Η δομή του νευρικού συστήματος

Το νευρικό σύστημα εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες: έλεγχο της δραστηριότητας διαφόρων συστημάτων και συσκευών που αποτελούν τον ενιαίο οργανισμό, συντονισμό των διεργασιών που συμβαίνουν σε αυτόν, καθιέρωση των αλληλεπιδράσεων του οργανισμού με το εξωτερικό περιβάλλον. Ο μεγάλος φυσιολόγος Ι.Π. Παβλόφ έγραψε: «Η δραστηριότητα του νευρικού συστήματος κατευθύνεται, αφενός, στην ενοποίηση, την ολοκλήρωση του έργου όλων των μερών του οργανισμού, αφετέρου - στη σύνδεση του οργανισμού με το περιβάλλον, στην εξισορρόπηση του συστήματος του οργανισμού με τις εξωτερικές συνθήκες».

Τα νεύρα διαπερνούν όλα τα όργανα και τους ιστούς, σχηματίζουν πολυάριθμους κλάδους με υποδοχείς (αισθητηριακές) και τελεστικές (κινητικές, εκκριτικές) απολήξεις και μαζί με τα κεντρικά τμήματα (εγκέφαλος και νωτιαίος μυελός) εξασφαλίζουν τη σύνδεση όλων των μερών του σώματος σε ένα ενιαίο σύνολο. Το νευρικό σύστημα ρυθμίζει τις λειτουργίες της κίνησης, της πέψης, της αναπνοής, της απέκκρισης, της κυκλοφορίας του αίματος, των ανοσολογικών (προστατευτικών) και μεταβολικών (μεταβολικών) διεργασιών κ.λπ.

Η δραστηριότητα του νευρικού συστήματος, σύμφωνα με τον IM Sechenov, είναι αντανακλαστικής φύσης.

Ένα αντανακλαστικό (από το λατινικό reflexus - αντανακλάται) είναι μια αντίδραση του σώματος σε ένα συγκεκριμένο ερέθισμα (εξωτερική ή εσωτερική επίδραση), η οποία συμβαίνει με τη συμμετοχή του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ). Το ανθρώπινο σώμα, που ζει στο εξωτερικό περιβάλλον που το περιβάλλει, αλληλεπιδρά με αυτό. Το περιβάλλον επηρεάζει το σώμα και το σώμα, με τη σειρά του, αντιδρά ανάλογα σε αυτές τις επιρροές. Οι διεργασίες που συμβαίνουν στο ίδιο το σώμα προκαλούν επίσης μια αντίδραση. Έτσι, το νευρικό σύστημα διασφαλίζει τη διασύνδεση και την ενότητα του σώματος και του περιβάλλοντος.

Η δομική και λειτουργική μονάδα του νευρικού συστήματος είναι ο νευρώνας (νευρικό κύτταρο, νευροκύτταρο). Ο νευρώνας αποτελείται από ένα σώμα και αποφύσεις. Οι αποφύσεις που διεγείρουν μια νευρική ώθηση στο σώμα του νευρικού κυττάρου ονομάζονται δενδρίτες. Από το σώμα του νευρώνα, η νευρική ώθηση κατευθύνεται σε ένα άλλο νευρικό κύτταρο ή στον εργαζόμενο ιστό κατά μήκος μιας αποφύσεως που ονομάζεται άξονας ή νευρίτης. Το νευρικό κύτταρο είναι δυναμικά πολωμένο, δηλαδή είναι ικανό να διεξάγει μια νευρική ώθηση μόνο προς μία κατεύθυνση - από τον δενδρίτη μέσω του κυτταρικού σώματος προς τον άξονα (νευρίτη).

