Нервная система
Строение и эволюция
Нервная система контролирует, координирует и регулирует согласованную работу всех систем органов, связь организма с внешней средой, поддержание постоянства состава его внутренней среды.
Состоит из нервной ткани - нейронов
- Основные функции:
Передача, переработка и хранение информации
Эволюция нервной системы
Простейшие
- Нет нервной системы, но есть хемотаксис – двигательная реакция микроорганизмов на химический раздражитель.
- Положительный хемотаксис – стремление к химическому раздражителю (свет, пит. вещества)
- Отрицательный – от раздражителя (токсины, соль)
Кишечнополостные
- Впервые появляется нервная система. Она диффузного (сетчатого) типа, то есть нервные клетки распределены в эктодерме равномерно. Нет скоплений нервных клеток (нервных узлов, нервных стволов).
- В энтодерме есть отдельные нервные клетки. Всего у гидры около 5000 нейронов.
- Есть простые рефлексы. Гидра реагирует на механическое раздражение, температуру, освещённость, наличие в воде химических веществ.
Плоские черви
- Лестничный тип нервной системы (ортогон или стволовой тип)
- Состоит из парных мозговых ганглиев, от которых отходят два продольных нервных ствола (коннективы), соединяющиеся между собой поперечными нервными стволами (комиссурами).
- Головной отдел несколько обособляется за счет большей концентрации нервных клеток в мозговых ганглиях.
Подпись 1
Круглые черви
- Головные нервные узлы (ганглии) соединены друг с другом множеством перемычек, образуя окологлоточное нервное кольцо. От него отходят спинной и брюшной нервные стволы, соединенные поперечными перемычками - комиссурами.
- Сигналы внешней среды воспринимают специальные органы – сенсиллы, которые могут различать запах, механическое воздействие, а в некоторых случаях – воспринимать свет.
Кольчатые черви
- Нервная система узлового типа
- Нервная система представлена крупным головным ганглием - мозгом, от которого отходит брюшная нервная цепочка, представленная нервными узлами (ганглиями) в каждом сегменте.
Моллюски
- Нервная система моллюсков разбросанно-узлового типа
- Состоит из 5-7 пар ганглиев - нервных узлов, разбросанных по всему телу и соединенных друг с другом перемычками.
- Выделяют церебральные (мозговые), педальные отвечают за мускулатуру ноги, плевральные - мантию, висцеральные -внутренние органы, париетальные - органы дыхания, органы чувств.
- Органы чувств – глаза и губные щупальца, есть органы равновесия (статоцисты) и химического чувства
Ракообразные
- Тип нервной системы - узловой. Состоит она из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки.
- От подглоточного нервного узла отходит брюшная нервная цепочка. Узлы брюшной цепочки расположены настолько близко друг к другу, что она имеет вид одинарной, а не двойной цепочки.
- Антеннулы - органами химического чувства, отвечают за обоняние,
- Органы осязания - антены.
- Органы зрения - глаза
Насекомые
- Тип нервной системы - узловой
- Головной мозг имеет сложное строение, образован в результате слияния 3 ганглиев и состоит соответственно из 3 отделов: переднего, среднего и заднего. От мозга отходят нервные тяжи - коннективы, которые направляются к подглоточному ганглию, в совокупности образуя окологлоточное нервное кольцо.
- Наиболее развитые ганглии в брюшной нервной цепочке находятся в груди, так как они иннервируют сложную работу конечностей и крыльев.
Паукообразные
- Тип нервной системы - узловой
- Состоит из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия, коннектив, соединяющих эти два ганглия, - все эти структуры вместе образуют окологлоточное нервное кольцо.
- Брюшная нервная цепочка, строение - все нервные узлы сливаются в единственный звездообразный узел.
- Органы равновесия – статоцисты
- Слуха - слуховые пузырьки.
