Нервовий центр: властивості та види

Нервовій системі належить провідна роль у забезпеченні цілісності організму, а також у його регуляції. Ці процеси здійснюються анатомо-фізіологічним комплексом, що включає відділи ЦНС (центральної нервової системи). Він має свою назву – нервовий центр. Властивості, якими він характеризується: оклюзія, центральне полегшення, трансформація ритму. Вони і деякі інші будуть вивчені в даній статті.

Поняття нервового центра та його властивості

Раніше ми визначили головну функцію нервової системи – інтегруючу. Вона можлива завдяки структурам головного і спинного мозку. Наприклад, дихальний нервовий центр, властивості якого – іннервація дихальних рухів (вдиху і видиху). Він знаходиться в четвертому шлуночку, в області ретикулярної формації (довгастий мозок). Згідно з дослідженнями Н. А. Миславського, він складається із симетрично розміщених частин, відповідальних за вдих і видих.


У верхній зоні варолиевого мосту знаходиться пневмотаксический відділ, який регулює вищеназвані частини та структури головного мозку, відповідальні за дихальні рухи. Таким чином, загальні властивості нервових центрів забезпечують регуляцію фізіологічних функцій організму: серцево-судинної діяльності, виділення, дихання та травлення.

Теорія динамічної локалізації функцій В. П. Павлова

Згідно поглядам вченого, досить прості рефлекторні дії мають в корі головного мозку, а також у спинному мозку стаціонарні зони. Складні процеси, такі як пам'ять, мова, мислення, пов'язані з певними ділянками головного мозку і є інтегративним результатом функцій багатьох його ділянок. Фізіологічні властивості нервових центрів і обумовлюють формування основних процесів вищої нервової діяльності. У нейрології, з анатомічної точки зору, ділянки центральної нервової системи , що складаються з афферентной і еферентної частин нейронів, стали називати нервовими центрами. Вони, як вважав російський вчений П. К. Анохін, утворюють функціональні системи (об'єднання нейронів, що виконують схожі функції і можуть знаходиться у різних ділянках ЦНС).

Іррадіація збудження

Продовжуючи вивчати основні властивості нервових центрів, зупинимося на формі розповсюдження двох головних процесів, що відбуваються в нервовій тканині – збудження і гальмування. Він називається іррадіацією. Якщо сила подразника і час його дії великі, нервові імпульси розходяться по відростках нейроцитов, а також по вставних нейронів. Вони об'єднують аферентні і еферентні нейроцити, обумовлюючи безперервність рефлекторних дуг. Розглянемо гальмування (як властивість нервових центрів) більш докладно. Ретикулярна формація головного мозку забезпечує як іррадіацію, так і інші властивості нервових центрів. Фізіологія пояснює причини, що обмежують або перешкоджають поширенню збудження. Наприклад, наявність гальмівних синапсів і нейроцитов. Ці структури виконують важливі захисні функції, внаслідок чого знижується ризик перезбудження скелетної мускулатури, здатної перейти в судорожне стан.
Розглянувши іррадіацію збудження, потрібно згадати таку особливість нервового імпульсу. Він рухається тільки від доцентрового нейрона до відцентровому (для двухнейронной, рефлекторної дуги). Якщо рефлекс більш складний, то в головному або спинному мозку формуються интернейрони – інтернейрони нервові клітини. Вони приймають збудження від афферентного нейроцита і далі передають його на рухові нервові клітини. В синапсах біоелектричні імпульси також односпрямовані: вони рухаються від пресинаптической мембрани першої нервової клітини, далі в синаптичну щілину, а з неї - в постсинаптическую мембрану іншого нейроцита.

Сумація нервових імпульсів

Продовжимо вивчати властивості нервових центрів. Фізіологія головних відділів головного і спинного мозку, будучи найбільш важливою і складною галуззю медицини, що вивчає проведення збудження через сукупність нейронів, які виконують загальні функції. Їх властивості – сумація, може бути тимчасовою або просторової. В обох випадках слабкі нервові імпульси, викликані подпороговими подразниками, складаються (додаються). Це приводить до рясного виділення молекул ацетилхоліну або іншого нейромедіатора, що генерує потенціал дії в нейроцитах.

Трансформація ритму

Цим терміном позначають зміну частоти збудження, яке проходить через комплекси нейронів ЦНС. Серед процесів, що характеризують властивості нервових центрів - трансформація ритму імпульсів, яка може виникати внаслідок розподілу порушення на кілька нейронів, довгі відростки яких формують місця контактів на одній нервової клітині (підвищувальна трансформація). Якщо ж у нейроците з'являється одиничний потенціал дії, як результат сумації збудження постсинаптичного потенціалу – говорять про понижувальної трансформації ритму.

