Нервная система человека

Нервная система состоит из спинного и головного мозга, органов чувств, и всех нервных клеток, которые соединяют эти органы с остальной частью тела. Все вместе эти органы несут ответственность за контроль тела и связь между его частями. Головной и спинной мозг образуют центр управления, известный как центральная нервная система (ЦНС), где оценивается информация и принимаются решения. Чувствительные нервы и органы чувств периферической нервной системы (ПНС) следят за … [Читайте ниже]
Системы организма
[Начало сверху] … условиями внутри и снаружи тела и отправляют эту информацию в ЦНС. Эфферентные нервы в ПНС несут сигналы от центра управления к мышцам, железам и органам, чтобы регулировать их функции.

Нервная ткань

Большинство тканей нервной системы состоят из двух классов клеток: нейронов и нейроглии. Нейроны, также известные как нервные клетки, связываются в организме за счет передачи электрохимических сигналов. Нейроны довольно сильно отличаются от других клеток в организме из — за многих сложных клеточных процессов, которые происходят в их центральной части тела. Тело клетки является приблизительно круглой частью нейрона, который содержит ядро, митохондрии и большинство клеточных органелл. Малые древовидные структуры, называемые дендриты простираются от тела клетки для приёма раздражения из окружающей среды, их называют рецепторами.Передающие нервные клетки называются аксонами, они отходят от тела клетки, чтобы посылать сигналы вперед к другим нейронам или эффекторным клеткам в организме. Есть 3 основных класса нейронов: афферентные нейроны, эфферентные нейроны и интернейроны.
Афферентные нейроны. Также известны как сенсорные нейроны, они передают афферентные сенсорные сигналы в центральную нервную систему от рецепторов в организме. Эфферентные нейроны. Также известные как двигательные нейроны, эфферентные нейроны передают сигналы от центральной нервной системы к эффекторам в организме, таким как мышцы и железы. Интернейроны. Интернейроны образуют сложные сети в центральной нервной системе, чтобы интегрировать информацию, полученную от афферентных нейронов и направлять функцию организма через эфферентные нейроны. Нейроглия. Нейроглия, также известна как глиальные клетки, действует как «посредник» клеток нервной системы. Каждый нейрон в организме окружена где — то от 6 до 60 нейроглиями, которые защищают, питают и изолируют нейрон. Поскольку нейроны чрезвычайно специализированные клетки, которые необходимы для функционирования организма и почти никогда не размножаются, нейроглии имеют жизненно важное значение для поддержания функциональной нервной системы.

Головной мозг

Мозг — мягкий, морщинистый орган, который весит около 1,2 кг., находится внутри полости черепа, где кости черепа окружают и защищают его. Приблизительно 100 миллиардов нейронов головного мозга образуют главный центр управления тела. Мозг и спинной мозг вместе образуют центральную нервную систему (ЦНС), где обрабатывается информация и формируются ответы. Мозг — место высших психических функций, таких, как сознание, память, планирование и добровольные действия, а также он контролирует низшие функции организма, такие как поддержание дыхания, частота сердечных сокращений, артериальное давление и пищеварение. Спинной мозг
Он является длинной, тонкой массой сгруппированных нейронов, которые несут в себе информацию, расположен он в полости позвоночника. Начинающийся в продолговатом мозге на его верхнем конце и продолжающийся книзу в поясничной области позвоночника. В поясничной области, спинной мозг разделяется на пучок отдельных нервов, который называется конским хвостом (из — за его сходства с хвостом лошади), который продолжается книзу до крестца и копчика. Белое вещество спинного мозга выступает в качестве основного канала — проводника нервных сигналов к телу из мозга. Серое вещество спинного мозга интегрирует рефлексы на раздражители.

Нервы

Нервы — пучки аксонов периферической нервной системы (ПНС), которые выступают в качестве информационных каналов для передачи сигналов между мозгом головным и спинным, а также остальной частью тела. Каждый аксон, завернутый в оболочку соединительной ткани называется эндоневрит. Отдельные аксоны, сгруппированные в группы аксонов, так называемые пучки, обернуты в оболочку из соединительной ткани и называются — периневрий. И, наконец, многие пучки упаковываются вместе в другой слой соединительной ткани, называемый эпиневрий, чтобы сформировать весь нерв. Оберточный покров нервов соединительной тканью, помогает защитить аксоны и увеличить скорость их передачи в пределах тела.

