Жүйке жүйесі

                                                                                   1-сурет

              Жүйке орталығы деп -  бірыңғай қызмет атқаратын орталық жүйке жүйесінін белгілі бір жерінде топталған нейрондар жиынтығын айтады. Әрбір рефлекстің жүйке жүйесінде өз орталығы болады. Орталық жүйке жүйесі көптеген жүйке орталықтарынан, орталықтар үркерлерінен тұрады.  Орталық жүйке жүйесінде қозу тек түйіспелер арқылы тарайды. Сондықтан қозудың өткізу еректішеліктері түйіспелердің физиологиялық қасиеттеріне байланысты.   Қозу әр түйіспеде 0,2-0,5 ме кідіріп, жүйке орталынғынан баяу өтеді.

          Жүйке орталығын үздіксіз тітіркендіру  арқылы оның ет және жүйке  талшықтарына қарағанда тез қажитыны  анықталды. Бұл, біріншіден, түйіспелерде  медиаторлар мөлшерінің, екіншіден, нейтрон денесіндегі қуат қорының азаюынан, үшіншіден, нейрондарға оттегі жетіспеуінен (гипоксия) болады.  Қозудың бастапқы толқыны жүйке орталығында баяу өтсе, келесі толқыны жылдамырақ өтеді. Бастапқы қозу келесі қозудың өтуін жеңілдетіп, жүйке орталығында із қалдырады, қысқасы, бастапқы қозу келесіге жол салады, сөйтіп оның өтуін жеңілдетеді.   Жүйке орталығында қозудың жиілігі мен күші тітіркендіргіштін жиілігі мен күшіне тең бола бермейді. Жеке тітіркендіргішке жауап ретінде жүйке орталығында көптеген қозу толқындары пайда болады. Тітіркендіргіш әсеріне қарағанда оған қайырылатып жауап (рефлекстік әсерленіс) уақыты жағынан әлдеқайда ұзағырақ. Қабылдағышты тітіркендіру тоқтағанымен жүйке орталығында қозу көпке дейін тоқтамайды. Бұл үрдіс тітіркендіруден кейінгі әрекет деп аталады.

               Дивергенция мен конвергенци. Қоздыру ерекшелігі осы екі құбылысқа байланысты. Бір аксон тармақталып көптеген нейрондармен байланысады да түйіспе құрады, яғни бір нейрон аксонының серпінісі бірдей бірнеше нейронды қоздырады. Мұндай құбылыс дивергенция (тармақталыс) деп аталады. Бұған қарама-қарсы құбылыс - конвергенция (түйістіріліс), яғни бірнеше нейроннан кепіп түскен серпіністердің бір немесе азғана нейронда жинауы.                                      

             Орталық жүйке жүйесінде тежелу  арнайы тежеуші нейрондары қозған  кезде басталатын. Жұлыннан Реншоу жасушасы табылды. Бұл жасуша жұлын мотонейронының айналасында орналасқан. Оны мотонейрон аксоңының бұтағы қоздыра ды. Тежелуші жасушалар мидың әр жерінен табылды. Тежеуші нейроның аксонытның ұшыпан тежелу медиаторы (гаммааминмай қышқылы не глицин) бөлініп шығады да оның әсерінен түйіспеден кейінгі тежеуші потенцил пайда болады.

            Орталық жүйке жүйесінің негізгі  кпметі - рефлекс (ferlescsus -латын сөзі –тойтарыс беру) тітіркендіруге жауап беру деген мағынада. Рефлекс сөзін тұңғыш рет қолданған француз философы Рене Декарт (1664 ж.), оған ғылыми сипаттама берген чех ғалымы Прохаска (1817 ж.). Рефлекс туралы ілімді одан әрі дамытып, рефлекстік теорияны пайымдағандар орыс ғалымдары И.М. Сеченов, И.П. Павлов, П.К. Анохин.

             Рефлекстерді келістіріп үйлестіруде  орталық жүйке жүйесіндсгі су  бординация кұбылысы мен қозуды  өткізу ерекшеліктері әсіресе  жинақы қозу, конвергеция мен  окклюзияның маңызы өте зор. Бұлармен қатар орталық жүйке жүйесіндегі кездесетін бірнеше құбылыстар (принциптер) рефлекстерді үйлестіру негізін құрады: қозу мен тежелудің жайылысы (иррадиациясы), бір жерге шоғырлануы (концентрациясы), үрдістердің индукциясы мен реципроктық тежелу, доминаттық қозу, кері байланыс, соңғы жалпы жол. Жүйке орталығында пайда болған бір үрдіс екінші қарама-қарсы үрдістін тууына себепкер болады. Бұл индукция құбылысы. Жүйке жүйесінде қозу тежелуді, тежелу қозуды тудырады. Мәселен, жұлынның бір сегментін жартысында бұғу орталығы қозады. Мұнымен бірге екінші жартысындағы жазу орталығы қозыт, бұгу орталығы тежеледі. Келесіде осы орталықтағы үрдістер бірін-бірі алмастырады. Индукция себебінен пайда болған тежелуді Ч. Шерингтон репрокцииялық (жегілген немесе қосарланыс) тежелу деп атаған. Репрокциялық тежелудің арқасында бір сәтте орталықта қарама-қарсы қозғалтатын қимыл рефлекстері тумайды Бұл құбылыс рефлекстердің бір-бірімен үйлесуін қамтамасыз етеді.

