Нервни центрове и техните физиологични свойства. Концепцията за нервния център. Свойства на нервните центрове. Принципът на реципрочната инервация

Има водеща роля в осигуряването на целостта на тялото, както и в неговата регулация. Тези процеси се осъществяват от анатомичен и физиологичен комплекс, който включва отдели на централната нервна система (централна нервна система). Има свое име - нервен център. Свойствата, с които се характеризира: оклузия, централен релеф, трансформация на ритъма. Тези и някои други ще бъдат разгледани в тази статия.

Концепцията за нервния център и неговите свойства

По-рано идентифицирахме основната функция на нервната система - интегрираща. Възможно е поради структурите на мозъка и гръбначен мозък. Например дихателният нервен център, чиито свойства са инервацията на дихателните движения (вдишване и издишване). Намира се в четвъртата камера, в областта на ретикуларната формация (продълговатия мозък). Според изследванията на Н. А. Миславски, тя се състои от симетрично разположени части, отговорни за вдишването и издишването.

В горната зона на моста има пневмотаксичен отдел, който регулира горните части и структури на мозъка, отговорни за дихателните движения. По този начин общите свойства на нервните центрове осигуряват регулиране физиологични функцииорганизъм: сърдечно-съдова дейност, отделяне, дишане и храносмилане.

Теорията на динамичната локализация на функциите на И. П. Павлова

Според мнението на учения, доста просто рефлексни действияимат стационарни зони в кората на главния мозък, както и в гръбначния мозък. Сложни процеси, като памет, реч, мислене, са свързани с определени области на мозъка и са интегративен резултат от функциите на много от неговите области. Физиологичните свойства на нервните центрове определят формирането на основните процеси на висшата нервна дейност. В неврологията, от анатомична гледна точка, участъци от централната нервна система, състоящи се от аферентни и еферентни части на неврони, започнаха да се наричат нервни центрове. Те, според руския учен П. К. Анохин, образуват (асоциация от неврони, които изпълняват подобни функции и могат да бъдат разположени в различни части на централната нервна система).

Облъчване на възбуждане

Продължавайки да изучаваме основните свойства на нервните центрове, нека се спрем на формата на разпространение на двата основни процеса, протичащи в нервна тъкан- възбуждане и инхибиране. Нарича се облъчване. Ако силата на стимула и времето на неговото действие са големи, нервните импулси се разминават по протежение на процесите на невроцитите, както и по интеркаларните неврони. Те обединяват аферентни и еферентни невроцити, причинявайки непрекъснатостта на рефлексните дъги.

Нека разгледаме инхибирането (като свойство на нервните центрове) по-подробно. мозъкът осигурява както облъчване, така и други свойства на нервните центрове. Физиологията обяснява причините, които ограничават или предотвратяват разпространението на възбудата. Например наличието на инхибиторни синапси и невроцити. Тези структури изпълняват важни защитни функции, като по този начин намалява риска от превъзбуждане скелетни мускулиспособни да изпаднат в конвулсивно състояние.

След като разгледахме облъчването на възбуждането, е необходимо да си припомним следната характеристика на нервния импулс. Той се движи само от центростремителен към центробежен неврон (за двуневронна рефлексна дъга). Ако рефлексът е по-сложен, тогава в главния или гръбначния мозък се образуват интерневрони - интеркаларни нервни клетки. Те получават възбуждане от аферентния невроцит и след това го предават на двигателните нервни клетки. В синапсите биоелектричните импулси също са еднопосочни: те се движат от пресинаптичната мембрана на първия нервна клетка, след това в синаптичната цепнатина и от нея в постсинаптичната мембрана на друг невроцит.

Сумиране на нервните импулси

Продължаваме да изучаваме свойствата на нервните центрове. Физиологията на основните части на главния и гръбначния мозък, като най-важният и сложен раздел на медицината, изучава провеждането на възбуждане чрез набор от неврони, които изпълняват общи функции. Техните свойства – сумиране, могат да бъдат времеви или пространствени. И в двата случая се добавят (сумират) слаби нервни импулси, причинени от подпрагови стимули. Това води до обилна екскрециямолекули на ацетилхолин или друг невротрансмитер, който генерира потенциал за действие в невроцитите.

Трансформация на ритъма

Този термин се отнася до промяна в честотата на възбуждане, което преминава през комплексите от неврони на ЦНС. Сред процесите, които характеризират свойствата на нервните центрове, е трансформацията на ритъма на импулсите, която може да възникне в резултат на разпределението на възбуждането към няколко неврона, дългите процеси на които образуват контактни точки на една нервна клетка (нарастваща трансформация) . Ако в невроцита се появи един потенциал на действие, в резултат на сумирането на възбуждането на постсинаптичния потенциал, говорим за низходяща трансформация на ритъма.

Дивергенция и конвергенция на възбуждането

Те са взаимосвързани процеси, които характеризират свойствата на нервните центрове. Координацията на рефлексната активност се дължи на факта, че импулси от рецептори едновременно влизат в невроцита различни анализатори: зрителна, обонятелна и мускулно-скелетна чувствителност. В нервната клетка те се анализират и обобщават в биоелектрични потенциали. Те от своя страна се предават в други части на ретикуларната формация на мозъка. Този важен процес се нарича конвергенция.

Всеки неврон обаче не само получава импулси от други клетки, но и образува синапси със съседни невроцити. Това е феноменът на дивергенцията. И двете свойства осигуряват разпространението на възбуждането в централната нервна система. По този начин съвкупността от нервни клетки на мозъка и гръбначния мозък, които изпълняват общи функции, е нервният център, чиито свойства разглеждаме. Той регулира работата на всички органи и системи на човешкото тяло.

фонова дейност

Физиологичните свойства на нервните центрове, едно от които е спонтанното, т.е. фоновото образуване на електрически импулси от неврони, например дихателния или храносмилателния център, се обясняват със структурните характеристики на самата нервна тъкан. Той е способен на самогенериране на биоелектрични процеси на възбуждане дори при липса на адекватни стимули. Именно поради дивергенцията и конвергенцията на възбуждането, които разгледахме по-рано, невроцитите получават импулси от възбудени нервни центрове по постсинаптичните връзки на същата ретикуларна формация на мозъка.

Спонтанната активност може да бъде причинена от микродози ацетилхолин, навлизащи в невроцита от синаптичната цепнатина. Конвергенцията, дивергенцията, фоновата активност, както и други свойства на нервния център и техните характеристики директно зависят от нивото на метаболизма както в невроцитите, така и в невроглията.

Видове сумиране на възбуждане

Те са разгледани в трудовете на И. М. Сеченов, който доказва, че рефлексът може да бъде предизвикан от няколко слаби (подпрагови) стимула, които доста често действат върху нервния център. Свойствата на неговите клетки, а именно: централен релеф и оклузия, ще бъдат разгледани от нас по-нататък.

При едновременна стимулация на центростремителните процеси отговорът е по-голям от аритметичната сума на силата на стимулите, действащи върху всяко от тези влакна. Това свойство се нарича централен релеф. Ако действието на песимални стимули, независимо от тяхната сила и честота, предизвиква намаляване на отговора, това е оклузия. Това е обратното свойство на сумирането на възбуждането и води до намаляване на силата на нервните импулси. По този начин свойствата на нервните центрове - централен релеф, оклузия - зависят от структурата на синаптичния апарат, който се състои от прагова (централна) зона и подпрагова (периферна) граница.

Умора на нервната тъкан, нейната роля

Физиологията на нервните центрове, определението, видовете и свойствата, които вече сме изучавали по-рано и са присъщи на комплексите от неврони, ще бъдат непълни, ако не разгледаме такова явление като умора. Нервните центрове са принудени да провеждат непрекъснати серии от импулси през себе си, осигурявайки рефлексните свойства на централните части на нервната система. В резултат на напрегната метаболитни процеси, извършвани както в тялото на неврона, така и в глията, има натрупване на токсични метаболитни отпадъци. Влошаването на кръвоснабдяването на нервните комплекси също причинява намаляване на тяхната активност поради липса на кислород и глюкоза. Местата на невронни контакти - синапси, които бързо намаляват освобождаването на невротрансмитери в синаптичната цепнатина, също допринасят за развитието на умора на нервните центрове.

