Nervų sistemos struktūra

Nervų sistema atlieka šias funkcijas: kontroliuoja įvairių sistemų ir aparatų, sudarančių vientisą organizmą, veiklą, koordinuoja jame vykstančius procesus, nustato organizmo ryšius su išorine aplinka. Didysis fiziologas I. P. Pavlovas rašė: „Nervų sistemos veikla, viena vertus, nukreipta į visų organizmo dalių darbo suvienijimą, integravimą, kita vertus, į organizmo ryšį su aplinka, į organizmo sistemos subalansavimą su išorinėmis sąlygomis.“

Nervai prasiskverbia pro visus organus ir audinius, sudaro daugybę šakų su receptorių (sensorinėmis) ir efektorinėmis (motorinėmis, sekrecinėmis) galūnėmis ir kartu su centrinėmis dalimis (smegenimis ir nugaros smegenimis) užtikrina visų kūno dalių sujungimą į vieną visumą. Nervų sistema reguliuoja judėjimo, virškinimo, kvėpavimo, išskyrimo, kraujotakos, imuninių (apsauginių) ir medžiagų apykaitos (metabolizmo) procesų ir kt. funkcijas.

Nervų sistemos aktyvumas, pasak I. M. Sečenovo, yra refleksinio pobūdžio.

Refleksas (iš lotynų k. reflexus – atspindėtas) yra organizmo reakcija į tam tikrą dirgiklį (išorinį arba vidinį poveikį), kuri atsiranda dalyvaujant centrinei nervų sistemai (CNS). Žmogaus kūnas, gyvendamas jį supančioje išorinėje aplinkoje, su ja sąveikauja. Aplinka veikia kūną, o kūnas, savo ruožtu, atitinkamai reaguoja į šiuos poveikius. Pačiame kūne vykstantys procesai taip pat sukelia atsaką. Taigi, nervų sistema užtikrina kūno ir aplinkos tarpusavio ryšį ir vienybę.

Nervų sistemos struktūrinis ir funkcinis vienetas yra neuronas (nervinė ląstelė, neurocitas). Neuroną sudaro kūnas ir ataugos. Ataugos, kurios perduoda nervinį impulsą į nervinės ląstelės kūną, vadinamos dendritais. Iš neurono kūno nervinis impulsas nukreipiamas į kitą nervinę ląstelę arba į darbinį audinį ataugą, vadinamą aksonu arba neuritu. Nervinė ląstelė yra dinamiškai poliarizuota, t. y. ji gali perduoti nervinį impulsą tik viena kryptimi – nuo dendrito per ląstelės kūną iki aksono (neurito).

Nervų sistemoje esantys neuronai, kontaktuodami vienas su kitu, sudaro grandines, kuriomis perduodami (judinami) nerviniai impulsai. Nervinio impulso perdavimas iš vieno neurono į kitą vyksta jų kontaktų taškuose ir yra užtikrinamas specialaus darinio tipo, vadinamo tarpneuroninėmis sinapsėmis. Skiriamos aksosomatinės sinapsės, kai vieno neurono aksono galūnės sudaro kontaktus su kito neurono kūnu, ir aksodendritinės sinapsės, kai aksonas liečiasi su kito neurono dendritais. Kontaktinio tipo ryšiai sinapsėje įvairiomis fiziologinėmis sąlygomis akivaizdžiai gali būti „sukurti“ arba „sunaikinti“, užtikrinant selektyvią reakciją į bet kokį dirginimą. Be to, neuronų grandinių kontaktinė struktūra sukuria galimybę nervinį impulsą perduoti tam tikra kryptimi. Dėl kontaktų buvimo kai kuriose sinapsėse ir jų atsijungimo kitose, impulso laidumas gali vykti tikslingai.

Neuroninėje grandinėje skirtingi neuronai atlieka skirtingas funkcijas. Šiuo atžvilgiu pagal jų morfofunkcines savybes išskiriami trys pagrindiniai neuronų tipai.

Sensoriniai, receptoriniai arba aferentiniai (atvedantys) neuronai. Šių nervinių ląstelių kūnai visada yra už smegenų ar nugaros smegenų ribų – periferinės nervų sistemos mazguose (ganglijose). Vienas iš ataugų, besitęsiančių iš nervinės ląstelės kūno, eina į periferiją į vieną ar kitą organą ir ten baigiasi vienoje ar kitoje sensorinėje galūnėje – receptoriuje. Receptoriai geba išorinio poveikio (dirginimo) energiją paversti nerviniu impulsu. Antrasis procesas nukreipiamas į centrinę nervų sistemą, nugaros smegenis arba į smegenų kamieną kaip nugaros smegenų nervų arba atitinkamų galvinių nervų užpakalinių šaknų dalį.

