرات در محیط خارجی یا داخلی، مقرراتو هماهنگیعملکرد سلول ها و ساختارهای فوق سلولی بدن. چنین پاسخ هایی توسط اندام های موثر انجام می شود. رایج ترین انواع پاسخ ها به تأثیرات، واکنش های حرکتی (حرکتی) عضلات اسکلتی یا صاف، تغییرات در ترشح سلول های اپیتلیال (برون ریز، غدد درون ریز) است که توسط سیستم عصبی آغاز می شود. سیستم عصبی با مشارکت مستقیم در شکل‌گیری پاسخ‌ها به تغییرات محیط وجود، وظایفی را انجام می‌دهد. تنظیم هموستاز،اطمینان حاصل شود تعامل عملکردیاندام ها و بافت ها و آنها ادغامبه یک کل بدن واحد.
به لطف سیستم عصبی، تعامل کافی ارگانیسم با محیط نه تنها از طریق سازماندهی پاسخ ها توسط سیستم های مؤثر انجام می شود، بلکه از طریق واکنش های ذهنی خود - احساسات، انگیزه ها، آگاهی، تفکر، حافظه، شناختی بالاتر و فرآیندهای خلاق
سیستم عصبی به سلول های عصبی مرکزی (مغز و نخاع) و محیطی - سلول های عصبی و رشته های خارج از حفره جمجمه و کانال نخاعی تقسیم می شود. مغز انسان دارای بیش از 100 میلیارد سلول عصبی است. (نورون ها).تجمع سلول های عصبی که عملکردهای مشابهی را انجام می دهند یا کنترل می کنند در سیستم عصبی مرکزی شکل می گیرند مراکز عصبیساختارهای مغز، که توسط بدن نورون ها نشان داده می شوند، ماده خاکستری CNS را تشکیل می دهند، و فرآیندهای این سلول ها، با متحد شدن در مسیرها، ماده سفید را تشکیل می دهند. علاوه بر این، بخش ساختاری CNS سلول های گلیال هستند که تشکیل می شوند نوروگلیاتعداد سلول های گلیال حدود 10 برابر تعداد نورون ها است و این سلول ها اکثریت جرم سیستم عصبی مرکزی را تشکیل می دهند.
با توجه به ویژگی های عملکردهای انجام شده و ساختار، سیستم عصبی به دو دسته جسمی و خودمختار (روشی) تقسیم می شود. ساختارهای جسمی شامل ساختارهای سیستم عصبی است که درک سیگنال های حسی را عمدتاً از محیط خارجی از طریق اندام های حسی فراهم می کند و کار ماهیچه های مخطط (اسکلتی) را کنترل می کند. سیستم عصبی خودمختار (روشی) شامل ساختارهایی است که درک سیگنال ها را عمدتاً از محیط داخلی بدن فراهم می کند ، کار قلب ، سایر اندام های داخلی ، عضلات صاف ، برون ریز و بخشی از غدد درون ریز را تنظیم می کند.
در سیستم عصبی مرکزی مرسوم است که ساختارهای واقع در سطوح مختلف را متمایز کنیم که با عملکردهای خاص و نقشی در تنظیم فرآیندهای زندگی مشخص می شود. در میان آنها، هسته های پایه، ساختارهای ساقه مغز، نخاع، سیستم عصبی محیطی.
ساختار سیستم عصبی
سیستم عصبی به دو دسته مرکزی و محیطی تقسیم می شود. سیستم عصبی مرکزی (CNS) شامل مغز و نخاع است و سیستم عصبی محیطی شامل اعصابی است که از سیستم عصبی مرکزی به اندام‌های مختلف گسترش می‌یابند.
برنج. 1. ساختار سیستم عصبی
برنج. 2. تقسیم عملکردی سیستم عصبی
اهمیت سیستم عصبی:
- اندام ها و سیستم های بدن را در یک کل واحد متحد می کند.
- کار تمام اندام ها و سیستم های بدن را تنظیم می کند.
- ارتباط ارگانیسم با محیط خارجی و سازگاری آن با شرایط محیطی را انجام می دهد.
- اساس مادی فعالیت ذهنی را تشکیل می دهد: گفتار، تفکر، رفتار اجتماعی.