Афферентные, эфферентные и смешанные нервы.
Некоторые из нервов в организме специализированы для переноса информации только в одном направлении, похожие на улицу с односторонним движением. Нервы, которые несут информацию от сенсорных рецепторов только в центральную нервную систему, называются афферентными нейронами. Другие нейроны, известные как эфферентные, несут сигналы только от центральной нервной системы к эффекторам, таким как мышцы и железы. Наконец, некоторые нервы — смешанного типа, которые содержат как афферентные, так и эфферентные аксоны. Смешанные функции нервов, как 2 улицы с односторонним движением, где афферентные аксоны выступают в качестве полосы к центральной нервной системе, а эфферентные аксоны выступают в качестве полосы в сторону от центральной нервной системы. Черепно — мозговые нервы.
Простираются от нижней стороны мозга 12 пар черепных нервов. Каждая пара черепных нервов определяется римской цифрой от 1 до 12, на основании его расположения вдоль передне — задней оси головного мозга. Каждый нерв также имеет описательное имя (например, обонятельный, зрительный и т. д.), который идентифицирует его функцию или местоположение. Черепно — мозговые нервы обеспечивают прямое подключение к мозгу для специальных органов чувств, мышц головы, шеи и плеч, сердца и желудочно — кишечного тракта. Спинномозговые нервы.
С левой и правой стороны спинного мозга расположены 31 пара спинномозговых нервов. Спинномозговые нервы — смешанные нервы, которые несут как сенсорные, так и моторные сигналы между спинным мозгом и конкретными областями тела. 31 пары нервов спинного мозга разделены на 5 групп, названных в честь 5 — ти областей позвоночного столба. Таким образом, есть 8 пар шейных нервов, 12 пар грудных нервов, 5 пар поясничных нервов, 5 пар крестцовых нервов и 1 пара копчиковых нервов. Отдельный спинномозговой нерв выходит из спинного мозга через межпозвонковые отверстия между парой позвонков или между С1 позвонком и затылочной кости черепа.

Мозговая оболочка

Мозговая оболочка является защитным покрытием центральной нервной системы (ЦНС). Она состоят из трех слоёв: твердой мозговой оболочки, паутинной мозговой оболочки и мягкой мозговой оболочки.

Твердая оболочка.
Это самый толстый, жесткий и самый поверхностный слой оболочки. Изготовлен из плотной нерегулярной соединительной ткани, содержит много жестких коллагеновые волокон и кровеносных сосудов. Твердая мозговая оболочка защищает центральную нервную систему от внешних повреждений, содержит спинномозговую жидкость, которая окружает центральную нервную систему и обеспечивает кровью нервную ткань центральной нервной системы. Паутинная материя.
Намного тоньше, чем твердая мозговая оболочка. Она выстилает внутри твердую мозговую оболочку и содержит много тонких волокон, которые соединяют её с основной мягкой мозговой оболочкой. Эти волокна пересекают пространство заполненное жидкостью под названием субарахноидальное пространство между паутинной оболочки и мягкой мозговой оболочки. Пиа материя.
Мягкая мозговая оболочка, представляет собой тонкий и очень тонкий слой ткани, которая лежит на внешней стороне головного и спинного мозга. Содержит много кровеносных сосудов, которые питают нервную ткань ЦНС. Мягкая мозговая оболочка проникает в долины борозд и фиссур мозга, поскольку она охватывает всю поверхность центральной нервной системы. Спинномозговая жидкость
Пространство, окружающее органы центральной нервной системы заполнено прозрачной жидкостью, известной как цереброспинальная жидкость (ЦСЖ). Она образуется из плазмы крови с помощью специальных структур, называемых сосудистое сплетение. Хориоидное сплетение содержат много капилляров выстланых эпителиальной тканью, которая фильтрует плазму крови и позволяет фильтрованной жидкости войти в пространство вокруг мозга. Вновь созданный ЦСЖ течет через внутреннюю часть головного мозга в полых пространствах, называемых желудочками и через небольшую полость в середине спинного мозга называемую центральным каналом. Она, также протекает через субарахноидальное пространство вокруг внешней стороны головного мозга и спинного мозга. ЦСЖ постоянно вырабатывается в сосудистом сплетении и реабсорбируется в кровь в структурах, называемых паутинными ворсинками. Спинномозговая жидкость обеспечивает несколько жизненно важных функций центральной нервной системы:
Она поглощает удары между мозгом и черепом, а также между спинным мозгом и позвонками. Это поглощение воздействий защищает центральную нервную систему от ударов или резких изменений скорости, например, во время автомобильной аварии.

