§ 9. Значение, строение и функционирование нервной системы. Нервная регуляция

Определения и обозначения

Нервная система — система органов и клеток, которая воспринимает сигналы, обрабатывает их и координирует работу организма. Она помогает органам действовать согласованно и обеспечивает ответ на изменения среды. Без этой системы разные части тела не могли бы быстро обмениваться информацией. Например, организм должен распознать опасный нагрев и запустить защитное движение.

Нейрон — нервная клетка, воспринимающая, обрабатывающая и передающая нервные импульсы. Его тело содержит ядро и обеспечивает жизнедеятельность клетки, дендриты принимают сигналы, а аксон проводит импульс от тела клетки. Такое строение позволяет передавать информацию между участками нервной системы и органами. По направлению прохождения импульса можно понять, какую роль выполняет каждая часть нейрона.

Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Раздражителем может быть, например, прикосновение к горячему предмету. Рефлекторный ответ помогает организму приспособиться к изменению условий или защититься от опасности. Понятие рефлекса объясняет, как нервная система превращает полученный сигнал в действие.

Рефлекторная дуга — путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора к исполнительному органу. Рецептор воспринимает раздражение, а исполнительный орган выполняет ответ. Между ними сигнал проходит через нервные клетки и центр, обрабатывающий информацию. Это понятие нужно, чтобы проследить механизм рефлекса по отдельным звеньям.

Как это устроено

Нервная система связывает органы и системы, потому что информация о состоянии организма должна передаваться между его частями. Она получает сигналы как извне, так и изнутри тела, после чего помогает организму подобрать ответ. Если условия меняются, согласованная работа органов позволяет не только отреагировать, но и сохранить необходимые процессы. Поэтому нервная система участвует и в движениях, и в управлении внутренними органами.

Нервную систему делят на центральную и периферическую, потому что обработка информации и её передача требуют разных, связанных между собой структур. Головной и спинной мозг относятся к центральной нервной системе и участвуют в обработке сигналов. Нервы и нервные узлы составляют периферическую часть: они проводят информацию между центральной нервной системой и органами. Такое разделение помогает понять, как сигнал от рецептора может повлиять на работу удалённой мышцы или другого органа.

Нейрон принимает сигналы дендритами и телом клетки, а аксон проводит импульс от тела клетки к другим клеткам или органам. Такое направление передачи связано с тем, что отростки нейрона выполняют разные задачи: одни доставляют информацию к телу, другой уносит её дальше. Сигнал может перейти к следующей нервной клетке либо дойти до органа, который выполнит ответ. Поэтому при изучении пути импульса нельзя менять местами дендриты и аксон.

Нервная регуляция осуществляется нервными импульсами — сигналами, которые распространяются по нервным клеткам. Она позволяет быстро изменить работу определённого органа, потому что информация направляется по конкретным нервным путям. Например, двигательный сигнал может вызвать сокращение мышцы, а сигналы нервной системы могут влиять и на внутренние органы. Быстрота и адресность такой передачи помогают организму отвечать на происходящее без задержки.

При рефлексе импульс проходит по звеньям рефлекторной дуги: от рецептора через чувствительный нейрон и нервный центр к двигательному нейрону и исполнительному органу. Рецептор первым воспринимает раздражение, а чувствительный нейрон доставляет сигнал к центру. После обработки информации двигательный нейрон передаёт команду органу, например мышце. Если одно из звеньев не передаёт сигнал, нормальный ответ может нарушиться.

Отделы нервной системы и их роль

Сначала определите, к какой части нервной системы относится названная структура: к центральной или периферической. Затем сравните её роль с путём сигнала — обработка происходит в мозге, а связь с органами обеспечивают периферические структуры. Таблица также показывает, что головной и спинной мозг входят в более крупное объединение — центральную нервную систему.