Οι νευρώνες στο νευρικό σύστημα, όταν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, σχηματίζουν αλυσίδες κατά μήκος των οποίων μεταδίδονται (κινούνται) οι νευρικές ώσεις. Η μετάδοση μιας νευρικής ώθησης από έναν νευρώνα σε έναν άλλο συμβαίνει στα σημεία επαφής τους και εξασφαλίζεται από έναν ειδικό τύπο σχηματισμού που ονομάζεται διανευρωνικές συνάψεις. Γίνεται διάκριση μεταξύ αξοσωματικών συνάψεων, όταν οι απολήξεις του άξονα ενός νευρώνα σχηματίζουν επαφές με το σώμα του επόμενου, και αξοδενδριτικών συνάψεων, όταν ο άξονας έρχεται σε επαφή με τους δενδρίτες ενός άλλου νευρώνα. Ο τύπος επαφής των σχέσεων σε μια σύναψη υπό διάφορες φυσιολογικές συνθήκες μπορεί προφανώς είτε να «δημιουργηθεί» είτε να «καταστραφεί», εξασφαλίζοντας μια επιλεκτική αντίδραση σε οποιονδήποτε ερεθισμό. Επιπλέον, η δομή επαφής των νευρωνικών αλυσίδων δημιουργεί τη δυνατότητα διεξαγωγής μιας νευρικής ώθησης σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Λόγω της παρουσίας επαφών σε ορισμένες συνάψεις και αποσύνδεσης σε άλλες, η αγωγή μιας ώθησης μπορεί να συμβεί σκόπιμα.

Στη νευρωνική αλυσίδα, διαφορετικοί νευρώνες έχουν διαφορετικές λειτουργίες. Από αυτή την άποψη, διακρίνονται τρεις κύριοι τύποι νευρώνων ανάλογα με τα μορφολειτουργικά τους χαρακτηριστικά.

Αισθητήριοι, υποδοχείς ή προσαγωγοί (φέροντες) νευρώνες. Τα σώματα αυτών των νευρικών κυττάρων βρίσκονται πάντα έξω από τον εγκέφαλο ή τον νωτιαίο μυελό - στους κόμβους (γάγγλια) του περιφερικού νευρικού συστήματος. Μία από τις αποφύσεις, που εκτείνεται από το σώμα του νευρικού κυττάρου, πηγαίνει στην περιφέρεια σε ένα ή άλλο όργανο και καταλήγει εκεί σε ένα ή άλλο αισθητήριο άκρο - έναν υποδοχέα. Οι υποδοχείς είναι ικανοί να μετατρέψουν την ενέργεια της εξωτερικής επιρροής (ερεθισμού) σε νευρική ώθηση. Η δεύτερη διαδικασία κατευθύνεται στο κεντρικό νευρικό σύστημα, τον νωτιαίο μυελό ή στο εγκεφαλικό στέλεχος ως μέρος των οπίσθιων ριζών των νωτιαίων νεύρων ή των αντίστοιχων κρανιακών νεύρων.

Οι ακόλουθοι τύποι υποδοχέων διακρίνονται ανάλογα με την τοποθεσία τους:

1. Οι εξωτερικοί υποδοχείς αντιλαμβάνονται τον ερεθισμό από το εξωτερικό περιβάλλον. Αυτοί οι υποδοχείς βρίσκονται στα εξωτερικά καλύμματα του σώματος, στο δέρμα και στους βλεννογόνους, στα αισθητήρια όργανα.
2. Οι ενδοϋποδοχείς διεγείρονται κυρίως από αλλαγές στη χημική σύνθεση του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος και την πίεση στους ιστούς και τα όργανα.
3. Οι ιδιοϋποδοχείς αντιλαμβάνονται τον ερεθισμό στους μύες, τους τένοντες, τους συνδέσμους, την περιτονία και τις αρθρικές κάψουλες.

Ο Ι.Π. Παβλόφ απέδωσε την υποδοχή, δηλαδή την αντίληψη του ερεθισμού και την έναρξη της εξάπλωσης της νευρικής ώσης κατά μήκος των νευρικών αγωγών προς τα κέντρα, στην έναρξη της διαδικασίας ανάλυσης.

