Подготовка к ОГЭ-ЕГЭ "Нервная система строение и функционирование"

Нервная система: строение и

функционирование. Подготовка к ОГЭ/ ЕГЭ

автор: Бахматова Л.Е., учитель биологии

Значение нервной системы

• объединяет органы и системы организма в единое целое;
• регулирует работу всех органов и систем организма;
• осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
• составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Строение нервной ткани

-Нервные клетки- нейроны: тело (сома)+отростки (аксон, дендриты);

-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 нейрона

Дендрит

Аксон

Синапс

Ядро

Тело

Нейрон- структурно-функциональная единица нервной системы.

Аксон- длинный отросток нейрона, проводит нервный импульс от тела нейрона → к другому нейрону или рабочему органу.

Дендриты – короткие отростки нейрона, проводят нервный импульс к телу нейрона.

Важнейшее свойство

нервной ткани-

возбудимость и

проводимость

Синапс

СИНАПС- место контакта (сближения) нейронов друг с другом или с другими клетками (мышечными, железистыми и т.п.) .

Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.

Нервная клетка- нейрон- может образовывать до 10 000 синапсов с соседними клетками.

Синапсы могут возникнуть между аксоном и телом нервной клетки, аксоном и дендритом, аксоном и аксоном.

Синапс: строение и функционирование

Синапсы:

возбуждающие: усиливают нервный импульс;

тормозные: ослабляют нервный импульс.

Медиатор (норадреналин, ацетилхолин, гистамин, дофамин и др.) через синаптическю щель передается аксону, дендриту или клеткам тела.

Медиатор вызывает возбуждение или торможение в соседней клетке.

с медиатором

Типы нейронов

Чувствительные нейроны:

тела лежат за пределами ЦНС в нервных узлах. Передают импульсы от рецепторов поверхности тела и внутренних органов к ЦНС

Двигательные нейроны: тела лежат в ЦНС, отростки за ее пределами. Передают импульсы от ЦНС к мышцам и внутренним органам

Вставочные нейроны: тела и отростки не выходят за пределы ЦНС. Осуществляют связь между чувствительными и двигательными нейронами

Чувствительные

Вставочные

Двигательные

(исполнительные)

Вид нейрона	Местоположение и путь	Функция
Чувствительные нейроны	от рецептора к ЦНС	воспринимают раздражения, преобразуют их в нервные импульсы и передают в мозг
Эффекторные нейроны (двигательные, секреторные)	от ЦНС к исполнительному органу	вырабатывают и посылают команды к рабочим органам
Вставочные нейроны (интернейроны)	в ЦНС	осуществляют связь: между чувствительными и двигательными нейронами, между сегментами спинного мозга, между спинным и головным мозгом; участвуют в обработке информации и выработке команд

Нервные волокна- длинные отростки (аксоны), окруженные меелиновой оболочкой.

Нервы- пучки нервных волокон за пределами ЦНС.

Нервные узлы- тела и короткие отростки нейронов ( дендриты) вблизи внутренних органов и в их стенках

Типы нервов

Состоят из дендритов чувствительных нейронов

Состоят из аксонов двигательных нейронов

Состоят из дендритов чувствительных и аксонов двигательных нейронов.

Импульсы идут в двух направлениях:

от рецепторов в ЦНС и от ЦНС к органам.

Чувствительные

Двигательные (исполнительные)

Смешанные

В основе деятельности НС лежат рефлексы- ответная реакция организма на раздражение, которая осуществляется ЦНС.

Классификация рефлексов: по типу образования

Готовые рефлекторные дуги. Сохраняются в течение жизни

Рефлекторные дуги формируются в течении жизни. Не постоянны. Могут затухать

Безусловные

(врождённые)

Условные

(приобретённые)

Видовые

Индивидуальные

Рефлекторные центры- спинной мозг и ствол головного мозга

Рефлекторные центры- кора головного мозга

Путь, по которому нервные импульсы идут от рецепторов к исполнительным органам (эффекторам), называется рефлекторной дугой.

Рецептор

Чувствительный нейрон

Вставочный нейрон

Двигательный нейрон

Рабочий орган (эффектор)

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) нейрон- несет возбуждение (сигнал) от ЦНС к рабочему органу;

эффектор (рабочий орган)- осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора.

