Struktura živčanog sustava

Živčani sustav obavlja sljedeće funkcije: kontrolu aktivnosti različitih sustava i aparata koji čine cjeloviti organizam, koordinaciju procesa koji se u njemu odvijaju, uspostavljanje međusobnih odnosa organizma s vanjskom okolinom. Veliki fiziolog IP Pavlov napisao je: "Aktivnost živčanog sustava usmjerena je, s jedne strane, na ujedinjenje, integraciju rada svih dijelova organizma, s druge - na povezanost organizma s okolinom, na uravnoteženje sustava organizma s vanjskim uvjetima."

Živci prodiru u sve organe i tkiva, tvore brojne grane s receptorskim (senzornim) i efektorskim (motornim, sekretornim) završetcima, te zajedno sa središnjim odjelima (mozgom i leđnom moždinom) osiguravaju povezanost svih dijelova tijela u jedinstvenu cjelinu. Živčani sustav regulira funkcije kretanja, probave, disanja, izlučivanja, cirkulacije krvi, imunoloških (zaštitnih) i metaboličkih (metabolizam) procesa itd.

Aktivnost živčanog sustava, prema I. M. Sečenovu, je refleksne prirode.

Refleks (od latinskog reflexus - reflektiran) je reakcija tijela na određeni podražaj (vanjski ili unutarnji utjecaj), koja se javlja uz sudjelovanje središnjeg živčanog sustava (SŽS). Ljudsko tijelo, živeći u vanjskom okruženju koje ga okružuje, s njim stupa u interakciju. Okoliš utječe na tijelo, a tijelo pak reagira u skladu s tim utjecajima. Procesi koji se odvijaju u samom tijelu također uzrokuju reakciju. Dakle, živčani sustav osigurava međusobnu povezanost i jedinstvo tijela i okoline.

Strukturna i funkcionalna jedinica živčanog sustava je neuron (živčana stanica, neurocit). Neuron se sastoji od tijela i nastavaka. Nastavci koji provode živčani impuls do tijela živčane stanice nazivaju se dendriti. Iz tijela neurona, živčani impuls se usmjerava do druge živčane stanice ili do radnog tkiva duž nastavka koji se naziva akson ili neurit. Živčana stanica je dinamički polarizirana, tj. sposobna je provoditi živčani impuls samo u jednom smjeru - od dendrita kroz tijelo stanice do aksona (neurita).

Neuroni u živčanom sustavu, kada dođu u međusobni kontakt, tvore lance duž kojih se prenose (kreću) živčani impulsi. Prijenos živčanog impulsa s jednog neurona na drugi događa se u točkama njihovih kontakata i osigurava ga posebna vrsta formacije koja se naziva interneuronske sinapse. Razlikuju se aksosomatske sinapse, kada završetci aksona jednog neurona tvore kontakte s tijelom sljedećeg, i aksodendritične sinapse, kada akson dođe u kontakt s dendritima drugog neurona. Kontaktni tip odnosa u sinapsi pod različitim fiziološkim uvjetima očito se može ili "stvoriti" ili "uništiti", osiguravajući selektivnu reakciju na bilo kakvu iritaciju. Osim toga, kontaktna struktura neuronskih lanaca stvara mogućnost provođenja živčanog impulsa u određenom smjeru. Zbog prisutnosti kontakata u nekim sinapsama i prekida veze u drugima, provođenje impulsa može se dogoditi namjerno.

U neuronskom lancu različiti neuroni imaju različite funkcije. U tom smislu, razlikuju se tri glavne vrste neurona prema njihovim morfofunkcionalnim karakteristikama.

Senzorni, receptorski ili aferentni (dovodni) neuroni. Tijela ovih živčanih stanica uvijek leže izvan mozga ili leđne moždine - u čvorovima (ganglijima) perifernog živčanog sustava. Jedan od nastavaka, koji se proteže od tijela živčane stanice, ide na periferiju do jednog ili drugog organa i tamo završava u jednom ili drugom senzornom završetku - receptoru. Receptori su sposobni transformirati energiju vanjskog utjecaja (iritacije) u živčani impuls. Drugi nastavak usmjeren je prema središnjem živčanom sustavu, leđnoj moždini ili prema moždanom deblu kao dio stražnjih korijena spinalnih živaca ili odgovarajućih kranijalnih živaca.

