Біологічне значення нервової системи

Однією з основних властивостей живої речовини є подразливість. Коженживий організм одержує подразнення з навколишнього його світу івідповідає на них відповідними реакціями, що зв'язують організм іззовнішнім середовищем. Обмін речовин, що протікає в самому організмі, усвою чергу обумовлює ряд подразнень, на які організм також реагує.Зв'язок між ділянкою, на яку попадає подразнення, і реагуючим органом у вищому багатоклітинному організмі здійснюється нервовоюсистемою.

Проблемне питання:

- Як ви розумієте вислів І.І. Павлова «Нервова система є невимовно найскладніший і найтонший інструмент зносин, зв'язку численних частин організму між собою й організму, як складної системи, з нескінченним числом зовнішніх впливів»

Інтерактивна вправа «Мозковий штурм»

Студенти висловлюють думки стосовно проблемного питання. Тези записуються на аркушах паперу і фіксуються на дошці.

 Нервова система має складну будову;

 регулює, поєднує, узгоджує діяльність органів і систем організму;

 забезпечує зв'язок організму з навколишнім середовищем;

 забезпечує діяльність людини не тільки як біологічної, але й соціальної істоти;

 забезпечує психічні процеси (сприйняття, мовлення, навчання, пам'ять, мислення, емоції);

 вищим об'єднуючим і координуючим відділом нервової системи людини є головний мозок.

Узагальнення відповідей студентів

Нервова система регулює, поєднує, узгоджує діяльність органів і систем організму, обумовлює оптимум функціонування, об'єднуючи усі частини організму в єдине ціле.

Нервова система забезпечує зв'язок організму з навколишнім середовищем, а також діяльність людини не тільки як біологічної, але й соціальної істоти. Нервова система забезпечує психічні процеси (сприйняття, мовлення, навчання, пам'ять, мислення, емоції), за допомогою яких людина не тільки впізнає навколишнє середовище, але й змінює його.

Вищим об'єднуючим і координуючим відділом нервової системи людини є головний мозок, головна роль в якому належить корі великих півкуль.

Висновок. Нервова система - найскладніша і найважливіша система керування та зв'язку органів та систем органів в організмі людини та здійснення зв’язку між організмом та навколишнім середовищем.

1. Історія вивчення фізіології центральної нервової системи.

( Презентація випереджувального завдання, повідомлення студентів ).

Студент1. Розділення на фізіологію і анатомію в Стародавньому світі не існувало. Протягом багатьох століть формувалося уявлення про функції окремих органів і систем організму. Розвиток фізіології та анатомії визначалося, головним чином, запитами практичної медицини. Але поряд з цим досліджувалися і функції окремих органів, питання тренування і стомлення. Травми, отримані в процесі полювання, спортивних змагань або військових зіткнень, дозволяли лікарям у давнину відзначати емпіричний зв'язок між пошкодженнями нервів і окремих ділянок нервової системи, з одного боку, і пошкодженнями функцій - з іншого. Іноді знахарі Стародавнього світу намагалися лікувати психічні хвороби, впливаючи на голову - зокрема, вони робили трепанації черепа, припускаючи, що таким чином «злі духи» зможуть залишити хворого.

Перші відомі нам припущення про будову нервової системи людини і її функції, зафіксовані письмово, відносяться до Древньої Греції. У той період мав місце широкий спектр підходів до психіки людини - від ідеалістичного до матеріалістичного. Велика частина мислителів того часу не представляла значення мозку для психічної діяльності людини, і навіть великий Аристотель вважав не мозок, а серце вмістилищем душі. Гіппократ (460-377 до н.е.) вважав, що психічний склад особистості залежить від комбінації рідких середовищ його тіла (наприклад, на його думку, у холериків переважала жовч, а у сангвініків - кров). Гіппократ вперше відзначив, що поранення голови часто ведуть до порушення мислення, пам'яті і поведінки, однак він не зробив з цих фактів відповідних висновків щодо провідної ролі головного мозку в психічному житті людини. Лікарі того часу могли вловлювати найбільш прості тимчасові зв'язки між подіями, які вони вважали причинно-слідчими. Так, емоційне збудження супроводжується збільшенням пульсу, з чого стародавні вчені зробили висновок про те, що джерело емоцій знаходиться в серці. І хоча вчені давно встановили, що серце - не більш ніж м'язовий насос, що перекачує кров, до цих пір люди застосовують вирази «добре серце», «безсердечні вчинки», «від щирого серця» та ін.

