Строение и функции нервной системы человека. Тема урока: "Значение, строение и функционирование нервной системы" Заполните схему значение нервной системы
Нервная система играет исключительную интегрирующую роль в жизнедеятельности организма, так как объединяет (интегрирует) его в единое целое и "вписывает" (интегрирует) его в окружающую среду. Она обеспечивает согласовнную работу отдельных частей организма (координацию ), поддержание равновесного состояния в организме (гомеостаз ) и приспособление организма к изменениям внешней и/или внутренней среды (адаптивное состояние и/или адаптивное поведение ).
Самое главное, что делает нервная система
Нервная система обеспечивает взаимосвязь и взаимодействие между организмом и внешней средой. И для этого ей требуется не так уж много процессов.
Основные процессы в нервной системе
1. Трансдукция . Превращение раздражения, внешнего по отношению к самой нервной системе, в нервное возбуждение, которым она может оперировать.
2. Трансформация . Переделка, преобразование входящего потока возбуждения в выходящий поток с отличающимися характеристиками.
3. Распределение . Распределение возбуждения и направление его по разным путям, по разным адресам.
4. Моделирование. Построение нервной модели раздражения и/или раздражителя, которая заменяет сам раздражитель. С этой моделью нервная система может работать, она может её хранить, видоизменять и использовать вместо реального раздражителя. Сенсорный образ - один из вариантов нервных моделей раздражения.
5. Модуляция . Нервная система под влиянием раздражения изменяет себя и/или свою деятельность.
Виды модуляции
1. Активация (возбуждение). Повышение активности нервной структуры, повышение её возбуждения и/или возбудимости. Доминантное состояние.
2. Угнетение (торможение, ингибиция). Понижение активности нервной структуры, торможение.
3. Пластическая перестройка нервной структуры.
Варианты пластических перестроек:
1) Сенситизация - улучшение передачи возбуждения.
2) Габитуация - ухудшение передачи возбуждения.
3) Временная нервная связь - создание нового пути передачи возбуждения.
6. Активация исполнительного органа для совершения действия. Таким способом нервная система обеспечивает рефлекторную ответную реакцию на раздражение .
© 2012-2017 Сазонов В.Ф. © 2012-2016 kineziolog.bodhy.ru..
Задачи и деятельность нервной системы
1. Произвести рецепцию - уловить изменение во внешней среде или внутренней среде организма в виде раздражения (это осуществляют сенсорные системы с помощью своих сенсорных рецепторов).
2. Произвести трансдукцию - преобразование (кодирование) этого раздражения в нервное возбуждение, т.е. поток нервных импульсов с особыми характеристиками, соответствующими раздражению.
3. Осуществить проведение - доставить по нервным путям возбуждение в необходимые участки нервной системы и к исполнительным органам (эффекторам).
4. Произвести перцепцию - создать нервную модель раздражения, т.е. построить его сенсорный образ.
5. Произвести трансформацию - преобразовать сенсорное возбуждение в эффекторное для осуществления ответной реакции на изменение среды.
6. Оценить результаты своей деятельности с помощью обратных связей и обратной афферентации.
Значение нервной системы:
1. Обеспечивает взаимосвязь между органами, системами органов и между отдельными частями организма. Это её координационная
функция. Она координирует (согласовывает) работу отдельных органов в единую систему.
2. Обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой.
3. Обеспечивает мыслительные процессы. К этому относится восприятие информации, усвоение информации, анализ, синтез, сравнение с прошлым опытом, формирование мотивации, планирование, постановка цели, коррекция действия при достижении цели (исправление ошибок), оценка результатов деятельности, переработка информации, формирование суждений, заключений выводов и абстрактных (общих) понятий.
4. Осуществляет контроль за состоянием организма и отдельных его частей.
5. Управляет работой организма и его систем.
6. Обеспечивает активацию и поддержание тонуса, т.е. рабочего состояния органов и систем.
7. Поддерживает жизнедеятельности органов и систем. Кроме сигнальной функции нервная система имеет ещё и трофическую функцию, т.е. выделяемые ей биологически активные вещества способствуют жизнедеятельности иннервируемых органов. Органы, лишённые подобной "подпитки" со стороны нервных клеток, атрофируются, т.е. хиреют и могут отмереть.
Строение нервной системы
Рис. Общее строение нервной системы (схема). © 2017 Сазонов В.Ф..
Рис. Схема строения ЦНС (центральной нервной системы). Источник : Атлас по физиологии. В двух томах. Том 1: учеб. пособие / А. Г. Камкин, И. С. Киселева - 2010. - 408 с. (http://vmede.org/sait/?page=7&id=Fiziologiya_atlas_kamakin_2010&menu=Fiz...)