- 4 пары простых глаз
- По всему телу чувствительные волоски - щетинки
Хордовые (ланцетник)
- Нервная система трубчатая
- Головного мозга нет. В нервной трубке, которая находится над хордой, есть светочувствительные клетки. На переднем конце нервной трубки есть обонятельная ямка. Также по всей коже разбросаны осязательные клетки.
- Органы равновесия – статоцисты
- Слуха - слуховые пузырьки.
- 4 пары простых глаз
- По всему телу чувствительные волоски - щетинки
Рыбы
- Нервная система трубчатая
- Головной мозг состоит из продолговатого, среднего мозга, мозжечка, промежуточного и переднего мозга.
- Кора переднего мозга отсутствует, вместо нее поверхность мозга покрыта эпителием. Наибольшего развития достигает средний мозг - главный координирующий центр.
- Хорошо развит мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве.
Рыбы
- Органы чувств – боковая линия
- Чувствительные клетки (невромасты) органа боковой линии реагируют на изменения направления и скорости тока воды вблизи рыбы. С помощью нее рыба чувствует направление и скорость течения воды.
- Специализированный орган слуха - внутреннее ухо. С помощью него они способны различать звуки, ориентируясь в водной среде.
- Органы зрения – шаровидный хрусталик
- Имеются органы вкуса на коже и нижней челюсти
Земноводные
- Головной мозг полностью разделен на два полушария и более развит передний мозг.
- Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые.
- Продолговатый мозг является центром дыхательной, кровеносной и пищеварительной системы
- Органы зрения – появляется подвижное веко и мигательная перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию. Хрусталик приобретает форму двояковыпуклой линзы.
Земноводные
- Впервые возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.
- Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки – стремени и барабанной перепонки
- С внутренним ухом сообщается и орган равновесия.
- Чувствительные клетки, служащие вкусовыми рецепторами, расположены на языке и в ротовой полости. Чувствительные клетки кожи способны воспринимать различные химические вещества, механические раздражители, изменения температуры.
Пресмыкающиеся
- Мозжечок развит лучше, чем у земноводных. У рептилий появляются зачатки новой коры переднего мозга, он значительно увеличивается в объеме и перестает быть исключительно обонятельным центром.
- Есть адаптивные (условные) рефлексы
Птицы
- Нервная система птиц - трубчатого типа
- У птиц относительные размеры головного мозга увеличиваются: масса возрастает до 5-8% от массы тела. (развитие больших полушарий переднего мозга, которые отвечают за поведенческие реакции – забота о потомстве, сложные формы поведения)
- Хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений
- Мозговые изгибы выражены резко.
- Обонятельные доли слабо развиты, вместо них зрительные (птиц на него больше полагаются). Зрительные доли - характерные образования среднего мозга + глаза расположены по бокам головы: такая локализация обеспечивает больший угол обзора.
Птицы
- Глаза большие, наделены двумя кожистыми веками и прозрачной мигательной перепонкой. Зрение у птиц преимущественно монокулярное и боковое (латеральное), за исключением сов, у которых оно бинокулярное.
- Имеют колбочки четырех типов: красные, зеленые, синие и колбочки, различающие ультрафиолет
- Двойная аккомодация – изменение формы хрусталика и расстояния между хрусталиком и сетчаткой.
- Органы слуха включают в себя: внутреннее и среднее ухо с барабанной перепонкой и одну слуховую косточку.
- Органы обоняния развиты слабо
- Вкус у птиц развит достаточно хорошо. Вкусовые луковицы располагаются в слизистой оболочке ротовой полости и языка.
Млекопитающие
- Развитие коры больших полушарий головного мозга – легкое формирование условных рефлексов, более сложное поведение
- Кора образованна несколькими слоями тел нервных клеток и покрывает весь передний мозг
- Благодаря бороздам, углублениям участков головного мозга, и извилинам, волнистым складкам, поверхность больших полушарий значительно - кортикальный тип мозга
- Хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений.
- Средний мозг относительно небольших размеров
Млекопитающие
В промежуточном мозге находятся:
- гипофиз;
- эпифиз;
- гипоталамус.