Priklausomai nuo jų vietos, išskiriami šie receptorių tipai:

1. eksteroreceptoriai suvokia išorinės aplinkos dirginimą. Šie receptoriai yra išoriniuose kūno dangaluose, odoje ir gleivinėse, jutimo organuose;
2. interoreceptorius daugiausia stimuliuoja kūno vidinės aplinkos cheminės sudėties ir audinių bei organų slėgio pokyčiai;
3. Proprioreceptoriai jaučia dirginimą raumenyse, sausgyslėse, raiščiuose, fascijoje ir sąnarių kapsulėse.

Analizės proceso pradžiai IP Pavlovas priskyrė priėmimą, t. y. dirginimo suvokimą ir nervinio impulso plitimo palei nervinius laidininkus į centrus pradžią.

Blokuojantis, tarpinis, asociatyvus arba laidinis neuronas. Šis neuronas perduoda sužadinimą iš aferentinio (sensorinio) neurono į eferentinius neuronus. Proceso esmė – perduoti aferentinio neurono gautą signalą eferentiniam neuronui, kad šis jį įvykdytų atsako forma. I. P. Pavlovas šį veiksmą apibrėžė kaip „nervų užsidarymo reiškinį“. Blokuojantys (tarpiniai) neuronai yra CNS viduje.

Efektorius, eferentinis (motorinis arba sekrecinis) neuronas. Šių neuronų kūnai yra centrinėje nervų sistemoje (arba periferijoje – vegetacinės nervų sistemos dalies simpatiniuose, parasimpatiniuose mazguose). Šių ląstelių aksonai (neuritai) nervinių skaidulų pavidalu tęsiasi į darbinius organus (valingus – griaučių ir nevalingus – lygius raumenis, liaukas), ląsteles ir įvairius audinius.

Po šių bendrų pastabų išsamiau panagrinėkime reflekso lanką ir reflekso aktą kaip pagrindinį nervų sistemos veiklos principą.

Reflekso lankas yra nervinių ląstelių grandinė, apimanti aferentinius (sensorinius) ir efektorinius (motorinius arba sekrecinius) neuronus, išilgai kurios nervinis impulsas juda iš savo kilmės vietos (iš receptoriaus) į darbinį organą (efektorių). Dauguma refleksų atliekami dalyvaujant reflekso lankams, kuriuos sudaro apatinių centrinės nervų sistemos dalių neuronai - nugaros smegenų ir smegenų kamieno neuronai.

Paprasčiausią reflekso lanką sudaro tik du neuronai – aferentinis ir efektorinis (eferentinis). Pirmojo neurono (receptoriaus, aferento) kūnas, kaip minėta, yra už CNS ribų. Paprastai tai pseudounipolinis (unipolinis) neuronas, kurio kūnas yra vieno iš galvinių nervų stuburo arba sensoriniame mazge. Šios ląstelės periferinė atauga eina kaip stuburo arba galvinių nervų dalis su sensorinėmis skaidulomis ir jų šakomis ir baigiasi receptoriumi, kuris suvokia išorinį (iš išorinės aplinkos) arba vidinį (organuose, audiniuose) dirginimą. Šis dirginimas nervų galūnėje virsta nerviniu impulsu, kuris pasiekia nervinės ląstelės kūną. Tada impulsas išilgai centrinės ataugos (aksono), kaip stuburo nervų dalies, nukreipiamas į nugaros smegenis arba išilgai atitinkamų galvinių nervų – į smegenis. Nugaros smegenų pilkojoje medžiagoje arba smegenų motoriniame branduolyje ši sensorinės ląstelės atauga sudaro sinapsę su antrojo neurono (eferento, efektoriaus) kūnu. Tarpneuroninėje sinapsėje, tarpininkų pagalba, vyksta nervų sužadinimo perdavimas iš sensorinio (aferentinio) neurono į motorinį (eferentinį) neuroną, kurio procesas išeina iš nugaros smegenų kaip stuburo nervų priekinių šaknų arba galvinių nervų motorinių nervų skaidulų dalis ir nukreipiamas į darbinį organą, sukeldamas raumenų susitraukimą.