Генезис на нервните центрове

Комплекси от невроцити, разположени в и изпълняващи координираща роля в дейността на тялото, претърпяват анатомични и физиологични промени. Те се обясняват с усложняването на физиологичните и психологическите функции, които възникват по време на живота на човека. Повечето важни променизасягащи възрастовите особености на свойствата на нервните центрове, наблюдаваме при формирането на такива важни процеси, като изправено ходене, говор и мислене, които отличават Хомо сапиенс от останалите представители на класа бозайници. Например, формирането на речта се случва през първите три години от живота на детето. Като сложен конгломерат условни рефлекси, се формира въз основа на стимули, възприемани от проприорецепторите на мускулите на езика, устните, гласни струниларинкса и дихателните мускули. До края на третата година от живота на детето всички те се обединяват във функционална система, която включва част от кората, която лежи в основата на долната фронтална извивка. Наричан е центърът на Брока.

Зоната на горния темпорален гирус (центърът на Вернике) също участва във формирането. Възбуждането от нервните окончания на говорния апарат навлиза в моторните, зрителните и слуховите центрове на мозъчната кора, където се формират речевите центрове.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

Нервни центрове и техните свойства

1. Видове и функции на нервните центрове

Нервният център е колекция от неврони в различни части на централната нервна система, които осигуряват регулиране на всяка функция на тялото. Например, булбарния дихателен център.

За провеждане на възбуждане през нервните центрове са характерни следните характеристики:

1. Едностранно задържане. Той преминава от аферентния, през интеркаларния, към еферентния неврон. Това се дължи на наличието на междуневронни синапси.

2. Централно забавяне на провеждането на възбуждане. Тези. по NC, възбуждането протича много по-бавно, отколкото по протежение на нервното влакно. Това се дължи на синаптично забавяне. Тъй като най-много синапси има в централната връзка на рефлексната дъга, скоростта на провеждане там е най-ниска. Въз основа на това времето на рефлекса е времето от началото на излагането на стимула до появата на отговор. Колкото по-дълго е централното забавяне, толкова повече времерефлекс. Зависи обаче от силата на стимула. Колкото по-голямо е то, толкова по-кратко е времето на рефлекса и обратно. Това се дължи на феномена на сумиране на възбужданията в синапсите. Освен това е дефинирано функционално състояниеЦНС. Например, когато NC е уморен, продължителността на рефлексната реакция се увеличава.

3. Пространствено и времево сумиране. Времевото сумиране възниква, както при синапсите, поради факта, че колкото повече нервни импулси влизат, толкова повече невротрансмитер се освобождава в тях, толкова по-висока е амплитудата на EPSP. Поради това може да възникне рефлексна реакция на няколко последователни подпрагови стимула. Пространственото сумиране се наблюдава, когато импулси от няколко рецептора на неврони отиват към нервния център. Под действието на подпраговите стимули върху тях възникващите постсинаптични потенциали се сумират и в невронната мембрана се генерира разпространяващ се АП.

4. Трансформация на ритъма на възбуждане - промяна в честотата на нервните импулси при преминаване през нервния център. Честотата може да се повишава или намалява. Например, възходящата трансформация (увеличаване на честотата) се дължи на дисперсията и умножаването на възбуждането в невроните. Първият феномен възниква в резултат на разделянето на нервните импулси на няколко неврона, чиито аксони след това образуват синапси на един неврон (фиг.). Второ, генерирането на няколко нервни импулса по време на развитието на възбуждащ постсинаптичен потенциал върху мембраната на един неврон. Низходящата трансформация се обяснява със сумирането на няколко EPSP и появата на един AP в неврона.

5. Посттетанично потенциране, това е повишаване на рефлексната реакция в резултат на продължително възбуждане на невроните на центъра. Под въздействието на много серии от нервни импулси, преминаващи с висока честота през синапсите. голямо количество невротрансмитер се освобождава в междуневронните синапси. Това води до прогресивно увеличаване на амплитудата на възбудния постсинаптичен потенциал и продължително (няколко часа) възбуждане на невроните.

6. Последействие, това е забавянето на края на рефлексния отговор след прекратяване на дразнителя. Свързва се с циркулацията на нервните импулси през затворени вериги от неврони.

7. Тонусът на нервните центрове – състояние на постоянна повишена активност. Това се дължи на постоянното подаване на нервни импулси към NC от периферните рецептори, възбуждащия ефект върху невроните на метаболитни продукти и др. хуморални фактори. Например проявлението на тонуса на съответните центрове е тонусът на определена група мускули.

8. Автоматизация или спонтанна активност на нервните центрове. Периодично или постоянно генериране на нервни импулси от неврони, които възникват спонтанно в тях, т.е. при липса на сигнали от други неврони или рецептори. Причинява се от колебания в метаболитните процеси в невроните и действието на хуморални фактори върху тях.

9. Пластичност на нервните центрове. Това е способността им да променят функционалните свойства. В този случай центърът придобива способността да изпълнява нови функции или да възстановява стари след повреда. Пластиката на Н.Ц. се крие пластичността на синапсите и невронните мембрани, които могат да променят тяхната молекулярна структура.

10. Ниска физиологична лабилност и бърза уморяемост. Н.Ц. може да провежда само импулси с ограничена честота. Тяхната умора се обяснява с умората на синапсите и влошаването на метаболизма на невроните.

Нервните центрове имат номер общи имоти, което до голяма степен се определя от структурата и функцията на синаптичните образувания.

1. Едностранчивост на възбуждането. В рефлексната дъга, включително нервните центрове,

процесът на възбуждане се разпространява в една посока (от входа, аферентни пътища към изхода, еферентни пътища).

2. Облъчване на възбуждане. Характеристиките на структурната организация на централните неврони, огромният брой междуневронни връзки в нервните центрове значително модифицират (променят) посоката на разпространение на процеса на възбуждане в зависимост от силата на стимула и функционалното състояние на централните неврони. Значително увеличаване на силата на стимула води до разширяване на зоната, участваща в процеса на възбуждане на централните неврони - облъчване на възбуждане.

3. Сумиране на възбуждане. В работата на нервните центрове значително място заемат процесите на пространствено и времево сумиране на възбуждане, чийто основен нервен субстрат е постсинаптичната мембрана. Процесът на пространствено сумиране на аферентни възбудни потоци се улеснява от наличието на стотици и хиляди синаптични контакти върху мембраната на нервната клетка. Процесите на временно сумиране се дължат на сумирането на EPSP върху постсинаптичната мембрана.

4. Наличие на синаптично забавяне. Времето на рефлексната реакция зависи главно от два фактора: скоростта на движение на възбуждането по нервните проводници и времето, необходимо на възбуждането да се разпространи от една клетка в друга през синапса. При относително висока скорост на разпространение на импулса по нервния проводник, основното време на рефлекса пада върху синаптичното предаване на възбуждане (синаптично забавяне). В нервните клетки на висши животни и хора едно синаптично забавяне е приблизително равно на 1 ms. Ако вземем предвид, че в реалните рефлексни дъги има десетки последователни синаптични контакти, продължителността на повечето рефлексни реакции става разбираема - десетки милисекунди.

Висока умора. Продължителното повтарящо се дразнене на рецептивното поле на рефлекса води до отслабване на рефлексната реакция до пълно изчезване, което се нарича умора. Този процес е свързан с активността на синапсите - в последния настъпва изчерпване на невротрансмитера, енергийните ресурси намаляват и постсинаптичният рецептор се адаптира към медиатора.

6. Тон. Тонусът или наличието на определена фонова активност на нервния център се определя от факта, че в покой, при липса на специални външни стимули, определен брой нервни клетки са в състояние на постоянно възбуждане, генерирайки фонов импулс. потоци. Дори по време на сън определен брой фоново активни нервни клетки остават в по-високите части на мозъка, образувайки "сентилни точки" и определящи определен тонус на съответния нервен център.

7. Пластичност. Функционалността на нервния център значително променя картината на протичащите рефлексни реакции. Следователно пластичността на нервните центрове е тясно свързана с промяната в ефективността или посоката на връзките между невроните.