Видео: Центральная нервная система
Нервная система в функциональном и структурном отношении делится на периферическую и центральную нервную систему (ЦНС).
Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга.
Головной мозг находится внутри мозгового отдела черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.
Периферическая часть нервная система состоит из нервов, т.е. пучков нервных волокон, которые выходят за пределы головного и спинного мозга и направляются к различным органам тела. К ней относят также нервные узлы, или ганглии
- скопления нервных клеток вне спинного и головного мозга.
Нервная система функционирует как единое целое.
Функции нервной системы:
1) формирование возбуждения;
2) передача возбуждения;
3) торможение (прекращение возбуждения, уменьшение его интенсивности, угнетение, ограничение распространения возбуждения);
4) интеграция (объединения различных потоков возбуждения и изменения этих потоков);
5) восприятие раздражения из внешней и внутренней среды организма с помощью специальных нервных клеток - рецепторов
;
6) кодирование, т.е. преобразование химического, физического раздражения в нервные импульсы;
7) трофическая, или питательная, функция - образование биологически активных веществ (БАВ).
Нейрон
Определение понятия
Нейрон - основная структурная и функциональная единица нервной системы.
Нейрон
- это специализированная отросчатая клетка, способная воспринимать, проводить и передавать нервное возбуждение для обработки информации в нервной системе. © 2016 Сазонов В.Ф..
Нейрон - это сложно устроенная возбудимая секретирующая высокодифференцированная нервная клетка с отростками , которая воспринимает нервное возбуждение, перерабатывает его и передаёт другим клеткам. Кроме возбуждающего воздействия нейрон может оказывать на свои клетки-мишени также тормозное или модулирующее воздействие.
Работа тормозного синапса
Тормозный синапс на своей постсинаптической мембране имеет рецепторы к тормозному медиатору - гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК или GABA). В отличие от возбуждающего синапса в тормозном синапсе на постсинаптической мембране ГАМК открывает ионные каналы не для натрия, а для хлора. Ионы хлора приносят в клетку не положительный заряд, а отрицательный, поэтому противодействуют взбуждению, т.к. нейтрализуют положительные заряды ионов натрия, возбуждающих клетку.
Видео: Работа ГАМК-рецептора и тормозного синапса
Итак, возбуждение через синапсы передаётся химическим путём с помощью особых управляющих веществ,
находящихся в синаптических пузырьках, расположенных в пресинаптической бляшке
. Общее название этих веществ - нейротрансмиттеры
, т.е. "нейропередатчики". Их разделяют на
медиаторы
(посредники), которые передают возбуждение или торможение, и модуляторы
, которые изменяют состояние постсинаптического нейрона, но возбуждение или торможение сами не передают.
ВСПОМНИТЕ
Вопрос 1. Что такое нейрон? Каково его строение и функции?
Нейрон - нервная клетка, являющаяся функциональной единицей нервной системы. Нервная клетка (нейрон) состоит из тела с ядром и нескольких отростков. Короткие ветвящиеся отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называются дендритами. Тонкие и длинные отростки, проводящие импульсы от тела нейрона к другим клеткам или периферическим органам, называются аксонами. Основная функция нейронов - обмен информации (нервными сигналами) между частями тела.
Вопрос 2. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга?
Рефлекс - стереотипная реакция живого организма на раздражитель, проходящая с участием нервной системы.
Рефлекторная дуга (нервная дуга) - путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.
ВОПРОСЫ К ПАРАГРАФУ
Вопрос 1. По каким принципам классифицируют отделы нервной системы?
По анатомическому принципу нервную систему человека делят на центральную и периферическую.
Вопрос 2. Какие отделами образована центральная и периферическая нервная система?
Основа центральной нервной системы (ЦНС) - спинной мозг и головной мозг. Эти органы у человека развиваются, как и у всех позвоночных животных, из нервной трубки. Периферическая нервная система - это нервы, нервные узлы, нервные сплетения и нервные окончания. В её состав входят 12 пар черепно-мозговых нервов, 31 пара спинномозговых нервов, нервные узлы (ганглии) и нервные сплетения.
Вопрос3. Каковы основные функции соматической и вегетативной нервной системы?
Соматическая нервная система регулирует работу скелетных мышц, осуществляя связь организма с внешней средой. С её помощью мы можем произвольно, по собственному желанию, управлять деятельностью скелетной мускулатуры.
Вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов. Она управляет активностью гладкой и сердечной мускулатуры, а также желёз, координируя их деятельность. Эта система также управляет реакциями обмена веществ, поддерживая постоянство внутренней среды в организме человека.
