План

Типы нервных систем

    1) Диффузная (клетки разбросаны  по всему телу). Впервые возникает  у кишечнополостных - гидра, медуза

    2) Лестничная (у плоских, свободно  живущих червей)

    3) Узловая (насекомые, ракообразные, паукообразные, моллюски)

    4) Трубчатая (ланцетник). Ланцетник  - низшее хордовое, у высших хордовых  передний отдел преобразуется  в головной мозг (как на картинке)

    Выделяют:

• центральную нервную систему (ЦНС) (это головной и спинной мозг)
• периферическую нервную систему (это огромное количество периферических нервов, которые пронизывают все ткани и органы организма - нервные волокна, нервные окончания, нервные узлы)

    Обычно  они идут рядом с кровеносными и лимфатическими сосудами. Головной мозг располагается в черепе, спинной  – в позвоночном столбе. Нервная  система состоит из нервных клеток, которые отличаются от клеток других тканей возможностью возбуждения и проведения этого возбуждения. Периферические нервы имеют в своем составе чувствительные и двигательные волокна. Чувствительные воспринимают раздражение от нервных окончаний кожи, мышц, тканей внутренних органов, передают это раздражение сначала в спинной мозг, а затем в головной. В центральной нервной системы эта «информация» обрабатывается и принимается решение к действию, которое передается по двигательным волокнам. Поэтому сокращаются мышцы, расширяется или суживается зрачок в глазах, выделяется желудочный сок, сокращается мышцы кишечника и т.д. Такое действие в нервной системе называется рефлекторным, вся жизнедеятельность организма пронизана рефлексами, благодаря этому механизму она очень тонко регулируется, организм приспосабливается к жизни во внешней среде.

    Рефлекторная дуга связывает работу ЦНС И ПНС.

    Возбуждение с одного нерва на другой, с нерва  на орган, выполняющий ту или иную функцию передается двумя путями – с помощью маломощных электрических  сингалов (импульсов) и с помощью  специальных веществ, выделяющихся в окончаниях нервных клеток – так называемая нейротрансмиттеров (передатчиков).

    Выделяют  еще два вида нервной системы:

• соматическая, ("сома" - тело), которая регулирует деятельность кожи, мышц, суставов, глаз, слуха, обоняния. Основной функциональной особенностью этой системы является то, что человек способен сознательно регулировать движения мышц, суставов.
• автономная или вегетативная система – «руководит» внутренними органами и сознательная регуляция здесь ограничена. Человек, к примеру, не может произвольно уменьшить или увеличить выделение желудочного сока и т.д. Бывает симпатическая и парасимпатическая.

    Вместе  с эндокринной (гуморальной) системой нервная система регулирует всю  жизнедеятельность организма

    Развитие ЦНС в фило- и онтогенезе

    Филогенез центральной нервной системы

    Под филогенезом (греч. рhylon — род, племя + genesis — зарождение, происхождение) понимается процесс исторического развития живой природы, отдельных групп организмов или органов и систем. Научной основой представлений о филогенезе является эволюционная теория. Схематически филогенез животных изображают в виде «филогенетического древа», отражающего пути эволюции организмов и родственные связи между ними (ствол соответствует примитивным формам организмов, ветви — всем последующим формам).

    Впервые нервная система появляется у кишечнополостных животных. Нервная система кишечнополостных является диффузной, т. е. у них отсутствуют выраженные скопления нервных клеток, образующих более-менее равномерную сеть. Такая нервная система может организовывать только простые движения — например, гидра сжимается в комочек, если к ней прикоснуться иголкой. У медуз, в связи с их подвижным образом жизни, ожилась более совершенная нервная система: имеется скопление нервных клеток в виде кольца по краю зонтика. Также у медуз есть отолитовый аппарат (орган равновесия) и имеется функциональное разделение нейронов на две группы, отвечающие за плавательную и пищевую активность. Например, у медузы Аurelia под покровным эпителием находится сеть из мультиполярных нейронов, связанная с сенсорными клетками на поверхности и управляющая движениями при захвате пищи. Независимо от нее функционирует вторая нервная сеть, биполярные нейроны которой связаны с кольцевой и радиальной мускулатурой и вызывают ее ритмические сокращения при плавании.

    У более высокоорганизованных животных нервные клетки располагаются более  тесно друг к другу, образуя нервные  узлы. Благодаря синаптическим контактам нервных клеток, образующих узлы, в них становится возможна обработка поступающей информации и выработка команд, поступающих к рабочим органам: железам и мышцам.

    У плоских червей возникает билатеральная симметрия, соответственно, у них дифференцируется головной и хвостовой конец тела. К головному концу смещаются нервные элементы и органы чувств: тактильные рецепторы и хсморецепторы, а у свободноживущих червей — и световые рецепторы. Внешне нервная система этих животных напоминает лестницу: имеется несколько крупных ганглиев в головном конце тела и два (или больше) нервных ствола, соединенных друг с другом перемычками. Такая нервная система относится к лестничному типу.

    У кольчатых червей обнаруживается симметричное строение тела и нервной системы, которая представлена двумя цепочками узлов, состоящих из нервных клеток и нервных волокон. У них впервые в процессе эволюции появляется нервная система узлового типа. В брюшной области узлы одной стороны соединяются с узлами другой стороны каждого сегмента, таким образом образуются своеобразные автономные «микропроцессоры», управляющие органами одного сегмента. Такое строение нервной системы обеспечивает высокую надежность жизнедеятельности кольчатых червей, что позволяет им сохранять жизнь даже при расчленении тела червя на несколько частей. Мощный надглоточный узел, соединенный с подглоточным узлом, а через него и с брюшными узлами, свидетельствует о зарождении центральной нервной системы у этих животных.