8. Конвергенция. Нервните центрове на по-високите части на мозъка са мощни колектори, които събират разнородна аферентна информация. Количественото съотношение на периферния рецептор и междинните централни неврони (10:1) предполага значителна конвергенция на мултимодални сензорни съобщения към едни и същи централни неврони. Това показват изследванията на централните неврони: в нервния център има значителен брой поливалентни, полисензорни нервни клетки, които реагират на мултимодални стимули (светлина, звук, механична стимулация и др.). Конвергенцията върху клетките на нервния център на различни аферентни входове предопределя важни интегративни функции за обработка на информация на централните неврони, т.е. високо нивоинтеграционни функции. Конвергенцията на нервните сигнали на нивото на еферентната връзка на рефлексната дъга определя физиологичния механизъм на принципа на "общия краен път" според C. Sherrington.

9. Интеграция в нервните центрове. Важни интегративни функции на клетките на нервните центрове са свързани с интегративни процеси на системно ниво по отношение на формирането на функционални асоциации на отделните нервни центрове за осъществяване на сложни координирани адаптивни интегрални реакции на тялото (сложни адаптивни поведенчески актове).

10. Господстващ имот. Фокус (или доминиращ център) на повишена възбудимост в централната нервна система, който временно доминира в нервните центрове, се нарича доминиращ. Според А.А. Ухтомски, доминиращият нервен фокус се характеризира с такива свойства като повишена възбудимост, постоянство и инертност на възбуждането, способност за сумиране на възбуда.

В доминиращия фокус се установява определено ниво на стационарно възбуждане, което допринася за сумирането на предишни подпрагови възбуждания и прехвърлянето към ритъма на работа, който е оптимален за тези условия, когато този фокус стане най-чувствителен. Доминиращата стойност на такъв фокус (нервен център) определя неговия депресивен ефект върху други съседни огнища на възбуждане. Доминиращият фокус на възбуждане "привлича" към себе си възбуждането на други възбудени зони (нервни центрове). Доминиращият принцип определя формирането на доминантния (активиращ) възбуден нервен център в тясно съответствие с водещите мотиви, нуждите на тялото в определен момент.

11. Цефализация на нервната система. Основната тенденция в еволюционното развитие на нервната система се проявява в движението, концентрацията на функциите за регулиране и координация на дейността на тялото в главните отдели на централната нервна система. Този процес се нарича цефализация на контролната функция на нервната система. С цялата сложност на възникващите връзки между старите, древните и еволюционно - новите нервни образувания на мозъчния ствол обща схемана взаимните влияния могат да бъдат представени по следния начин: възходящите влияния (от подлежащите "стари" нервни структури към надлежащите "нови" образувания) са предимно стимулиращи по природа, низходящи (от надлежащите "нови" нервни образувания към подлежащите "стари" нервни структури) имат потискащ инхибиторен характер. Тази схема е в съответствие с концепцията за нарастване в процеса на еволюция на ролята и значението на инхибиторните процеси при осъществяването на сложни интегративни рефлексни реакции.

2. Локализация на нервните центрове

Центровете на нервната система се делят на корови, подкорови и спинални. В мозъка се разграничават диенцефални, мезенцефални, булбарни, хипоталамични и таламични центрове. Според функциите си те разграничават вазомоторни, дихателни, центрове за зрение и слух, обоняние и др.

Има и специфични центрове, които изпълняват определени интегративни функции (центрове на говор, писане, преглъщане, кихане, дефекация и др.).

Редица центрове се характеризират със сравнително точна локализация, например дихателният център се намира в долната част на ромбовидната ямка. Вазомоторният център, центърът на слюноотделяне, центърът на блуждаещ нерви редица други.

Друга категория центрове има по-разширена многостепенна локализация. Това важи за всички центрове. психични функции, двигателни центрове, сложни центрове на сетивните органи (зрение, слух, вестибуларен апарат). Тези центрове са локализирани в различни части на централната нервна система, те са обединени чрез проекция, асоциативни и полисинаптични връзки в интегрирана система за изпълнение на една физиологична задача.

Нервните центрове се характеризират с редица физиологични характеристики, например едностранно провеждане на възбуждане, трансформация на ритъма на нервните импулси, застой доминиращ характер на възбуждане, трансформация на ритъма на нервните импулси, застой доминиращ характер на възбуждане. Трансформация на ритъма на нервните импулси, застоял доминиращ характер на възбуждане, реципрочни връзки, умора, сумиране и оклузия.

3. Свойства на нервните центрове

Морфологично и функционално определение на нервния център. Свойства на нервните центрове.

Нервният център е централната част на рефлексната дъга.

Анатомичният нервен център е колекция от нервни клетки, които изпълняват обща за тях функция и се намират в определен участък на централната нервна система.

Във функционално отношение нервният център е сложна комбинация от няколко анатомични нервни центъра, разположени в различни части на централната нервна система и предизвикващи най-сложните рефлексни действия.

А.А. Ухтомски нарича такива асоциации "съзвездия" от нервни центрове. Във FUS се комбинират различни анатомични нервни центрове, за да се получи определен благоприятен резултат.

Нервните центрове също реагират пряко на биологично активните вещества, съдържащи се в кръвта, протичаща през тях (хуморални влияния).

За да се идентифицират функциите на нервните центрове, се използват редица методи:

1. метод на електродна стимулация;

2. метод на екстирпация (отстраняване, за нарушаване на изследваната функция);

3. електрофизиологичен метод за регистриране на електрически явления в нервния център и др.

Свойствата на нервните центрове до голяма степен са свързани с изобилието от синапси и с характеристиките на провеждането на импулси през тях. Именно синаптичните контакти определят основните свойства на нервните центрове:

1 - едностранчивост на възбуждането;

2 - забавяне на проводимостта на нервните импулси;

3 - сумиране на възбуждания;

4 - асимилация и трансформация на ритъма на възбуждането;

5 - следи процеси;

6 - бърза умора.

Едностранното провеждане на възбуждане означава разпространение на импулс само в една посока - от чувствителен неврон към двигателен. Това се дължи на синапсите, където предаването на информация с помощта на невротрансмитери (медиатори) преминава от пресинаптичната мембрана през синаптичната цепнатина към постсинаптичната мембрана. Невъзможно е обратното провеждане, с което се постига насочване на информационните потоци в тялото.

Забавянето на провеждането на импулси се дължи на факта, че електрическият метод за предаване на информация в синапсите се заменя с химичен (медиаторен) метод, който е хиляди пъти по-бавен. Времето на синаптично забавяне в моторните неврони на соматичната НС е 0,3 ms. При автономната НС това забавяне е по-дълго; поне 10 ms. Много синапси по пътя на нервния импулс осигуряват пълно забавяне, когато времето на забавяне - централното време на проводимост се увеличава до стотици.

Сумирането на възбужданията е открито от I.M. Сеченов през 1863 г. в нервния център се разграничават 2 вида сумиране:

1. временен;

2. пространствен.

Времево сумиране възниква, когато поредица от импулси пристигат последователно в постсинаптичната мембрана на неврон, които отделно не предизвикват възбуждане на неврона. Сумата от тези импулси достига праговата стойност на дразнене и едва след това предизвиква появата на потенциал за действие.

Пространствено сумиране се наблюдава, когато невронът получава едновременно няколко слаби импулса, които общо достигат праговата стойност и предизвикват появата на потенциал за действие.

Механизмите на дългосрочната памет се основават на промени в структурата на протеините. В процеса на запаметяване, според биохимичната теория на паметта (H. Hiden 1969), в молекулите на РНК възникват структурни съединения, на базата на които се изграждат изменени протеини с отпечатъци от предишни стимули. Тези протеини се съдържат дълго време в невроните, както и в глиалните клетки.

Асимилацията и трансформацията на ритъма на възбуждане в нервните центрове са изследвани от A.A. Ухтомски и неговите ученици Голиков, Жуков и други, невроните са способни да се настройват към ритъма на стимулите, както при по-високи, така и при по-ниски. В резултат на тази способност нервните клетки се настройват, работейки заедно в един ритъм. То има голямо значениеза взаимодействие между различни нервни центрове и създаване на FUS за постигане на определен полезен резултат. От друга страна, невроните са в състояние да трансформират ритъма на импулсите, идващи към тях, в свой собствен ритъм.