ساختار سیستم عصبی
واحد ساختاری و فیزیولوژیکی سیستم عصبی - (شکل 3) است. از یک جسم (سوما)، فرآیندها (دندریت) و یک آکسون تشکیل شده است. دندریت ها به شدت منشعب می شوند و سیناپس های زیادی را با سلول های دیگر تشکیل می دهند که نقش اصلی آنها را در درک اطلاعات توسط نورون تعیین می کند. آکسون از بدنه سلولی با تپه آکسون شروع می شود که مولد یک تکانه عصبی است و سپس در امتداد آکسون به سلول های دیگر منتقل می شود. غشای آکسون در سیناپس حاوی گیرنده های خاصی است که می تواند به واسطه ها یا تعدیل کننده های عصبی مختلف پاسخ دهد. بنابراین، فرآیند انتشار واسطه توسط پایانه های پیش سیناپسی می تواند تحت تأثیر سایر نورون ها قرار گیرد. همچنین غشای انتهایی حاوی تعداد زیادی کانال کلسیمی است که از طریق آنها یون های کلسیم در هنگام برانگیختگی وارد انتهای آن شده و آزادسازی واسطه را فعال می کنند.
برنج. 3. طرح یک نورون (طبق نظر I.F. Ivanov): a - ساختار یک نورون: 7 - بدن (پریکاریون). 2 - هسته؛ 3 - دندریت ها; 4.6 - نوریت ها. 5.8 - غلاف میلین؛ 7- وثیقه; 9 - رهگیری گره; 10 - هسته یک لموسیت؛ 11 - انتهای عصبی؛ ب - انواع سلول های عصبی: I - تک قطبی. II - چند قطبی؛ III - دوقطبی؛ 1 - نوریت؛ 2 - دندریت
معمولاً در نورون ها پتانسیل عمل در ناحیه غشای تپه آکسون رخ می دهد که تحریک پذیری آن 2 برابر بیشتر از تحریک پذیری مناطق دیگر است. از اینجا، تحریک در امتداد آکسون و بدن سلولی گسترش می یابد.
آکسون ها علاوه بر عملکرد هدایت تحریک، به عنوان کانالی برای انتقال مواد مختلف عمل می کنند. پروتئین ها و واسطه های سنتز شده در بدن سلولی، اندامک ها و سایر مواد می توانند در امتداد آکسون تا انتهای آن حرکت کنند. این حرکت مواد نامیده می شود انتقال آکسوندو نوع از آن وجود دارد - انتقال آکسون سریع و آهسته.
هر نورون در سیستم عصبی مرکزی سه نقش فیزیولوژیکی را انجام می دهد: تکانه های عصبی را از گیرنده ها یا سایر نورون ها دریافت می کند. تکانه های خود را ایجاد می کند. تحریک را به نورون یا اندام دیگری هدایت می کند.
با توجه به اهمیت عملکردی آنها، نورون ها به سه گروه تقسیم می شوند: حساس (حسی، گیرنده). intercalary (تداعی)؛ موتور (افکتور، موتور).
علاوه بر سلول های عصبی در سیستم عصبی مرکزی، وجود دارد سلول های گلیال،نیمی از حجم مغز را اشغال می کند. آکسون های محیطی نیز توسط غلاف سلول های گلیال - لموسیت ها (سلول های شوان) احاطه شده اند. نورون ها و سلول های گلیال توسط شکاف های بین سلولی از هم جدا می شوند که با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و یک فضای بین سلولی پر از مایع از نورون ها و گلیا را تشکیل می دهند. از طریق این فضا تبادل مواد بین سلول های عصبی و گلیال وجود دارد.
سلول های نوروگلیال وظایف بسیاری را انجام می دهند: نقش حمایتی، محافظتی و تغذیه ای برای نورون ها. حفظ غلظت معینی از یون های کلسیم و پتاسیم در فضای بین سلولی؛ انتقال دهنده های عصبی و سایر مواد فعال بیولوژیکی را از بین می برد.
عملکردهای سیستم عصبی مرکزی
سیستم عصبی مرکزی چندین عملکرد را انجام می دهد.
یکپارچه:بدن حیوانات و انسان یک سیستم پیچیده بسیار سازمان یافته است که از سلول‌ها، بافت‌ها، اندام‌ها و سیستم‌های آنها به طور عملکردی به هم مرتبط هستند. این رابطه، اتحاد اجزای مختلف بدن در یک کل واحد (ادغام)، عملکرد هماهنگ آنها توسط سیستم عصبی مرکزی ارائه می شود.