Простая двухнейронная рефлекторная дуга: чувствительный нейрон- двигательный нейрон.

Сложная трехнейронная рефлекторная дуга: чувствительный нейрон- вставочный нейрон- двигательный нейрон.

Схема трехнейронной рефлекторной дуги оборонительного (защитного) рефлекса

Рецептор

Чувствительный

нейрон

Двигательный

нейрон

Вставочный

нейрон

Рабочий орган

рецепторы кожи → чувствительный нейрон →

вставочный нейрон → исполнительный (двигательный) нейрон →

скелетная мышца

Схема двухнейронной рефлекторной дуги коленного рефлекса

Рецептор

Чувствительный

нейрон

Двигательный

нейрон

Рабочий

орган

рецепторы сухожилия → чувствительный нейрон → спинной мозг → двигательный нейрон → четырёхглавая мышца бедра

двухнейронный рефлекс -изображены чувствительный и двигательный нейроны, отсутствует вставочный нейрон.

 

Чувствительный

нейрон

Двигательный

нейрон

24. А) элементы рефлекторной дуги рефлекса чихания у человека:

рецепторы носовой полости → чувствительный нейрон → центр продолговатого мозга → двигательный нейрон → дыхательные мышцы.

Б) элементы рефлекторной дуги рефлекса кашля у человека:

рецепторы гортани → чувствительный нейрон → центр продолговатого мозга → исполнительный нейрон → сокращение дыхательных мышц.

В) Рефлекторная дуга (нервная дуга): чувствительные нервные окончания → чувствительный путь → участок ЦНС → исполнительный путь → рабочий орган.

 

Классификация рефлексов: по эффектам

Рефлекторная дуга 2-х нейронная ( чувствительный и двигательный нейроны) или 3-х нейронная ( чувствительный, вставочный и двигательный нейроны)

Рефлексы внутренних органов: пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.

Соматические ( двигательные)

Вегетативные

Образуются при участии соматичекой нервной системы

Образуются при участии вегетативной (автономной) нервной системы

Чувствительный нейрон находится в заднем корешке спинного нерва.

Синапс, соединяющий чувствительный и I двигательный нейрон, находится в боковых рогах спинного мозга. Синапс между I и II двигательными нейронами расположен в либо в боковом симпатическом стволе, либо в парасимпатическом ганглии ( нервном узле) в районе рабочего органа.

Рефлекторная дуга состоит из чувствительного и двух двигательных нейронов. Вставочный нейрон отсутствует

Рефлексы скелетных мышц

Рефлекторные дуги соматического (А) и вегетативного (Б) рефлекса: 1 — рецептор; 2 — чувствительный нейрон; 3 — спинной мозг; 4 — двигательный нейрон; 5 — рабочий орган ( скелетная мышца); 6 — I двигательный нейрон; 7 — тело II двигательного нейрона в вегетативном ганглии (в нервном узле); 8- железы, органы, сосуды и т.д.

8

Отделы нервной системы ( по строению и выполняемым функциям) Отделы нервной системы ( по строению и выполняемым функциям)

Нервная система

Центральная НС

Периферическая НС

Вегетативная НС

Головной мозг

Спинной мозг

Нервы

Нервные

узлы

Симпатический отдел

Парасимпатический отдел

Соматическая НС

Нервные

окончания

Отделы нервной системы

Центральная

Периферическая

Головной

мозг

Спинной

мозг

Нервы

Нервные

узлы

отходят от головного и спинного мозга

находятся вне спинного и ГМ

Нервные окончания( рецепторы и синапсы):

- рецепторные- концевые образования дендритов в органах, воспринимают раздражения и преобразуют в нервные импульсы

- эффекторные- концевые образования аксонов в рабочих органах: мышцах, железах

Серое вещество	Белое вещество
Вставочные нейроны, тела и дендриты двигательных нейронов	Аксоны нейронов, образующих восходящие и нисходящие проводниковые пути
в спинном мозге находится в центре, вокруг спинно-мозгового канала в головном мозге – на поверхности, образуя кору и отдельные скопления – ядра, в белом веществе; кора мозжечка	в спинном мозге – находится снаружи, в головном мозге – под серым веществом и составлено волокнами проводящих путей

ЦНС: Головной и спинной мозг состоит из серого и белого вещества.