Нервните центрове са много чувствителни към дефицит на кислород и глюкоза. Клетките на мозъчната кора умират за 5-6 минути, клетките на мозъчния ствол издържат 15-20 минути, а клетките на гръбначния мозък възстановяват функциите си дори след 30 минути. пълно спиранекръвоснабдяване.

Едностранно провеждане на възбуждането - възбуждането се предава от аферентния към еферентния неврон. Причина: клапно свойство на синапса.

Забавяне на провеждането на възбуждането: скоростта на провеждане на възбуждането в нервния център е много по-ниска от тази за останалите компоненти на рефлексната дъга. Колкото по-сложен е нервният център, толкова по-дълго нервният импулс преминава през него. Причина: синаптично забавяне. Времето на възбуждане през нервния център е централното време на рефлекса.

Сумиране на възбуждането - при действието на единичен подпрагов стимул няма отговор. Под действието на няколко подпрагови стимула има отговор. Рецептивното поле на рефлекса е областта, в която са разположени рецепторите, чието възбуждане предизвиква определен рефлексен акт.

Централен релеф - поради структурните особености на нервния център. Всяко аферентно влакно, влизащо в нервния център, инервира определен брой нервни клетки. Тези неврони са невронният пул. Във всеки нервен център има много басейни. Във всеки невронален басейн има 2 зони: централна (тук аферентното влакно над всеки неврон образува достатъчен брой синапси за възбуждане), периферна или маргинална граница (тук броят на синапсите не е достатъчен за възбуждане). Когато се стимулират, невроните на централната зона се възбуждат. Централно облекчение: при едновременна стимулация на 2 аферентни неврона отговорът може да бъде по-голям от аритметичната сума на стимулацията на всеки от тях, тъй като импулсите от тях отиват към същите неврони на периферната зона.

Оклузия - при едновременна стимулация на 2 аферентни неврона отговорът може да бъде по-малък от аритметичната сума на стимулацията на всеки от тях. Механизъм: импулсите се събират към същите неврони на централната зона. Появата на оклузия или централен релеф зависи от силата и честотата на стимулацията. Под действието на оптималния стимул (максималния стимул (като сила и честота), предизвикващ максимален отговор), се появява централен релеф. Под действието на песимален стимул (със сила и честота, предизвикващи намаляване на отговора) възниква феноменът на оклузията.

Посттетанична потентност - повишен отговор, наблюдаван след поредица от нервни импулси. Механизъм: потенциране на възбуждането в синапсите;

Рефлексно последействие - продължаване на реакцията след прекратяване на стимула:

1. краткотрайно последействие - в рамките на няколко части от секундата. Причината е следова деполяризация на невроните;

2. дълго последействие - в рамките на няколко секунди. Причина: след прекратяване на стимула, възбуждането продължава да циркулира вътре в нервния център през затворени невронни вериги.

Трансформация на възбуждането - несъответствие между отговора и честотата на приложените дразнения. На аферентния неврон се получава низходяща трансформация поради ниската лабилност на синапса. На аксоните на еферентния неврон честотата на импулса е по-голяма от честотата на приложените стимули. Причината: вътре в нервния център се образуват затворени невронни вериги, в тях циркулира възбуждане и към изхода от нервния център се подават импулси с по-висока честота.

Голяма уморяемост на нервните центрове – свързана с висока уморяемост на синапсите.

Тонът на нервния център е умерено възбуждане на невроните, което се записва дори в състояние на относителна физиологична почивка. Причини: рефлекторен произход на тонуса, хуморален произход на тонуса (действието на метаболитите), влиянието на надлежащите отдели на централната нервна система.

Високо ниво на метаболитни процеси и в резултат на това висока нужда от кислород. Колкото повече неврони са развити, толкова повече кислород се нуждаят. Невроните на гръбначния мозък ще живеят без кислород 25-30 минути, невроните на мозъчния ствол - 15-20 минути, невроните на мозъчната кора - 5-6 минути.

Следови процеси или последействие означава, че след края на стимула активно състояниенервен център продължава известно време. Продължителността на следовите процеси е различна. В гръбначния мозък - няколко секунди или минути. В подкоровите центрове на мозъка - десетки минути, часове и дори дни. В кората на главния мозък - до няколко десетилетия.

Процесите на проследяване са важни за разбирането на механизмите на паметта. Кратко последействие до 1 час е свързано с циркулацията на импулси в нервните вериги (R. Lorente de No, 1934) и осигурява краткотрайна памет. Механизмите на дългосрочната памет се основават на промени в структурата на протеините. В процеса на запаметяване, според биохимичната теория на паметта (H. Hiden, 1969), настъпват структурни промени в РНК молекулите, на базата на които се изграждат изменени протеини с отпечатъци от предишни стимули. Тези протеини се съдържат дълго време в невроните, както и в глиалните клетки на мозъка.

Умората на нервните центрове настъпва доста бързо при продължителни повтарящи се дразнения. Бързата умора на нервните центрове се обяснява с постепенното изчерпване на медиаторите в синапсите, намаляването на чувствителността на постсинаптичната мембрана към тях, нейните рецепторни протеини и намаляването на енергийните ресурси на клетките. В резултат на това рефлексните реакции започват да отслабват и след това напълно спират.

различни нервни центрове различна скоростумора. По-малко уморени са АНС центровете, които координират работата вътрешни органи. SNS центровете, които контролират доброволните скелетни мускули, са много по-уморени.

Тонусът на нервните центрове се определя от факта, че в покой част от неговите нервни клетки са във възбуда. Аферентните импулси на обратната връзка от рецепторите на изпълнителните органи постоянно отиват в нервните центрове, поддържайки техния тонус. В отговор на информация от периферията, центровете изпращат редки импулси към органите, поддържайки подходящ тон в тях. Дори по време на сън мускулите не се отпускат напълно и се контролират от съответните центрове.

Определя се влиянието на химикалите върху работата на нервните центрове химичен съставкръв и тъканна течност. Нервните центрове са много чувствителни към дефицит на кислород и глюкоза. Клетките на мозъчната кора умират за 5-6 минути, клетките на мозъчния ствол издържат 15-20 минути, а клетките на гръбначния мозък възстановяват функциите си дори 30 минути след пълното спиране на кръвоснабдяването.

Има селективни химикали. Стрихнинът възбужда нервните центрове, блокирайки работата на инхибиторните синапси. Хлороформът и етерът първо възбуждат, а след това потискат работата на нервните центрове. Апоморфинът възбужда центъра на повръщането, цититонът и лобелинът - дихателният център, а морфинът инхибира работата му. Коразолът възбужда клетките на моторния кортекс, причинявайки епилептични гърчове.

Функционалността и свойствата на нервните центрове зависят от състоянието на вътрешните механизми и влияние външни факторидействащи върху тялото. Според съвременните концепции, за пълното функциониране на централната нервна система, важен компонент на нервните центрове е наличието на структурни и функционални елементи. обратна връзка, или обратна аферентация. Последното позволява на нервните центрове да осъществяват високоадекватна координация на определени функции. Нарушаването на нервните центрове е придружено от загуба на съответните функции.

Получена е концепцията за организация и самоорганизация в структурата и функциите на нервната система най-голямо развитиев идеите за модулния (ансамбъл) дизайн на нервната система като фундаментална основа за изграждане функционални системимозък. Въпреки че най-простата структурна и функционална единица на нервната система е нервната клетка, многобройни данни от съвременната неврофизиология потвърждават факта, че сложните функционални "модели" в централните нервни образувания се определят от ефектите на координираната дейност в отделните популации (ансамбли) на нервни клетки.

възбуждане на центъра на нервната памет

Библиография

1. Анатомия на човека. Изд. Г-Н. Сапина. М.: Медицина, 2003, т. 2. - 326 с.

2. Атлас по анатомия на човека. Изд. Р.Д. Синелников. М.: Медицина, 2002. т. 3. 762 с.

3. Неврология ( урок). Мартинов Ю.С., М., 1998. - 432 с.