Великий внесок в розвиток анатомії зробив римський лікар Гален (130-200 рр. н.е.), який написав класичний трактат «Про частини людського тіла», в якому вперше дав анатомо-фізіологічний опис цілісного організму. Однак анатомічні концепції цього вченого були не позбавлені недоліків. Наприклад, Гален більшу частину своїх наукових досліджень проводив на свинях, організм яких, хоча і близький до людського, але все-таки має ряд суттєвих відмінностей від нього.

Студент 2.У Середні віки розвиток наук про людину загальмувалося із-за впливу християнської церкви. Будь-яке втручання в організм людини з дослідницькою метою вважалося блюзнірським, а відповіді на всі питання слід шукати в Біблії. Великим авторитетом користувалися роботи Галена, проте його помилкові уявлення сліпо копіювалися середньовічними вченими та лікарями. Середньовічні вчені використовували знання, здобуті античними лікарями або отримані зі Сходу, де заборони мусульманської релігії були не такими категоричними. Великий внесок у розвиток медицини і фізіології зробив видатний вчений мусульманського світу Ібн Сіна (Авіценна), автор «Книги зцілення», «Канон лікарської науки» і інших трактатів. У них він, зокрема, досліджував виникнення психосоматичних захворювань.

Епоха Відродження здійснила різносторонній вплив на розвиток науки, у тому числі і на науки про людину. В XVI-XVII ст. стали розвиватися природничі науки, викликані до життя зростаючими потребами практики. Універсальний вчений епохи Відродження Леонардо да Вінчі, який захоплювався анатомічними дослідами, назвав передній шлуночок мозку «камерою здорового глузду», в якому, на його думку, розташовувалася душа.

Початок XVII ст. ознаменувався внеском у розвиток фізіології французького філософа і математика Р. Декарта (1596-1650). Величезною заслугою цього вченого стало внесення в фізіологію поняття про рефлекторний принцип діяльності організму. У середині XVII ст. велику допомогу фізіології зробило відкриття мікроскопа А. Левенгука (1632-1723).

Кінець XVIII століття ознаменувався проривом у фізіології: італійський фізик і натураліст Луиджи Гальвані (1737-1798) довів наявність в тканинах «тварини електрики», а Д. Маттеуччі (1811-1868) продовжив досліди з реєстрації електричних процесів в живих організмах. Дослідження цих вчених дали поштовх до цілої низки дослідів з вивчення процесів збудження в м'язах і нервах. Спочатку скорочення м'язів жаби викликалося електричним струмом, отриманими з зовнішнього джерела напруги (гальванічної пари), але потім було доведено, що м'яз може сам генерувати електричні імпульси. Інтерес до цих дослідів був такий великий, що в Європі всюди почали виникати фізіологічні лабораторії.

Подальший розвиток отримало подання про принципи рефлекторної діяльності в працях Георга Прохаскі (1749-1820), який ввів термін «рефлекс». Однак у той час «тілесне» і «духовне» поділені, так як був відсутній цілісний підхід до вивчення функцій організму. Фізіологи вивчали в основному прості рефлекси або діяльність вегетативної нервової системи, в той час як вищі функції людини ставилися до духовної сфері і вивчалися з позицій психології, філософії та релігії.