СМЖ уменьшает массу головного и спинного мозга за счёт плавучести. Мозг является очень большим, но мягким органом, который требует большого объема крови, чтобы эффективно функционировать. Уменьшенный вес в спинномозговой жидкости позволяет кровеносным сосудам мозга оставаться открытым и помогает защитить нервную ткань от участи быть раздавленной под действием собственного веса. Она также помогает поддерживать химический гомеостаз в центральной нервной системе. Так как содержит ионы, питательные вещества, кислород и альбумины, которые поддерживают химическое и осмотическое равновесие нервной ткани. СМЖ также удаляет отходы, которые формируются в качестве побочных продуктов клеточного метаболизма внутри нервной ткани.

Органы чувств

Все органы чувств являются компонентами нервной системы. Известны особые органы чувств, вкуса, запаха, слуха и равновесия, обнаружены специализированные органы, такие как глаза, вкусовые рецепторы и обонятельный эпителий. Чувствительные рецепторы общих органов чувств, как прикосновение, температура и боли встречаются на протяжении большей части тела. Все чувствительные рецепторы тела соединены с афферентными нейронами, которые несут свою сенсорную информацию в ЦНС, подлежащую обработке и интегрированию.

Функции нервной системы

Она имеет три главные функции: сенсорную, соединительную (проводящую) и двигательную. Сенсорная.
Сенсорная функция нервной системы включает в себя сбор информации от сенсорных рецепторов, которые контролируют внутренние и внешние условия организма. Затем эти сигналы передаются в центральную нервную систему (ЦНС) для дальнейшей обработки афферентными нейронами (и нервовами). Интеграция.
Интеграцией является обработка множества сенсорных сигналов, которые передаются в центральную нервную систему в любой момент времени. Эти сигналы обрабатываются, сравниваются, используются для принятия решений, отбрасываются или сохраняются в памяти, как это будет сочтено целесообразным. Интеграция происходит в сером веществе головного и спинного мозга и осуществляется интернейронами. Многие интернейроны работают вместе, чтобы сформировать сложные сети, которые обеспечивают эту вычислительную мощность.

Моторная функция. После того, как сети интернейронов в ЦНС оценивают сенсорную информацию и принимают решение о действии, они стимулируют эфферентные нейроны. Эфферентные нейроны (также называемые двигательные нейроны) несут сигналы от серого вещества ЦНС через нервы периферической нервной системы к эффекторным клеткам. Эффектор может быть гладкой сердечной или скелетной мышечной тканью или железистой тканью. Эффектор затем выделяет гормон или перемещает часть тела, чтобы отреагировать на стимул.

Отделы нервной системы

ЦНС — центральная
Спинной мозг и головной вместе образуют центральную нервную систему или ЦНС. ЦНС действует как центр управления тела, предоставляя свои системы обработки данных, памяти и регулирования. Центральная нервная система принимает участие во всех сознательных и подсознательных сборах сенсорной информации от сенсорных рецепторов организма, чтобы остаться в курсе внутренних и внешних условий организма. С помощью этой сенсорной информации, она принимает решения о том, какие сознательные и подсознательные действия принять для поддержания гомеостаза организма и обеспечить его выживание. ЦНС также отвечает за высшие функции нервной системы, такие как язык, творчество, выражение, эмоции и личность. Мозг является местом сознания и определяет, кто мы как люди. Периферическая нервная система
Она же (ПНС), включает в себя все части нервной системы за пределами головного и спинного мозга. Эти части включают в себя все черепные и спинномозговые нервы, ганглии и сенсорные рецепторы. Соматическая нервная система
СНС является подразделением ПНС, которое включает в себя все свободные эфферентные нейроны. СНС является единственной сознательно контролируемой частью ПНС и отвечает за стимулирование скелетных мышц в организме. Вегетативная нервная система
ВНС является подразделением ПНС, которое включает в себя все непроизвольные эфферентные нейроны. Она контролирует подсознательные эффекторы, такие как висцеральной мышечной ткани, сердечной мышечной ткани и железистой ткани. Есть 2 отдела вегетативной нервной системы в организме: симпатический и парасимпатический отделы.

