Общая характеристика нервной системы, краткие данные фило- и онтогенеза

Организм – целостная система, в которой все составные части, все процессы взаимосвязаны и взаимообусловлены. В то же время органмзм – это открытая система, которая постоянно обменивается веществом и энергией с окружающей средой. Единство организма со средой осуществляется с помощью нервной системы, которая объединяет части организма, регулирует и координирует работу органов, систем и организма в целом, обеспечивает приспособительную (адаптивную) перестройку организма в ответ на изменения внутреней и внешней среды. Интегрирующую, регулирующую и трофическую функции нервная система выполняет нервно-проводниковым путем, по принципу рефлексов с помощью своих структурных единиц – нейронов. Рефлекс, или рефлекторная реакция, – сложная биологическая реакция организма в ответ на действие внешних и внутренних раздражителей. Нейроны, участвующие в той или иной рефлекторной реакции, образуют рефлекторную дугу.

Нервную систему принято подразделять на несколько отделов. По топографическим признакам ее делят на центральный и периферический отделы, по функциональным признакам – на соматический и вегетативный отделы. Центральный отдел, или центральная нервная система, включает головной и спинной мозг. К периферическому отделу, или периферической нервной системе, относят все нервы, то есть все периферические проводящие пути, которые состоят из чувствительных и двигательных нервных волокон. Соматический отдел, или соматическая нервная система, включает черепномозговые и спинномозговые нервы, связывающие центральную нервную систему с органами, воспринимающими внешние раздражения – с кожным покровом и аппаратом движения. Вегетативный отдел, или вегетативная нервная система, обеспечивает связь центральной нервной системы со всеми внутренними органами, железами, сосудами и органами, в составе которых есть гладкая мышечная ткань. Вегетативный отдел делится на симпатическую и парасимпатическую нервную систему.

Краткие сведения о развитии нервной системы. В филогенезе нервная система появляется у многоклеточных животных как аппарат, призванный реагировать на внешние раздражения и передавать нервные импульсы исполнительным органам – мышцам и железам. Наиболее примитивная нервная система, характерная для кишечнополостных, представляет собой диффузную сеть, образованную нервными клетками, соединенными с помощью синапсов как друг с другом, так и с мышечными и эпителиальными клетками. При раздражении такое животное реагирует всем телом, так как нервные импульсы распространяются диффузно. С усложением организма животных происходила концентрация нервных клеток в определенных местах – образовывались цепочки – нервные стволы, состоящие из нервных клеток и нервных волокон. Расположение нервных стволов зависит от формы тела и характера симметрии. У животных с двусторонней симметрией на головном конце тела, где много чувствующих клеток, нервные скопления становятся крупнее, образуют узлы, сливаются в единую нервную массу, а на базе чувствующих клеток развиваются органы чувств (ресничные черви).

У кольчатых червей, членистоногих нервные узлы располагаются метамерно и связаны между собой нервными волокнами. В результате образуются нервные цепочки, от которых в каждом сегменте отходят ответвления. В головном конце появляются надглоточные узлы, то есть происходит дифференциация нервной системы на центральную и периферическую.

У хордовых на спинной стороне животного появляется чувствующая пластинка – утолщение эктодермы. В передней части чувствующей пластинки развивался орган обоняния в виде парной ямки, в латеральных частях – органы боковой линии (равновесия и кожно-мышечного чувства) и слуха. Средняя часть пластинки погрузилась под эктодерму, свернулась в трубку, которая затем дифференцировалась в органы зрения. Остальная часть нервной трубки утратила светочувствительность и превратилась в центральный отдел нервной системы. Клетки в нем залегают в глубине, а волокна – поверхностно. Боковые участки чувствующей пластинки, прилегающие к нервной трубке, превратились в ганглиозные пластинки, из которых развились спинномозговые и вегетативные ганглии.

У примитивных хордовых (ланцетника) центральная нервная система еще не делится на головной и спинной мозг. От нервной трубки в каждом сегменте отходят две пары (правая и левая) нервов: спинные и брюшные. Сумма их образует периферическую нервную систему. С повышением жизнедеятельности, двигательной активности и развитием органов чувств нервная система хордовых прогрессировала. Головной отдел центральной нервной системы преобразовался в головной мозг, который сначала состоял из переднего мозга, связанного с органами обоняния, среднего, связанного с органами зрения, и ромбовидного, связанного с органами слуха и кожно-мышечного чувства. У круглоротых головной мозг уже состоит из 5 отделов, лежащих в одной плоскости.

У рыб, наряду с развитым органом обоняния значительного развития достигает орган зрения. При этом увеличивается средний мозг, в котором находятся зрительные центры и центры связи с другими отделами, и продолговатый мозг. С выходом на сушу передний мозг начинает преобладать над остальными отделами. У земноводных большую часть переднего мозга занимают обонятельные доли. Полушария отделены друг от друга и содержат боковые желудочки, формируется первичный мозговой свод. У рептилий мозговой свод утолщается и полушария развиваются значительно сильнее. В связи с разнообразием движения получает развитие мозжечок.

У птиц сильно развиты полушария, хотя их основную массу составляет разростание дна переднего мозга (полосатые тела). Обонятельные доли редуцируются, а зрительные доли среднего мозга сильно развиты, так как зрение у птиц является ведущим среди органов чувств. В связи с разнообразием движения сильно развит мозжечок. У млекопитающих значительно увеличивается абсолютная и относительная масса мозга, в основном за счет конечного мозга. Сильное развитие коры приводит к появлению сложного рельефа из борозд и извилин.

Спинной мозг в процессе филогенеза претерпел меньше изменений, чем головной мозг. С выходом животных на сушу и развитием конечностей резче обозначились шейное и пояснично-крестцовое утолщения. Начиная с рептилий вещество спинного мозга начинает делится на серое и белое. Вследствие редукции хвостового отдела произошло укорочение спинного мозга.

В онтогенезе нервная система характеризуется большой площадью закладки, быстрыми темпами роста и ранним созреванием. Развивается она из нейроэктодермы – участка эктодермы на спинной стороне зародыша в виде нервной пластинки, расположеной над хордой. В период гаструляции нервная пластинка утолщается, свертывается в трубку с отверстием – невропором на головном конце и нервно-кишечным каналом – на хвостовом. Нервная трубка отшнуровывается от эктодермы и погружается под нее, отверстия зарастают. Головной конец нервной трубки пузыревидно расширен и лежит впереди хорды (прехордальная часть нервной трубки). Остальная часть лежит под хордой и называется эпихордальной. Вскоре первичный мозговой пузырь делится на три пузыря: передний, средний и ромбовидный. Позади мозговых пузырей развивается спинной мозг. Передний мозговой пузырь делится на конечный и промежуточный мозг, ромбовидный – назадний и продолговатый. Боковые стенки промежуточного мозга выпячиваются в виде глазных пузырей, а около продолговатого мозга закладываются слуховые пузырьки. Полости мозговых пузырей превращаются в систему желудочков мозга, которые сообщаются со спинномозговым каналом. В результате разрастания мозговой ткани просвет желудочков мозга уменьшается.