Hermoston rakenne

Hermosto suorittaa seuraavat toiminnot: kokonaisvaltaisen organismin muodostavien eri järjestelmien ja laitteiden toiminnan ohjaus, siinä tapahtuvien prosessien koordinointi, organismin ja ulkoisen ympäristön välisten suhteiden luominen. Suuri fysiologi IP Pavlov kirjoitti: "Hermoston toiminta kohdistuu toisaalta organismin kaikkien osien työn yhdistämiseen ja integrointiin, toisaalta organismin yhteyteen ympäristöön, organismin järjestelmän tasapainottamiseen ulkoisten olosuhteiden kanssa."

Hermot tunkeutuvat kaikkiin elimiin ja kudoksiin, muodostavat lukuisia haaroja, joissa on reseptori- (aistiherkät) ja efektori- (motoriset, erittävät) päät, ja yhdessä keskusosien (aivot ja selkäydin) kanssa varmistavat kaikkien kehon osien yhteyden yhdeksi kokonaisuudeksi. Hermosto säätelee liikkeen, ruoansulatuksen, hengityksen, erittymisen, verenkierron, immuuni- (suojaavat) ja aineenvaihduntaprosessien (aineenvaihdunta) toimintoja jne.

Hermoston toiminta on I. M. Sechenovin mukaan luonteeltaan refleksiivistä.

Refleksi (latinasta reflexus - heijastunut) on kehon reaktio tiettyyn ärsykkeeseen (ulkoiseen tai sisäiseen vaikutukseen), joka tapahtuu keskushermoston (CNS) osallistuessa. Ympäröivässä ulkoisessa ympäristössä elävä ihmiskeho on vuorovaikutuksessa sen kanssa. Ympäristö vaikuttaa kehoon, ja keho puolestaan reagoi näihin vaikutuksiin. Myös kehossa itsessään tapahtuvat prosessit aiheuttavat reaktion. Näin ollen hermosto varmistaa kehon ja ympäristön välisen yhteyden ja yhtenäisyyden.

Hermoston rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö on neuroni (hermosolu, neurosyytti). Neuroni koostuu ruumiista ja prosesseista. Prosesseja, jotka johtavat hermoimpulssin hermosolun runkoon, kutsutaan dendriiteiksi. Neuronien ruumiista hermoimpulssi suuntautuu toiseen hermosoluun tai työkudokseen aksonia tai neuriittia pitkin. Hermosolu on dynaamisesti polarisoitunut eli se pystyy johtamaan hermoimpulssin vain yhteen suuntaan - dendriitistä solurungon kautta aksoniin (neuriittiin).

Hermoston neuronit muodostavat ketjuja, joita pitkin hermoimpulssit välittyvät (liikkuvat) joutuessaan kosketuksiin toistensa kanssa. Hermoimpulssin siirtyminen neuronista toiseen tapahtuu niiden kosketuspisteissä, ja se varmistetaan erityisen muodostuman avulla, jota kutsutaan interneuronaalisiksi synapseiksi. Erotetaan aksosomaattiset synapsit, joissa yhden neuronin aksonin päät muodostavat kosketuksen seuraavan neuronin rungon kanssa, ja aksodendriittiset synapsit, joissa aksoni joutuu kosketukseen toisen neuronin dendriittien kanssa. Kontaktityyppiset suhteet synapsissa erilaisissa fysiologisissa olosuhteissa voidaan ilmeisesti joko "luoda" tai "tuhota", mikä varmistaa selektiivisen reaktion mihin tahansa ärsytykseen. Lisäksi neuroniketjujen kontaktirakenne luo mahdollisuuden hermoimpulssin johtumiseen tiettyyn suuntaan. Koska joissakin synapseissa on kontakteja ja toisissa ne eivät ole, impulssin johtuminen voi tapahtua tarkoituksellisesti.

Hermoketjussa eri neuroneilla on erilaiset toiminnot. Tässä suhteessa erotetaan kolme päätyyppiä neuroneja niiden morfofunktionaalisten ominaisuuksien mukaan.

Aisti-, reseptori- tai afferenttiset (tuovat) neuronit. Näiden hermosolujen runko sijaitsee aina aivojen tai selkäytimen ulkopuolella - perifeerisen hermoston solmuissa (ganglioissa). Yksi prosesseista, joka ulottuu hermosolun runkoon, kulkee perifeeriälle yhteen tai toiseen elimeen ja päättyy siellä yhteen tai toiseen aistipäähän - reseptoriin. Reseptorit kykenevät muuttamaan ulkoisen vaikutuksen (ärsytyksen) energian hermoimpulssiksi. Toinen prosessi suuntautuu keskushermostoon, selkäytimeen tai aivorunkoon osana selkäydinhermojen tai vastaavien aivohermojen takajuuria.