هماهنگی:عملکرد ارگان ها و سیستم های مختلف بدن باید به صورت هماهنگ پیش برود، زیرا تنها با این روش زندگی می توان ثبات محیط داخلی را حفظ کرد و همچنین با موفقیت با شرایط متغیر محیطی سازگار شد. هماهنگی فعالیت عناصر تشکیل دهنده بدن توسط سیستم عصبی مرکزی انجام می شود.
نظارتی:سیستم عصبی مرکزی تمام فرآیندهای رخ داده در بدن را تنظیم می کند، بنابراین، با مشارکت آن، بیشترین تغییرات در کار ارگان های مختلف با هدف اطمینان از یکی از فعالیت های آن رخ می دهد.
تروفیک:سیستم عصبی مرکزی تروفیسم را تنظیم می کند، شدت فرآیندهای متابولیک در بافت های بدن، که زمینه ساز شکل گیری واکنش هایی است که برای تغییرات مداوم در محیط داخلی و خارجی کافی است.
انطباقی:سیستم عصبی مرکزی با تجزیه و تحلیل و سنتز اطلاعات مختلفی که از سیستم های حسی به بدن می رسد، با محیط خارجی ارتباط برقرار می کند. این امر امکان بازسازی فعالیت های اندام ها و سیستم های مختلف را مطابق با تغییرات محیطی ممکن می سازد. عملکردهای تنظیم کننده رفتار لازم در شرایط خاص وجود را انجام می دهد. این امر سازگاری کافی با دنیای اطراف را تضمین می کند.
شکل گیری رفتار غیر جهت دار:سیستم عصبی مرکزی رفتار خاصی از حیوان را مطابق با نیاز غالب تشکیل می دهد.
تنظیم رفلکس فعالیت عصبی
انطباق فرآیندهای حیاتی یک موجود زنده، سیستم ها، اندام ها، بافت های آن با شرایط متغیر محیطی را تنظیم می گویند. تنظیمی که به طور مشترک توسط سیستم عصبی و هورمونی ارائه می شود تنظیم عصبی هورمونی نامیده می شود. به لطف سیستم عصبی، بدن فعالیت های خود را بر اساس اصل یک رفلکس انجام می دهد.
مکانیسم اصلی فعالیت سیستم عصبی مرکزی پاسخ بدن به اعمال محرک است که با مشارکت سیستم عصبی مرکزی انجام می شود و با هدف دستیابی به یک نتیجه مفید انجام می شود.
رفلکس در لاتین به معنای "بازتاب" است. اصطلاح "رفلکس" اولین بار توسط محقق چک I.G. پروهاسکا، که دکترین اعمال بازتابی را توسعه داد. توسعه بیشتر نظریه رفلکس با نام I.M. سچنوف. او معتقد بود که همه چیز ناخودآگاه و خودآگاه با نوع رفلکس انجام می شود. اما پس از آن هیچ روشی برای ارزیابی عینی فعالیت مغز وجود نداشت که بتواند این فرض را تایید کند. بعدها، یک روش عینی برای ارزیابی فعالیت مغز توسط آکادمیک I.P. پاولوف، و او نام روش رفلکس های شرطی را دریافت کرد. با استفاده از این روش، دانشمند ثابت کرد که اساس فعالیت عصبی بالاتر حیوانات و انسان، رفلکس های شرطی است که بر اساس رفلکس های غیرشرطی به دلیل تشکیل اتصالات موقتی شکل می گیرند. آکادمیسین پ.ک. Anokhin نشان داد که کل انواع فعالیت های حیوانی و انسانی بر اساس مفهوم سیستم های عملکردی انجام می شود.
اساس مورفولوژیکی رفلکس است , متشکل از چندین ساختار عصبی است که اجرای رفلکس را تضمین می کند.
سه نوع نورون در تشکیل یک قوس بازتابی دخیل هستند: گیرنده (حساس)، میانی (اینترکالاری)، موتور (اثرگر) (شکل 6.2). آنها در مدارهای عصبی ترکیب می شوند.