Вопрос 4. Чем отличается работа соматической нервной системы от работы вегетативной нервной системы?
Вегетативная нервная система, часть нервной системы, регулирующая деятельность органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения, а также обмен веществ и тем самым функциональное состояние всех тканей организма позвоночных животных и человека.
Соматическая нервная система. Эту систему образуют чувствительные нервные волокна, идущие к ЦНС от различных рецепторов, и двигательные нервные волокна, иннервирующие скелетную мускулатуру.
Вопрос 5. Каков роль нервных центров в осуществлении рефлекса?
Все рефлексы осуществляются под контролем особых участков нервной системы - нервных центров. Правильная работа нервных центров необходима для того, чтобы все системы организма работали слаженно.
ПОДУМАЙТЕ!
Почему огромное значение для человека имеет невозможность произвольного управления работой вегетативной нервной системы?
Разделение функций нервной системы дало большие преимущества в борьбе за существование. Постройка жилища, бегство от хищника, поиск пищи требовали точной ориентировки в окружающей среде и выработки определенной линии поведения, которая выражалась в произвольных движениях, регулируемых соматической системой. Организация же сложного «внутреннего хозяйства», например установление необходимого для данной работы ритма и силы сердечных сокращений, давления крови, продвижение пищи по желудку и кишечнику, проходила автоматически благодаря точно очерченной для каждого вида генетической программе, осуществляемой автономным отделом нервной системы.
Вы уже знаете, что существование организма в сложном, постоянно изменяющемся мире невозможно без регуляции и координации его деятельности. Ведущая роль в этом процессе принадлежит нервной системе. Кроме того, у человека нервная система составляет материальную основу его психической деятельности (мышления, речи, сложных форм социальною поведения).
Основу нервной системы составляют нервные клетки - нейроны. Они выполняют функции восприятия, обработки, передачи и хранения информации. Нервные клетки состоят из тела, отростков и нервных окончаний. Тела клеток могут быть различны по форме, а отростки - разной длины: короткие называются дендритами, длинные - аксонами. Скопления тел нейронов в головном и спинном мозге образуют серое вещество. Отростки нейронов (нервные волокна) составляют белое вещество головного и спинного мозга, а также входят в состав нервов.
Длинные отростки нервных клеток (аксоны) пронизывают организм и обеспечивают связь головного и спинного мозга с любым участком тела. Разветвления отростков нейронов имеют нервные окончания - рецепторы. Это особые структуры, преобразующие воспринимаемые раздражения в нервные импульсы. Нервные импульсы распространяются по нервным волокнам со скоростью от 0,5 до 120 м/с. В зависимости от выполняемых функций различают чувствительные, вставочные и двигательные нейроны.
Нервные клетки в местах соединения друг с другом образуют особые контакты - синапсы. Нейроны, контактируя друг с другом, складываются в цепи. По таким цепям нейронов и распространяются нервные импульсы.
Нервную систему по месту расположения в организме делят на центральную и периферическую. К нейтральной нервной системе относят спинной и головной мозг, к периферической - нервы, нервные узлы и нервные окончания. Нервами называются пучки длинных отростков нервных клеток, выходящие за пределы головного и спинного мозга. Покрыты пучки соединительной тканью, образующей оболочки нервов. Нервные узлы - это скопления тел нейронов вне центральной нервной системы.
По другой классификации нервную систему условно подразделяют на соматическую и вегетативную (автономную). Соматическая нервная система управляет работой скелетных мышц. Благодаря ей организм через органы чувств поддерживает связь с внешней средой. Путем сокращения скелетных мышц выполняются все движения человека. Функции соматической нервной системы подконтрольны нашему сознанию. Высшим центром соматической нервной системы является кора больших полушарий.
Вегетативная (автономная) нервная система управляет работой внутренних органов, обеспечивая их наилучшую работу при изменениях внешней среды или смене рода деятельности организма. Эта система обычно не контролируется нашим сознанием, в отличие от соматической нервной системы. Однако на уровне полушарий и ствола мозга нервные центры соматической и вегетативной нервной системы разделить трудно.
Вегетативная нервная система подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический.
Большинство органов тела человека управляются и симпатическим, и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Симпатическая регуляция чаще преобладает в тех случаях, когда человек находится в активном состоянии, выполняя какую-то трудную физическую или умственную работу. Симпатические влияния улучшают кровоснабжение мышц, усиливают работу сердца. Парасимпатические нервные влияния на органы усиливаются в тех случаях, когда человек находится в покое: работа сердца тормозится, давление крови в артериальных сосудах снижается, а вот работа желудочно-кишечного тракта усиливается. Это и понятно: когда же переваривать пищу, как не во время отдыха, в спокойном состоянии.