Дивергенція та конвергенція порушення

Вони є взаємопов'язаними процесами, які характеризують властивості нервових центрів. Координація рефлекторної діяльності відбувається завдяки тому, що в нейроцит одномоментно надходять імпульси від рецепторів різних аналізаторів: зорового, нюхового та шкірно-м'язової чутливості. У нервовій клітині вони аналізуються і сумуються в біоелектричні потенціали. Ті, в свою чергу, передаються до інших ділянок ретикулярної формації головного мозку. Цей важливий процес носить назву конвергенції.
Однак кожен нейрон не тільки приймає імпульси від інших клітин, але і сам утворює синапси з сусідніми нейроцитами. Це явище дивергенції. Обидва властивості забезпечують поширення збудження в ЦНС. Таким чином, сукупність нервових клітин головного і спинного мозку, що виконують загальні функції - це нервовий центр, властивості якого ми розглядаємо. Він забезпечує регуляцію роботи всіх органів і систем людського організму.

Фонова активність

Фізіологічні властивості нервових центрів, до одного з яких відноситься спонтанне, тобто фонове освіта електричних імпульсів нейронами, наприклад, дихального або травного центру, пояснюються особливостями будови самої нервової тканини. Вона здатна до самогенерации біоелектричних процесів збудження навіть у період відсутності адекватних подразників. Саме за рахунок дивергенції і конвергенції порушення, розглянутих нами раніше, нейроцити отримують імпульси від збуджених нервових центрів по постсинаптическим зв'язків тієї ж ретикулярної формації головного мозку. Спонтанна активність може бути викликана мікродозами ацетилхоліну, що потрапляє в нейроцит з синаптичної щілини. Конвергенція, дивергенція, фонова активність, а також інші властивості нервового центра та їх характеристика безпосередньо залежать від рівня обміну речовин як в нейроцитах, так і в нейроглии.

Види сумації збудження

Вони були розглянуті в роботах В. М. Сєченова, який довів, що рефлекс можна викликати кількома слабкими (подпороговими) подразниками, які досить часто діють на нервовий центр. Властивості його клітин, а саме: центральне полегшення і оклюзія, і будуть розглянуті далі. При одночасному подразненні доцентрових відростків відповідна реакція виявляється більше, ніж арифметична сума сили подразників, що діють на кожне з цих волокон. Це властивість носить назву центрального полегшення. Якщо ж дія пессимальних подразників, незалежно від їх сили та частоти, що викликає зниження відповідної реакції – це оклюзія. Вона є зворотним властивість сумації збудження і призводить до зменшення сили нервових імпульсів. Таким чином, властивості нервових центрів – центральне полегшення, оклюзія - залежать від будови синаптичного апарату, що складається з пороговою (центральної) зони і подпороговой (периферичної) облямівки.

Стомлюваність нервової тканини, її роль

Фізіологія нервових центрів, визначення, види та властивості, вже вивчені нами раніше і властиві комплексів нейронів, будуть неповними, якщо ми не розглянемо таке явище, як стомлюваність. Нервові центри змушені проводити через себе безперервні серії імпульсів, забезпечуючи рефлекторні властивості центральних відділів нервової системи. В результаті напружених обмінних процесів, здійснюваних як в самому тілі нейрона, так і глії, відбувається накопичення токсичних метаболічних шлаків. Погіршення кровопостачання нервових комплексів також викликає зниження їх активності внаслідок дефіциту кисню і глюкози. Свою лепту в розвиток стомлення нервових центрів вносять також і місця контактів нейронів – синапси, які швидко знижують виділення нейромедіаторів в синаптичну щілину.

Генезис нервових центрів

Комплекси нейроцитов, розташовані в центральній нервовій системі і виконують координуючу роль в діяльності організму, зазнають анатомо-фізіологічні зміни. Вони пояснюються ускладненням фізіологічних і психологічних функцій, що виникають протягом життя людини. Найбільш важливі зміни, що зачіпають вікові особливості властивостей нервових центрів, що ми спостерігаємо в становленні таких важливих процесів, як прямоходіння, мова і мислення, що відрізняють Homo sapiens від інших представників класу ссавців. Наприклад, становлення мовлення відбувається в перші три роки життя дитини. Будучи складним конгломератом умовних рефлексів, вона формується на базі подразнень, які сприймаються пропріорецепторами м'язів мови, губ, голосових зв'язок гортані і дихальної мускулатури. До кінця третього року життя дитини всі вони об'єднуються в функціональну систему, в яку входить ділянка кори, що лежить в основі нижньої лобової звивини. Він був названий центром Брока. У формуванні мовленнєвої діяльності приймає участь і зона верхньої скроневої звивини (центр Верніке). Збудження від нервових закінчень мовного апарату надходить в руховий, зоровий і слуховий центри кори головного мозку, де і формуються центри мови.