برنج. 4. طرح تنظیم با توجه به اصل رفلکس. قوس رفلکس: 1 - گیرنده. 2 - مسیر آوران; 3 - مرکز عصبی; 4 - مسیر وابران; 5 - بدن در حال کار (هر عضوی از بدن). MN، نورون حرکتی. M - عضله؛ KN - نورون فرمان؛ SN - نورون حسی، ModN - نورون تعدیلی
دندریت نورون گیرنده با گیرنده تماس می گیرد، آکسون آن به CNS می رود و با نورون اینترکالر تعامل می کند. از نورون اینترکالری، آکسون به نورون مؤثر و آکسون آن به سمت پیرامونی به سمت اندام اجرایی می رود. بنابراین، یک قوس بازتابی تشکیل می شود.
نورون های گیرنده در حاشیه و در اندام های داخلی قرار دارند، در حالی که نورون های میانی و حرکتی در سیستم عصبی مرکزی قرار دارند.
در قوس رفلکس، پنج پیوند متمایز می شوند: گیرنده، مسیر آوران (یا مرکز مرکزی)، مرکز عصبی، مسیر وابران (یا گریز از مرکز) و اندام کار (یا عامل).
گیرنده یک ساختار تخصصی است که تحریک را درک می کند. گیرنده از سلول های تخصصی بسیار حساس تشکیل شده است.
پیوند آوران قوس یک نورون گیرنده است و تحریک را از گیرنده به مرکز عصبی هدایت می کند.
مرکز عصبی توسط تعداد زیادی نورون های بینابینی و حرکتی تشکیل شده است.
این پیوند از قوس بازتابی شامل مجموعه ای از نورون ها است که در قسمت های مختلف سیستم عصبی مرکزی قرار دارند. مرکز عصبی تکانه‌هایی را از گیرنده‌های مسیر آوران دریافت می‌کند، این اطلاعات را تجزیه و تحلیل و سنتز می‌کند و سپس برنامه عمل تولید شده را در امتداد فیبرهای وابران به ارگان اجرایی محیطی منتقل می‌کند. و بدن کار فعالیت مشخصه خود را انجام می دهد (عضله منقبض می شود، غده یک راز ترشح می کند و غیره).
یک پیوند خاص از آوران معکوس پارامترهای عمل انجام شده توسط اندام کار را درک می کند و این اطلاعات را به مرکز عصبی منتقل می کند. مرکز عصبی پذیرنده عمل پیوند آوران پشتی است و اطلاعاتی را از اندام کار در مورد عمل انجام شده دریافت می کند.
زمان شروع اثر محرک بر روی گیرنده تا ظهور پاسخ را زمان رفلکس می گویند.
تمام رفلکس ها در حیوانات و انسان ها به غیر شرطی و شرطی تقسیم می شوند.
رفلکس های بدون قید و شرط -واکنش های مادرزادی و ارثی رفلکس های بدون قید و شرط از طریق قوس های بازتابی که قبلاً در بدن ایجاد شده اند انجام می شود. رفلکس‌های بدون قید و شرط مختص گونه‌ها هستند، یعنی. مشترک در تمام حیوانات این گونه است. آنها در طول زندگی ثابت هستند و در پاسخ به تحریک کافی گیرنده ها ایجاد می شوند. رفلکس های بدون شرط نیز بر اساس اهمیت بیولوژیکی آنها طبقه بندی می شوند: غذا، دفاعی، جنسی، حرکتی، نشانگر. با توجه به محل گیرنده ها، این رفلکس ها به دو دسته تقسیم می شوند: حس بیرونی (دما، لامسه، بینایی، شنوایی، چشایی و غیره)، بینابینی (رگی، قلبی، معده، روده ای و غیره) و حس عمقی (عضلانی، تاندون، و غیره.). با توجه به ماهیت پاسخ - به حرکتی، ترشحی، و غیره با پیدا کردن مراکز عصبی که از طریق آن رفلکس انجام می شود - به ستون فقرات، پیاز، مزانسفالیک.
رفلکس های شرطی -رفلکس هایی که ارگانیسم در طول زندگی فردی خود به دست می آورد. رفلکس های شرطی از طریق قوس های بازتابی تازه تشکیل شده بر اساس قوس های بازتابی رفلکس های بدون شرط با تشکیل یک اتصال موقت بین آنها در قشر مغز انجام می شود.
