Строение, свойства и возрастные изменения нервных центров

 

Нервный центр - это совокупность нейронов, необходимых для осуществления определенного рефлекса или регуляции той или иной функции. О месте нахождения этих клеток судят по эффектам раздражения отдельных участков центральной нервной системы, нарушению функции после удаления тех или иных отделов мозга, результатам опытов с перерезками мозга на разных его уровнях и т. д. Группы клеток, регулирующих одну и ту же функцию, могут располагаться в разных отделах центральной нервной системы. При этом различно функциональное значение не только нейронов, лежащих в разных отделах центральной нервной системы, но и в одном и том же отделе.

Одни и те же нейроны головного и спинного мозга могут участвовать в регуляции разных функций. Например, клетки центра глотания участвуют в регуляции не только акта глотания, но и акта рвоты. Этот центр обеспечивает все последовательные стадии акта глотания: движение мышц языка, сокращение мышц мягкого неба и его поднятие, последующие сокращения мышц глотки и пищевода при прохождении пищевого комка. Эти же нервные клетки обеспечивают сокращение мышц мягкого неба и его поднятие во время акта рвоты. Следовательно, одни и те же нервные клетки входят и в центр глотания, и в центр рвоты.

Свойства нервных центров зависят от строения и механизмов передачи возбуждения в синапсах.

В нервном центре возбуждение проводится в одном направлении, осуществляется значительно медленнее, чем в нервных волокнах, и трансформируется. Одностороннее проведение возбуждения в нервном центре. Возбуждение в центральной нервной системе проводится в одном направлении - с аксона на дендрит или тело клетки следующего нейрона. В основе этого свойства лежат особенности морфологической связи между нейронами. Одностороннее проведение возбуждения зависит также от строения синапса и гуморальной природы передачи в нем импульса: медиатор, осуществляющий передачу возбуждения, выделяется только в пресинаптическом окончании.

В системе рефлекторной дуги медленнее всего проводится возбуждение в синапсах ЦНС. В связи с этим центральное время рефлекса зависит от количества вставочных нейронов. Чем сложнее рефлекторная реакция, тем больше центральное время ее рефлекса. Его величина связана со сравнительно медленным проведением возбуждения через последовательно включенные синапсы. Замедленное проведение возбуждения создается вследствие относительной длительности осуществляющихся в синапсах процессов: выделение медиатора на пресинап-тической мембране, его диффузия через синаптическую щель, возбуждение постсинаптической мембраны, возникновение возбуждающего постсинаптического потенциала и его переход в ПД (потенциал действия).

Нервный центр обладает малой лабильностью. Он постоянно получает от множества высоколабильных нервных волокон большое количество стимулов, превышающих его лабильность. Поэтому нервный центр работает с максимальной нагрузкой и легко утомляется. Исходя из синаптических механизмов проведения возбуждения, утомление в нервных центрах можно объяснить тем, что по мере работы нейрона истощаются запасы медиатора и становится невозможной передача импульсов в синапсах. Кроме того, в процессе деятельности нейрона наступает постепенное снижение чувствительности его холинорецепторов к медиатору, что называют десенситизацией.

В процессе эмбрионального развития нервной системы раньше всего формируются чувствительные нервные окончания, затем концевые пластинки и аксосоматические синапсы.

В первые дни жизни возбудимость нервной системы у новорожденных понижена. Для того чтобы вызвать ту или иную рефлекторную реакцию у новорожденных, требуется приложить силу раздражения в 20 раз большую, чем у взрослых. У девятидневного ребенка интенсивность раздражения должна быть больше в 2-2,5 раза. В 12-дневном возрасте возбудимость центров становится больше, чем у взрослых. Возбудимость периферических нервов с возрастом постепенно повышается и к 5-9 месяцам становится больше, чем у взрослых. Показателем повышения возбудимости с возрастом является увеличение лабильности и уменьшение хронаксии. У детей волна возбуждения более длительна, чем у взрослых вследствие медленности процессов деполяризации и особенно реполяризации. Фоновая активность нейронов с возрастом увеличивается, а количество молчащих нейронов уменьшается. В организме ребенка в синапсах выделяется меньше медиатора, он быстрее расходуется, и поэтому работоспособность их нервной системы невелика, в результате чего у детей быстрее наступает утомление. Нервная система ребенка более чувствительна к недостатку кислорода вследствие высокого уровня обмена веществ. Клетки растущего организма требуют постоянного притока большого количества кислорода.

На ранних стадиях развития у растущего организма нервные центры обладают большей пластичностью и компенсаторной способностью. Так, при нарушении деятельности центра речи в раннем возрасте речевая функция может восстановиться за счет деятельности клеток других отделов центральной нервной системы. Если поражены клетки речевого центра, обычно расположенные в левом полушарии, то речевой центр может быть сформирован в правом полушарии и речевая функция восстанавливается.