Они регулируют:
- рост организма;
- обмен веществ;
- теплоотдачу;
- постоянство внутренней среды организма.
В среднем мозге расположены центры слуха и зрения.
Продолговатый мозг управляет дыханием, пищеварением и кровообращением.
Млекопитающие
- Спинной мозг находится в канале позвоночника. Он выполняет проводящую и рефлекторную функции.
- Спинной мозг передаёт импульсы от головного мозга к органам и назад.
- Рефлексами спинного мозга называют простые реакции на раздражение, например, почёсывание в ответ на чувство зуда.
Млекопитающие
- Органы зрения представлены глазами. Аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, у млекопитающих достигается только изменением кривизны хрусталика под влиянием сокращений ресничной мышцы.
- Органы слуха хорошо развиты, особенно у ночных и сумеречных животных. Внутренне ухо является органом слуха и равновесия. У млекопитающих впервые появляется наружный отдел уха - ушная раковина, которая улавливает звуки и выполняет функцию антенны-фильтра.
- Среднее ухо содержит уже три слуховых косточки: молоточек, наковальню и стремечко.
Млекопитающие
- Органы осязания млекопитающих - вибриссы или осязательные волоски. Это длинные жесткие волосы, возвышающиеся над поверхностью шерстного покрова, расположенные пучками около глаз. Каждой вибриссе отведен свой участок мозга.
- Улавливают воздушные потоки, которые отражаются от объектов окружающей среды. С помощью вибрисс и при участии органов зрения головной мозг строит картину трехмерного мира, благодаря чему животное в полной темноте может успешно обходить препятствия.
Строение нервной системы
Главные свойства нервной ткани - возбудимость и проводимость.
Структурно-функциональная единица нервной системы - нейрон - отростчатая клетка, имеющая дендрит - отросток, по которому нервный импульс перемещается к телу нейрона, и аксон, по которому нервный импульс перемещается от тела нейрона.
Строение нервной системы
- Длинный единичный отросток, предающий нервный импульс от тела нейрона к другим нервным клеткам, называется аксоном.
- Короткие отростки, по которым импульс проводится к телу нейрона, называются дендритами.
- Аксоны, объединяясь в пучки, образуют нервы .
- Места на аксоне, в которых прерывается миелиновая оболочка, называются перехватами Ранвье. Они очень богаты ионными каналами, что позволяет им принимать участие в обмене ионов, необходимых для восстановления потенциала действия.
Клетки нейроглии (глиальные клетки) формируют миелиновые оболочки вокруг аксонов:
- вспомогательные функции: опорная, трофическая (питательная), защитная.
- Нейроны составляют лишь 25 % от всех клеток мозга, остальные 75% клеток относятся к нейроглии
Строение нервной системы
- Нейроны связаны между собой синапсами – пространством между соседними клетками, в котором осуществляется химическая передача нервного импульса с одного нейрона на другой
- Импульсы передаются с помощью нейромедиаторов – биологически активных веществ – норадреналина, ацетилхолина и др.
- Существуют синапсы, которые тормозят передачу нервного импульса.
Типы нейронов
- – чувствительные , или рецепторные , тела которых лежат вне ЦНС. Они передают импульс от рецепторов в ЦНС;
- – вставочные , осуществляющие передачу возбуждения с чувствительного на исполнительный нейрон. Эти нейроны лежат в пределах ЦНС;
- – исполнительные , или двигательные, тела которых находятся в ЦНС или в симпатических и парасимпатических узлах. Они обеспечивают передачу импульсов от ЦНС к рабочим органам.
Рефлекторная дуга
- Путь, по которому нервные импульсы идут от рецепторов к исполнительным органам (эффекторам), называется рефлекторной дугой.
Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:
- Рецептор (окончание дендрита чувствительного нейрона, воспринимает раздражение);
- чувствительный (центростремительный) нейрон - передает возбуждение к ЦНС;
- вставочный нейрон - происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные;
- двигательный (центробежный) нейро н - несет возбуждение (сигнал) от ЦНС к рабочему органу;
- эффектор (рабочий орган ) - осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора.