رفلکس ها در بدن با مشارکت غدد درون ریز و هورمون ها انجام می شود.
در قلب ایده های مدرن در مورد فعالیت رفلکس بدن مفهوم یک نتیجه تطبیقی مفید است که برای دستیابی به آن هر رفلکس انجام می شود. اطلاعات مربوط به دستیابی به یک نتیجه انطباقی مفید از طریق پیوند بازخورد به شکل برانگیختگی معکوس وارد سیستم عصبی مرکزی می شود که جزء ضروری فعالیت رفلکس است. اصل اختلاط معکوس در فعالیت رفلکس توسط P.K. Anokhin ایجاد شد و بر این واقعیت استوار است که اساس ساختاری رفلکس یک قوس بازتابی نیست، بلکه یک حلقه بازتابی است که شامل پیوندهای زیر است: گیرنده، مسیر عصبی آوران، عصب مرکز، مسیر عصب وابران، اندام کاری، آوران معکوس.
هنگامی که هر پیوندی از حلقه رفلکس خاموش می شود، رفلکس ناپدید می شود. بنابراین، یکپارچگی همه پیوندها برای اجرای رفلکس ضروری است.
خواص مراکز عصبی
مراکز عصبی تعدادی ویژگی عملکردی مشخص دارند.
تحریک در مراکز عصبی به طور یک طرفه از گیرنده به عامل گسترش می یابد، که با توانایی انجام تحریک فقط از غشای پیش سیناپسی به غشای پس سیناپسی مرتبط است.
برانگیختگی در مراکز عصبی آهسته‌تر از امتداد رشته عصبی انجام می‌شود، زیرا در نتیجه کاهش سرعت هدایت تحریک از طریق سیناپس‌ها انجام می‌شود.
در مراکز عصبی، مجموع تحریکات می تواند رخ دهد.
دو روش اصلی برای جمع وجود دارد: زمانی و مکانی. در جمع بندی موقتچندین تکانه تحریکی از طریق یک سیناپس به نورون می آیند، خلاصه می شوند و یک پتانسیل عمل در آن ایجاد می کنند. جمع بندی فضاییخود را در مورد دریافت تکانه ها به یک نورون از طریق سیناپس های مختلف نشان می دهد.
در آنها، ریتم برانگیختگی دگرگون می شود، یعنی. کاهش یا افزایش تعداد تکانه های تحریکی که از مرکز عصبی خارج می شوند در مقایسه با تعداد تکانه هایی که به آن می آیند.
مراکز عصبی نسبت به کمبود اکسیژن و عملکرد مواد شیمیایی مختلف بسیار حساس هستند.
مراکز عصبی، بر خلاف رشته های عصبی، قادر به خستگی سریع هستند. خستگی سیناپسی در طول فعال سازی طولانی مدت مرکز با کاهش تعداد پتانسیل های پس سیناپسی بیان می شود. این به دلیل مصرف واسطه و تجمع متابولیت هایی است که محیط را اسیدی می کند.
مراکز عصبی به دلیل جریان مداوم تعداد معینی تکانه از گیرنده ها در حالت تن ثابت هستند.
مراکز عصبی با انعطاف پذیری مشخص می شوند - توانایی افزایش عملکرد آنها. این خاصیت ممکن است به دلیل تسهیل سیناپسی - بهبود هدایت در سیناپس ها پس از تحریک کوتاه مسیرهای آوران باشد. با استفاده مکرر از سیناپس ها، سنتز گیرنده ها و واسطه ها تسریع می شود.
همراه با تحریک، فرآیندهای مهاری در مرکز عصبی رخ می دهد.
فعالیت هماهنگی CNS و اصول آن
یکی از وظایف مهم سیستم عصبی مرکزی، عملکرد هماهنگی است که به آن نیز می گویند فعالیت های هماهنگی CNS. این به عنوان تنظیم توزیع تحریک و مهار در ساختارهای عصبی و همچنین تعامل بین مراکز عصبی درک می شود که اجرای مؤثر واکنش های رفلکس و ارادی را تضمین می کند.