4. Семенов Е.В. Физиология и анатомия на човека. М., 2003. - 643 с.

6. Тайните на анатомията. Карол Донър, М.: Мир, 2004.-537 с.

7. Функционална анатомия на ЦНС. Дорофеев А.А. и др., Перм, 2004. - 532 с.

Хоствано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Сетивните органи или анализаторите са сложни невронни устройства, специализирани във възприемане, провеждане и анализ. нервна възбуда; предназначение и видове рецептори, нервни проводници, междинни центрове; връзка на афекторни и ефекторни невроцити.

книга, добавена на 01.09.2012 г

Хистологични особености на структурата на пулпиозните нервни влакна. Концепцията и физиологичните свойства на синапсите. Двустранно провеждане на възбуждане по нервното влакно. Същност и етапи на парабиозата. Химични промени в нервните влакна по време на възбуждане.

резюме, добавено на 23.06.2010 г

Характеристики на организацията на сулкуса и гируса на медиалния и долна повърхностдясно полукълбо на мозъка. Общ план на структурата на големия мозък. дейности на анализатора. Нервни центрове на извивки. Големият лимбичен лоб на Broca. Хипокампус и техните връзки.

резюме, добавено на 05/10/2014

Лекарствени вещества, които въздействат върху сетивните окончания на аферентните нерви и неврохимичното предаване на възбуждането в синапсите на вегетативната и соматичната нервна система. Компетентно използване на лекарствени вещества, естеството и механизма на тяхното действие.

урок, добавен на 20.12.2011 г

Функционирането на условния рефлексен механизъм върху два основни нервни процеса: възбуждане и инхибиране. Облъчване, концентрация и индукция на корови процеси. Взаимодействие на процесите на възбуждане и инхибиране в централната нервна система.

резюме, добавено на 15.11.2010 г

Определение на предмета на неврологията. Клинични прояви на основните симптоми и синдроми. Концепцията за цереброспиналната течност. Структурата на главния и гръбначния мозък. Сухожилни рефлекси, нормални и патологични. Понятие за неврон и рефлексна дъга.

презентация, добавена на 01/10/2013

Ролята на централната нервна система в интегративната, адаптивна дейност на организма. Невронът като структурна и функционална единица на ЦНС. Рефлекторен принцип на регулиране на функциите. Нервни центрове и техните свойства. Изследване на видовете централно инхибиране.

презентация, добавена на 30.04.2014 г

Рефлекс на мозъка. характеристики на инстинкта и динамичен стереотип. Концепцията за рефлексна дейност. Учението на Павлов: закони на излъчване и концентрация, възбуждане и инхибиране и тяхната взаимна индукция. Условен и безусловен рефлекс.

курсова работа, добавена на 11.10.2010 г

Основни свойства на неврона. Ролята на мембранните йонни канали при нейното възбуждане (генериране на потенциалния за действие неврон). Синапс, предаване на възбуждане от неврон на неврон. Електроенцефалограмата е изследване на биоелектричните процеси в мозъка. Концепцията за "ритъм".

курсова работа, добавена на 20.02.2010 г

особено значение патогенетична терапияв клиниката по нервни болести. Типично патологични процесив нервната система. Нарушаване на нервната трофика. Генератори на патологично повишено възбуждане. Механизъм на увреждане на невроните при церебрална исхемия.

ЗНАЧЕНИЕ НА ЦЕНТРАЛНАТА НЕРВНА СИСТЕМА. КОНЦЕПЦИЯТА ЗА НЕРВНИТЕ ЦЕНТРОВЕ И ТЕХНИТЕ СВОЙСТВА

Нервните центрове имат редица свойства, дължащи се на особеностите на механизма на предаване на възбуждане в синапсите.

Едностранно разпределение на възбуждането. За разлика от нервното влакно, при което възбуждането се разпространява в двете посоки от мястото на дразнене, в нервния център то се разпространява само в една посока - от центростремителния неврон към центробежния. Това свойство се дължи на структурата на синапса: медиаторът, който осъществява преноса на възбуждане, се освобождава само в пресинаптичния край.

Забавяне на предаването на възбуждане. В нервните центрове възбуждането се забавя. Това е така, защото може да има няколко неврона в един нервен център и следователно същия брой сигнали. Във всеки синапс има синаптично забавяне на възбуждането. В тази връзка общата продължителност на забавянето на предаването на възбуждане в нервния център от един синапс към друг зависи от броя на интеркаларните неврони: от голямо количествоневрони образува рефлексна дъга, толкова повече предаването на възбуждане в нервния център на този рефлекс се забавя.

Сумиране. Феноменът на сумиране в нервния център е описан за първи път от I. M. Sechenov (1863). Това явление се проявява в натрупването (добавянето) на ефектите на подпраговите стимули. Едно подпрагово дразнене не предизвиква отговорна рефлексна реакция: пресинаптичният нервен край освобождава недостатъчно количество от медиатора. Няколко подпрагови стимула се добавят към желан ефект: отделя се достатъчно количество медиатор и възниква рефлексен отговор.

Разграничаване на времевото и пространственото сумиране на възбуждане в нервния център. Времевата сумация възниква под действието на поредица от подпрагови стимули, които следват един друг доста често. Механизмът на временното сумиране е, че всяко подпрагово дразнене повишава възбудимостта на нервния център, докато следващото от тях не предизвика ответна рефлексна реакция. Например, рефлексът на кихане възниква при продължително излагане на дразнител върху рецепторите на носната лигавица.

Пространственото сумиране на възбуждане възниква при едновременно стимулиране на различни сетивни нерви, които предават възбуждане към един и същ нервен център. Пример за пространствено сумиране на възбуждането е рефлексното свиване на полусухожилния мускул с едновременна подпрагова стимулация на малко и тибиални нерви. Подпраговото дразнене само на един от тях не предизвиква контракция.

Пространственото сумиране възниква поради конвергенцията на много аферентни пътища към един неврон (интеркаларен или еферентен). Това явление се нарича конвергенция.

Трансформация на ритъма на възбуждане. Нервните центрове са в състояние да трансформират честотата и ритъма на входящите импулси. На единичен стимул, който навлиза в нервния център, последният може да отговори с поредица от импулси. Ако импулсът навлезе в нервния център с честота, надвишаваща лабилността на този център, тогава последният ще реагира с честота, съответстваща на неговите възможности, т.е. по-редки импулси.

последействие. Отговорната рефлексна реакция продължава известно време след прекратяване на стимула. Това явление се нарича рефлексно последействие. Продължителността на рефлексното последействие може да бъде многократно по-голяма от продължителността на действието на самия стимул. Има пряка връзка: колкото по-силно и по-дълго действа дразненето върху рецептора, толкова по-дълго е последействието. Причините за последващото действие са следова деполяризация и циркулация на нервните импулси - наличието на пръстеновидна връзка между невроните на този център.

Умора на нервния център. Нервното влакно е практически неуморимо. Умората възниква в нервния център на централната нервна система, поради ниската му лабилност. Такава умора се проявява в постепенно намаляване и след това прекратяване на рефлексния отговор в случай на продължително действиедразнител. Умората възниква в резултат на нарушено предаване на възбужданията в синапсите.

Ритмична дейност на нервните центрове. Има "мълчаливи" неврони, които не се възбуждат без стимулация, и такива, при които възбуждането възниква без излагане на стимул. Тези неврони създават фоновата активност на нервната система. Интерневроните имат особено висока ритмична активност. тихи" - само на надпрага. Ритмично активният неврон реагира както на стимулиращи, така и на инхибиторни влияния, докато "мълчаливият" неврон реагира само на стимулиращи.

Механизмът на фоновата активност осигурява наличието на пръстеновидна връзка между невроните, което осигурява предаването на нервни импулси от неврон към неврон. Фоновата активност на невроните повишава чувствителността на централната нервна система към стимули, разширява я функционалност, осигурява гъвкавост и пластичност. Промени във възбудимостта на централната нервна система. Централната нервна система е изключително чувствителна към различни влияния. В същото време нейната възбудимост се променя. Намалява при недостиг на кислород, при недостатъчно кръвообращение, в състояние на шок.