Seuraavat reseptorityypit erotetaan toisistaan niiden sijainnin mukaan:

1. eksteroseptorit aistivat ulkoisen ympäristön ärsytystä. Nämä reseptorit sijaitsevat kehon ulkokuorissa, ihossa ja limakalvoissa sekä aistinelimissä.
2. interoseptoreita stimuloivat pääasiassa muutokset kehon sisäisen ympäristön kemiallisessa koostumuksessa ja kudosten ja elinten paineessa;
3. Proprioseptorit aistivat ärsytystä lihaksissa, jänteissä, nivelsiteissä, faskiassa ja nivelkapseleissa.

IP Pavlov katsoi vastaanoton eli ärsytyksen havaitsemisen ja hermoimpulssin leviämisen alkamisen hermojohtimia pitkin keskuksiin analyysiprosessin alkuun.

Lukitseva, interkalaarinen, assosiatiivinen tai konduktorineuroni. Tämä neuroni välittää herätteen afferenttiseltä (sensoriselta) neuronilta efferenteille neuroneille. Prosessin ydin on välittää afferenttisen neuronin vastaanottama signaali efferentille neuronille, joka suorittaa sen vasteen muodossa. IP Pavlov määritteli tämän toiminnan "hermosolun sulkeutumisen ilmiöksi". Lukitsevat (interkalaariset) neuronit sijaitsevat keskushermostossa.

Effektori, efferentti (motorinen tai erittävä) neuroni. Näiden neuronien runko sijaitsee keskushermostossa (tai reuna-alueilla - hermoston vegetatiivisen osan sympaattisissa, parasympaattisissa solmuissa). Näiden solujen aksonit (neuriitit) jatkuvat hermokuitujen muodossa työelimiin (tahdonalaisiin - luusto- ja tahdontamattomiin - sileisiin lihaksiin, rauhasiin), soluihin ja erilaisiin kudoksiin.

Näiden yleisten huomautusten jälkeen tarkastellaan tarkemmin refleksikaarta ja refleksitoimintaa hermoston toiminnan perusperiaatteena.

Refleksikaari on hermosolujen ketju, joka sisältää afferenttisia (sensorisia) ja efektorineuroneita (motorisia tai erittäviä), joita pitkin hermoimpulssi liikkuu lähtöpaikastaan (reseptorista) työelimeen (efektoriin). Useimmat refleksit suoritetaan refleksikaarien osallistumisella, jotka muodostuvat keskushermoston alempien osien neuroneista - selkäytimen ja aivorungon neuroneista.

Yksinkertaisimmassa refleksikaarissa on vain kaksi neuronia - afferentti ja efektori (efferentti). Ensimmäisen neuronin (reseptori, afferentti) runko, kuten todettiin, sijaitsee keskushermoston ulkopuolella. Yleensä tämä on pseudounipolaarinen (unipolaarinen) neuroni, jonka runko sijaitsee jonkin aivohermon selkäydingangliossa tai sensorisessa gangliossa. Tämän solun perifeerinen haarake seuraa selkäydinhermoja tai aivohermoja sensoristen kuitujen ja niiden haarojen mukana ja päättyy reseptoriin, joka aistii ulkoisen (ulkoisesta ympäristöstä) tai sisäisen (elimissä, kudoksissa) ärsytyksen. Tämä hermopäätteen ärsytys muuttuu hermoimpulssiksi, joka saavuttaa hermosolun rungon. Sitten impulssi selkäydinhermoihin kuuluvaa keskushaaraketta (aksonia) pitkin suuntautuu selkäytimeen tai vastaavia aivohermoja pitkin aivoihin. Selkäytimen harmaassa aineessa tai aivojen motorisessa tumakkeessa tämä sensorisen solun haarake muodostaa synapsin toisen neuronin (efferentti, efektori) rungon kanssa. Interneuronaalisessa synapsissa tapahtuu välittäjien avulla hermoherätyksen siirtyminen aistihermosta (afferentistä) neuronista motoriseen (efferenttiin) neuroniin, jonka prosessi poistuu selkäytimestä osana selkäydinhermojen etummaisia juuria tai aivohermojen motorisia hermokuituja ja suuntautuu työelimeen aiheuttaen lihasten supistumisen.

