7. Значение, строение и рефлекторная деятельность нервной системы

Определения и обозначения

Нервная система — система органов, которая воспринимает раздражения, проводит нервные импульсы, регулирует работу органов и связывает организм с внешней средой. Она помогает органам действовать согласованно и быстро отвечать на изменения.

Нейрон — структурно-функциональная единица нервной системы, способная воспринимать, перерабатывать и передавать нервные импульсы. Это понятие нужно, чтобы понять, из каких клеток построены нервные пути и центры.

Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Например, отдёргивание руки от горячего предмета защищает ткани от повреждения.

Рефлекторная дуга — путь, по которому нервный импульс проходит от рецептора к исполнительному органу. Она показывает последовательность работы всех частей, благодаря которым возникает рефлекс.

Как это устроено

Нервная система необходима потому, что органы организма не работают изолированно. Она получает сведения о состоянии тела и внешней среды, сравнивает их с потребностями организма и направляет подходящие команды. Так поддерживается постоянство внутренней среды, например температура и состав крови, а человек приспосабливается к свету, звукам, опасности и другим изменениям.

По расположению и выполняемой работе нервную систему делят на центральную и периферическую. Центральная часть состоит из головного и спинного мозга, где находятся нервные центры и происходит обработка информации. Периферическая часть включает нервы и нервные узлы: они соединяют центральную нервную систему с рецепторами, мышцами и железами, поэтому обе части действуют только совместно.

Тело нейрона содержит ядро и управляет жизнедеятельностью клетки. Короткие ветвящиеся отростки — дендриты — обычно принимают сигналы, а длинный отросток — аксон — проводит импульс от тела клетки к другой клетке или органу. Поэтому строение нейрона задаёт преимущественное направление передачи сигнала: от дендритов и тела к аксону.

Работа рефлекторной дуги начинается с рецептора — чувствительного образования, которое воспринимает раздражение. Возникший импульс идёт по чувствительному нейрону в нервный центр, где сигнал анализируется и связывается с ответом. Затем двигательный нейрон передаёт команду исполнительному органу, или эффектору, которым может быть мышца либо железа.

Простой рефлекс обеспечивается короткой цепью и небольшим числом нейронов, поэтому ответ возникает быстро. Сложный рефлекс включает несколько вставочных нейронов и нервных центров, способных распределять и уточнять команды. Благодаря таким связям организм может одновременно напрячь одни мышцы, расслабить другие и согласовать движения.

Части нервной системы и звенья рефлекторной дуги

В таблице удобно отделять части нервной системы от последовательных звеньев рефлекторной дуги. Чтобы восстановить путь реакции, двигайтесь по строкам от рецептора к исполнительному органу и проверяйте направление импульса.

Разбор задач

Распределение органов по отделам

Условие. Нужно распределить головной мозг, спинной мозг, нервы и нервные узлы между центральной и периферической нервной системой. Сначала определим, какие образования непосредственно образуют центральные нервные органы. Затем проверим, какие структуры проводят сигналы между ними и остальными органами.

1. К центральной нервной системе относим головной и спинной мозг.
2. Нервы и нервные узлы связывают мозг с рецепторами, мышцами и железами, поэтому относятся к периферической части.

Ответ. Головной и спинной мозг — центральная нервная система, нервы и нервные узлы — периферическая. Такое распределение основано не на размере органа, а на его положении и функции.

Путь импульса при отдёргивании руки

Условие. Человек касается горячего предмета и быстро отдёргивает руку. Нужно восстановить последовательность прохождения импульса от момента воздействия до сокращения мышцы.

1. Тепло и боль воспринимаются рецепторами кожи, где возникает нервный импульс.
2. Чувствительный нейрон проводит его в нервный центр спинного мозга.
3. После обработки сигнала двигательный нейрон направляет команду к мышцам руки.
4. Мышцы сокращаются, и рука отдёргивается; позднее информация может быть осознана головным мозгом.

Ответ. Последовательность такова: рецептор → чувствительный нейрон → нервный центр → двигательный нейрон → мышца. Нельзя менять местами чувствительный и двигательный пути: первый идёт к центру, второй — от центра.

Повреждение звена дуги

Условие. Нужно предсказать последствия повреждения чувствительного нейрона, нервного центра или двигательного нейрона. Для этого выясним, какую работу выполняет каждое звено и что произойдёт после разрыва связи.

1. При повреждении чувствительного нейрона сигнал от рецептора не дойдёт до центра, поэтому раздражение не будет правильно воспринято.
2. При повреждении нервного центра импульс может прийти, но анализ и формирование ответа нарушатся.
3. При повреждении двигательного нейрона центр сформирует команду, однако она не достигнет мышцы или железы.

Ответ. Во всех трёх случаях рефлекс нарушится, но причина будет различной: потеря восприятия, обработки или выполнения команды.

Типичные ошибки

Рефлекс считают самой нервной системой. Ошибка появляется из-за того, что рефлекс невозможен без нервной системы. Проверьте себя: рефлекс — это реакция, а нервная система — система органов, которая её обеспечивает.

Нервы относят к головному или спинному мозгу. Так бывает, если путают центральные органы с соединяющими их путями. Запомните проверку: мозг относится к центральной части, а нервы и узлы, связывающие её с органами, — к периферической.

Импульс направляют от мышцы к рецептору. Такая схема смешивает чувствительный и двигательный пути. Спросите себя, где возникает команда: чувствительный путь идёт к нервному центру, а двигательный — от него к эффектору.

Любой рефлекс связывают только с головным мозгом. Ошибка возникает потому, что головной мозг связан с осознанными ощущениями и действиями. Быстрые защитные реакции могут замыкаться в спинном мозге, поэтому сначала ищите центр конкретного рефлекса.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении клетки, тканях и органах человека, а также различие между раздражением и ответной реакцией. Далее эти понятия помогут изучать головной и спинной мозг, органы чувств, анализаторы и высшую нервную деятельность. Рефлекторная дуга объясняет координацию движений, защитные реакции и последствия повреждений нервной системы.

Что запомнить

• Нервная система регулирует и согласует работу органов.
• Нейрон является структурно-функциональной единицей нервной системы.
• Нервная система делится на центральную и периферическую.
• Центральная нервная система включает головной и спинной мозг.
• Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы.
• Рефлекторная дуга включает рецептор, нервные пути, нервный центр и исполнительный орган.
• Импульс идёт от рецептора к центру, а затем к эффектору.