Процесът на инхибиране в централната нервна система и неговото значение

И. М. Сеченов има изключителна заслуга за световната наука: той откри центрове в мозъка, които потискат гръбначните рефлекси, и показа значението на тези центрове в рефлексната координация на двигателните актове.

Класическият опит на И. М. Сеченов беше следният. Мозъкът на жабата беше изрязан на нивото на зрителните туберкули. Отстранява се предната част на мозъка. След това се определя времето на флексионния рефлекс, когато лапата се дразни със сярна киселина. След това върху зрителните туберкули се поставят кристали готварска соли отново определя продължителността на флексионния рефлекс. Продължителността на рефлекса се увеличи значително и след известно време реакцията напълно изчезна.

След отстраняване на стимула (солен кристал) и промиване на раздразнената част на мозъка с физиологичен разтвор, реакцията се появява отново и продължителността на рефлекса се възстановява. От този опит следва заключението: инхибирането е активен процес, който възниква, подобно на възбуждането, при дразнене на която и да е част от централната нервна система. Значението на откритието на И. М. Сеченов се състои в това, че той установи едновременното съществуване на процесите на възбуждане и инхибиране в централната нервна система.

Инхибирането е специален нервен процес, външно проявяващ се в намаляване или пълно изчезване на реакцията. Това е специална форма на постоянна, непоколебима възбуда, която възниква в резултат на силно или продължително излагане на някакъв стимул.

Разграничете първичното и вторичното инхибиране. Първичното инхибиране се осъществява с участието на инхибиторни неврони. Пример за инхибиторни неврони са така наречените клетки на Реншоу. Вторичното инхибиране възниква без участието на инхибиторни неврони. То е следствие от силно възбуждане на нервната клетка. Възбуждането се заменя особено лесно с инхибиране в области на нервната система, които имат ниска лабилност.

Координираща роля на централната нервна система

Животът на организма - координираната работа на всички негови части и адаптирането към условията на околната среда - е възможен благодарение на централната нервна система. Той координира всички функции на тялото. Това се дължи на особеностите на неговата структура и функционални свойства. Има определени модели на координация на нервните процеси.

Принципът на общ краен път. Открит е от изключителния английски физиолог Чарлз Скот Шерингтън. Същността на този принцип е, че един двигателен неврон получава импулси от много рецептори, разположени в различни частитяло. Този процес се нарича конвергенция. Дължи се на неравен брой аференти и еференти невронни пътища: първото е около пет пъти повече от второто. От всички импулси, влизащи в неврона по различни пътища, само някои от най-значимите в момента за тялото предизвикват отговор. Конвергенцията е един от основните механизми за координиране на рефлексната дейност.

Облъчване на вълнение. Възбуждането, възникнало в един от нервните центрове под въздействието на силно и продължително дразнене, може да се разпространи през централната нервна система, вълнувайки нови области. Разпространението на възбуждането се нарича ирадиация (от латински irradiare - светя). Облъчването на възбуждането се дължи на наличието на множество връзки между отделните неврони на централната нервна система. Има селективно и генерализирано облъчване на възбуждане.

При селективно облъчване нервните импулси се движат по строго определени пътища, като в реакцията участват само необходимите органи или мускули. При генерализирано излъчване на възбуждане в дейността се включват други мускули, които нарушават движението, правят го ограничено. Феноменът на излъчване на възбуждане е в основата на образуването на условен рефлекс. Пример за генерализирано облъчване на възбуда е нарушение на координацията на движенията при спортист по време на важни състезания (състояние на „стартова треска“).

Концентрация на възбуждане. Облъчването на възбуждането се заменя с концентрацията му във фокуса на първоначалното възникване. Облъчването настъпва сравнително бързо, а концентрацията протича бавно. Индукция. Процесите на възбуждане и инхибиране в централната нервна система са в определени взаимоотношения, които се осъществяват по законите на индукцията (от лат. inductio - насочване, възбуждане). Възбуждането, възникнало в един център, "предизвиква" инхибиране в друг и обратно.

Има няколко вида индукция.

Едновременната индукция се характеризира с факта, че в същото време възбуждането възниква в един център, а инхибирането възниква в спрегнатия център (или обратно). Пример са издърпванията на щангата: възбуждането се случва в центъра на мускулите на флексора, а инхибирането се случва в центъра на мускулите на екстензора. Последователната положителна индукция се проявява в промяната на инхибирането чрез възбуждане, а последователната отрицателна индукция се проявява в промяната на възбуждането чрез инхибиране. Принцип на обратната връзка. Въздействието на работния орган върху състоянието на нервния център, който го управлява, се нарича обратна връзка.

Има положителни и отрицателни отзиви. Ако импулсите, които възникват в резултат на всяка рефлексна реакция, влизайки в нервния център, който го контролира, го засилват, това е положителна обратна връзка; ако те възпрепятстват тази реакция, това е отрицателна обратна връзка. Благодарение на наличието на обратна връзка между нервния център и управлявания от него работен орган се осигурява строга координация на съвместната им дейност и се постига най-голям ефект.

принцип на доминиране. Този принцип е формулиран от изключителния физиолог А. А. Ухтомски през 1904 г. Необичаен факт привлече вниманието му: дразненето, което обикновено предизвиква определена реакция, в някои случаи предизвиква напълно неочаквана реакция. Изследвайки тези случаи, ученият установява, че причината е взаимодействието на два възбудени нервни центъра. Възбуден от вълни, насочени към друг център, един от центровете извършва специфична реакция, която може да не отговаря на естеството на дразненето. А. А. Ухтомски нарече такъв временно доминиращ фокус на възбуждане, който определя характера на отговорите на всички външни и вътрешни дразнения, доминиращ. „Външният израз на доминантата“, пише той, „е определена работа или работна поза на тялото, подсилена в момента от различни стимули и изключваща за този моментдруги произведения и пози“.

Доминантата е ярък пример за взаимодействието на възбудителни и инхибиторни процеси в централната нервна система. Наличието на доминиращ фокус на възбуждане драматично променя обичайните координационни отношения между тези процеси. Входящите вълни на възбуждане, дори и тези, насочени към други центрове, засилват само него и предизвикват характерна за него реакция. В останалите нервни центрове в този момент настъпва инхибиране. Например, ако в момента, предхождащ акта на дефекация, двигателните нерви на животното са раздразнени, тогава вместо обичайната реакция - флексия на предния крайник - актът на дефекация ще се ускори и засили.

Доминиращият фокус на възбуждането се характеризира с пет характеристики, които определят естеството на неговата дейност:

1) повишена възбудимост;

2) персистиране на възбудата;

3) повишена способност за сумиране на възбуждане;

4) инерция, т.е. способността да се поддържа възбуда за дълго време след края на стимула;

5) способността да се предизвикват свързани задръжки.

Значението на доминиращия принцип на А. А. Ухтомски се състои в установяването на зависимостта на активността на нервните центрове и техните взаимоотношения от първоначалното състояние. Като доминиращ фокус на възбуждане, нервният център извършва специфична реакция, инхибирайки други центрове. В същото време той привлича към себе си всички вълни на възбуждане, които влизат в централната нервна система и се насочват към други нервни центрове. Доминиращият принцип играе важна роля в координиращата дейност на централната нервна система, при формирането на условни рефлекси и двигателни умения.

Пластичност на нервната система

Нервните центрове се характеризират с пластичност: в определени условияте се преустройват и придобиват нови, нехарактерни досега функции. Това се доказва със специални експерименти. На животното са прерязани хипоглосният и диафрагмалният нерв, след което спират дихателните движения на диафрагмата. След това до централния край хипоглосен нервпериферният край на диафрагмата беше зашит. След излекуване дихателните движения на диафрагмата са възстановени. От това следва, че центърът на хипоглосния нерв започва да контролира дихателни движениядиафрагма, т.е. придоби ново функционално значение.

Пластичността на нервните центрове дава възможност за пренареждане на координационните отношения в централната нервна система в широк диапазон. Това допринася за най-добрата адаптация на организма към променящите се условия на външната и вътрешната среда.

