Рис. 2. Нейрон
1 — нервная клетка, 2 — дендрит, 3 — аксон, 4 — нервные окончания
Нервные волокна покрыты большей частью оболочкой, которая имеет в своем составе особое жироподобное вещество — миэлин и называется поэтому миэлиновой или мякотной. Волокна, не имеющие миэлиновой оболочки, называются безмякотными. Они принадлежат главным образом вегетативной нервной системе, к которой мы еще вернемся в дальнейшем изложении.
Некоторые исследователи предполагают, что оболочка нервного волокна играет роль своеобразного изолятора, подобно изоляционной обмотке электрического провода.
До тех пор, пока нервное волоконце (аксон) связано с клеткой, оно сохраняет свою жизнеспособность, но если его отделить от клетки, оно погибает. Это показывает, что нервная клетка поддерживает питание и нормальную деятельность своих отростков.
Особенностью нервной клетки является ее способность приходить в состояние возбуждения. Возбуждение наступает либо вследствие получения клеткой сигналов из внешней или внутренней среды организма, либо в результате химических и физических процессов, происходящих в самой клетке.
Каждая нервная клетка окружена тканевой жидкостью, из которой получает необходимые для питания вещества и которой отдает продукты своего обмена. Состав тканевой жидкости отличается определенным, хотя и относительным постоянством, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность нервной клетки. Если в тканевой жидкости увеличивается содержание различных раздражающих веществ, клетка способна прийти в состояние возбуждения, в результате чего возникает простая или более сложная нервная реакция. Нервные клетки начинают посылать по аксонам и получать по дендритам импульсы (от латинского слова impulsus — толчок, побуждение). К рабочим органам нашего тела (к сердцу, мышцам, железам и т. д.) по нервным волокнам идут «сигналы», вследствие чего органы приходят в состояние возбуждения.
Непрерывность нервного волокна является обязательным условием для его способности проводить возбуждение. Так же, как электрический ток не передается по перерезанному кабелю, возбуждение не распространяется по поврежденному, перерезанному, размозженному или отравленному каким-либо ядом нерву.
Нервные волокна обычно лежат пучками в общем стволе, образуя то, что мы называем периферическим нервом. Интересно отметить, что возбуждение, распространяющееся по одному нервному волокну, никогда не переходит на соседние волокна. Это очень существенно для нервной деятельности, так как нервные импульсы направлены обычно в определенные, строго очерченные участки организма. Если бы не существовало изолированного проведения нервного возбуждения, человек был бы лишен возможности производить тонкие мышечные движения, требующие участия отдельных мышечных групп (игра на музыкальных инструментах, управление станком, печатание на пишущей машинке и т. д.).
Рефлекс
Рефлекс является основным видом деятельности нервной системы. Мы уже говорили, что на всей поверхности тела, на его наружных покровах, слизистых оболочках, в суставах, мышцах и внутренних органах расположены особые воспринимающие приборы — рецепторы, особенно легко реагирующие на определенные раздражения, с которыми сталкивается организм.
От рецептора отходят нервные волокна, которые проводят сигналы раздражения к центральной нервной системе. Эти волокна, передающие импульсы в центральную нервную систему, называются центростремительными, или чувствительными. Если подействовать каким-нибудь раздражителем на поверхность кожи, например прикоснуться к ней пальцем, то в ответ на раздражение воспринимающие приборы приходят в состояние возбуждения, которое по нервным волокнам передается в спинной и головной мозг.
В мозгу имеется множество нервных клеток, часть которых снабжает нервными волокнами различные органы тела. Эти волокна называются центробежными, или двигательными и передают импульсы из центральной нервной системы в мышцы, железы, внутренние органы и т. д.
Воспринимающий прибор — рецептор передает сигналы по чувствительным нервным волокнам в нервные клетки мозга, а из мозга по двигательным волокнам передаются «приказы» (распоряжения) в соответствующие периферические органы.
Вы нечаянно укололи палец и резко отдернули руку.
Это рефлекторный акт, простая реакция центральной нервной системы на болевое ощущение. Возбуждение пробежало длинный путь от рецептора к мышце через промежуточную станцию — спинной мозг. Оно началось в воспринимающем приборе кожи, поступило по центростремительному волокну в чувствительную клетку спинного мозга, перешло на двигательную клетку мозга и по центробежному нервному волокну достигло мышцы, заставив ее сократиться.