Ovisno o njihovoj lokaciji, razlikuju se sljedeće vrste receptora:

1. Eksteroreceptori percipiraju iritaciju iz vanjske okoline. Ti se receptori nalaze u vanjskim omotačima tijela, u koži i sluznicama, u osjetilnim organima;
2. interoceptore stimuliraju uglavnom promjene kemijskog sastava unutarnje okoline tijela i tlak u tkivima i organima;
3. Proprioceptori osjećaju iritaciju u mišićima, tetivama, ligamentima, fasciji i zglobnim kapsulama.

IP Pavlov je pripisao recepciju, tj. percepciju iritacije i početak širenja živčanog impulsa duž živčanih vodiča do centara, početku procesa analize.

Zaključavajući, interkalarni, asocijativni ili provodni neuron. Ovaj neuron prenosi uzbuđenje s aferentnog (senzornog) neurona na eferentne neurone. Bit procesa je prenijeti signal koji je aferentni neuron primio na eferentni neuron radi izvršenja u obliku odgovora. IP Pavlov je definirao ovu radnju kao "fenomen zatvaranja neurona". Zaključavajući (interkalarni) neuroni nalaze se unutar CNS-a.

Efektorski, eferentni (motorni ili sekretorni) neuron. Tijela ovih neurona nalaze se u središnjem živčanom sustavu (ili na periferiji - u simpatičkim, parasimpatičkim čvorovima vegetativnog dijela živčanog sustava). Aksoni (neuriti) ovih stanica nastavljaju se u obliku živčanih vlakana do radnih organa (voljnih - skeletnih i nevoljnih - glatkih mišića, žlijezda), stanica i raznih tkiva.

Nakon ovih općih napomena, razmotrimo detaljnije refleksni luk i refleksni čin kao osnovni princip djelovanja živčanog sustava.

Refleksni luk je lanac živčanih stanica koji uključuje aferentne (senzorne) i efektorske (motorne ili sekretorne) neurone, duž kojih se živčani impuls kreće od mjesta nastanka (od receptora) do radnog organa (efektora). Većina refleksa provodi se uz sudjelovanje refleksnih lukova, koje tvore neuroni donjih dijelova središnjeg živčanog sustava - neuroni leđne moždine i moždanog debla.

Najjednostavniji refleksni luk sastoji se od samo dva neurona - aferentnog i efektornog (eferentnog). Tijelo prvog neurona (receptor, aferent), kao što je navedeno, nalazi se izvan CNS-a. Obično je to pseudounipolarni (unipolarni) neuron, čije se tijelo nalazi u spinalnom gangliju ili senzornom gangliju jednog od kranijalnih živaca. Periferni nastavak ove stanice slijedi kao dio spinalnih živaca ili kranijalnih živaca sa senzornim vlaknima i njihovim granama i završava u receptoru koji percipira vanjski (iz vanjske okoline) ili unutarnji (u organima, tkivima) iritaciju. Ova iritacija u živčanom završetku transformira se u živčani impuls, koji dopire do tijela živčane stanice. Zatim se impuls duž središnjeg nastavka (aksona) kao dijela spinalnih živaca usmjerava u leđnu moždinu ili duž odgovarajućih kranijalnih živaca - u mozak. U sivoj tvari leđne moždine ili u motornoj jezgri mozga, ovaj nastavak senzorne stanice tvori sinapsu s tijelom drugog neurona (eferentnog, efektorskog). U interneuronalnoj sinapsi, uz pomoć medijatora, dolazi do prijenosa živčanog uzbuđenja sa senzornog (aferentnog) neurona na motorni (eferentni) neuron, čiji proces izlazi iz leđne moždine kao dio prednjih korijena spinalnih živaca ili motornih živčanih vlakana kranijalnih živaca i usmjerava se prema radnom organu, uzrokujući kontrakciju mišića.