Симпатический.
Симпатический отдел формирует ответ организма «борьбы или бегства» на стресс, опасность, волнение, физические упражнения, эмоции и смущения. Симпатический отдел увеличивает дыхание и частоту сердечных сокращений, высвобождает адреналин и другие гормоны стресса и уменьшает пищеварение, чтобы справиться с этими ситуациями. Парасимпатический.
Парасимпатический отдел формирует ответ для отдыха, когда тело расслаблено или отдыхает. Парасимпатический отдел работает над тем, чтобы отменить работу симпатического отдела после стрессовой ситуации. Среди других функций парасимпатического отдела — уменьшение дыхания и частоты сердечных сокращений, повышения пищеварения и разрешение ликвидации отходов. Энтеральная нервная система
ЭНС является подразделением ВНС, которое отвечает за регулирование пищеварения и функций органов пищеварения. ЭНС принимает сигналы от центральной нервной системы через симпатический и парасимпатический отделы ВНС — системы, чтобы помочь регулировать свои функции. Тем не менее, в основном ЭНС работает независимо от центральной нервной системы и продолжает функционировать без какого — либо внешнего воздействия. По этой причине ЭНС часто называют «второй мозг.» ЭНС является огромной системой, почти так же существует много нейронов в ЭНС, как и в спинном мозге.

Потенциалы действия

Нейроны функционируют через генерацию и распространение электрохимических сигналов, известных как потенциалы действия (АР). Точка доступа создается за счет движения ионов натрия и калия через мембрану нейронов. Потенциал покоя.
В состоянии покоя нейроны поддерживают концентрацию ионов натрия вне зависимости от концентрации ионов калия внутри клетки. Эта концентрация поддерживается натриево-калиевым насосом клеточной мембраны, который нагнетает 3 иона натрия из клетки на каждые 2 иона калия, поступающим в камеру. Результаты концентрации ионов в остаточном электрическом потенциале — 70 мВ (мВ), это означает, что внутри клетки имеется отрицательный заряд по сравнению с окружающей средой. Пороговый потенциал.
Если сигнал позволяет накоплению достаточного количества положительных ионов, чтобы войти в область клетки и заставить его достигнуть — 55 мВ, то область ячейки позволит ионам натрия диффундировать в клетку. — 55 МВ пороговый потенциал для нейронов, так как это является «спусковым крючком» напряжения, которое они должны достичь, чтобы пересечь порог в формировании потенциала действия.

Деполяризация.
Натрий несет положительный заряд, который заставляет клетку деполяризовываьтся по сравнению с её нормальным отрицательным зарядом. Напряжение для деполяризации всех нейронов +30 мВ. Деполяризация клетки является точкой доступа, которая передается по нейрону в качестве сигнала нерва. Положительные ионы распространяются в соседние регионы клетки, инициируя новую точку доступа в тех регионах, в которых они достигают -55 мВ. Импульс продолжает распространяться вниз по клеточной мембране нейрона, пока он не достигнет конца аксона. Реполяризация.
После того, как напряжение деполяризации +30 мВ достигается, потенциалозависимыме ионны калиевых каналов становятся открытыми, что позволяет положительным ионам калия диффундируовать из клетки. Потеря калия наряду с накачкой ионов натрия обратно из камеры через натриево-калиевый насос восстанавливает клетку потенциала покоя -55 мВ. В этот момент нейрон готов начать новый потенциал действия.

Синапс

Синапс является узлом между нейроном и другой ячейкой. Синапсы, могут образовываться между 2 нейронами или между нейроном и эффекторной клеткой. Есть два типа синапсов, найденных в организме: химические синапсы и электрические синапсы. Химические синапсы.
В конце нейрона находится область, известная как аксон. Аксон отделяется от следующей ячейки небольшим зазором, известным как синаптическая щель. Когда сигнал достигает аксона, он открывает потенциалзависимые каналы ионов кальция. Ионы кальция вызывают везикулы, содержащие химические вещества, известные как нейротрансмиттеры, чтобы освободить их содержимое путем экзоцитоза в синаптическую щель. Молекулы НТ пересекают синаптическую щель и связываются с молекулами рецептора на клетке, образуя синапсы с нейроном. Эти молекулы рецепторов, открывают ионные каналы, которые могут либо стимулировать клеточный рецептор, чтобы сформировать новый потенциал действия или могут ингибировать клетки от формирования потенциала действия при стимуляции другим нейроном. Электрические синапсы.
Электрические синапсы образуются, когда 2 нейрона соединены небольшими отверстиями, называемыми щелевыми соединениями. Зазор в соединении позволяет электрическому току перейти от одного нейрона к другому, так что сигнал с одной камеры передается непосредственно на другую клетку через синапс. Миелинизация
Аксоны многих нейронов покрыты покрытием, известным как миелин, чтобы увеличить скорость проводимости нерва по всему телу. Миелин образуется 2 — х типов у глиальных клеток: шванновских клеток в ПНС и олигодендроцитов в центральной нервной системе. В обоих случаях, глиальные клетки завернуты в их плазматическую мембрану вокруг аксона много раз, чтобы сформировать толстое покрытие липидов. Развитие этих миелиновых оболочек известно как миелинизация.