Κλειδούμενος, ενδιάμεσος, συνειρμικός ή αγώγιμος νευρώνας. Αυτός ο νευρώνας μεταδίδει διέγερση από τον προσαγωγό (αισθητηριακό) νευρώνα στους απαγωγούς νευρώνες. Η ουσία της διαδικασίας είναι η μετάδοση του σήματος που λαμβάνει ο προσαγωγός νευρώνας στον απαγωγό νευρώνα για εκτέλεση με τη μορφή απόκρισης. Ο IP Pavlov όρισε αυτή την ενέργεια ως το «φαινόμενο του νευρικού κλεισίματος». Οι κλειδούμενοι (ενδομεσολαβητικοί) νευρώνες βρίσκονται εντός του ΚΝΣ.

Ενεργός, απαγωγός (κινητικός ή εκκριτικός) νευρώνας. Τα σώματα αυτών των νευρώνων βρίσκονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ή στην περιφέρεια - στους συμπαθητικούς, παρασυμπαθητικούς κόμβους του βλαστικού μέρους του νευρικού συστήματος). Οι άξονες (νευρίτες) αυτών των κυττάρων συνεχίζουν με τη μορφή νευρικών ινών στα λειτουργικά όργανα (εκούσιοι - σκελετικοί και ακούσιοι - λείοι μύες, αδένες), κύτταρα και διάφορους ιστούς.

Μετά από αυτές τις γενικές παρατηρήσεις, ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα το αντανακλαστικό τόξο και την αντανακλαστική πράξη ως βασική αρχή της δραστηριότητας του νευρικού συστήματος.

Ένα αντανακλαστικό τόξο είναι μια αλυσίδα νευρικών κυττάρων που περιλαμβάνει προσαγωγούς (αισθητηριακούς) και τελεστικούς (κινητικούς ή εκκριτικούς) νευρώνες, κατά μήκος των οποίων κινείται μια νευρική ώθηση από τον τόπο προέλευσής της (από τον υποδοχέα) στο όργανο εργασίας (τελεστή). Τα περισσότερα αντανακλαστικά εκτελούνται με τη συμμετοχή αντανακλαστικών τόξων, τα οποία σχηματίζονται από νευρώνες των κάτω τμημάτων του κεντρικού νευρικού συστήματος - νευρώνες του νωτιαίου μυελού και του εγκεφαλικού στελέχους.

Το απλούστερο αντανακλαστικό τόξο αποτελείται από μόνο δύο νευρώνες - τον προσαγωγό και τον τελεστή (απαγωγό). Το σώμα του πρώτου νευρώνα (υποδοχέας, προσαγωγός), όπως σημειώνεται, βρίσκεται εκτός του ΚΝΣ. Συνήθως πρόκειται για έναν ψευδομονοπολικό (μονοπολικό) νευρώνα, το σώμα του οποίου βρίσκεται στο νωτιαίο γάγγλιο ή στο αισθητήριο γάγγλιο ενός από τα κρανιακά νεύρα. Η περιφερειακή απόφυση αυτού του κυττάρου ακολουθεί ως μέρος των νωτιαίων νεύρων ή των κρανιακών νεύρων με αισθητήριες ίνες και τους κλάδους τους και καταλήγει σε έναν υποδοχέα που αντιλαμβάνεται εξωτερικό (από το εξωτερικό περιβάλλον) ή εσωτερικό (σε όργανα, ιστούς) ερεθισμό. Αυτός ο ερεθισμός στην νευρική απόληξη μετατρέπεται σε νευρική ώθηση, η οποία φτάνει στο σώμα του νευρικού κυττάρου. Στη συνέχεια, η ώθηση κατά μήκος της κεντρικής απόφυσης (άξονας) ως μέρος των νωτιαίων νεύρων κατευθύνεται στον νωτιαίο μυελό ή κατά μήκος των αντίστοιχων κρανιακών νεύρων - στον εγκέφαλο. Στη φαιά ουσία του νωτιαίου μυελού ή στον κινητικό πυρήνα του εγκεφάλου, αυτή η απόφυση του αισθητήριου κυττάρου σχηματίζει μια σύναψη με το σώμα του δεύτερου νευρώνα (απαγωγός, τελεστής). Στην ενδονευρωνική σύναψη, με τη βοήθεια μεσολαβητών, συμβαίνει η μετάδοση της νευρικής διέγερσης από τον αισθητήριο (προσαγωγό) νευρώνα στον κινητικό (απαγωγό) νευρώνα, η διαδικασία του οποίου εξέρχεται από τον νωτιαίο μυελό ως μέρος των πρόσθιων ριζών των νωτιαίων νεύρων ή των κινητικών νευρικών ινών των κρανιακών νεύρων και κατευθύνεται στο όργανο εργασίας, προκαλώντας μυϊκή συστολή.