ЦНС
Головной и спинной мозг состоит из серого и белого вещества.
Серое вещество
- Вставочные нейроны, тела и дендриты двигательных нейронов
- в спинном мозге находится в центре, вокруг спинно-мозгового канала, в головном мозге – на поверхности, образуя кору и отдельные скопления – ядра, в белом веществе;
Белое вещество
- Состоит из аксонов.
- Оно представляет собой проводящие пути для импульсов. В спинном мозге оно окружает серое вещество, а в головном — спрятано под корой.
ЦНС
Спинной мозг выполняет две основные функции:
- Проводниковая–проведение импульсов от головного мозга к органам и обратно
- Рефлекторная–замыкаются дуги безусловных рефлексов.
- У человека 31—33 сегмента: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1—3 копчиковых.
- От каждого сегмента отходит группа нервных волокон — корешковые нити, которые, соединяясь, образуют спинномозговые корешки. Каждая пара корешков соответствует одному из позвонков и выходит из позвоночного канала через отверстие между ними
ЦНС
ЦНС (строение головного мозга)
В головном мозге различают пять отделов:
- продолговатый мозг;
- задний (мост и мозжечок);
- средний мозг;
- промежуточный мозг;
- конечный мозг (большие полушария).
ЦНС (строение головного мозга)
Ствол мозга
Состав:
- продолговатый мозг;
- мост;
- мозжечок;
Функции ствола мозга:
- рефлекторная: поведенческие рефлексы;
- проводниковая: восходящие и нисходящие нервные пути ЦНС;
- ассоциативная: обеспечивает взаимодействие спинного мозга, ствола и больших полушарий головного мозга.
ЦНС (строение головного мозга)
Продолговатый мозг
- В основании заднего мозга располагается
продолговатый мозг, который является
продолжением спинного
- Продолговатый мозг контролирует базовые
биологические функции организма:
деятельность сердечно-сосудистой и
дыхательных систем, рефлексы (глотание,
кашель, чихание и др.) и т.п.
- Серое вещество располагается отдельными скоплениями ядер
ЦНС (строение головного мозга)
Варолиев Мост
- Мост лежит выше продолговатого мозга. Это утолщенный валик с поперечно расположенными волокнами, которые образуют его белое вещество.
Функции Варолиева моста:
- передача информации из спинного мозга в отделы головного мозга;
- сознательный контроль за движениями тела;
- восприятие положения тела в пространстве;
- чувствительность языковых сосочков, кожи лица, слизистой носа, конъюнктив глаз;
- мимика;
- акт принятия пищи.
ЦНС (строение головного мозга)
Мозжечок
- Состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой. Белое вещество мозжечка покрыто корой из серого вещества. Поверхность мозжечка испещрена бороздами.
Функции мозжечка:
- координация движений;
- поддержание мышечного тонуса.
ЦНС (строение головного мозга)
Средний мозг
- Средний мозг соединяет задний мозг с промежуточным.
- На территории среднего мозга находятся таламус и гипоталамус (составляют основу важнейшей мозговой структуры − лимбической системы.
- Лимбическая система отвечает за функционирование важнейшего элемента психической структуры человека −эмоции.
Функции:
- сенсорная функция: проведение зрительной и слуховой информации; ориентировочные рефлексы;
- проводниковая функция: через него проходят все восходящие пути к вышележащим таламусу, большим полушариям и мозжечку. Нисходящие пути идут через средний мозг к продолговатому и спинному мозгу;
- двигательная функция: например движение глазных яблок.
ЦНС (строение головного мозга)
Таламус
- Таламус – главный контролер тела. Собирает информацию от органов, сенсорных систем и решает, какую из полученной информации ему нужно передать дальше в центре принятия решений в коре больших полушарий, чтобы она дальше использовалась в регулировке программ поведения.
