Нервная система

Определения и обозначения

Нервная система — совокупность органов и нервных клеток, которая регулирует работу организма и обеспечивает его связь с внешней средой. Она согласует деятельность органов, поэтому дыхание, движение, пищеварение и другие процессы не мешают друг другу. Благодаря ей организм получает сведения об изменениях и выбирает подходящую реакцию.

Нейрон — нервная клетка, способная воспринимать, обрабатывать и передавать сигналы. Он состоит из тела и отростков, поэтому может принимать информацию от одних клеток и направлять её к другим. Нейрон называют структурно-функциональной единицей нервной системы, потому что именно из таких клеток складываются её проводящие и управляющие цепи.

Рефлекс — ответ организма на раздражение, который осуществляется при участии нервной системы. Например, отдёргивание руки возникает в ответ на воздействие горячего предмета и помогает избежать повреждения. Рефлекс отличается от произвольного действия тем, что его запуск связан с определённым раздражителем и прохождением сигнала по нервной цепи.

Рефлекторная дуга — путь, по которому нервный импульс проходит от рецептора к исполнительному органу. В неё входят рецептор, чувствительный и двигательный нейроны, нервный центр и исполнительный орган. Такая схема показывает, как раздражение превращается в конкретный ответ мышцы или железы.

Как это устроено

По расположению и выполняемой работе нервную систему делят на центральную и периферическую. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг: в них находятся нервные центры, где сигналы сравниваются и обрабатываются. Периферическая часть состоит из нервов, нервных узлов и нервных окончаний, поэтому она соединяет центральную систему с рецепторами, мышцами, железами и внутренними органами.

Нейрон устроен так, чтобы движение информации имело определённое направление. Дендриты принимают сигналы от рецепторов или других клеток, тело нейрона объединяет и обрабатывает поступившие сведения, а аксон передаёт возбуждение дальше. Благодаря такому разделению функций нервные клетки образуют длинные и упорядоченные цепи связи.

Нервный импульс в простом рефлексе проходит по цепи: рецептор — чувствительный нейрон — центральная нервная система — двигательный нейрон — исполнительный орган. Рецептор воспринимает раздражение и превращает его в нервный сигнал, а чувствительный нейрон доставляет сигнал в мозг или спинной мозг. После обработки ответа двигательный нейрон направляет возбуждение к мышце или железе, которые выполняют реакцию.

Соматическая нервная система управляет главным образом скелетными мышцами, поэтому участвует в движениях тела и действиях, которые человек может контролировать. Вегетативная, или автономная, система регулирует внутренние органы, сосуды и железы. Её работа в основном происходит непроизвольно, поскольку постоянное изменение сердцебиения или деятельности желудка не должно зависеть от внимания человека.

Нервная регуляция передаёт команды быстро и адресно с помощью нервных импульсов. Гуморальная регуляция действует через гормоны, которые выделяются железами во внутреннюю среду и переносятся кровью, поэтому её действие обычно развивается медленнее и сохраняется дольше. Совместная работа двух систем позволяет быстро реагировать на изменения и затем поддерживать устойчивое состояние организма.

Основные отделы нервной системы

Таблицу удобно читать сначала по строкам, сравнивая один признак у двух отделов. Если нужно восстановить путь сигнала, сначала ищите периферическое звено, затем центральное и снова периферическое. Не следует считать эти части независимыми: нормальная регуляция возможна только при их совместной работе.

Разбор задач

Задача 1. Определите, какие звенья рефлекторной дуги работают, когда человек отдёргивает руку от горячего предмета. Нужно установить не только орган, который движется, но и весь путь сигнала от кожи до мышцы. Решение удобно начинать с места возникновения раздражения.

1. Рецепторы кожи воспринимают высокую температуру и возбуждаются.
2. Чувствительный нейрон проводит импульс к спинному мозгу, где находится нервный центр реакции.
3. Двигательный нейрон передаёт команду к мышцам руки, и они сокращаются, отводя кисть от источника тепла.

