Обща физиология на нервната система

Нервната система, заедно с ендокринната, е една от регулиращите системи в човешкия организъм. Тя контролира дейността на всички органи и системи, като съгласува тяхната активност. Благодарение на нервната регулация тъканите и органите в организма функционират като единно цяло. Този тип регулация се характеризира с бързина и прецизност. Нервната система реагира дори при малки изменения в околната среда. Това осигурява адаптацията на организма.

Общата физиология на нервната система е раздел от физиологията, който се занимава с изучаването на основните структурни единици и основата на функцията на нервната система. Тя разглежда устройството на нервната клетка; интимните механизми, посредством които нервните клетки взаимодействат помежду си; рефлексната дейност на нервната система и други.

Основни функции на нервната система

Най-общо функциите на нервната система са четири групи. Те са:

• сетивна функция – благодарение на нея човек опознава света вижда заобикалящите го предмети, усеща допир. Тази функция на нервната система стои в основата на познавателната дейност на човека.;
• двигателна функция – осъществяване на контрол върху напречнонабраздениете мускули. Тази функция осигуряване преместването на човека в пространството, както и на различните части на тялото.;
• вегетативни функции – те се осъществяват от вегетативния дял на нервната система. Те участват в регулацията на ключови физиологични процеси като работата на сърцето, белия дроб, храносмилателната и отделителната система. Вегетативният дял на нервната система е автономен.;
• висши функции – към тях се отнасят паметта, обучението, вниманието, човешката реч, съзнанието, поведението, мисленето.

Функционална морфология на нервната система

Нервната система се дели на централна и периферна. Към централната се отнасят главния и гръбначния мозък, а към периферната – гръбначномозъчните и черепномозъчните нерви и съответните ганглии.

Централната нервна система се състои от:

• гръбначен мозък – той получава сетивна информация от кожата, ставите, мускулите и сухожилията. Гръбначният мозък участва в регулацията на двигателната активност на мускулите.;
• главен мозък – той е изграден от четири големи дяла (мозъчен ствол, междинен, малък и краен мозък). Към мозъчния ствол се отнасят продълговатия мозък, моста и средния мозък. Тази част от главния мозък осъществява връзката между него и гръбначния. В мозъчния ствол се намират ядрата на черепномозъчните нерви и ретикулярната формация. Към междинния мозък се отнасят двата таламуса и хипоталамуса. Той участва в обработката на сетивната и вегетативната информация. Малкият мозък заема централно място в запазването на равновесието и в координиране на движенията. Крайният мозък е изграден от две полукълба и от подкорови ядра. В кората съществуват различни зони – зрителна слухова, двигателна, соматосетивна.

Основната функция на периферната нервна система е да осъществи връзката между централната нервна система и органите, крайниците и кожата. Периферната нервна система е съставена от всички нерви, които са разположени извън централната. Тя позволява на мозъка и на гръбначния мозък да получават и да изпращат информация до периферията на тялото, което стои в основата на отговора на промените в околната среда. Нервите, които влизат в състава на периферната нервна система, всъщност са аксоните на нервните клетки, чиито тела са разположени в централната нервна система.

Физиология на неврона

Невроните са основните структурни единици на нервната система. Всеки неврон е изграден от тяло и израстъци. Израстъците са къси и дълги. Късите се наричат дендрити, а дългият аксон. Аксон притежават тези неврони, които пренасят информацията на дълги разстояния. Мембраната на аксона е електровъзбудима. В нея се намират голямо количество потенциал-зависими йонни каналчета. При активирането им възникват акционни потенциали. Дендритите и тялото на неврона също притежават електровъзбудими мембрани. В тях преобладават лиганд-зависими йонни каналчета, при чието активиране възникват бавни постсинаптични потенциали.

Видове неврони

Съществуват три основни типа неврони:

• двигателни неврони – те предават информацията от централната нервна система към периферията. Наричат се още мотоневрони или еферентни неврони.;
• сетивни неврони – предават информацията от периферията към централната нервна система. Наричат се още аферетни неврони.;
• междинни неврони – осъществяват връзката между сетивните и двигателните.

Преработка на информацията в неврона

Поради наличието на лиганд-зависими и потенциал-зависими йонни каналчета, невроните могат да генерират два типа електрични отговори – бавни и бързи. Бавните включват рецепторни потенциали и постсинаптични потенциали, а бързите – акционни потенциали. Предаването на информация между невроните се осъществява посредством синапси. След като даден неврон получи информация, той я сумира и я преработва. Преработването се осъществява по три начина – амплитудно кодиране, честотно кодиране и трансформация на информацията. На амплитудно кодиране подлежат бавните потенциали. Честотното кодиране представлява нарастване на честотата на възникване на акционните при повишаване на интензитета на дразнителя. Трансформацията на информацията се обуславя от преминаването от амплитудно в честотно кодиране.

Аксонален транспорт

Различните участъци на нервната клетка си обменят вещества. Тази обмяна не се осъществява само с дифузия, тъй като би отнело месеци дори години за пренос на вещества от сомата до пресинаптичните окончания. Този пренос се осъществява посредством специални транспортни механизми, известни като аксонален транспорт. Веществата се транспортират и в двете посоки. При пренос от сомата към пресинаптичните разширения транспорта се означава като антерограден, а при пренос в обратна посока, тоест от периферните окончания към тялото, като ретрограден. Посредством антероградния транспорт веществата синтезирани и пакетирани в сомата на неврона се пренасят към периферията. В зависимост от скоростта на придвижване антероградния транспорт се дели на бърз и бавен. Чрез бърз антерограден транспорт се пренасят полипептидните медиатори, а чрез бавен се пренасят редица разтворими протеини, които изпълняват структурна функция – актин, тубулин, виментин, калмодулин и клатрин. Посредством ретроградния транспорт се пренасят вещества от краищата на нервните окончания към сомата на неврона. По този начин се транспортират предимно разпадни продукти и някои невротропни вируси.

Организация на невроните в нерви мрежи

Всеки неврон осъществява множество синаптични връзки с други неврони. Така се формира една нервна мрежа. Следователно невроните са организирани в нервни мрежи. Клетките, които влизат в състава им, могат да бъдат с различна динамична характеристика – с фазичен разряд, с тоничен разряд, с или без спонтанна активност. Въпреки разнообразието от синаптични връзки между невроните дадена нервна мрежа се наблюдават няколко типа взаимодействия – конвергенция, дивергенция, осцилиращи кръгове. При конвергенцията активността на няколко неврона се насочва към един единствен изходен нервон. При дивергенцията активността се насочва към няколко изходни неврона. Осцилиращите (ревертебриращи) кръгове са съставени от група неврони свързани верижно в кръг, така че последния неврон от групата образува синаптичен контакт с първия.

Глиални клетки

Централната нервна система е изградена освен от аксони и от глиални клетки (глия). Глиалните клетки изпълняват механични и метаболитни функции. Те вземат участие създаването и поддържането на среда необходима за нормалното функциониране на невроните. Глиалните клетки са три вида:

• олигодендроцити – образуват миелиновата обвивка на невроните;
• астроцити – тези клетки са два вида (фиброзни и протоплазматични). Фиброзните астроцити се намират в области, където преобладават аксоните, а протоплазматичните там където има струпвания на клетъчни тела и дендрити. Смята се, че тези клетки изпълняват хранителна (нутритивна) функция.;
• микроцити – те изграждат микроглията и изпълняват ролята на имунната система на мозъка. При мозъчни травми тези клетки се активират, мигрират на мястото на увреждането и започва да фагоцитират чужди агенти или увредени мозъчни клетки. Те отделят и голям брой цитокини и растежни фактори.

Рефлексна дейност на нервната система

В нервната система преобладава рефлексната дейност. Рефлексът е отговор на организма на настъпилите промени във външната или вътрешната среда. Най-типичният пример за рeфлексната дейност е рефлексът на отдръпването. Докосването на горещ предмет води до рефлекторно отдръпване на ръката. В основата на рефлекса стои рефлексната дъга. Тя е изградена от няколко части – рецептори, сетивен (аферентен) неврон, междинни неврони, двигателен (еферентен) неврон, изпълнителен орган (ефектор).