9. Строение и значение нервной системы

Определения и обозначения

Нервная система — совокупность органов и структур, которые объединяют головной и спинной мозг, нервы и нервные узлы. Она согласует работу органов и связывает организм с внешней средой. Благодаря ей человек чувствует изменения, принимает ответные решения и регулирует состояние тела.

Нейрон — структурная и функциональная единица нервной системы, то есть отдельная клетка, способная принимать и передавать сигналы. Он состоит из тела и отростков, по которым движется нервный импульс. Из нейронов образуются нервные пути, поэтому без них невозможны ощущения, движения и регуляция органов.

Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Например, отдёргивание руки от горячего предмета происходит не случайно, а по определённой нервной цепи. Понятие рефлекса помогает объяснить, как организм быстро отвечает на изменения среды.

Рефлекторная дуга — путь, по которому нервный импульс проходит от места раздражения к исполнительному органу. В неё входят воспринимающая сигнал структура, нервные клетки, центр обработки и рабочий орган. Знание этой последовательности позволяет понять, как возникает рефлекс.

Как это устроено

По расположению органов нервную систему делят на центральную и периферическую. Центральную образуют головной и спинной мозг: здесь принимаются, обрабатываются и сопоставляются многие сигналы. Периферическая система включает нервы и нервные узлы, поэтому она служит связующим звеном между центральными отделами и всеми частями тела. Такое разделение позволяет одновременно хранить и обрабатывать информацию в центре и быстро доставлять её к органам.

Нейрон имеет тело, короткие отростки — дендриты — и чаще всего длинный отросток — аксон. Тело поддерживает жизнедеятельность клетки и обрабатывает поступившие сигналы, дендриты принимают возбуждение от других клеток или рецепторов, а аксон проводит его дальше. Благодаря разной длине и направлению отростков нейроны соединяются в цепи, по которым импульс движется от одного участка нервной системы к другому. Поэтому строение клетки прямо связано с её передающей функцией.

Нервная система получает сведения от органов чувств и внутренних органов с помощью рецепторов — специальных чувствительных структур. Сигналы о свете, звуке, температуре, боли, растяжении или составе внутренней среды поступают в нервные центры. Там информация сравнивается с прежним опытом и текущим состоянием организма, после чего формируется ответ. Команда направляется к мышцам или железам, поэтому тело может изменить движение, сердцебиение, дыхание или работу пищеварительных органов.

Рефлекторная дуга начинается с рецептора, который воспринимает раздражение, и продолжается чувствительным нейроном. Затем импульс поступает в нервный центр, где переключается и обрабатывается, после чего по двигательному нейрону идёт к рабочему органу. Рабочим органом может быть мышца или железа, выполняющая ответ. Соматический отдел обеспечивает главным образом работу скелетных мышц и произвольные движения, а вегетативный регулирует внутренние органы, сосуды и железы без постоянного контроля сознания.

Отделы нервной системы и их функции

Таблицу удобно читать по строкам, если нужно выяснить состав и функцию одного отдела. По столбцам можно сравнить, например, какие структуры входят в центральную и периферическую системы или чем отличаются соматическая и вегетативная регуляция.

Разбор задач

Задача 1

Нужно распределить головной мозг, спинной мозг и нервы между центральной и периферической нервной системой. Названия относятся к разным уровням организации, поэтому одного признака «связь с органами» недостаточно. Сначала определим, какие структуры образуют главные нервные центры, а затем найдём проводящие пути.

1. Головной мозг помещаем в центральную нервную систему, потому что он является главным органом обработки информации.
2. Спинной мозг также относим к центральной системе, так как в нём расположены нервные центры и через него проходят важные связи мозга с телом.
3. Нервы относим к периферической системе: они проводят импульсы между центральными органами, рецепторами, мышцами и внутренними органами.

Ответ: головной и спинной мозг относятся к центральной нервной системе, а нервы — к периферической. Проверить решение можно по правилу: мозг образует центр управления, а нервы соединяют его с остальным организмом. Нервные узлы также относятся к периферическому отделу.