نمونه ای از فعالیت هماهنگی سیستم عصبی مرکزی می تواند رابطه متقابل بین مراکز تنفس و بلع باشد، زمانی که در حین بلع، مرکز تنفس مهار می شود، اپی گلوت ورودی حنجره را می بندد و از ورود غذا یا مایعات به داخل حنجره جلوگیری می کند. دستگاه تنفسی عملکرد هماهنگی سیستم عصبی مرکزی برای اجرای حرکات پیچیده ای که با مشارکت بسیاری از عضلات انجام می شود اساساً مهم است. نمونه هایی از این حرکات می تواند بیان گفتار، عمل بلع، حرکات ژیمناستیک باشد که به انقباض و شل شدن هماهنگ بسیاری از عضلات نیاز دارد.
اصول فعالیت هماهنگی
- متقابل - مهار متقابل گروه های متضاد نورون ها (نرون های حرکتی فلکسور و اکستانسور)
- نورون انتهایی - فعال شدن یک نورون وابران از میدان های دریافتی مختلف و رقابت بین تکانه های آوران مختلف برای یک نورون حرکتی معین
- سوئیچینگ - فرآیند انتقال فعالیت از یک مرکز عصبی به مرکز عصبی آنتاگونیست
- القاء - تغییر تحریک با مهار یا بالعکس
- بازخورد مکانیزمی است که نیاز به سیگنال دهی از گیرنده های دستگاه های اجرایی را برای اجرای موفقیت آمیز عملکرد تضمین می کند.
- غالب - تمرکز غالب تحریک مداوم در سیستم عصبی مرکزی که عملکرد سایر مراکز عصبی را تحت تأثیر قرار می دهد.
فعالیت هماهنگی سیستم عصبی مرکزی بر چند اصل استوار است.
اصل همگراییدر زنجیره های همگرای نورون ها، که در آن آکسون های تعدادی دیگر روی یکی از آنها (معمولا وابران) همگرا یا همگرا می شوند، تحقق می یابد. همگرایی تضمین می کند که همان نورون سیگنال هایی را از مراکز عصبی مختلف یا گیرنده های روش های مختلف (ارگان های حسی مختلف) دریافت می کند. بر اساس همگرایی، انواع محرک ها می توانند همان نوع پاسخ را ایجاد کنند. به عنوان مثال، رفلکس سگ نگهبان (چرخش چشم و سر - هوشیاری) می تواند در اثر نور، صدا و تأثیرات لمسی ایجاد شود.
اصل یک مسیر نهایی مشترکاز اصل همگرایی تبعیت می کند و از نظر ماهیت نزدیک است. این به عنوان امکان اجرای همان واکنش ایجاد شده توسط نورون وابران نهایی در مدار عصبی سلسله مراتبی، که آکسون های بسیاری از سلول های عصبی دیگر به آن همگرا می شوند، درک می شود. نمونه‌ای از یک مسیر نهایی کلاسیک، نورون‌های حرکتی شاخ‌های قدامی نخاع یا هسته‌های حرکتی اعصاب جمجمه‌ای است که مستقیماً با آکسون‌های خود ماهیچه‌ها را عصب دهی می‌کنند. همان پاسخ حرکتی (به عنوان مثال، خم کردن بازو) را می توان با دریافت تکانه هایی به این نورون ها از نورون های هرمی قشر حرکتی اولیه، نورون های تعدادی از مراکز حرکتی ساقه مغز، نورون های داخلی نخاع تحریک کرد. ، آکسون های نورون های حسی عقده های نخاعی در پاسخ به عملکرد سیگنال های درک شده توسط اندام های حسی مختلف (به نور، صدا، گرانش، درد یا اثرات مکانیکی).
اصل واگراییدر زنجیره های واگرا از نورون ها تحقق می یابد که در آن یکی از نورون ها دارای آکسون انشعاب است و هر یک از شاخه ها یک سیناپس با سلول عصبی دیگر تشکیل می دهند. این مدارها وظایف انتقال همزمان سیگنال ها از یک نورون به بسیاری از نورون های دیگر را انجام می دهند. به دلیل اتصالات واگرا، سیگنال ها به طور گسترده توزیع می شوند (تابش می شوند) و بسیاری از مراکز واقع در سطوح مختلف CNS به سرعت در پاسخ درگیر می شوند.
اصل بازخورد (اختلاط معکوس)شامل امکان انتقال اطلاعات در مورد واکنش مداوم (مثلاً در مورد حرکت از گیرنده های عمقی عضلانی) به مرکز عصبی که آن را تحریک کرده است، از طریق فیبرهای آوران. به لطف بازخورد، یک مدار (مدار) عصبی بسته تشکیل می شود که از طریق آن می توان پیشرفت واکنش را کنترل کرد، قدرت، مدت زمان و سایر پارامترهای واکنش را در صورت عدم اجرای آنها تنظیم کرد.
مشارکت بازخورد را می توان در مثال اجرای رفلکس خمش ناشی از عمل مکانیکی بر روی گیرنده های پوست در نظر گرفت (شکل 5). با انقباض رفلکس عضله فلکسور، فعالیت گیرنده های عمقی و فرکانس ارسال تکانه های عصبی در طول رشته های آوران به نورون های حرکتی a نخاع که این عضله را عصب دهی می کنند، تغییر می کند. در نتیجه یک حلقه کنترل بسته تشکیل می شود که در آن نقش کانال بازخورد توسط فیبرهای آوران ایفا می شود که اطلاعات مربوط به انقباض را از گیرنده های عضلانی به مراکز عصبی منتقل می کنند و نقش کانال ارتباطی مستقیم را ایفا می کند. فیبرهای وابران نورون های حرکتی که به سمت عضلات می روند. بنابراین، مرکز عصبی (نرون های حرکتی آن) اطلاعاتی در مورد تغییر وضعیت عضله ناشی از انتقال تکانه ها در طول رشته های حرکتی دریافت می کند. به لطف بازخورد، نوعی حلقه عصبی تنظیمی تشکیل می شود. بنابراین، برخی از نویسندگان ترجیح می دهند به جای عبارت «قوس بازتابی» از عبارت «حلقه رفلکس» استفاده کنند.
وجود بازخورد در مکانیسم‌های تنظیم گردش خون، تنفس، دمای بدن، واکنش‌های رفتاری و سایر واکنش‌های بدن مهم است و در بخش‌های مربوطه بیشتر مورد بحث قرار می‌گیرد.
برنج. 5. طرح بازخورد در مدارهای عصبی ساده ترین رفلکس ها
اصل روابط متقابلدر تعامل بین مراکز عصبی - آنتاگونیست ها تحقق می یابد. به عنوان مثال، بین گروهی از نورون های حرکتی که خم شدن بازو را کنترل می کنند و گروهی از نورون های حرکتی که امتداد بازو را کنترل می کنند. به دلیل روابط متقابل، تحریک نورون ها در یکی از مراکز آنتاگونیستی با مهار دیگری همراه است. در مثال داده شده، رابطه متقابل بین مراکز خم شدن و اکستنشن با این واقعیت آشکار می شود که در طول انقباض عضلات خم کننده بازو، شل شدن معادل عضلات بازکننده رخ می دهد، و بالعکس، که خم شدن صاف را تضمین می کند. و حرکات کششی بازو. روابط متقابل به دلیل فعال شدن نورون های بازدارنده توسط نورون های مرکز برانگیخته انجام می شود که آکسون های آن سیناپس های مهاری را روی نورون های مرکز آنتاگونیستی تشکیل می دهند.
اصل غالبهمچنین بر اساس ویژگی های تعامل بین مراکز عصبی تحقق می یابد. نورون های مرکز غالب و فعال ترین (تمرکز برانگیختگی) فعالیت بالایی دارند و تحریک را در سایر مراکز عصبی سرکوب می کنند و آنها را تحت تأثیر خود قرار می دهند. علاوه بر این، نورون های مرکز غالب، تکانه های عصبی آوران خطاب به مراکز دیگر را جذب می کنند و به دلیل دریافت این تکانه ها، فعالیت خود را افزایش می دهند. مرکز غالب می تواند برای مدت طولانی بدون علائم خستگی در حالت هیجان باشد.
نمونه ای از حالتی که به دلیل وجود کانون تحریک غالب در سیستم عصبی مرکزی ایجاد می شود، حالتی است که پس از یک رویداد مهم توسط شخص تجربه می شود، زمانی که تمام افکار و اعمال او به نحوی با این رویداد مرتبط می شود.
خواص غالب
- تحریک پذیری بیش از حد
- تداوم تحریک
- اینرسی تحریک
- توانایی سرکوب کانون های تحت سلطه
- توانایی جمع کردن تحریکات
اصول هماهنگی در نظر گرفته شده را می توان بسته به فرآیندهای هماهنگ شده توسط CNS، به طور جداگانه یا با هم در ترکیب های مختلف مورد استفاده قرار داد.
مهم ترین وظایف سیستم عصبی انسان عبارتند از:
- تنظیم فعالیت اندام های داخلی؛
- هماهنگی فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی که در بدن اتفاق می افتد.
- سازگاری (انطباق) بدن با تغییرات محیط خارجی؛
- هماهنگی واکنش های رویشی (فعالیت قلبی، هضم، تنفس و غیره) با واکنش های حرکتی؛
- تشکیل آمادگی عملکردهای رویشی برای اقدامات عضلانی آینده.
کار هدفمند هر سیستمی تنها در صورتی انجام می شود که اطلاعات لازم در دسترس باشد. به نوبه خود امکان انتقال اطلاعات در مورد وضعیت دنیای بیرونی و درونی با ابزارهای مادی فراهم می شود. در سیستم عصبی انسان، سلول‌های عصبی - نورون‌ها - به عنوان ابزار اولیه عمل می‌کنند. نورون ها بلوک های ساختمانی اساسی سیستم عصبی هستند. سه نوع نورون وجود دارد:
- حسی یا آوران ("به سمت داخل") که اطلاعات را از اندام های بدن به مراکز مغز منتقل می کند.
- موتور یا وابران ("به سمت بیرون") که اطلاعات را از مراکز مغز به اندام های بدن منتقل می کند.
- شبکه محلی یا نورون های داخلی که اطلاعات را از یک قسمت سیستم عصبی به قسمت دیگر منتقل می کند.
قطعه ای از مدار عصبی، شامل یک نورون حسی، یک نورون شبکه محلی و یک نورون حرکتی (موتور، وابران) است. هدف عناصر مدار:
- دندریت ها اطلاعاتی را از سایر نورون ها یا از پایانه های ویژه اعصاب محیطی دریافت می کنند - گیرنده های حسی که نقش "پنجره" سیستم عصبی را ایفا می کنند که از طریق آن هر چیزی را که خارج از آن اتفاق می افتد "می بیند".
- آکسون ها اطلاعات را به نورون های دیگر منتقل می کنند.
- غلاف نیلین سرعت انتشار سیگنال ها را از طریق سیستم عصبی تضمین می کند.
- سیناپس ها ارتباط یک نورون با نورون دیگر را درک می کنند.
- گلیا به متابولیسم در سیستم عصبی مرکزی خدمت می کند.
نور، مزه، درد و سایر سیگنال‌های دنیای بیرونی و درونی توسط گیرنده‌های واسطه‌ای بین محیط و مراکز مغزی که در تمام قسمت‌های بدن قرار دارند، هرچند ناهموار، درک می‌شوند. انتقال اطلاعات به مراکز مغز در قالب سیگنال های الکتریکی انجام می شود. تبدیل انرژی سیگنال های انواع مختلف به انرژی الکتریکی توسط گیرنده ها انجام می شود. مسئولیت تولید تکانه های الکتریکی توسط نورون به عهده گرفته شد. نورون اطلاعات را از منابع زیادی دریافت می کند. هنگامی که انرژی این سیگنال ها از یک سطح معین (آستانه) فراتر رود، یک تکانه در نورون ایجاد می شود. اطلاعات سیگنال در طول رشته های عصبی (از نورون به نورون) به مراکز مغز منتقل می شود و در آنجا تحت پردازش بیشتر قرار می گیرد. این ترکیبی از گیرنده‌ها، رشته‌های عصبی و مراکز مغز، ساختار اطلاعاتی خاصی را تشکیل می‌دهد که آنالایزر IP Pavlov نامیده می‌شود.
سرعت انتشار سیگنال های الکتریکی در طول رشته های عصبی زیاد است (از 3 تا 300 کیلومتر در ساعت)، اما بسیار کمتر از سرعت انتشار سیگنال های الکتریکی در طول سیم ها. از این رو، پدیده اینرسی واکنش های انسان به سیگنال های ناگهانی محیط خارجی آشکار می شود. به طور کلی سرعت حرکت اطلاعات در طول رشته های عصبی برای این نورون ها ثابت نیست و به کار نورون های دیگر بستگی دارد.