              Қозу физиологиясы. Тірі организмдер екі түрлі қалыпты жағдайда болады: физиологиялық тыныштық және физиологиялық белсенділік. Физиологиялық тыныштық деп организмнің көзін жұмып, тыныш, ештеңені ойламай, тыңдамай, денесін босатып, демалып, ояу жатқан қалпын айтады. Бұл кезде организмнің өзінің тіршілігіне қажетті құрылымдары (жүрек-қан тамырлар, тыныс алу, зәр шығару т.с.с) белгілі шамада қызмет атқарады және, мысалы, ұлпалардың клеткаларында белгілі мөлшерде зат алмасуы жүріп жатады. Осындай қалыпта жатқанда сыртқы ортаның қандай да болмасын бір жағдайлары әсер етсе, организм физиологиялық тыныштықтан физиологиялық белсенділікке ауысады. Организмнің қандай да болмасын жеке мүшесі немесе мүшелер жүйесі, тіпті бүкіл организмнің қызмет атқаратын жағдайын физиологиялық белсенділік дейді.

Физиологиялық белсенділік кезінде зат алмасуы артады, бірнеше мүшелер, жүйелер қызметін күшейтеді. Мысалы, тамақ ішкеннен кейін ас қорыту мүшелері қызмет атқаруына байланысты оларға қоса жұрек-қан тамырлар, тыныс, зәр шығару жүйелерінің қызметі күшейеді. Мұндай жағдайда сыртқы ортаның әсері денедегі ұлпаларды, клеткаларды тітіркендіреді.

Адам денесіндегі  көпшілік тірі клеткалардың тітіркену  қасиеті болады. Сыртқы және ішкі орталардың түрлі әсерлеріне жауап беру қабілетін  тітіркену деп айтады.

Ал олардың  әсерлерінің өзін тітіркендіргіш деп  атайды. Сыртқы және ішкі орталардың әсерінен организм, оның жеке ұлпалары физиологиялық  тыныштықтан белсенділікке ауысады. Тітіркендіргіштерді тегіне қарай  төртке бөледі: физикалық, химиялық, физико-химиялық және биологиялық тітіркендіргіштер.

Физикалық тітіркендіргіштер  деп түрлі механикалық (соққы, шаншу, қысым т.б) және электрлік әсерлерді  айтады.

Химиялық тітіркендіргіштерге  тамақтың құрамындағы органикалық  және бейорганикалық заттар, дәрілер, улы заттар, сілтілер, қышқылдар, түздар және олардың ертінділері тәрізді көптеген химиялық заттардың әсері жатады.

Физико-химиялық тітіркендіргіштерге ертінділердегі заттардың парциалдық қысымы, осмостық қысымы, иондардың (аниондар мен катиондар) және түрлі заттардың концентрация айырмашылықтарының әсері (айталық, 5% және 7% тұз қышқылының ертінділерінің әсерінің айырмашылығы) жатады.

Биологиялық тітіркендіргіштерге  түрлі макро және микроорганизмдердің  әсерін жатқызуға болады.

Тітіркендіргіштердің  әсерінен тітіркене алатын ұлпаларды тітіркенгіш ұлпалар деп атайды. Оларға нерв, ет, без ұлпалары жатады. Олар тітіркендіргіштің әсеріне қозумен жауап береді. Қ о з у аталған ұлпалардың қызметінің үрдісі. Қозу кезінде бұл ұлпалардың электрлік және биохимиялық қасиеттері өзгереді, ұлпалардың қызметі басталып, күшейеді. Сыртқы ортаның кейбір тітіркендіргіштері әсер еткенде қозғыш ұлпалардың қозуы бәсеңдейді немесе мүлде тоқтап қалады. Мұны т е ж е л у деп атайды. Тежелу де қозу іспетгі тірі ұлпалардың белсенді қызмет атқару күйі. Бірақ тежелу кезінде жеке мүшелерде немесе организмде бұрын басталған қызмет баяулайды, я болмаса мүлде тоқталады.