Разбор задач

Задача 1. Прикоснувшись к горячему предмету, человек быстро отдёрнул руку. Назовите вид реакции и её биологическое значение.
Решение:

1. Находим раздражитель: руку коснулся горячий предмет.
2. Определяем, что произошло в ответ: человек быстро отдёрнул руку, то есть возникла ответная реакция при участии нервной системы.
3. Называем такую реакцию рефлексом и связываем её с результатом: рука быстрее удаляется от источника опасного нагрева.

Ответ: это защитный рефлекс. Он помогает уменьшить воздействие высокой температуры и снизить риск повреждения тканей.

Задача 2. Расположите звенья рефлекторной дуги в правильном порядке: исполнительный орган, рецептор, двигательный нейрон, нервный центр, чувствительный нейрон.
Решение:

1. Начинаем с рецептора, потому что именно он воспринимает раздражение.
2. Далее ставим чувствительный нейрон: он проводит сигнал от рецептора к нервному центру.
3. После обработки сигнала центром импульс направляется по двигательному нейрону к исполнительному органу.

Ответ: рецептор → чувствительный нейрон → нервный центр → двигательный нейрон → исполнительный орган. Порядок показывает путь от восприятия раздражения к ответному действию.

Задача 3. У человека повреждён чувствительный нейрон рефлекторной дуги. Объясните, как это повлияет на реакцию на раздражение.
Решение:

1. Чувствительный нейрон должен передать сигнал от рецептора к нервному центру.
2. При повреждении этого звена передача импульса нарушается, поэтому центр может не получить информацию о раздражении.
3. Если центр не получил сигнал, он не сможет нормально запустить ответ через двигательный нейрон.

Ответ: реакция может ослабнуть, нарушиться или не возникнуть. Причина в том, что импульс не проходит от рецептора к нервному центру, и дуга оказывается разомкнутой.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что нервная система только управляет движениями. Такое представление возникает потому, что движения заметны, а внутренняя работа органов не всегда видна. В действительности нервная система также принимает сигналы и координирует функции внутренних органов. Проверьте себя: можете ли вы привести пример её роли, не связанный с движением?

Ошибка — относить головной и спинной мозг к периферической нервной системе, а нервы — к центральной. Путаница возникает из-за того, что все эти структуры работают сообща. Центральную часть образуют только головной и спинной мозг, а нервы и нервные узлы относятся к периферической. Для проверки вспомните, что периферические структуры связывают мозг с органами.

Ошибка — считать, что импульс в нейроне обычно идёт от аксона к дендритам. Можно запомнить названия отростков, но перепутать направление, если не связывать их с функциями. Обычно сигнал поступает к телу клетки по дендритам и уходит от него по аксону. Проверьте себя вопросом: какой отросток принимает информацию, а какой проводит её дальше?

Ошибка — пропускать звенья рефлекторной дуги или менять их порядок. Так бывает, если запоминать перечень без понимания движения сигнала. Прослеживайте путь от рецептора через чувствительный нейрон и центр к двигательному нейрону и исполнительному органу. Если последовательность не отвечает на вопрос, как раздражение превращается в действие, значит, в ней есть пропуск или перестановка.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о том, что клетки имеют специализированное строение и выполняют разные функции: это помогает объяснить устройство нейрона. Представления об органах и системах органов показывают, почему их работа должна быть согласованной и как нервная система связывает их в единое целое. Позже эти знания пригодятся при изучении органов чувств, которые воспринимают сигналы, и поведения, в котором проявляются ответы организма. Они также помогут сравнить нервную регуляцию с эндокринной и понять, как эти способы управления взаимодействуют.

Что запомнить

• Нервная система координирует работу организма и обеспечивает его связь с окружающей средой.
• Центральная нервная система включает головной и спинной мозг.
• Периферическая нервная система включает нервы и нервные узлы.
• Нейрон — основная структурно-функциональная единица нервной системы.
• Нервная регуляция осуществляется посредством нервных импульсов.
• Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы.
• Рефлекторная дуга показывает путь импульса от рецептора к исполнительному органу.