ЦНС: спинной мозг

Нервный тяж, лежащий в позвоночном канале, образованном позвонками. Тянется от затылочного отверстия до поясничного отдела позвоночника. Вверху переходит в продолговатый мозг.

Имеет длину около 45 см и диаметр 1 см. В центре проходит центральный спинномозговой канал (полость) со спинномозговой жидкостью;

от спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинно-мозговых нервов, каждый из которых имеет передний корешок (аксоны двигательных нейронов) и задний корешок ( аксоны чувствительных нейронов). СМ иннервирует мускулатуру и внутренние органы.

Спинномозговой канал

ЦНС : спинной мозг

На поперечном срезе спинной мозг (СМ) напоминает бабочку. В центре расположено серое вещество, состоящее из тел нейронов. На периферии расположено белое вещество, которое образовано аксонами нейронов.

В сером веществе СМ различают два передних выступа (передние рога), два боковых (боковые рога) и два задних (задние рога). 

В рогах серого вещества находятся нейроны, которые входят в состав рефлекторных дуг. В передних рогах расположены двигательные нейроны (мотонейроны), их аксоны иннервируют скелетные мышцы. В задних рогах находятся вставочные нейроны, в боковых рогах- вегетативные нейроны (их аксоны идут к внутренним органам).

ЦНС: функции спинного мозга

В белом веществе располагаются пути спинного мозга: восходящие пути (аксоны нейронов СМ) от рецепторов к головному мозгу; нисходящие пути ( аксоны нейронов ГМ) от головного мозга к исполнительным органам (эффекторам)

Функции СМ:

Рефлекторная- осуществление простых рефлексов- безусловных двигательных ( н-р коленный) и вегетативных ( пищевой, дыхательный, дефекации, половой, мочеиспускания, сосудодвигательный) за счет тел нейронов, которые расположены в сером веществе спинного мозга и входят в состав рефлекторных дуг.

Проводниковая- проводит нервные импульсы от и к головному мозгу. Повреждение СМ приводит к нарушению проводниковой функции и к параличу

ЦНС: головной мозг и его отделы

В мозге человека выделяют пять отделов: 1.продолговатый,

2.задний (мост и мозжечок),

3.средний,

4.промежуточный ,

5.конечный (передний) -большие полушария ГМ.

Наиболее древние отделы - продолговатый, задний ( мост), средний, а

в некоторых источниках и промежуточный мозг- образуют ствол мозга, напоминающий по строению спинной мозг.

От ствола мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

Продолговатый мозг

Самый древний отдел головного мозга. он регулирует жизненно важные функции.

Выполняет рефлекторную- здесь находятся центры сердечной деятельности, вдоха и выдоха, пищеварения (глотания, слюноотделения), секреции пищеварительных соков, защитные рефлексы (чихание, кашель, рвота, мигание)- и проводниковую функции

Задний мозг : мост и мозжечок

Варолиев мост контролирует работу мимических и жевательных мышц лица, слезной железы. Находятся центры, связанные с движениями глазных яблок.

Мозжечок имеет свои собственные полушария, принимает участие в координации движений, влияет на тонус мышц, помогает сохранить равновесие. Благодаря мозжечку наши движения четкие и плавные.

У собаки поврежден мозжечок.

.

 

Мозжечок состоит из двух полушарий, соединяющего их "червя" и ножек.

Мозжечок отвечает за координацию движений, регуляцию равновесия и

мышечного тонуса, за двигательное научение и выработку стереотипных движений, таких как письмо, печатание на клавиатуре ( плавность движений, сила нажатия и т.д) поэтому нарушение его работы может привести к нарушению

координации движений, походки, почерка.

Средний мозг

В среднем мозге находятся верхние и задние бугры четверохолмия. Верхние бугры четверохолмия отвечают за зрительный ориентировочный рефлекс, а задние - за слуховой ориентировочный.

Основные функции:

- проводниковая: проведение импульсов к промежуточному мозгу и от коры больших полушарий к продолговатому и спинному мозгу;

- рефлекторная: находятся центры регуляции мышечного тонуса и позы, подкорковые центры зрения и слуха.

Промежуточный мозг

Гипоталамус ( высший центр нейрогуморальной регуляции) контролирует деятельность гипофиза, т.к. его нейроны способны выделять либерины и статины, стимулирующие или угнетающие выработку гормонов гипофизом- дирижера желез внутренней секреции, поэтому функциями гипоталамуса являются: регуляция обмена белков, жиров и углеводов, а также водно-солевой обмен.