Κατά κανόνα, ένα αντανακλαστικό τόξο δεν αποτελείται από δύο νευρώνες, αλλά είναι πολύ πιο περίπλοκο. Μεταξύ δύο νευρώνων - υποδοχέα (προσαγωγό) και απαγωγό - υπάρχει ένας ή περισσότεροι νευρώνες κλεισίματος (ενδοθερμικοί, αγώγιμοι). Σε αυτήν την περίπτωση, η διέγερση από τον νευρώνα υποδοχέα μεταδίδεται κατά μήκος της κεντρικής του απόφυσης όχι απευθείας στο νευρικό κύτταρο τελεστή, αλλά σε έναν ή περισσότερους ενδιάμεσους νευρώνες. Ο ρόλος των ενδιάμεσων νευρώνων στον νωτιαίο μυελό εκτελείται από κύτταρα που βρίσκονται στην φαιά ουσία των οπίσθιων στηλών. Μερικά από αυτά τα κύτταρα έχουν έναν άξονα (νευρίτη), ο οποίος κατευθύνεται στα κινητικά κύτταρα των πρόσθιων κέρατων του νωτιαίου μυελού στο ίδιο επίπεδο και κλείνει το αντανακλαστικό τόξο στο επίπεδο ενός δεδομένου τμήματος του νωτιαίου μυελού. Οι άξονες άλλων κυττάρων στον νωτιαίο μυελό μπορούν προκαταρκτικά να διαιρεθούν σε σχήμα Τ σε κατιόντες και ανιόντες κλάδους, οι οποίοι κατευθύνονται στα κινητικά νευρικά κύτταρα των πρόσθιων κέρατων γειτονικών, υψηλότερων ή χαμηλότερων τμημάτων. Κατά μήκος της διαδρομής, κάθε ανιόν ή κατιόν κλάδος μπορεί να δώσει παράπλευρες νευρώνες στα κινητικά κύτταρα αυτών και άλλων γειτονικών τμημάτων του νωτιαίου μυελού. Από αυτή την άποψη, γίνεται σαφές ότι ο ερεθισμός ακόμη και του μικρότερου αριθμού υποδοχέων μπορεί να μεταδοθεί όχι μόνο στα νευρικά κύτταρα ενός συγκεκριμένου τμήματος του νωτιαίου μυελού, αλλά και να εξαπλωθεί στα κύτταρα αρκετών γειτονικών τμημάτων. Ως αποτέλεσμα, η απόκριση είναι η συστολή όχι ενός μυός ή ακόμη και μιας ομάδας μυών, αλλά αρκετών ομάδων ταυτόχρονα. Έτσι, σε απόκριση στον ερεθισμό, εμφανίζεται μια σύνθετη αντανακλαστική κίνηση. Αυτή είναι μία από τις αντιδράσεις του σώματος (αντανακλαστικό) σε απόκριση σε εξωτερικό ή εσωτερικό ερεθισμό.

Ο Ι.Μ. Σετσένοφ στο έργο του «Αντανακλαστικά του Εγκεφάλου» πρότεινε την ιδέα της αιτιότητας (ντετερμινισμός), σημειώνοντας ότι κάθε φαινόμενο στο σώμα έχει την αιτία του και το αντανακλαστικό αποτέλεσμα είναι μια απάντηση σε αυτήν την αιτία. Αυτές οι ιδέες αναπτύχθηκαν περαιτέρω δημιουργικά στα έργα των Σ.Π. Μπότκιν και Ι.Π. Παβλόφ, οι οποίοι είναι οι ιδρυτές της θεωρίας του νευρισμού. Το μεγάλο πλεονέκτημα του Ι.Π. Παβλόφ έγκειται στο ότι επέκτεινε τη θεωρία του αντανακλαστικού σε ολόκληρο το νευρικό σύστημα, από τα κατώτερα τμήματα έως τα υψηλότερα τμήματα του, και απέδειξε πειραματικά την αντανακλαστική φύση όλων των μορφών ζωτικής δραστηριότητας του σώματος χωρίς εξαίρεση. Σύμφωνα με τον Ι.Π. Παβλόφ, μια απλή μορφή δραστηριότητας του νευρικού συστήματος, η οποία είναι σταθερή, έμφυτη, ειδική για κάθε είδος και για τον σχηματισμό δομικών προϋποθέσεων για τις οποίες δεν απαιτούνται κοινωνικές συνθήκες, θα πρέπει να χαρακτηρίζεται ως άνευ όρων αντανακλαστικό.

Επιπλέον, υπάρχουν προσωρινές συνδέσεις με το περιβάλλον που αποκτώνται κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου. Η ικανότητα απόκτησης προσωρινών συνδέσεων επιτρέπει στον οργανισμό να δημιουργήσει τις πιο ποικίλες και σύνθετες σχέσεις με το εξωτερικό περιβάλλον. Ο Ι.Π. Παβλόφ ονόμασε αυτή τη μορφή αντανακλαστικής δραστηριότητας εξαρτημένο αντανακλαστικό (σε αντίθεση με το μη εξαρτημένο αντανακλαστικό). Το μέρος όπου τα εξαρτημένα αντανακλαστικά είναι κλειστά είναι ο εγκεφαλικός φλοιός. Ο εγκέφαλος και ο φλοιός του αποτελούν τη βάση της ανώτερης νευρικής δραστηριότητας.

Ο PK Anokhin και η σχολή του επιβεβαίωσαν πειραματικά την ύπαρξη της λεγόμενης ανατροφοδότησης του εργαζόμενου οργάνου με τα νευρικά κέντρα - "ανατροφοδότηση προσαγωγών". Τη στιγμή που οι απαγωγές ωθήσεις από τα κέντρα του νευρικού συστήματος φτάνουν στα εκτελεστικά όργανα, παράγεται σε αυτά μια αντίδραση απόκρισης (κίνηση ή έκκριση). Αυτό το λειτουργικό αποτέλεσμα ερεθίζει τους υποδοχείς του εκτελεστικού οργάνου. Οι ωθήσεις που προκύπτουν από αυτές τις διεργασίες αποστέλλονται πίσω κατά μήκος των προσαγωγών οδών στα κέντρα του νωτιαίου μυελού ή του εγκεφάλου με τη μορφή πληροφοριών σχετικά με την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης δράσης από το όργανο σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατή η ακριβής καταγραφή της ορθότητας της εκτέλεσης εντολών με τη βοήθεια νευρικών ωθήσεων που φτάνουν στα εργαζόμενα όργανα από τα νευρικά κέντρα και η συνεχής διόρθωσή τους. Η ύπαρξη αμφίδρομης σηματοδότησης κατά μήκος κλειστών κυκλικών ή δακτυλιοειδών αντανακλαστικών νευρικών αλυσίδων "ανατροφοδότησης προσαγωγών" επιτρέπει συνεχείς, συνεχείς, στιγμιαίες διορθώσεις οποιωνδήποτε αντιδράσεων του οργανισμού σε οποιεσδήποτε αλλαγές στις συνθήκες του εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος. Χωρίς μηχανισμούς ανατροφοδότησης, η προσαρμογή των ζωντανών οργανισμών στο περιβάλλον είναι αδιανόητη. Έτσι, οι παλιές ιδέες ότι η βάση της δραστηριότητας του νευρικού συστήματος είναι ένα «ανοιχτό» (μη κλειστό) αντανακλαστικό τόξο έχουν αντικατασταθεί από την ιδέα μιας κλειστής, κυκλικής αλυσίδας αντανακλαστικών.

[ 1 ], [ 2 ]