Ответ: работают рецепторы кожи, чувствительный нейрон, нервный центр спинного мозга, двигательный нейрон и мышцы руки. Это рефлекторная реакция, потому что её причиной стало раздражение, а ответ прошёл по рефлекторной дуге.

Задача 2. Распределите действия: ходьба, сокращение желудка, письмо, изменение диаметра зрачка — между соматической и вегетативной нервной системой. Сначала нужно определить, какой орган участвует в каждом действии. Затем следует оценить, может ли человек управлять реакцией по своему желанию.

1. Ходьба и письмо связаны с сокращением скелетных мышц, поэтому относятся к соматической системе.
2. Сокращение желудка происходит в стенках внутреннего органа и обычно не контролируется сознательно.
3. Изменение диаметра зрачка регулируется мышцами радужки автоматически, в зависимости от освещённости.

Ответ: ходьба и письмо — примеры работы соматической системы, а сокращение желудка и изменение диаметра зрачка — вегетативной. Главное основание распределения — не название действия, а управляемый орган и характер контроля.

Задача 3. Объясните последствия повреждения участка нерва, соединяющего рецепторы кожи кисти со спинным мозгом. Этот участок относится к периферическому звену и проводит сигналы в направлении центральной нервной системы. Поэтому нужно проверить, какие реакции зависят от сохранности чувствительного пути.

1. Повреждённый участок нарушит проведение импульсов от рецепторов кисти к спинному мозгу.
2. Человек будет хуже ощущать прикосновение, боль или температуру на соответствующем участке кожи.
3. Сигнал не сможет нормально войти в рефлекторную дугу, поэтому защитная реакция может ослабнуть или исчезнуть.

Ответ: повреждение чувствительного нерва приведёт к снижению или потере чувствительности кисти и нарушению связанных с ней рефлексов. Двигательные пути могут оставаться сохранными, если повреждение не затронуло двигательные волокна.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что нервная система состоит только из головного мозга. Так происходит, если внимание сосредотачивают на главном органе управления и забывают о спинном мозге и периферических нервах. Проверка: назовите состав центральной и периферической частей отдельно.

Ошибка: путать нейрон с нервом. Нейрон — одна клетка, а нерв — пучок нервных волокон, принадлежащих множеству нейронов. Проверка: если объект можно описать как клетку с телом и отростками, речь идёт о нейроне.

Ошибка: называть любой осознанный поступок рефлексом. Рефлекс обязательно запускается раздражением и проходит через нервную цепь, тогда как произвольное действие может быть сознательно запланировано. Проверка: найдите раздражитель, рецептор и рефлекторную дугу.

Ошибка: смешивать чувствительные и двигательные нейроны. Чувствительные проводят импульсы к центральной нервной системе, а двигательные — от неё к исполнительному органу. Проверка: определите направление сигнала относительно мозга или спинного мозга.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении клетки, функциях тканей и раздражимости — способности отвечать на воздействие. Эти понятия объясняют, как нервные клетки воспринимают и передают сигналы.

Нервная система связывает тему с органами чувств, анализаторами и высшей нервной деятельностью. Через неё ощущения превращаются в восприятие, движения и поведение.

Дальше эти знания помогут изучить эндокринную регуляцию, поведение человека и профилактику заболеваний нервной системы. Сравнение нервных сигналов и гормонов показывает, как организм поддерживает внутреннее равновесие.

Что запомнить

• Нервная система регулирует работу органов и обеспечивает связь организма с окружающей средой.
• Структурно-функциональная единица нервной системы — нейрон.
• Центральная нервная система включает головной и спинной мозг.
• Периферическая нервная система включает нервы, нервные узлы и нервные окончания.
• Рефлекс — ответ организма на раздражение, осуществляемый при участии нервной системы.
• Рефлекторная дуга включает рецептор, проводящие нейроны, нервный центр и исполнительный орган.
• Соматическая система управляет главным образом скелетными мышцами, а вегетативная — внутренними органами и железами.