Студент 3.Початок XIX ст. ознаменувався успішними дослідженнями будови і функцій спинного мозку - як найбільш простий частині центральної нервової системи. Англієць Год. Белл (1774-1842) і незалежно від нього француз Ф. Мажанди (1783-1855) виявили, що задні корінців спинного мозку складаються з волокон, які несуть інформацію в ЦНС, а передні несуть інформацію з ЦНС до м'язів.

1) відкриття закону збереження енергії Р. Майєром і Р. Гельмгольцом;

2) з'ясування причин походження видів Год. Дарвіном;

3) відкриття клітинну теорію Т. Шванном.

Друга половина XIX ст. ознаменувалася остаточним відокремленням фізіології від анатомії, відповідно, в університетах фізіологію почали викладати як окрему науку. До кінця XIX ст. стали виникати спеціалізовані фізіологічні лабораторії, оснащені спеціальними приладами для реєстрації фізіологічних функцій. У цей період багато вчені стали займатися вивченням функції центральної нервової системи. Зокрема, Л. Лючиак (1840-1919) вивчав мозочок, Ч. Шеррингтон (1857-1952) - координацію рухових нервових центрів.

Особливу роль у розвитку вітчизняної і світової науки зіграв Іван Михайлович Сєченов (1829-1905), якого І. П. Павлов назвав «батьком російської фізіології». Внесок цього вченого в розвиток фізіології величезний:

1) він став засновником нової галузі науки - фізіології праці;

2) здійснив ряд відкриттів у фізіології центральної нервової системи, зокрема описав явище центрального гальмування;

3) визначив новий етап розвитку рефлекторної теорії і т. п.

У своїй книзі «Рефлекси головного мозку» цей учений вперше в історії науки зміг пояснити багато психічних явищ з позицій матеріалістичної фізіології. Фактично І. М. Сєченов став першим фахівцем, «протянувшим надійний міст» між фізіологією і психологією. Його психофізіологічні праці заклали основи нового напрямку, в якому фізичне і психічне начало в людині розглядалися в єдності.

Інший великий російський фізіолог - Іван Петрович Павлов (1849-1936). Головною заслугою цього вченого було створення нового розділу фізіології - вчення про вищу нервову діяльність. До І. П. Павлова не існувало методів, які дозволяли б фізіології об'єктивно вивчати психічні процеси. Використовуючи відкритий і доведений до досконалості метод умовних рефлексів, він детально досліджував фізіологічні закономірності діяльності кори великих півкуль.

З наукових відкриттів останній третині ХХ ст. можна відзначити Нобелівських лауреатів Торстена Нільса Визела і Девіда Х. Хьюбела (мал. 1.3). Ці вчені отримали премію з фізіології та медицини 1981 р. «за відкриття, що стосуються принципів переробки інформації в нейронних структурах мозку».

Друга половина Нобелівської премії 1981 р. по фізіології і медицині була присуджена Роджеру У. Сперрі «за відкриття, що стосуються спеціалізаціїпівкуль головного мозку».

Із цікавих наукових відкриттів останніх років також можна відзначити дослідження Річарда Аксела і Лінди Бак, які отримали Нобелівську премію з фізіології і медицини 2004 р. за дослідження в області вивчення нюхових рецепторів та організації системи органів нюху.

Висновок. На закінчення цього короткого історичного огляду можна відзначити, що мозок людини влаштований надзвичайно складно, і для того, щоб розібратися в ньому, потрібно багато зусиль і часу. Додаткова складність пізнання матеріальної основи психічних процесів полягає в тому, що свідомість людини формувалася не одноразово (як, наприклад, створюється комп'ютер), а протягом мільйонів років. Тому буває важко знайти логіку там, де природа знаходила оптимальний спосіб організації мозку шляхом проб і помилок. Тим не менш, у фахівців, які досліджують фізіологічні основи психіки, зберігається певний оптимізм, заснований на тому факті, що багаторічні спільні зусилля фізіологів, психологів, лікарів і представників інших напрямів науки, рано чи пізно, дозволять зрозуміти всі тонкощі механізму роботи нервової системи.