    Узловая нервная система в процессе эволюции получила дальнейшее развитие у моллюсков и членистоногих. У моллюсков тело напоминает мышечный мешок, в котором обнаруживается нервных волокон, берущих начало от трех пар узлов. Цельные узлы являются сложным аппаратом и достигают наивысшего развития у головоногих моллюсков (кальмаров, осьминогов). Нервная система членистоногих (особенно насекомых) развивалась в направлении усложнения и усовершенствования различных функций. У некоторых видов насекомых (перепончатокрылых) не только нервная система, но и органы чувств достигают вершины развития среди беспозвоночных животных. Таким образом, нервная системау беспозвоночных способна не только обеспечивать различной сложности безусловно-рефлекторные двигательные акты, но и являться основой для некоторых форм научения.

    У хордовых животных появляется «трубчатая» нервная система, образованная клетками эктодермы, которые формируют медуллярную трубку. Первоначально (у ланцетника) она не разделялась на головной и спинной мозг, но уже у круглоротых рыб это деление отмечается вполне отчетливо. Но мере эволюционного развития головной мозг все больше развивался, а внутри самого головного мозга все большее развитие получали отделы переднего мозга. Выход на сушу дал новый толчок и к развитию органов чувств, и к совершенствованию нервной системы у земноводных, а у рептилий впервые появляется кора конечного мозга. У птиц кора конечного мозга развита еще слабо, однако значительных размеров достигает полосатое тело, являющееся материальной основой высших форм нервной деятельности птиц. Наивысшего развития кора головного мозга и сам мозг получают у млекопитающих. Основное направление эволюции ЦНС этого класса заключается в усложнении межнейройных связей и увеличении количества нейронов. Наиболее сложные связи формируются в коре больших полушарий, которая, в свою очередь, дифференцируется по выполняемым функциям.

Онтогенез центральной нервной системы

    Онтогенез (оntogenesis; греч. оп, ontos — сущее + genesis — зарождение, происхождение) — процесс индивидуального развития организма от момента его зарождения (зачатия) до смерти. В основе онтогенеза лежит цепь строго определенных последовательных биохимических, физиологических и морфологических изменений, специфичных для каждого из периодов индивидуального развития организма конкретного вида. В соответствии с этими изменениями выделяют:

    эмбриональный (зародышевый, или пренатальный) - время от оплодотворения до рождения

    постэмбриональный (послезародышевый, или постнатальный) периоды - от рождения до смерти:

    Развитие ЦНС человека (по Ф.Булум А. Луйзерсонин и Л. Хофстендер, 1988):

    Согласно  биогенетическому закону, в онтогенезе нервная система повторяет этапы  филогенеза. Вначале происходит диффереицировка  зародышевых листков, затем из клеток эктодермалыюго зародышевого листка образуется мозговая, или медуллярная, пластинка. Ее края в результате неравномерного размножения ее клеток сближаются, а центральная часть, наоборот, погружается в тело зародыша. Затем края пластинки смыкаются — образуется медуллярная трубка:

    Образование нервной трубки из эктодермы:

    В дальнейшем из задней ее части, отстающей  в росте, образуется спинной мозг, из передней, развивающейся более интенсивно, — головной мозг. Канал медуллярной трубки превращается в центральный канал спинного мозга и желудочки головного мозга.

    Нервная трубка представляет собой эмбриональный  зачаток всей нервной системы  человека. Из нее в дальнейшем формируется головной и спинной мозг, а также периферические отделы нервной системы. При смыкании нервного желобка по бокам в области его приподнятых краев (нервных валиков) с каждой стороны выделяется группа клеток, которая по мере обособления нервной трубки от кожной эктодермы образует между нервными валиками и эктодермой сплошной слой — ганглиозную пластинку. Последняя служит исходным материалом для клеток чувствительных нервных узлов (сигнальных и краниальных) и узлов вегетативной нервной системы, иннервирующей внутренние органы.

    Нервная трубка на ранней стадии своего развития состоит из одного слоя клеток цилиндрической формы, которые в дальнейшем интенсивно размножаются митозом и количество их увеличивается; в результате стенка нервной трубки утолщается. В этой стадии развития в ней можно выделить три слоя: внутренний эпендимный слой, характеризующийся активным митотическим делением клеток; средний слой - мантийный (плащевой), клеточный состав которого пополняется как за счет митотического деления клеток этого слоя, так и путем перемещения их из внутреннего эпендимного слоя; наружный слой, называемый краевой вуалью. Последний слой образуется отростками клеток двух предыдущих слоев. В дальнейшем клетки внутреннего слоя превращаются в эпендимоциты, выстилающие центральный канал спинного мозга. Клеточные элементы мантийного слоя дифференцируются в двух направлениях: часть их превращается в нейроны, другая часть — в глиальные клетки:

    Схема дифференцировки нервной системы человека:

    Вследствие  интенсивного развития передней части  медуллярной трубки образуются мозговые пузыри: вначале появляются два пузыря, затем задний пузырь делится еще  на два. Образовавшиеся три пузыря дают начало переднему, среднему и ромбовидному мозгу. Впоследствии из переднего пузыря развиваются два пузыря, дающие начало конечному и промежуточному мозгу. А задний пузырь, в свою очередь, делится на два пузыря, из которых образуется задний мозг и продолговатый, или добавочный, мозг.