U pravilu, refleksni luk ne sastoji se od dva neurona, već je mnogo složeniji. Između dva neurona - receptorskog (aferentnog) i eferentnog - nalazi se jedan ili više zatvarajućih (interkalarnih, vodljivih) neurona. U tom slučaju, uzbuđenje iz receptorskog neurona prenosi se duž njegovog središnjeg nastavka ne izravno na efektorsku živčanu stanicu, već na jedan ili više interkalarnih neurona. Ulogu interkalarnih neurona u leđnoj moždini obavljaju stanice smještene u sivoj tvari stražnjih stupova. Neke od tih stanica imaju akson (neurit) koji je usmjeren prema motoričkim stanicama prednjih rogova leđne moždine na istoj razini i zatvara refleksni luk na razini određenog segmenta leđne moždine. Aksoni drugih stanica u leđnoj moždini mogu se prethodno podijeliti u obliku slova T na silazne i uzlazne grane, koje su usmjerene prema motoričkim živčanim stanicama prednjih rogova susjednih, viših ili nižih segmenata. Duž puta, svaka uzlazna ili silazna grana može dati kolaterale motoričkim stanicama ovih i drugih susjednih segmenata leđne moždine. U tom smislu postaje jasno da se iritacija čak i najmanjeg broja receptora može prenijeti ne samo na živčane stanice određenog segmenta leđne moždine, već se može proširiti i na stanice nekoliko susjednih segmenata. Kao rezultat toga, odgovor je kontrakcija ne jednog mišića ili čak jedne skupine mišića, već nekoliko skupina odjednom. Dakle, kao odgovor na iritaciju dolazi do složenog refleksnog pokreta. To je jedna od tjelesnih reakcija (refleksa) kao odgovor na vanjsku ili unutarnju iritaciju.

I. M. Sečenov je u svom djelu "Refleksi mozga" iznio ideju kauzalnosti (determinizma), napominjući da svaka pojava u tijelu ima svoj uzrok, a refleksni učinak je odgovor na taj uzrok. Ove su ideje dalje kreativno razvijene u djelima S. P. Botkina i IP. Pavlova, koji su osnivači doktrine nervizma. Velika zasluga IP. Pavlova je u tome što je proširio doktrinu refleksa na cijeli živčani sustav, od nižih do najviših dijelova, te eksperimentalno dokazao refleksnu prirodu svih oblika vitalne aktivnosti tijela bez iznimke. Prema IP. Pavlovu, jednostavan oblik aktivnosti živčanog sustava, koji je stalan, urođen, specifičan za vrstu i za čije formiranje strukturnih preduvjeta nisu potrebni društveni uvjeti, treba označiti kao bezuvjetni refleks.

Osim toga, postoje i privremene veze s okolinom stečene tijekom života pojedinca. Sposobnost stjecanja privremenih veza omogućuje organizmu uspostavljanje najraznolikijih i najsloženijih odnosa s vanjskom okolinom. IP Pavlov je ovaj oblik refleksne aktivnosti nazvao uvjetnim refleksom (za razliku od bezuvjetnog refleksa). Mjesto gdje su uvjetni refleksi zatvoreni je moždana kora. Mozak i njegova kora osnova su više živčane aktivnosti.

P. K. Anohin i njegova škola eksperimentalno su potvrdili postojanje tzv. povratne veze radnog organa s živčanim centrima - "povratne aferentacije". U trenutku kada eferentni impulsi iz središta živčanog sustava dođu do izvršnih organa, u njima se generira odgovorna reakcija (pokret ili sekrecija). Taj radni učinak iritira receptore izvršnog organa. Impulsi koji nastaju iz tih procesa šalju se natrag aferentnim putovima u središta leđne moždine ili mozga u obliku informacija o izvođenju određene radnje organa u bilo kojem trenutku. Na taj je način moguće točno zabilježiti ispravnost izvršenja naredbi uz pomoć živčanih impulsa koji dolaze do radnih organa iz živčanih centara i njihovu stalnu korekciju. Postojanje dvosmjerne signalizacije duž zatvorenih kružnih ili prstenastih refleksnih živčanih lanaca "povratne aferentacije" omogućuje stalne, kontinuirane, iz trenutka u trenutak ispravke bilo kakvih reakcija organizma na bilo kakve promjene uvjeta unutarnjeg i vanjskog okoliša. Bez mehanizama povratne veze, prilagodba živih organizama okolišu je nezamisliva. Dakle, stare ideje da je osnova aktivnosti živčanog sustava „otvoreni“ (nezatvoreni) refleksni luk zamijenjene su idejom zatvorenog, kružnog lanca refleksa.

[ 1 ], [ 2 ]