Refleksikaari ei yleensä koostu kahdesta neuronista, vaan se on paljon monimutkaisempi. Kahden neuronin - reseptorin (afferentin) ja efferentin - välissä on yksi tai useampi sulkeva (interkalaari-, konduktiivinen) neuroni. Tässä tapauksessa reseptorineuronin heräte ei välity sen keskushaaraketta pitkin suoraan efektorihermosoluun, vaan yhteen tai useampaan interkalaari-neuroniin. Interkalaari-neuronien roolia selkäytimessä suorittavat solut, jotka sijaitsevat selkäytimen takaosan harmaassa aineessa. Joillakin näistä soluista on aksoni (neuriitti), joka suuntautuu selkäytimen etusarvien motorisiin soluihin samalla tasolla ja sulkee refleksikaaren tietyn selkäytimen segmentin tasolla. Muiden selkäytimen solujen aksonit voivat alustavasti jakautua T-muotoon laskeviin ja nouseviin haaroihin, jotka suuntautuvat viereisten, korkeammalla tai alempana sijaitsevien segmenttien etusarvien motorisiin hermosoluihin. Reitin varrella jokainen nouseva tai laskeva haara voi luovuttaa sivuhaarat näiden ja muiden naapurisegmenttien motorisiin soluihin. Tässä suhteessa käy selväksi, että pienimmänkin reseptorimäärän ärsytys voi siirtyä paitsi selkäytimen tietyn segmentin hermosoluihin, myös useiden vierekkäisten segmenttien soluihin. Tämän seurauksena vaste ei ole yhden lihaksen tai edes yhden lihasryhmän supistuminen, vaan useiden ryhmien supistuminen kerralla. Näin ollen ärsytyksen seurauksena tapahtuu monimutkainen refleksiliike. Tämä on yksi kehon reaktioista (refleksi) vasteena ulkoiseen tai sisäiseen ärsytykseen.

I. M. Sechenov esitti teoksessaan "Aivojen refleksit" syy-seuraussuhteen (determinismin) ajatuksen todeten, että jokaisella kehon ilmiöllä on syynsä ja refleksivaikutus on vastaus tähän syyhyn. Näitä ajatuksia kehittivät luovasti edelleen S. P. Botkin ja I. P. Pavlov, jotka ovat nervismin opin perustajia. I. P. Pavlovin suuri ansio on se, että hän laajensi refleksioppia koko hermostoon, sen alemmista osista ylimpiin osiin, ja todisti kokeellisesti kaikkien kehon elintärkeän toiminnan muotojen refleksiluonteen poikkeuksetta. I. P. Pavlovin mukaan hermoston yksinkertainen toiminnan muoto, joka on jatkuva, synnynnäinen, lajikohtainen ja jonka rakenteellisten edellytysten muodostumiseen ei tarvita sosiaalisia olosuhteita, tulisi luokitella ehdottomaksi refleksiksi.

Lisäksi on olemassa tilapäisiä yhteyksiä ympäristöön, jotka yksilö on hankkinut elämän aikana. Kyky hankkia tilapäisiä yhteyksiä antaa organismille mahdollisuuden luoda monipuolisimpia ja monimutkaisimpia suhteita ulkoiseen ympäristöön. IP Pavlov kutsui tätä refleksitoiminnan muotoa ehdolliseksi refleksiksi (toisin kuin ehdottomaksi refleksiksi). Paikka, jossa ehdolliset refleksit sulkeutuvat, on aivokuori. Aivot ja niiden aivokuori ovat korkeamman hermoston toiminnan perusta.

PK Anokhin ja hänen koulukuntansa vahvistivat kokeellisesti niin sanotun työelimen palautteen hermokeskusten kanssa - "palauteafferentaation". Sillä hetkellä, kun hermoston keskuksista tulevat efferentit impulssit saavuttavat toimeenpanoelimet, niissä syntyy vastereaktio (liike tai eritys). Tämä työvaikutus ärsyttää toimeenpanoelimen reseptoreita. Näistä prosesseista syntyvät impulssit lähetetään takaisin afferenttien reittien kautta selkäytimen tai aivojen keskuksiin tiedon muodossa elimen tietyn toiminnan suorittamisesta millä tahansa hetkellä. Tällä tavoin on mahdollista tallentaa tarkasti komentojen suorituksen oikeellisuus hermokeskuksista työelimiin tulevien hermoimpulssien avulla ja niiden jatkuvalla korjaamisella. Kaksisuuntaisen signaloinnin olemassaolo suljettujen ympyrä- tai rengasrefleksihermoketjujen "palauteafferentaatiossa" mahdollistaa organismin reaktioiden jatkuvan, jatkuvan ja hetkellisen korjaamisen sisäisen ja ulkoisen ympäristön olosuhteiden muutoksiin. Ilman takaisinkytkentämekanismeja elävien organismien sopeutuminen ympäristöön on mahdotonta kuvitella. Niinpä vanhat ajatukset hermoston toiminnan perustasta "avoimena" (sulkemattomana) refleksikaarina on korvattu ajatuksella suljetusta, pyöreästä refleksiketjusta.

[ 1 ], [ 2 ]