Миелинизация ускоряет движение импульсов в аксонах. Процесс миелинизации начинается ускорением нервной проводимости на стадии развития плода и продолжается в раннем взрослом возрасте. Миелинизированные аксоны становятся белыми из-за присутствия липидов. Они образуют белое вещество головного мозга, внутреннего и наружного спинного мозга. Белое вещество специализировано для переноса информации быстро через головной и спинной мозг. Серое вещество головного и спинного мозга являются немиелинизированными центрами интеграции, где обрабатывается информация.

Рефлексы

Рефлексы — быстрые, непроизвольные реакции в ответ на воздействие раздражителей. Наиболее известный рефлекс — рефлекс надколенника, который проверяется, когда врач стучит по колену пациента во время физического обследования. Рефлексы интегрированы в сером веществе спинного мозга или в стволе головного мозга. Рефлексы позволяют организму очень быстро реагировать на раздражителей, отправляя ответы эффекторам до того, как нервные сигналы достигают сознательной части мозга. Это объясняет, почему люди часто тянут свои руки подальше от горячего объекта, прежде чем они понимают, что они находятся в опасности. Функции черепных нервов
Каждый из 12 черепных нервов имеет определенную функцию в пределах нервной системы. Обонятельный нерв (I) переносит информацию о запахе в мозг из обонятельного эпителия в крыше носовой полости. Зрительный нерв (II) осуществляет передачу визуальной информации от глаз к мозгу. Глазодвигательные, блоковые и отводящие нервы (III, IV и VI) все работают вместе, чтобы позволить мозгу контролировать движение и фокусировку глаз. Тройничный нерв (V) несет ощущения от лица и иннервирует мышцы жевания. Лицевой нерв (VII) иннервирует мышцы лица, чтобы сделать выражение лица и несет вкусовую информацию от передней 2/3 части языка. Преддверно-улитковый нерв (VIII) проводит слуховую информацию от ушей в мозг. Языкоглоточный нерв (IX) несет вкусовую информацию от задней 1/3 языка и помогает при глотании.

Блуждающий нерв (X), который называют блуждающим нервом из-за того, что он иннервирует много различных областей, «странствует» через голову, шею и туловище. Он несет в себе информацию о состоянии жизненно важных органов в головном мозге, обеспечивает двигательные сигналы речевого управления и обеспечивает парасимпатические сигналы многих органов. Добавочный нерв (XI) управляет движениями плеч и шеи. Подъязычный нерв (XII) перемещает язык для речи и глотания.

Сенсорная физиология

Все сенсорные рецепторы могут быть классифицированы по своей структуре и по типу раздражения, что они обнаруживают. Структурно, есть 3 класса сенсорных рецепторов: свободные, инкапсулированные нервные окончания, а также специализированные клетки. Свободные нервные окончания являются просто свободными дендритами на конце нейрона, которые проходят в ткань. Боль, жара и холод — все это чувствуется через свободные нервные окончания. Инкапсулированные является свободными нервными окончаниями, завернутыми в круглые капсулы соединительной ткани. Когда капсула деформируется на ощупь или давление, то нейрон возбуждается, чтобы посылать сигналы в ЦНС. Специализированные клетки обнаруживают раздражения из 5 специальных органов чувств: зрения, слуха, равновесия, запаха и вкуса. Каждый из особых чувств имеет свои собственные уникальные сенсорные клетки, такие как палочки и колбочки в сетчатке для обнаружения света в органах зрения. Функционально, существует 6 основных классов рецепторов: механорецепторы, ноцицепторы, фоторецепторы, хеморецепторы, осморецепторы и терморецепторы. Механорецепторы.
Механорецепторы чувствительны к механическим раздражителям, как прикосновение, давление, вибрация, и кровяное давление. Ноцицепторы.
Ноцицепторы реагируют на стимулы, такие как сильный жар, хол или повреждения тканей, посылая болевые сигналы в ЦНС. Фоторецепторы.
Фоторецепторы сетчатки призваны обнаружить свет, чтобы обеспечить чувство видения. Хеморецепторы.
Хеморецепторы — рецепторы обнаружения химических веществ в крови, они обеспечивают чувства вкуса и запаха. Осморецепторы.
Осморецепторы способны контролировать осмолярность крови для определения уровня гидратации организма. Терморецепторы.
Терморецепторы — рецепторы обнаружения температуры внутри тела и в его окрестностях.