Гипоталамус контролирует симпатическую и парасимпатическую системы, обеспечивает гомеостаз, регулирует температуру тела, отвечает за циклы сна и бодрствования, здесь находятся центры голода и насыщения.

К промежуточному мозгу относятся гипоталамус, связанный с ним гипофиз, эпифиз и таламус.

Конечный (передний ) мозг: большие полушария головного мозга

Состоит из подкорковых структур и коры больших полушарий (КБП). Поверхность КБП достигает 1,5-1,7 м2 , образуя извилины - возвышения мозгового вещества, и борозды - углубления между извилинами.

Правое полушарие отвечает за левую сторону тела, а левое – за правую сторону. В левом полушарии находятся механизмы абстрактного мышления (языковые способности, аналитическое мышление, логика), а в правом - конкретно-образного (воображение, параллельная обработка информации). Левое полушарие- «мыслительное, логическое», правое- «художественное , эмоциональное»,

При травмах, повреждениях левого полушария может нарушаться речь.

Осуществляет психическую деятельность

• память, речь, мышление, поведение

Кора больших полушарий

Височная доля коры головного мозга регулирует слух и обоняние,

затылочная - зрение,

теменная - вкус и осязание; лобная – речь, мышление, движение.

Теменная доля между центральной и постцентральной бороздами содержит постцентральную извилину, которая является центром осязания, болевой и температурной чувствительности.

при падении на затылок человек видит "искры из глаз", когда нейроны затылочной доли возбуждаются механически, вследствие удара.

Корковое представительство двигательного анализатора - моторная зона - находится в передней центральной (в прецентральной) извилине, а представительство кожного анализатора - сенсорная зона - в задней центральной (в постцентральной) извилине.

При совершении любого произвольного (осознанного) движения нервный импульс возникает именно в нейронах прецентральной извилины, откуда начинает свой длинный путь через ствол мозга, спинной мозг и, наконец, достигает исполнительного органа-эффектора.

Импульсы от кожных рецепторов достигают нейронов постцентральной извилины - сенсорного отдела, благодаря чему мы получаем от них информацию и осознаем собственные ощущения.

Зона проекции пальцев кисти занимает много места в прецентральной извилине , благодаря чему становятся возможны тонкие движения пальцами. Зона проекции мышц туловища гораздо меньше зоны пальцев, так как движения туловища более однообразные и менее сложные.

Участки мозга, в которых происходит преобразование и анализ поступающей информации, называются ассоциативными зонами КБП. Эти зоны связывают различные участки КБП, координируют ее работу, играют важнейшую роль в образовании условных рефлексов.

Наша осознанная деятельность, любое осознанное движение, любое ощущение (температурное, болевое, тактильное), лежит в рамках коры больших полушарий.

Кора БП - основа связи с внешней средой, адаптации к ней.

В фундаменте процесса мышления также лежит КБП.

ТРАВМЫ СПИННОГО МОЗГА

В зависимости от уровня поражения спинного мозга при травме картина неврологических нарушений проявляется по-разному. Чем выше уровень поражения, тем больше нервных путей оказываются "отрезанными" от головного мозга. Так, к примеру, при травме поясничного отдела движения руками сохранены, а при травме шейного - движения руками невозможны.

Иногда после инсульта (кровоизлияния в ткани мозга) или травмы развивается паралич (полное отсутствие движений) на одной из сторон тела : если движения пропали в правой руке и ноге, то инсульт произошел слева.

Нервные волокна, идущие от прецентральной извилины к рабочим органам - мышцам, формируют так называемый физиологический перекрест на границе продолговатого и спинного мозга.

То есть, часть нервов, которые шли от левого полушария переходят на правую сторону и наоборот - нервы от правого полушария переходят на левую сторону.

Функциональное деление НС

Регулирует деятельность скелетной (произвольной) мускулатуры.

Осуществляет связь организма с внешней средой.

Регулирует работу внутренних органов, гладкой мускулатуры, желез и обмен веществ.

Соматические рефлексы осуществляются быстро, подчиняются воле человека

Вегетативные рефлексы медленные, не подчиняются воле человека

Соматическая

Вегетативная

(автономная)

Симпатический

отдел

Парасимпатичес

кий отдел

Нервные центры: грудной и поясничный сегменты спинного мозга.

Нервные центры: ствол мозга, крестцовый отдел спинного мозга

нервные центры → в коре головного мозга

Функции отделов ВНС

Стресс! «Бей или Беги!»

- мобилизация сил в напряжённой ситуации;

- усиление секреции адреналина и норадреналина;

- учащение и усиление сердечных сокращений

- расширение бронхов;

- сужение кровеносных сосудов, повышение давления;

- расширение зрачков;

- ослабление работы пищеварительной системы,

- расслабление мочевого пузыря;

- уменьшение слюноотделения;

• усиление потоотделения.

Возбуждается при воздействии 

гормона адреналина

Отбой! Покой.

- Мобилизация сил организма, в состоянии покоя;

- замедление и ослабление сокращений сердца,

- расширение кров.сосудов, снижение давления;

- сужение бронхов;

- сужение зрачка;

- усиление слюноотделения, усиление работы пищев. системы;

- уменьшение потоотделения.

 

Возбуждается под воздействием гормона ацетилхолина

Симпатическая НС

Парасимпатическая НС

Функции отделов ВНС

Стресс!

- мобилизация сил в напряжённой ситуации;

- усиление секреции адреналина и норадреналина;

- учащение и усиление сердечных сокращений

- расширение бронхов;

- сужение кровеносных сосудов, повышение давления;

- расширение зрачков;

- ослабление работы пищеварительной системы,

- расслабление мочевого пузыря;

- уменьшение слюноотделения;

- усиление потоотделения.

Нервные центры → грудной и поясничный сегменты спинного мозга

- Мобилизация сил организма, в состоянии покоя;

- замедление и ослабление сокращений сердца,

- расширение кров.сосудов, снижение давления;

- сужение бронхов;

- сужение зрачка;

- усиление слюноотделения, усиление работы пищев. системы;

- уменьшение потоотделения.

 

Нервные центры → ствол мозга, крестцовый отдел спинного мозга

Симпатическая НС

Парасимпатическая НС

Расстройство деятельности вегетативной нервной системы у человека

приводит к нарушению согласованной работы внутренних органов,

так как вегетативная нервная система — это часть нервной системы,

обеспечивающая деятельность внутренних органов, регуляцию

сосудистого тонуса, иннервацию желез, трофическую иннервацию

скелетной мускулатуры, рецепторов и самой нервной системы.

Взаимодействуя с соматической нервной системой и эндокринной

системой, она обеспечивает поддержание постоянства гомеостаза

и адаптацию в меняющихся условиях внешней среды.

 

Выводы:

1. Основной принцип работы НС – рефлекторный.

2. С помощью рефлексов устанавливается взаимодействие различных систем целого организма и его приспособление к меняющимся условиям окружающей среды.

3. Благодаря рефлекторной деятельности, организм быстро реагирует на различные воздействия внешней и внутренней среды.

4. Путь, по которому осуществляется рефлекс, называется рефлекторной дугой.

5. Рефлекторная дуга не может контролировать исполнение рефлекса. Контроль осуществляется ЦНС.

Строение синапса

СИНАПС- специализированное образование в местах контакта 2-х нейронов или нейрона и рабочего органа. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.

Синапсы:

возбуждающие: усиливают нервный импульс;

тормозные: ослабляют нервный импульс. Медиатор ( н-р норадреналин) через синаптическю щель передается аксону, дендриту или клеткам тела.

Медиатор вызывает возбуждение или торможение в соседней клетке. Синапсы могут возникнуть между аксоном и телом нервной клетки, аксоном и дендритом, аксоном и аксоном.

Схема трехнейронной рефлекторной дуги оборонительного (защитного) рефлекса

Схема двухнейронной рефлекторной дуги коленного рефлекса

Рецептор

Чувствительный

нейрон

Двигательный

нейрон

Рецептор

Чувствительный

нейрон

Двигательный

нейрон

Вставочный

нейрон

Рабочий

орган

Рабочий орган

Информационные ресурсы:

• Колесов Д.В. Биология. Человек. 8 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений / Д.В Колесов., Р.Д. Маш, И.Н. Беляев – М.: Дрофа, 2011.
• Беллевич Юрий Сергеевич
• фоксфорд