Функции таламуса:
- первичная обработка зрительных, слуховых и вкусовых сигналов;
- запоминание;
- двигательные реакции: сосание, жевание, глотание, смех;
- центр организации и реализации инстинктов, влечений, эмоций.
- Повреждение таламуса может привести к амнезии, вызвать тремор.
ЦНС (строение головного мозга)
Гипоталамус
Гипоталамус − передаточная станция для внутренних регуляторных систем (контроль химического состава крови и прием инструкций от других частей мозга).
- В гипоталамусе располагаются центры гомеостаза, теплорегуляции, голода и насыщения, жажды и ее удовлетворения, полового поведения, страха, ярости;
- Является центром регуляции цикла бодрствование — сон. При этом задний гипоталамус активизирует бодрствование; передний — сон.
- регулирует деятельность гипофиза;
- в гипоталамусе и гипофизе образуются нейрорегуляторные пептиды — энкефалины и эндорфины, обладающие морфиноподобным действием и способствующие снижению стресса.
ЦНС (строение головного мозга)
Гипофиз
- гипофиз посредством гормонов дирижирует работу эндокринных желез, которые, в свою очередь, вырабатывают собственные гормоны.
- Выделяет эффекторные гормоны, которые оказывают непосредственное влияние на органы-мишени. Например, гормон роста стимулирует рост костей в длину.
ЦНС (строение головного мозга)
ЦНС (строение головного мозга)
Передний мозг
- Состоит из правого и левого полушарий.
- Полушария соединены несколькими пучками нервных волокон − мозолистым телом, которое служит каналом связи между ними.
- Каждое полушарие представляет собой зеркальное отображение другого.
- Левое полушарие контролирует правую сторону тела, правое − левую сторону.
- Общая поверхность коры головного мозга увеличивается за счет многочисленных борозд, которые делят всю поверхность полушария на доли.
ЦНС (строение головного мозга)
Передний мозг
Три главные борозды — центральная, боковая и теменно-затылочная — делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную.
В каждой доли мозга локализованы определенные функции:
- затылочная отвечает за зрение. Формируется зрительное изображение.
- височная − за слух. Центры вкуса и обоняния расположены на внутренней поверхности
- теменная − за реакцию на сенсорные стимулы и управление движениями,
- лобная координирует функции других областей коры. Приходит информация обо всех ощущениях. Происходит ее суммарный анализ и создается целостное представление об образе. Поэтому эту зону коры называют ассоциативной. Связана способность к обучению
Вегетативная нервная система
Функционально нервная система подразделяется на соматическую и вегетативную (автономную).
Соматическая
Регулирует мышцы туловища, конечностей, головы и некоторых внутренних органов (гортань, язык, глотка). С ней человек осуществляет произвольный контроль собственного организма, может перемещаться в пространстве, выражать эмоции, говорить.
Вегетативная
Отдел нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов. Не зависит от воли. Все функции подчиняются ЦНС, в первую очередь — коре больших полушарий.
- нервная регуляция функций всех органов и тканей организма (кроме скелетных мышц);
- регуляция обмена веществ;
- поддержание гомеостаза организма;
- приспособительные реакции всех позвоночных.
Вегетативная нервная система
Вегетативная нервная система подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический . Высшие центры регуляции симпатических и парасимпатических влияний расположены в гипоталамусе
Ядра симпатического отдела располагаются в боковых рогах спинного мозга на уровне грудного и поясничного отделов позвоночника. Активируется в условиях стресса (вообразите волнение на экзамене, бег).
Вегетативная нервная система
Вегетативная нервная система
Ядра парасимпатического отдела расположены в продолговатом и среднем мозге, а также в крестцовом отделе спинного мозга. Парасимпатический отдел активируется в покое
Парасимпатический отдел ослабляет сокращения сердца и урежает их ритм, кровеносные сосуды расширяются, при этом уровень артериального давления понижается, активируется секреция желез ЖКТ и перистальтика кишечника.
Вегетативная нервная система
Вставка изображения
ЧеРеПаШкА