Понятие о нервном центре

Учение о рефлекторной деятельности центральной нервной системы привело к представлению о нервном центре. Нервным центром называют совокупность нейронов центральной нервной системы, участвующих в осуществлении определенного рефлекторного анта или регуляции той или иной функции.

Нервный центр представляет собой сложные функциональные объединения, «ансамбли» нейронов, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, согласованно участвующие в регуляции функций и рефлекторных реакциях.

Нервные центры обладают рядом характерных свойств, определяемых особенностями проведения возбуждения через синапсы центральной нервной системы и структурой нейронных цепей, образующих их.

Проведение возбуждения через синапсы центральной нервной системы.

В центральной нервной системе отмечается одностороннее проведение возбуждения. Это связано с особенностями синапсов; передача возбуждения в них возможна только в одном направлении — от нервного окончания, где высвобождается при возбуждении медиатор, к постсинаптической мембране. В обратном направлении возбуждающий постсинаптический потенциал на распространяется.

В синапсах центральной нервной системы отмечается замедленное проведение возбуждения. Известно, что возбуждение по нервным волокнам проводится быстро. В синапсах скорость проведения возбуждения примерно в 200 раз ниже скорости проведения возбуждения в нервном волокне. Это связано с тем, что при передаче импульса через синапс затрачивается время на выделение медиатора нервным окончанием в ответ на пришедший импульс; на диффузию медиатора через синоптическую щель к постсинаптической мембране; на возникновение под влиянием этого медиатора возбуждающего постсинаптического потенциала.

В центральной нервной системе происходит трансформация ритма приходящих в нее импульсов в собственны ритм. При этом может происходит как урежение частоты поступающих в нее импульсов, так и учащение их. В ответ на одиночное раздражение центростремительного нейрона центральная нервная система посылает по центробежному нейрону серию импульсов, следующих друг за другом с определенным интервалом. Трансформация ритма связана с особенностями передачи возбуждения через синапсы. Для нервных центров свойственно явление суммации возбуждения. Это свойство было впервые описано И. М. Сеченовым в 1863 году. Было обнаружено, что слабые по силе раздражения не вызывают видимой рефлекторной реакции центральной нервной системы. Рефлекторный ответ может вызвать лишь раздражитель, достигший пороговой силы. Но если слабый раздражитель будет действовать одновременно на несколько рецепторных областей (например, несколько участков кожи) или слабый раздражитель будет действовать на рецептор многократно (длительно), то ответная рефлекторная реакция возникнет вследствие складывания, т. е. суммации, возбуждения.

В основе этого явления лежит процесс суммации возбуждающих постсинаптических потенциалов на теле нейронов. Как привило, порция медиатора, выбрасываемая нервным окончанием в ответ на одиночный импульс, слишком мала, для того чтобы вызвать возбуждающий постсинаптический потенциал, достаточный для деполяризации мембраны нервной клетки. Такая деполяризация возможна либо в случае одновременного возбуждения нескольких синапсов, расположенных на теле нейрона, либо при поступлении к одному и тому же синапсу серии нервных импульсов, следующих друг за другом с коротким интервалом. При этом постсинаптические потенциалы суммируются друг с другом, и в момент, когда суммарный потенциал достигает пороговой величины, возникает распространяющийся потенциал действия. Рефлекторная реакция не прекращается сращу же после прекращения раздражителя, а еще какой-то период времени к рабочему органу (эффектору) от центральной нервной системы продолжают поступать возбуждающие импульсы. Это — последействие. Последействие обычно бывает тем продолжительнее, чем сильнее раздражение и чем дольше оно действовало на рецепторы. В отличие от изолированных нервных волокон нервные центры легко утомимы. Утомляемость нервных центров проявляется в постепенном снижении и в конечном итоге полном прекращении рефлекторного ответа при продолжительном раздражении рецептора. Считают, что утомление нервных центров связано с нарушением передачи возбуждения в межнейронных синапсах. При этом происходит уменьшение запасов синтезированного медиатора в нервных окончаниях и снижение чувствительности к медиатору постсинаптической мембраны.

После возбуждения центральной нервной системы ритмическим раздражением следующее раздражение вызывает больший эффект или для поддержания прежнего уровня ответной реакции требуется меньшая сила последующего раздражения. Это свойство нервных центров получило название проторения. Облегчающий эффект при проторении объясняют тем, что при первых стимулах раздражения происходит перемещение пузырьков медиатора ближе к пресинаптической мембране и при последующем раздражении медиатор быстрее выделяется в синаптическую щель.