3.Загальний план будови нервової системи

Складання опорних схем будови нервової системи.

Основним структурним і функціональним елементом нервової тканини є нервова клітина - нейрон (схема 1). Це складно побудована нервова клітина, яка сприймає, переробляє подразнення і передає їх до різних органів тіла.

Він має тіло, численні короткі відростки (дендрити) та один довгий (аксон). Відростки, що відходять від нейронів, розташованих у головному і спинному мозку, утворюють нервові волокна. Їм притаманні збудливість і провідність. Ці нервові волокна збираються у пучки - нерви, що виходять за межі головного і спинного мозку. Як окремі пучки, так і весь нерв оточують сполучнотканинні оболонки.

Тіла нейронів, сполучаючись одне з одним своїми відростками, утворюють окремі скупчення, які називаються ядрами і нервовими центрами. Мільярди взаємозв'язаних нейронів, які формують нервову систему, перебувають під захистом та в оточенні нейроглії.

Скупчення відростків нервових клітин — нервових волокон—вкрите зверху сполучнотканинною оболонкою і називається нервом (мал. 1). Кожен нерв складається з дуже багатьох нервових волокон. Нерви, по яких збудження поширюється в напрямку ЦНС, називаються доцентровими, або аферентними. Якщо в складі нерва є нервові волокна, які передають збудження із центральної нервової системи до іннервованого органа, то такі нерви називають відцентровими, або еферентними. Більшість нервів змішані (схема 2).

Нервова система поділяється на центральну і периферичну (схема 3). Центральна нервова система складається з головного і спинного мозку. Головний мозок міститься всередині мозкового черепа, а спинний мозок — у хребетному каналі. Головний і спинний мозок складається з сірої і білої речовини. Сіра речовина утворена тілами клітин та їх відростками — дендритами. Біла речовина утворена довгими відростками до 1—1,5 м — аксонами.

До периферичної нервової системи належать 12 пар черепно-мозкових нервів і 31 пара спинно-мозкових нервів, їх сплетіння, нервові вузли або ганглії (невеликі скупчення тіл нейронів, що лежать в різних частинах тіла).;

Нервова система людини умовно поділяється на соматичну та автономну (вегетативну).

Соматична нервова система (від грец. soma — тіло) іннервує довільну мускулатуру скелета та деяких внутрішніх органів — язика, глотки, гортані, очного яблука, середнього вуха.

Автономна (вегетативна) нервова система (від грец. autos — сам) — іннервує всі внутрішні органи, ендокринні залози та мимовільні м'язи шкіри, серце та судини, тобто органи, що здійснюють вегетативні функції в організмі (травлення, дихання, виділення, кровообіг тощо) та становлять внутрішнє середовище організму

Автономна (вегетативна) нервова система поділяється на симпатичну (від лат. sympathes — співчутливий, співдружний) і парасимпатичну (від лат.префіксаpara — суміжність, sympathes — співчутливий, співдружний).

Симпатичні нерви іннервують всі органи і тканини організму (прискорюють і підсилюють скорочення серця, розширюють зіниці, підвищують кров'яний тиск, підсилюють обмін речовин тощо).

Парасимпатична частина автономної нервової системи сприяє відновленню втрачених організмом ресурсів, забезпечує нормальну життєдіяльність людського організму у стані спокою та під час сну (уповільнює скорочення серця та зменшує їх силу, звужує зіниці, знижує кров'яний тиск).

Рефлекторні реакції підтримання артеріального тиску на відносно постійному рівні, теплорегуляція, прискорення і посилення серцевих скорочень при м'язовій роботі пов'язані з діяльністю автономної нервової системи.

Нервова система забезпечує єдність і цілісність організму; відносну сталість внутрішнього середовища (гомеостаз), реакцію організму на дію різних подразників і пристосування його до змінних умов навколишнього середовища.

Поиск по сайту: