Біологія. 8 клас. Костильов

Тема 7. Зв’язок організму людини із зовнішнім середовищем. Нервова система

Урок 34. Основні уявлення про нервову систему, її зна чення в регуляції та узгодженні функцій організму людини, його взаємодії з середовищем

У нервовій системі є чітка ієрархія. Усім керує головний мозок. Таємниця людського мозку — найвеличніша з усіх таємниць людства. Саме мозок є вершителем нашої долі, контролером усіх наших життєвих функцій. Мозок керує і планує, передбачає і вирішує. Щомиті, щодня, упродовж усього життя аж до останнього подиху. Чи можливо людині не знати про власний мозок головне з того, що відомо науці? Ні, неможливо. Дізнаймося і ми про найголовніші ознаки і властивості нашого мозку.

Ключові слова: центральна нервова система, периферійна нервова система, нервовий імпульс, нервовий центр, нерви, нервові вузли, рефлекс, рецептори.

Нервова система забезпечує регулювання і координацію роботи усіх систем органів, адаптацію до умов середовища, які постійно змінюються. Наслідком функціонування нервової системи стає налаштування організму до тих реалій, у яких він змушений функціонувати. Жоден процес в організмі людини не проходить без участі нервової системи. Найважливіше біологічне явище, завдяки якому відбувається нервова регуляція, — це нервовий імпульс, а найважливіший біологічний процес при цьому — рефлекс. Природа нервового імпульсу є електричною, а швидкість поширення нервового імпульсу можна порівняти з швидкістю світла. Про це будемо детальніше вести мову на наступному уроці.

Ми знаємо також, що структурною одиницею нервової системи є нейрон. Нервові імпульси від нейрона до нейрона або до іншого типу клітин передаються за допомогою синапсів. Нервова система прискорює або вповільнює активність органів, що залежить від умов зовнішнього та внутрішнього середовища. Вона постійно отримує інформацію про такі зміни. У цьому їй допомагають рецептори — спеціальні утвори, що сприймають різноманітні подразнення (мал. 78).

Мал. 78. Типи рецепторів: 1 - зору; 2 - слуху; 3 - нюху; 4 - смаку; 5 - дотику

Існує три типи рецепторів: перші сприймають інформацію з навколишнього середовища. Вони розташовані у шкірі, слизових оболонках та в органах чуттів. Друга група рецепторів сприймає інформацію про стан внутрішніх органів і знаходиться в них. Третя група сприймає стан м’язів та суглобів. Під впливом подразнень, наприклад, світла, тепла, дотику у відповідних рецепторах виникає нервовий імпульс, який спрямовується в ту частину нервової системи, у якій він сприймається як інформація і аналізується. Це так звані нервові центри, призначені для сприйняття конкретної інформації.

Нервова система складається із центрального та периферичного відділів. До центрального відділу належать головний та спинний мозок, а до периферичного — черепні й спинномозкові нерви та їхні сплетення. Між мозком і всіма органами існують двосторонні зв’язки. Завдяки цьому мозок забезпечує відповідність роботи органів потребам організму (мал. 79).

Рефлекс — явище, знайоме всім без винятку. Завдяки рефлексам ми здійснюємо рухи, що супроводжують наше існування: кліпаємо повіками очей, жуємо їжу, випльовуємо несмачні предмети, що потрапили в ротову порожнину, вдихаємо і видихаємо повітря з легень. Рефлекси, які ми не відчуваємо, — зміна діаметра зіниць очей залежно від інтенсивності освітлення, коливання тиску крові, ступінь перистальтики кишок, тонусу м’язів під час ходіння чи бігу. Усі види діяльності організму є рефлекторними. За допомогою рефлексів відбувається взаємодія між частинами тіла, а також організму з навколишнім середовищем. Існують прості і складні рефлекси.

Мал. 79. Схема будови нервової системи людини: 1 - головний мозок; 2 - спинний мозок; 3 - нерви тулуба 4 - нерви верхніх кінцівок; 5 - нерви нижніх кінцівок

Кожен рефлекс починається з впливу збудника на рецептор. Наприклад, потужний звук потрапляє на рецептори слухового апарату. У них виникає збудження. Доцентровими нейронами воно надходить у центр слуху головного мозку, де відбувається його аналіз. За результатами аналізу головний мозок приймає рішення. Щоб уникнути негативного впливу потужного звуку на слуховий апарат, мозок вирішує його захистити. Відповідний відділ головного мозку надсилає нервові імпульси до м’язів, які приводять у рух руки. Людина закриває вуха долонями рук. Тим самим мозок знижує надмірний вплив звукових сигналів.

Отже, під час виконання описаної дії нервові імпульси передавалися у напрямку до мозку та в напрямку від мозку. Нейрони, які передавали відповідні імпульси, називають доцентровими та відцентровими. Так само називають нерви, до складу яких уходять названі нейрони. Якщо проаналізувати всі структури, які беруть участь в описаному явищі, то помітимо, що вони створюють рефлекторну дугу (мал. 80).

Центральну частину рефлекторної дуги утворює нервовий центр. Найпростіший нервовий центр складається з двох нейронів — доцентрового і відцентрового, між якими є синапс. Така рефлекторна дуга працює при виконанні колінного рефлекса, що виникає у відповідь на скорочення м’язів. Складні рефлекси виконуються за участі кількох нейронів з багатьма синапсами між ними.

Рефлекс здійснюється лише в тому випадку, якщо нормально функціонують усі компоненти: рецептор, доцентровий нерв, ділянка центральної нервової системи, у якій аналізується отримана інформація, відцентровий нерв і орган, який здійснює відповідь на отриману інформацію. В інших випадках рефлекс не виконується. Наприклад, у результаті опіку на певній ділянці шкіри не функціонують теплові рецептори. Торкнувшись цією самою ділянкою гарячого предмета, людина не буде відсмикувати її, бо центральна нервова система не отримає відповідної інформації. Неможливими є рефлекси й при враженні нервів, по яких проходять імпульси, а також при порушенні нормальної роботи нервових центрів. Вони розміщені передусім у спинному й головному мозку.

Мал. 80. Рефлекторна дуга: 1 - рецептор; 2 - доцентровий нейрон; 3 - вставний нейрон; 4 - відцентровий нейрон; 5 - робочий орган

Нервові центри складаються з тіл нервових клітин, що з’єднані між собою. Між різними нервовими центрами немає чітких меж. Це призводить до того, що нервовий центр може почати аналізувати інформацію, призначену для сусіднього центру, якщо той з певних причин тієї миті не сприйняв інформації. Крім того, існує кілька центрів, які забезпечують одну й ту саму функцію. Центри контролю взаємопов’язаних функцій з’єднані між собою. Завдяки цьому нервова система функціонує стабільно і гнучко, забезпечуючи неперервність нервової регуляції функцій. Наприклад, коли людина біжить, у неї не лише посилено скорочуються м’язи, а й прискорюється дихання і серцебиття.

Нерви — сукупність нервових волокон, що здійснюють зв’язок між центральною нервовою системою або нервовими вузлами і органами та тканинами тіла (здійснюють іннервацію). Нервові волокна — це, як правило, аксони нейронів, що у складі нервів утворюють пучки різної товщини в кількості від одного до кількох сотень. Зовні нерви вкриті сполучнотканинною оболонкою. У ній є кровоносні й лімфатичні судини, які забезпечують обмін речовин нерва.

Усі нерви — парні, йдуть до органів найкоротшим шляхом у складі судинно-нервових пучків. Нерви розгалужуються, утворюють сплетення, де обмінюються нервовими волокнами, які не з’єднуються між собою.

Мал. 81. Показано окремі органи, роботу яких контролюють спинномозкові нерви

Спинномозкові нерви складаються з чутливих та рухових нервових волокон. Чутливі входять у спинний мозок ззаду і утворюють задні корінці, рухові — виходять спереду і утворюють передні корінці. Вони з’єднуються і утворюють змішані спинномозкові нерви. Кількість спинномозкових нервів відповідає кількості хребців у кожному відділі хребта (крім шийних): 8 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових, 1 куприковий (мал. 81).

Існує 12 пар черепно-мозкових нервів, одинадцять з яких іннервують органи, розташовані на голові та шиї, а один (блукаючий) — органи грудної та черевної порожнини (мал. 82).

У хребетних тварин та людини по шляху проходження черепних і спинномозкових нервів на різній відстані від структур центральної нервової системи розташовані нервові вузли (ганглії).

Нерви, що відходять від головного й спинного мозку, відгалужують гілки до всіх органів нашого тіла, тобто іннервують їх. В органах є кінцеві нервові апарати — афектори, рецептори (чутливі, або доцентрові, нервові закінчення) і ефектори (рухові, або відцентрові, нервові закінчення, які викликають збудження робочого органа).

Мал. 82. Деякі черепно-мозкові нерви

Кілька нервів можуть утворювати так звані нервові сплетення. У людини виділяють шийне, плечове, поперекове, крижове та куприкове сплетення нервів. Наприклад, шийне сплетення утворене руховими гілками чотирьох верхніх шийних нервів. Від цього сплетення відходить 6 самостійних нервів.

  • 1. Що таке рецептор?
  • 2. Які явища лежать в основі діяльності нервової системи?
  • 3. Що входить до складу центральної нервової системи?
  • 4. Опишіть будову рефлекторної дуги.
  • 5. Опишіть будову спинномозкових нервів.

• Загальна довжина всіх нервових волокон людини у чотири рази більша за відстань від Землі до Місяця. Спробуйте обрахувати їх кількість.

ЦЕ ЦІКАВО ЗНАТИ!

• Хрящі, волосся, нігті, вії, зубна емаль не мають нервових волокон.