«Этого рода движения, — говорит И. М. Сеченов, — называются отраженными на том основании, что здесь возбуждение чувствующего нерва отражается на движущем.
Понятно далее, что эти движения невольны, они являются только вслед за явным раздражением чувствующего нерва. Но зато при последнем условии появление их так же неизбежно, как падение на землю всякого тела, оставленного без опоры, как взрыв пороха от огня, как деятельность всякой машины, когда она пущена в ход.
Стало быть движения эти машинообразны по своему происхождению». Путь, по которому идет нервный процесс при рефлексе, принято называть рефлекторной дугой.
Эта классическая теория рефлекса, созданная великим французским философом и ученым первой половины XVII в. Рене Декартом, требует на современном уровне знаний некоторого уточнения. Советские ученые (Н. А. Бернштейн, П. К. Анохин) подчеркивают, что рефлекторную дугу нельзя рассматривать как разомкнутый путь от рецептора до рабочего органа (эффектора).
Декарт довел рефлекс до ответного действия и здесь остановился. На самом же деле ответный акт на этом не заканчивается. И животное, и человек оценивают результаты совершенного в результате рефлекса действия. От эффектора в центральную нервную систему идет обратный поток импульсов, именно то, что в кибернетике называют обратной связью. Нервная система получает постоянную информацию о совершившемся действии. Благодаря этому, рефлекторная дуга превращается в рефлекторный круг или рефлекторное кольцо.
У животных и у человека известно большое количество разнообразных рефлексов.
Погружение в слабый раствор кислоты или укол лапки у обезглавленной лягушки вызывает сгибание конечности и отдергивание ее вследствие сокращения сгибательных мышц. Лягушка обезглавлена, следовательно головной мозг не принимает участия в этом двигательном акте. Сгибание конечности произошло рефлекторно, без участия высших отделов центральной нервной системы.
Лягушка не воспринимает болевого раздражения, тем не менее она отдергивает лапку. Если положить на кожу такой лягушки кусочек фильтровальной бумаги, смоченной кислотой, она немедленно начинает его сбрасывать задней лапкой.
У человека раздражение кожи подошвы вызывает рефлекторное сгибание стопы и пальцев, вкладывание соски или пальца в рот грудного ребенка ведет к появлению рефлекторных сосательных движений, прикосновение к роговице глаза — смыкание век и т. д.
Нам часто приходится сталкиваться с такими сложными рефлекторными реакциями как чихание, кашель, рвота. Началом такого рефлекса является чувствительное раздражение определенных воспринимающих приборов, концом — целая серия мышечных сокращений. Чихание возникает при раздражении слизистой оболочки носа, кашель при раздражении гортани, рвота — задней части полости рта.
При повышении кровяного давления раздражаются окончания центростремительных нервов, заложенных в определенных участках кровеносных сосудов (аорты, сонной артерии), и тотчас же, благодаря сложному рефлекторному механизму, в действие вступают многочисленные приспособительные приборы, снижающие давление крови. Расширение легких при вдохе приводит в действие рефлекторный механизм, вызывающий выдох. Зуд вызывает чесательный рефлекс и т. д. Исследование рефлексов имеет важное значение в медицинской практике, так как этим путем можно нередко вывести заключение о состоянии центральной нервной системы.
В основе жизнедеятельности живых существ лежит рефлекторный механизм. Он обусловливает реакцию организма на действие самых разнообразных раздражителей как внешних, так и внутренних. Различные физические факторы, а также химические вещества могут влиять на деятельность отдельных органов, раздражая периферические окончания центростремительных нервов, т. е. рефлекторным путем.
Укол кожи вызывает боль. Отдергивание руки или ноги, вздрагивание, подергивание мышц — реакция организма на болевое раздражение. Она осуществляется посредством спинно-мозгового рефлекса без участия сознания. Чувство боли вызывает цепь рефлекторных реакций, направленных к ослаблению боли и устранению опасности. В то же время болевая двигательная реакция является сложнейшим безусловным рефлексом, способствующим сохранению целости организма и его вида.