Тірі ұлпалардың электрлік қасиетін биоэлектрлік құбылыс  дейді. Көп клеткалы организмдерде  сыртқы және ішкі орталардың мәліметтерін қабылдап, сақтап, талдап, бір жерден екінші жерге жеткізу, қажетіне қарай қайтадан жаңғырту тарихи даму барысында қалыптасқан электр сигналдары арқылы іске асады.

Электр күшін тудыратын  энергия клетка мембранасының ішкі және сыртқы жағында орналасқан оң (+) зарядты натрий, калий, кальцийдің катиондары мен түрлі теріс зарядты (-) аниондарға байланысты. Олардың бір-біріне градиенттік қатынасы (мембрананың иондық тартқышы) деп аталатын арнайы молекулалық құрылымның қызметіне негізделген. Энергия көзі саналатын иондық тартқыш - аденозинүшфосфор қышқылы (АТФ) ферменттердің әсерінен ыдырау кезінде пайда болатын энергияны (яғни зат алмасуынан пайда болатын энергияны) жұмсайды.

Тьшыштықтағы клетка мембранасының  сырты мен ішіндегі потенциал  айырмашылықтарын мембрананың потенциалы немесе тыныштық тоғы деп атайды.

Қызмет атқарған клетканың  мембранасы мен тыныштықтағы клетка мембранасының потенциал айырмашылығын  әрекет потенциалы дейді. Тыныштық потенциалы 50-90 мВ-қа дейін болады.

2. Нейронныц құрылысы  мен қызметі

Жүйке жүйесінің құрылысы мен функциялық негізі -нерв клеткасы немесе н е й р о н. Орталық жүйке жүйесінде нейрондарды қосымша клеткалар -глиялар қоршаған. Нейрондар мен глиялар нерв ұлпасын құрайды. Глиялар нерв клеткаларының тірегі болып, оны қоректендіреді және электр изоляторы қызметін атқарады. Жаңа туған нәрестенің нейрондарының саны глиялардан анағұрлым көп болады. 20-30 жаста олардың саны бір-бірімен теңеседі де кейін адамның жасы ұлғайған сайын нейрондардың үлесі азайып, глиялардың үлесі көбейеді.

Нейрофибрилдер  ұзын молекулалы белоктардан тұрады. Нейрон ұзақ жұмыс істегеңде олар жойылып та кетуі мүмкін. Нейронның денесін с о м а деп атайды. Оның пішіні әртүрлі: сопақша, ұршық тәрізді, дөңгелек, домалақ, үш бұрышты, төрт бұрышты, жұлдыз тәрізді, т.б. Денесінен ұзынды-қысқалы өсінділері - нерв талшықтары шығады. Ұзын талшығын а к с о н (грекше аксон - тірек деген мағынада), қысқа талшықтарын д е н д р и т деп атайды (дендрон - ағаш). Аксонның сыртын қоршаған м и е л и н қабығы бар. Миелин - ақ май тәрізді (липид) заттан түзілген. Ол әрбір 1,5-2 см сайын үзіліп, Ранвье белдеуіне айналады. Аксон арқылы нерв клеткасының денесінен басқа нейрондарға, жұмысшы мүшеге нерв импульстері тасылады. Мүшелерге келген аксонның ұшы тармақталып нерв ұштарына айналады. Нерв ұштары қызметіне байланысты екі түрлі болып келеді: сезгіш үштар -рецепторлар және қозғаушы ұштар -эффекторлар. Рецепторлар сыртқы және ішкі ортаның қандай да болмасын тітіркендіргішінің әсерін нерв импульстеріне - қ о з у ғ а айналдырады. Ал эффектор орталық жүйке жүйесінен келген қозуды жұмысшы мүшеге жеткізеді.

Нейрондардың  бір-бірімен байланысы с и н  а п с деп аталатын арнайы ерекше құрылым арқылы іске асады.

Дендриттер - тармақталған қысқа өсінділер. Олардың ұштары сәл жуандап бұдырланады. Бұл - нейрондардың басқа клеткалармен ұштасу ауданын үлкейтеді. Нерв клеткаларының аксоны көбіне біреу-ақ болады. Бірен-саранында ғана екі аксон кездеседі. Олар ұзын болады: бірнеше сантиметрден 1-1,5 метрге дейін. Дендриттер көп болады. Олар - нейронның кірер есігі, ал аксондар - шығар есігі. Дендриттердің бүртіктері бала туғаннан кейін көбейе түседі.

Синапстың құрылысы мен қызметі. Синапс 3 бөлімнен тұрады: пресинапстық (синапстың алдындағы), синапс саңлауы және постсинапстық (синапстың соңындағы) бөлімдер. Пресинапстық бөлімнің пресинапстық мембранасы бар. Пресинапстық мембрана неиронның аксонының жуандаған ұшы - синапс түймешесінің қабығы. Синапс түймешесінің іші синапстық көбікке толы болады.