Деятельность нервной системы достигла большого совершенства и сложности. В основе ее лежат рефлексы (от лат. «рефлексус» - отражение) - ответные реакции организма на воздействия внешней среды или на изменение его внутреннего состояния, выполняемые с участием нервной системы.
Многие наши действия происходят автоматически. Например, при слишком ярком свете мы закрываем глаза, на резкий звук поворачиваем голову, отдергиваем руку от горячего предмета - это безусловные рефлексы. Они совершаются без каких-либо предварительных условий. Безусловные рефлексы передаются по наследству, поэтому их еще называют врожденными. А условные рефлексы - это рефлексы, приобретенные в результате жизненного опыта. Например, если вы долго вставали по будильнику е один и тот же час, то спустя некоторое время будете сами просыпаться в нужный момент и без звонка.
Путь, по которому проходит нервный импульс от места своего возникновения до рабочего органа, называют рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга может быть простой или сложной. Обычно в ее состав входят чувствительные нейроны с их чувствительными окончаниями - рецепторами, вставочные нейроны и исполнительные (эффекторные) нейроны (двигательные или секреторные). Самая короткая рефлекторная дуга может состоять из двух нейронов: чувствительного и исполнительного. Сложные дуги состоят из многих нейронов.
Все наши действия происходят при участии и контроле со стороны центральной нервной системы - головного и спинного мозга. Например, ребенок, увидев знакомую игрушку, протягивает к ней руку: по исполнительным нервным путям от головного мозга пришла команда - что надо делать. Это прямые связи. Вот ребенок схватил игрушку. - тотчас по чувствительным нейронам пошли сигналы о результатах деятельности. Это обратные связи. Благодаря им головной мозг может контролировать точность выполнения команды, вносить необходимые коррективы в работу исполнительных органов.
Нервный и гуморальный способы регуляции функций нашего организма тесно взаимосвязаны: нервная система управляет работой желез внутренней секреции, а те, в свою очередь, с помощью выделяемых гормонов влияют на нервные центры. Таким образом, система эндокринных желез вместе с нервной системой осуществляют нейрогуморальную регуляцию деятельности органов.
- Работа мозга требует очень больших затрат энергии. Основным источником энергии для мозга является глюкоза, которую люди поглощают с пищей. Но глюкозу еще надо доставить с током крови от желудочно-кишечного тракта к мозгу. Вот почему через сосуды мозга протекает так много крови: 1,0-1,3 л в минуту.
- Нейроны мозга очень чувствительны к прекращению снабжения кислородом и глюкозой. Если лишить мозг притока крови, а значит, и доставки к нему веществ всего на 1 минуту, то наступает потеря сознания. Но тренировкой можно достичь многого. Например, девушки, занимающиеся синхронным плаванием, могут оставаться под водой по несколько минут.
Проверьте свои знания
- Какую роль нервная система играет в организме?
- Как устроена нервная клетка?
- Что такое синапс?
- Как передается возбуждение по нервной системе?
- Что такое рефлекс? Какие рефлексы вы знаете?
- Из каких нейронов состоит рефлекторная дуга?
- Какие органы входят в состав центральной нервной системы?
- Что иннервирует соматическая нервная система?
- Чем функция вегетативной нервной системы отличается от функции соматической нервной системы?
Подумайте
Почему в координации и регуляции деятельности организма нервная система занимает ведущее место? Сопоставьте скорость проведения нервного импульса со скоростью тока крови в аорте (0,5 м/с). Сделайте вывод о различии между нервной и гуморальной регуляцией.
Нервная система состоит из центральной и периферической частей. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом, периферическая - нервами, нервными узлами и нервными окончаниями. В основе строения нервной системы - нервная клетка (нейрон), в основе деятельности - рефлекс. Путь, по которому проходит возбуждение от места возникновения нервного импульса до рабочего органа, называют рефлекторной дугой.
Изучите § 7 учебного пособия и заполните схемы.
Функции нервной системы: обеспечивает гомеостаз, обеспечивает связь с внешней средой, согласованная работа органов и систем.
Нервная система (классификация по топографическому принципу): центральная $→$ головной мозг, спинной мозг; периферическая $→$ нервы, нервные окончания, нервные узлы.
Нервная система (анатомо-функциональная классификация): соматическая; автономная $→$ симпатическая, парасимпатическая.
2. Строение и виды нейронов. Рефлекс и рефлекторная дуга
1 . Вспомните строение нервной ткани (§ 3 учебного пособия). Рассмотрите рисунок и подпишите названия указанных частей нейрона.