Свойства на нервните центрове

За провеждане на възбуждане през нервните центрове са характерни следните характеристики:

2. Централно забавяне на провеждането на възбуждането, т.е. през ЦНС, възбуждането протича много по-бавно, отколкото по нервните влакна. Това се дължи на синаптично забавяне. Тъй като най-много синапси има в централната връзка на рефлексната дъга, скоростта на провеждане там е най-ниска. Въз основа на това времето на рефлекса е времето от началото на излагането на стимула до появата на отговор. Колкото по-дълго е централното забавяне, толкова по-дълго е времето за рефлекс. Зависи обаче от силата на стимула. Колкото по-голямо е то, толкова по-кратко е времето на рефлекса и обратно. Това се дължи на феномена на сумиране на възбужданията в синапсите. Освен това се определя и от функционалното състояние на централната нервна система. Например, когато нервният център е уморен, продължителността на рефлексната реакция се увеличава.

3. Пространствено и времево сумиране. Времевата сумация възниква както при синапсите, поради факта, че колкото повече нервни импулси влизат, толкова повече невротрансмитер се освобождава в тях, толкова по-висока е амплитудата на възбуждащия постсинаптичен потенциал. Поради това може да възникне рефлексна реакция на няколко последователни подпрагови стимула. Пространственото сумиране се наблюдава, когато импулси от няколко рецепторни неврони отиват към нервния център. Когато подпраговите стимули действат върху тях, появяващите се постсинаптични потенциали се сумират и в невронната мембрана се генерира потенциал за действие.

4. Трансформация на ритъма на възбуждане - промяна в честотата на нервните импулси при преминаване през нервния център. Честотата може да намалее или да се увеличи. Например нарастваща трансформация - увеличаването на честотата се дължи на дисперсията и умножаването на възбуждането в невроните. Първият феномен възниква в резултат на разделянето на нервните импулси на няколко неврона, чиито аксони след това образуват синапси на един неврон. Вторият е генерирането на няколко нервни импулса по време на развитието на възбуждащ постсинаптичен потенциал върху мембраната на един неврон. Низходящата трансформация се обяснява със сумирането на няколко възбуждащи постсинаптични потенциала и появата на един потенциал на действие в неврона.

5. Посттетаничното потенциране е повишаване на рефлексната реакция в резултат на моторно възбуждане на невроните на центъра. Под въздействието на много серии от нервни импулси, преминаващи през синапсите с висока честота, голям брой невротрансмитери се освобождават в междуневронните синапси. Това води до прогресивно увеличаване на амплитудата на възбудния постсинаптичен потенциал и продължително (няколко часа) възбуждане на невроните.

6. Последействие - това е забавянето на края на рефлексния отговор след прекратяване на дразнителя. Свързва се с циркулацията на нервните импулси през затворени вериги от неврони.

7. Тонус на нервните центрове – състояние на постоянна повишена активност. Това се дължи на постоянния поток от нервни импулси от периферните рецептори към нервния център, възбуждащия ефект върху невроните на метаболитни продукти и други хуморални фактори. Например, проява на тонуса на съответните центрове е тонусът на определена група мускули.

8. Автоматизация (спонтанна дейност) на нервните центрове. Периодично или постоянно генериране на нервни импулси от неврони, които възникват спонтанно в тях, т.е. при липса на сигнали от други неврони или рецептори. Причинява се от колебания в метаболитните процеси в невроните и действието на хуморални фактори върху тях.

9. Пластичност на нервните центрове. Това е способността им да променят функционалните свойства. В този случай центърът придобива способността да изпълнява нови функции или да възстановява стари след повреда. Пластичността на нервния център се основава на пластичността на синапсите и невронните мембрани, които могат да променят своята молекулярна структура.

10. Ниска физиологична лабилност и умора. Нервните центрове могат да провеждат импулси само с ограничена честота. Тяхната умора се обяснява с умората на синапсите и влошаването на метаболизма на невроните, изчерпването на състава на медиаторите, продължителността на техния синтез.

Инхибиране в ЦНС

Феноменът на централното инхибиране е открит от И. М. Сеченов през 1862 г. Той отстрани полукълбата на мозъка на жабата и определи времето на гръбначния рефлекс до дразнене на лапата със сярна киселина. След това той приложи солен кристал върху таламуса (зрителни туберкули) и установи, че времето за рефлекс се увеличава значително. Това показва инхибирането на рефлекса. Сеченов заключава, че горните нервни центрове, когато са възбудени, инхибират основните. Инхибирането в ЦНС предотвратява развитието на възбуждане или отслабва продължаващото възбуждане. Пример за инхибиране може да бъде спирането на рефлексна реакция, на фона на действието на друг по-силен стимул.

Първоначално беше предложена унитарно-химическа теория на инхибирането. Тя се основава на принципа на Дейл: един неврон - един невротрансмитер. Според него инхибирането се осигурява от същите неврони и синапси като възбуждането. Впоследствие се доказва правилността на бинарно-химическата теория. В съответствие с последното. Инхибирането се осигурява от специални инхибиторни неврони, които са интеркаларни. Това са клетки на Renshaw на гръбначния мозък и неврони на междинния Purkinje. Инхибирането в ЦНС е необходимо за интегрирането на невроните в един нервен център.

В ЦНС се разграничават следните инхибиторни механизми:

1. Постсинаптичен. Среща се в постсинаптичната мембрана на сомата и дендритите на невроните, т.е. след предавателния синапс. В тези области специализираните инхибиторни неврони образуват аксо-дендритни или аксосоматични синапси. Тези синапси са глицинергични. В резултат на действието на глицина върху глициновите хеморецептори на постсинаптичната мембрана се отварят нейните калиеви и хлоридни канали. Калиеви и хлоридни йони навлизат в неврона и се развива инхибиторен постсинаптичен потенциал. Ролята на хлоридните йони в развитието на инхибиторния постсинаптичен потенциал е малка. В резултат на получената хиперполяризация възбудимостта на неврона намалява. Провеждането на нервните импулси през него спира. Алкалоидът стрихнин може да се свърже с глициновите рецептори на постсинаптичната мембрана и да изключи инхибиторните синапси. Това се използва за демонстриране на ролята на инхибирането. След въвеждането на стрихнин, животното развива спазми на всички мускули.

2. Пресинаптично инхибиране. В този случай инхибиторният неврон образува синапс върху аксона на неврона, който се приближава до предаващия синапс, т.е. такъв синапс е аксо-аксонален. Тези синапси се медиират от GABA. Под действието на GABA се активират хлоридните канали на постсинаптичната мембрана. Но в този случай хлоридните йони започват да напускат аксона. Това води до лека локална, но продължителна деполяризация на нейната мембрана. Значителна част от натриевите канали на мембраната е инактивирана, което блокира провеждането на нервните импулси по аксона и следователно освобождаването на невротрансмитера в предавателния синапс. Колкото по-близо е инхибиторният синапс до хълма на аксона, толкова по-силен е неговият инхибиторен ефект. Пресинаптичното инхибиране е най-ефективно при обработката на информация, тъй като провеждането на възбуждането не е блокирано в целия неврон, а само на неговия един вход. Други синапси, разположени върху неврона, продължават да функционират.

3. Песимално инхибиране. Открит от Н. Е. Введенски. Възниква при много висока честота на нервните импулси. Развива се персистираща дълготрайна деполяризация на цялата невронна мембрана и инактивиране на нейните натриеви канали. Невронът става невъзбуден.

Както инхибиторният, така и възбуждащият постсинаптичен потенциал могат да възникнат едновременно в неврона. Поради това се избират необходимите сигнали.

Учението за рефлексната дейност на централната нервна система доведе до развитието на идеи за нервния център.

Нервният център е набор от неврони, необходими за изпълнението на определен рефлекс или регулиране на определена функция.

Нервният център не трябва да се разбира като нещо тясно локализирано в една област на ЦНС. Концепцията за анатомия по отношение на нервния център на рефлекса е неприложима, тъй като в изпълнението на всеки сложен рефлексен акт винаги участва цяла констелация от неврони, разположени на различни нива на нервната система. Експериментите с дразнене или пресичане на централната нервна система показват само, че определени нервни образувания са необходими за осъществяването на един или друг рефлекс, докато други са незадължителни, въпреки че участват в нормални условияпри рефлексно действие. Пример за това е дихателният център, който в момента включва не само "дихателния център" на продълговатия мозък, но и пневмотаксичния център на моста, невроните на ретикуларната формация, кората и моторните неврони на дихателните мускули.