Бұл көбік медиатор деп аталатын белсенді химиялык заттан тұрады (лат. медиатор - делдал, арада  жүруші). Қабылдаушы нейронның пресинапстық бөлімімен жалғасатын жерінің қабығын постсинапстық мембрана деп атайды. Пресинапстық және постсинапстық мембраналардың арасында синапс с а ң л а у ы болады. Ол - клетка аралық сұйыққа толы кеңістік.

Әрбір нейронның  денесіндегі синапстардың саны 100, тіпті бірнеше мыңға дейін болуы мүмкін. Ал әрбір нерв талшығы 10 мыңға дейін синапс түзе алады.

Қазіргі кезде  жұлын мен мидың түрлі бөлімдерінде 2 түрлі синапстар бар екені  анықталды: қоздырушы және тежеуші  синапстар. Орталық жүйке жүйесіндегі тежеуші нейрондардың аксондарының ұштарында тежеуші медиатор болады да, ол қабылдаушы нейронға тежеп әсер етеді. Ми сыңарларының қыртысындағы нейрондарда амин май қышқылы (ГАМК) тежеуші медиатор ролін атқарады.

Әрбір нерв клеткаларында  көптеген тежеуші және қоздырушы синапстар болады. Бұл нерв әрекеттерінің бір-бірімен байланысты қызмет атқаруын қамтамасыз етеді.

Нерв талшығы  арқылы келген қозу синапстық көбіктегі  медиатордың пресинапстық мембранасынан  өтіп, синапс аралығына құйылуына  түрткі болады. Ол медиатор синапс аралығындағы клеткаралық сұйықта диффузды түрде тарап, постсинапстық мембрананы тітіркендіреді. Постсинапстық мембранада медиатордың әсері қайтадан қозуға айналады.

Адамның миы  нәтижелі еңбек еткен сайын оның синапстары көп болады. Сондықтан жаңа туған нәрестелерде синапстар аз болып, ер жеткен сайын көбейе түсіп, ересек адамда өте көп болады.

Нервтер мен нерв талшықтары. Сырты қабықпен қапталған нерв клеткасының өсінділерін нерв т а л ш ы қ т а р ьі деп атайды. Нерв талшықтары 2 түрлі болады: миелинді және миелинсіз. Миелинді нерв талшығының сыртын миелин қабығы қоршаған, ал миелинсіз талшықтың сыртын тек қана эндотелий қабығы қоршаған, миелині болмайды.

Егер нерв талшығының миелині болмаса, оның бойымен қозу үздіксіз жүреді. Бір жерде пайда болған әрекет потенциалы көрші жердің әрекет потенциалын тудырады. Әрекет потенциалының пайда болуы клеткалық мембрананың бойында натрий мен калий иондарының мөлшерінің өзгеруіне байланысты пайда болады. Бірақ клеткалық мембрананың бойымен ештеңе қозғалмайды. Тек қана оның бір жерінен екінші жеріндегі иондардың кезекпе-кезек өзгеруінен болады. Сонда нерв талшығының бойымен әрекет потенциалы ғана тарайды. Әрекет потенциалы, нерв импульстері, қозу толқыны деген сөздердің мағынасы бірдей. Мысалы, нерв талшығының белгілі бір жерінен 1 секундта 100 әрекет потенциалы, немесе 100 нерв импульстері, немесе 100 қозу толқыны өтті деуге болады.

Миелинді нерв талшығы арқылы нерв импульстері  үздіксіз өте алмайды. Мұндай жағдайда бір Ранвье белдеуінен екінші белдеуге нерв импульстері секіріп өтіп, қозудың қозғалысы жылдамданады. Нерв талшығы арқылы қозудың өтуі талшықтың диаметріне де байланысты: диаметрі жуандаған сайын қозудың өту жылдамдығы тездейді. Нерв талшықтарын олардың диаметріне байланысты 3 топқа бөледі: А, В, С талшықтары. А талшықтарының диаметрі 22 мк, оларда миелин қабығы болады. Бұл талшықтар арқылы қозудың өту жылдамдығы секундына 120 м. В тобының нерв талшықтарының да миелин қабығы болады. Олардың диаметрі 3 мк-ға дейін, қозуды өткізу жылдамдығы секундына 5 м. С тобының талшықтарының диаметрі өте жіңішке: І мк-ға дейін. Олардың миелин қабығы болмайды, қозуды өткізу жылдамдығы секундына 2 м. Балалардың денесінде С тобының талшықтары көбірек болады. Бірақ бала өскен сайын нерв талшықтары жуандап, орталық жүйке жүйесінде де, шеткі жүйке жүйесінде де қозуды өткізу жылдамдығы артады.