2 . Рассмотрите рисунок. Подпишите названия частей синапса.
3 . Изучите материал § 8 учебного пособия о классификации ней-ронов и заполните схему.
Типы нейронов $→$ чувствительные $→$ проведение импульса в УНС $←$ Функции нейронов ;
Типы нейронов $→$ вставочные $→$ соединяют нейроны $←$ Функции нейронов ;
Типы нейронов $→$ двигательные $→$ от УНС к рабочему органу $←$ Функции нейронов .
4 . По § 8 учебного пособия изучите строение нерва. Подпишите названия его частей.
5 . Используя материал § 8 учебного пособия, дайте определения понятиям.
Нейрон — нервная клетка.
Сплине — место функционального контакта нейронов.
Медиатор — химические посредники в передаче возбуждения.
Нерв — пучки нервных волокон, снабжённые кровеносными сосудами и покрытые общей оболочкой.
6 . По материалу учебного пособия (§8) изучите строение рефлек-торной дуги. Перечислите основные структуры рефлекторной дуги, обозначенные на рисунке.
7 . Сформулируйте определения понятий.
Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды.
Рефлекторная дуга — основа рефлекса, образованная нейронами.
Нервная система
По вертикали: 2. Ответная реакция организма на раздражение (рефлекс ).
По горизонтали: 1. Пучки длинных отростков нейронов (нервы ). 2. Нейроны, передающие импульсы от органов чувств в центральную нервную систему (чувствительные ). 4. Часть нервной системы, представленная нерва-ми, нервными узлами и нервными окончаниями (периферические ). 5. Рефлексы, кото-рые формируются в течение жизни (условные ). 6. Нейроны, передающие им-пульсы от центральной нервной системы к рабочему органу (двигательные ). 7. Отросток нервной клетки (аксон ). 8. Нейроны, осуществляющие связь между чувствительными и двигательными нейронами (вставочные ).
3. Строение и функции спинного мозга
Изучите материал § 9 учебного пособия. Подпишите структуры спинного мозга, обозначенные на рисунке.
4. Строение и функции головного мозга
1 . Используя материал § 10 учебного пособия, дайте определения понятиям.
Ствол мозга — продолговатый, задний, средний, промежуточный мозг и ретикулярных форм.
Черепные нервы — нервы, которые иннервируют органы чувств, ткани, органы груди и брюшной полостей.
2 . Укажите, центры каких рефлексов располагаются в продолгова-том мозге.
3 . Рассмотрите рисунок. Подпишите названия основных отделов головного мозга.
5. Организация и значение больших полушарий головного мозга
Заполните таблицу.
Головной и спинной мозг
По вертикали: 2. Нервная система, представленная головным и спинным мозгом (центральная ).
По горизонтали: 1. Специализированные клетки, расположен-ные в органах чувств (рецепторы ). 3. Отдел головного мозга, участвующий в ко-ординации движений, поддержании позы и равновесия тела (мозжечок ). 4. Ко-решок спинномозгового нерва, состоящий из двигательных волокон (передний ). 5. Доля коры больших полушарий головного мозга (затылочная ). 6. Вещество моз-га, образованное скоплениями тел нейронов (серое ). 7. Отдел головного мозга (таламус ). 8. Складки коры больших полушарий (извилины ). 9. Зона, расположенная в затылочной доле больших полушарий (зрительная ). 10. Мозг, расположенный в полости черепа (головной ). 11. Доля коры больших полушарий, ответственная за поведение человека (лобная ). 12. Доля коры больших полушарий, в которой находится обонятельная зона (височная ).
6. Общий план строения автономной нервной системы
1 . Изучите § 12 учебного пособия и заполните таблицу.
Различия между симпатическим и парасимпатическим отделами автономной нервной системы
Особенность | Отдел автономной нервной системы | |
симпатический | парасимпатический | |
1 | 2 | 3 |
Место выхода волокон из спинного мозга | грудной поясничный сегмент | средний, продолговатый, крестцовый отдел спинного мозга |
Расположение ганглиев | по обе стороны позвоночника | вблизи и внутри инертных органов |
Длина преганглионарных и постганглионарных нервных волокон | преганглионарные короче постганглионарных | преганглионарные длиннее постганглионарных |
Медиатор | адреналин | ацетилхолин |
Условия | усиление и ускорение работы органов | замедление ритма |
Общие эффекты | активация систем организма в критических ситуациях | контроль «повседневных» функций |
2 . Сформулируйте определения понятий, запишите их в тетрадь и запомните.