Нервните центрове имат редица характерни свойства, определени от свойствата на невроните, които ги изграждат, характеристиките на синаптичното предаване на нервните импулси и структурата на невронните вериги, които образуват този център.

Имотитова са следните:

1.Едностранно държанев нервните центрове може да се докаже чрез стимулиране на предните коренчета и отклоняване на потенциали от задните. В този случай осцилоскопът няма да регистрира импулси. Ако смените електродите, импулсите ще дойдат нормално.

2.Забавяне на синаптичната проводимост. Чрез рефлексната дъга провеждането на възбуждане е по-бавно, отколкото през нервното влакно. Това се определя от факта, че в един синапс преминаването на медиатора към постсинаптичната мембрана става за 0,3-0,5 msec. (така нареченото синаптично забавяне). Колкото повече синапси има в рефлексната дъга, толкова по-дълго е рефлексното време, т.е. интервалът от началото на дразненето до началото на активността. Като се вземе предвид синаптичното забавяне, провеждането на стимулация през един синапс изисква около 1,5-2 msec.

При хората времето на сухожилните рефлекси има най-кратка продължителност (равно е на 20-24 ms. рефлекс на миганетя е по-голяма от 0 50-200 ms. Времето на рефлекса се състои от:

а) време на възбуждане на рецепторите;

б) времето на провеждане на възбуждане по центростремителните нерви;

в) времето на предаване на възбуждането в центъра през синапсите;

г) времето на възбуждане по центробежните нерви;

д) времето на предаване на възбуждането на работното тяло и латентния период на неговата активност.

Времето "при" се нарича централно време на рефлекса.

За споменатите по-горе отражения това е съответно 3 ms. и 36-180 ms. Познавайки централното време на рефлекса и като се има предвид, че възбуждането преминава през един синапс за 2 ms, е възможно да се определи броят на синапсите в рефлексната дъга. Например коляното се счита за моносинаптично.

3.Сумиране на възбужданията. За първи път Сеченов показа, че в целия организъм може да се извърши рефлексен акт под действието на подпрагови стимули, ако те действат върху рецепторното поле достатъчно често. Това явление се нарича времева (последователна) сумация. Например, рефлексът на чесане при куче може да бъде предизвикан чрез прилагане на подпрагови стимули в една точка с честота 18 Hz. Сумирането на подпраговите стимули може да се получи и когато се прилагат към различни точки на кожата, но в същото време това е пространствено сумиране.

Тези явления се основават на процеса на сумиране на възбуждащи постсинаптични потенциали върху тялото и дендритите на невроните. В този случай медиаторът се натрупва в синаптичната цепнатина. В естествени условия и двата вида сумиране съществуват едновременно.

4.централен релеф. Появата на времева и особено пространствена сумация се улеснява и от особеностите на организацията на синаптичния апарат в нервните центрове. Всеки аксон, влизайки в ЦНС, се разклонява и образува синапси на голяма групаневрони ( невронен пул или невронна популация). В такава група е обичайно условно да се прави разлика между централната (прагова) зона и периферната (подпрагова) граница. Невроните, разположени в централната зона, получават от всеки рецепторен неврон достатъчен брой синаптични окончания, за да отговорят с AP разряд на входящите импулси. На невроните на подпраговата граница всеки аксон се образува само голямо числосинапси, чието възбуждане не е в състояние да възбуди неврона. Нервните центрове се състоят от голям брой невронни групи и отделните неврони могат да бъдат включени в различни невронни групи. Това се дължи на факта, че различни аферентни влакна завършват на едни и същи неврони. При съвместно стимулиране на тези аферентни влакна възбуждащите постсинаптични потенциали в невроните на подпраговата граница се сумират един с друг и достигат критична стойност. В резултат клетките на периферната граница също участват в процеса на възбуждане. В този случай силата на рефлексната реакция на общото дразнене на няколко "входа" към центъра се оказва по-голяма от аритметичната сума на отделните дразнения. Този ефект се нарича централен релеф.

5. Централна оклузия(блокиране). Обратният ефект може да се наблюдава и в дейността на нервния център, когато едновременното стимулиране на два аферентни неврона предизвиква не сумиране на възбуждане, а забавяне, намаляване на силата на дразнене. В този случай общият отговор е по-малък от аритметичната сума на отделните ефекти. Това се случва, защото отделни неврони могат да бъдат включени в централните зони на различни невронни популации. В този случай появата на възбуждащи постсинаптични потенциали върху телата на невроните не води до увеличаване на броя на едновременно възбудените клетки. Ако сумирането се проявява по-добре под действието на слаби аферентни стимули, тогава явленията на оклузия са добре изразени в случай на използване на силни аферентни стимули, всеки от които активира голям брой неврони. Тези ефекти са по-ясно видими в диаграмите в таблиците.

6.Трансформация на ритъма на възбуждане. Честотата и ритъмът на импулсите, влизащи в нервните центрове и изпратени от тях към периферията, може да не съвпадат. Това явление се нарича трансформация. В някои случаи двигателният неврон отговаря на единичен импулс, приложен към аферентно влакно, с поредица от импулси. Образно казано, в отговор на единичен изстрел нервната клетка отговаря със залп. По-често това се случва с дълъг постсинаптичен потенциал и зависи от тригерните свойства на хълма на аксона.

Друг механизъм на трансформация е свързан с ефектите от добавянето на фазите на две или повече вълни на възбуждане върху неврон - тук са възможни ефектите както на увеличаване, така и на намаляване на честотата на стимулите, излизащи от центъра.

7.Последействие. Рефлексните актове, за разлика от потенциалите на действие, завършват не едновременно с прекратяването на стимула, който ги е причинил, а след определен, понякога относително дълъг период от време. Продължителността на последействието може да бъде многократно по-голяма от продължителността на дразненето. Последействието обикновено е по-силно при силно и продължително дразнене.

Има два основни механизма, отговорни за последващото действие. Първият е свързан със сумирането на следи от деполяризация на мембраната по време на чести стимулации (посттетанична потенция), когато нервната клетка продължава да дава импулси, въпреки факта, че серията от стимулации е приключила. Вторият механизъм свързва последействието с циркулацията на нервните импулси през затворени невронни мрежи на рефлексния център.

8. Умора на нервните центрове. За разлика от нервните влакна, нервните центрове се уморяват лесно. Умората на нервния център се проявява в постепенно намаляване и в крайна сметка пълно спиране на рефлексния отговор с продължително стимулиране на аферентните нервни влакна. Ако след това се приложи дразнене на еферентното влакно, ефектът се появява отново.

Умората в нервните центрове е свързана преди всичко с нарушено предаване на възбуждането в междуневронните синапси. Такова нарушение зависи от намаляването на резервите на синтезирания медиатор, намаляването на чувствителността към медиатора на постсинаптичната мембрана и намаляването на енергийните ресурси на нервната клетка. Не всички рефлексни действия се уморяват бързо (например, проприоцептивните тонични рефлекси са малко уморени).

9.Рефлекторен тонус на нервните центрове. Поддържането му включва както аферентни импулси, идващи непрекъснато от периферните рецептори към централната нервна система, така и различни хуморални стимули (хормони, въглероден диоксид и др.)

10.Висока чувствителност към хипоксия. Доказано е, че 100 g нервна тъкан за единица време консумират 22 пъти повече кислород от 100 g. мускулна тъкан. Поради това нервните центрове са много чувствителни към неговия дефицит. Освен това, колкото по-висок е центърът, толкова повече той страда от хипоксия. За мозъчната кора са достатъчни 5-6 минути за настъпване на необратими промени без кислород, мозъчните стволови клетки издържат 15-20 минути пълно спиране на кръвообращението, а клетките на гръбначния мозък - 20-30 минути. При хипотермия, когато метаболизмът намалява, централната нервна система толерира хипоксията по-дълго.

11.Избирателна чувствителност към химикали . Това се обяснява с особеностите на метаболитните процеси и ви позволява да намерите целеви лекарства.