Paprastai reflekso lankas nesudaromas iš dviejų neuronų, o yra daug sudėtingesnis. Tarp dviejų neuronų – receptorinio (aferentinio) ir eferentinio – yra vienas ar keli uždaromieji (tarpląsteliniai, laidieji) neuronai. Šiuo atveju sužadinimas iš receptoriaus neurono per centrinę jo ataugą perduodamas ne tiesiai į efektorinę nervų ląstelę, o į vieną ar kelis tarpląstelinius neuronus. Tarpląstelinių neuronų vaidmenį nugaros smegenyse atlieka ląstelės, esančios užpakalinių stulpelių pilkojoje medžiagoje. Kai kurios iš šių ląstelių turi aksoną (neuritą), kuris nukreiptas į nugaros smegenų priekinių ragų motorines ląsteles tame pačiame lygyje ir uždaro reflekso lanką tam tikro nugaros smegenų segmento lygyje. Kitų nugaros smegenų ląstelių aksonai gali preliminariai T formos forma dalytis į besileidžiančias ir kylančias šakas, kurios nukreiptos į gretimų, aukščiau ar žemiau esančių segmentų priekinių ragų motorines nervų ląsteles. Kiekviena kylanti arba besileidžianti šaka gali atiduoti kolaterales šių ir kitų gretimų nugaros smegenų segmentų motorinėms ląstelėms. Šiuo atžvilgiu tampa aišku, kad net ir mažiausio receptorių skaičiaus dirginimas gali būti perduodamas ne tik tam tikro nugaros smegenų segmento nervų ląstelėms, bet ir išplisti į kelių kaimyninių segmentų ląsteles. Dėl to reakcija yra ne vieno raumens ar net vienos raumenų grupės, o kelių grupių susitraukimas vienu metu. Taigi, reaguojant į dirginimą, atsiranda sudėtingas refleksinis judesys. Tai viena iš organizmo reakcijų (refleksas), reaguojant į išorinį ar vidinį dirginimą.

I. M. Sečenovas savo veikale „Smegenų refleksai“ iškėlė priežastingumo (determinizmo) idėją, pažymėdamas, kad kiekvienas reiškinys organizme turi savo priežastį, o refleksinis poveikis yra atsakas į šią priežastį. Šios idėjos buvo toliau kūrybiškai plėtojamos S. P. Botkino ir I. P. Pavlovo, kurie yra nervizmo doktrinos pradininkai, darbuose. Didelis I. P. Pavlovo nuopelnas yra tas, kad jis išplėtė reflekso doktriną į visą nervų sistemą, nuo apatinių iki aukščiausių jos skyrių, ir eksperimentiškai įrodė visų be išimties kūno gyvybinės veiklos formų refleksinį pobūdį. Pasak I. P. Pavlovo, paprasta nervų sistemos veiklos forma, kuri yra pastovi, įgimta, būdinga rūšiai ir kuriai susidaryti nereikia socialinių sąlygų, turėtų būti vadinama besąlyginiu refleksu.

Be to, egzistuoja laikini ryšiai su aplinka, įgyti individo gyvenimo metu. Gebėjimas įgyti laikinus ryšius leidžia organizmui užmegzti pačius įvairiausius ir sudėtingiausius santykius su išorine aplinka. I. P. Pavlovas šią refleksinės veiklos formą pavadino sąlyginiu refleksu (priešingai nei besąlyginis refleksas). Vieta, kurioje užsidaro sąlyginiai refleksai, yra smegenų žievė. Smegenys ir jų žievė yra aukštesniojo nervinio aktyvumo pagrindas.

P. K. Anokhinas ir jo mokykla eksperimentiškai patvirtino vadinamojo grįžtamojo ryšio tarp veikiančio organo ir nervų centrų egzistavimą – „grįžtamojo ryšio aferentacijos“. Tuo metu, kai eferentiniai impulsai iš nervų sistemos centrų pasiekia vykdomuosius organus, juose susidaro atsako reakcija (judesys arba sekrecija). Šis darbinis efektas dirgina vykdomojo organo receptorius. Šių procesų metu susidarę impulsai aferentiniais takais siunčiami atgal į nugaros smegenų arba smegenų centrus informacijos apie tam tikro organo atliekamo veiksmo atlikimą bet kuriuo momentu pavidalu. Tokiu būdu, pasitelkiant nervinius impulsus, ateinančius į veikiančius organus iš nervų centrų, ir nuolat juos koreguojant, galima tiksliai užfiksuoti komandų vykdymo teisingumą. Dvipusio signalizavimo egzistavimas uždarose žiedinėse arba žiedinėse refleksinėse „grįžtamojo ryšio aferentacijos“ nervų grandinėse leidžia nuolat, nepertraukiamai, akimirksniu koreguoti bet kokias organizmo reakcijas į bet kokius vidinės ir išorinės aplinkos sąlygų pokyčius. Be grįžtamojo ryšio mechanizmų gyvų organizmų prisitaikymas prie aplinkos neįsivaizduojamas. Taigi, senas idėjas, kad nervų sistemos veiklos pagrindas yra „atviras“ (neuždaras) reflekso lankas, pakeitė uždaros, apskritos refleksų grandinės idėja.

[ 1 ], [ 2 ]