Задача 2

Прикосновение к горячему предмету вызывает быстрое отдёргивание руки. Требуется назвать звенья рефлекторной дуги и расположить их по порядку. Нужно проследить не движение руки, а путь нервного сигнала от места воздействия до мышцы.

1. Рецепторы кожи воспринимают высокую температуру и боль.
2. По чувствительному нейрону импульс поступает в нервный центр спинного мозга.
3. В центре сигнал обрабатывается и передаётся на двигательный нейрон.
4. По двигательному нейрону команда доходит до мышцы руки.
5. Мышца сокращается, и рука отдёргивается от горячего предмета.

Ответ: последовательность такова: рецептор, чувствительный нейрон, нервный центр, двигательный нейрон, рабочий орган — мышца. Рефлекторная дуга показывает путь импульса, а само отдёргивание руки является рефлексом. Быстрота реакции связана с тем, что ответ может замыкаться на уровне спинного мозга.

Задача 3

Нужно определить, какой отдел обеспечивает произвольное движение рукой, а какой регулирует работу сердца. Оба действия связаны с нервной системой, но управляются разными её отделами. Сравним не название органа, а характер контроля над ним.

1. Движение рукой выполняют скелетные мышцы.
2. Управление скелетными мышцами относится к соматическому отделу.
3. Сердце является внутренним органом и работает независимо от постоянного волевого контроля.
4. Его деятельность регулирует вегетативный отдел, который также влияет на сосуды, железы и другие внутренние органы.

Ответ: произвольное движение рукой обеспечивает соматический отдел, а регуляцию работы сердца — вегетативный. В отдельных ситуациях человек может сознательно задержать или изменить некоторые движения, но сердцебиение обычно не запускается волевым приказом. Главное различие связано с объектом управления и степенью зависимости от сознания.

Типичные ошибки

Ошибка: считать головной и спинной мозг частью периферической системы. Её допускают потому, что мозг связан с нервами, но связь не означает принадлежность к одному отделу. Проверка проста: головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему, а нервы и нервные узлы — периферическую.

Ошибка: называть нерв и нейрон одним и тем же. Причина — оба слова связаны с передачей импульсов, хотя нейрон является отдельной клеткой, а нерв состоит из множества нервных волокон. Чтобы проверить себя, спросите: речь идёт об одной клетке или о пучке отростков разных клеток.

Ошибка: путать рефлекс с рефлекторной дугой. Рефлекс — это ответная реакция организма, а дуга — путь, по которому проходит импульс для её осуществления. Проверить различие можно заменой слов: действие является рефлексом, а последовательность звеньев — рефлекторной дугой.

Ошибка: считать, что вегетативная система управляет только пищеварением. Её регулирующее влияние распространяется также на сердце, сосуды, дыхательные органы, железы и другие внутренние органы. Если в примере встречается внутренний орган или железа, нужно проверить возможность участия вегетативного отдела, а не ограничиваться одним пищеварением.

Связь с другими темами

Для понимания нервной системы нужны знания о строении клетки и основных частях нейрона. Также важно представлять, что органы чувств воспринимают раздражители и превращают их в сигналы для нервной системы. Эти сведения объясняют, откуда берётся информация для последующего ответа.

Тема станет основой для изучения головного и спинного мозга, органов чувств и регуляции функций организма. Понимание нервных путей поможет разобрать более сложные процессы: координацию движений, формирование ощущений и поддержание постоянства внутренней среды.

Что запомнить

• Нервная система согласует работу органов и помогает организму взаимодействовать с окружающей средой.
• Головной и спинной мозг относятся к центральной нервной системе.
• Нервы и нервные узлы относятся к периферической нервной системе.
• Нейрон передаёт нервные сигналы с помощью своих отростков.
• Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы.
• Рефлекторная дуга включает рецептор, нервные пути, нервный центр и исполнительный орган.
• Соматический отдел связан преимущественно с движениями скелетных мышц, вегетативный — с работой внутренних органов.