Нервова система забезпечує адаптацію (пристосування) організму до зовнішнього середовища. З урахуванням мінливих умов існування нервова система регулює життєдіяльність всіх тканин і органів, здійснює зв'язки між органами і частинами тіла, а також забезпечує зворотний зв'язок організму по відношенню до вимог зовнішнього середовища (гомеостатичні і поведінкові акти). Нервова система об'єднує організм в єдину цілісну систему. Всі її різноманітні функції виконують 40-45 мільярдів нервових клітин - нейронів. Тому в абревіатурі апаратів присутнє слово "нейро", що означає - "працює з нервовою системою подібно самої нервовій системі".
Нейрони володіють унікальними здібностями:
Нервові клітини мають різні форми і розміри (від 5 до 150 мікрон). V кожного нейрона є короткі (дендрити) та один довгий (аксон) відростки (ріс.З).
Мал. 3. "Анатомічна будова нейрона"
Дендрити приймають інформацію від інших нервових клітин. Число коротких відростків у кожного нейрона може варіювати від 1 до 1500. Аксон служить для передачі переробленої інформації: в одних випадках від рецепторних структур нервових клітин шкіри, внутрішніх органів і тканин в центральну нервову систему, в інших - від центральної нервової системи до органів, тканин і шкірі. Тому довгі відростки нервових клітин називаються провідними шляхами нервової системи. Один нейрон, як правило, пов'язаний з великим числом інших нервових клітин, що забезпечує їх взаємодію між собою і дає можливість для утворення складних структур, що регулюють ті чи інші функції.
Комплекс нейронів, що регулюють яку-небудь функцію, утворює нервовий центр (наприклад, судиноруховий центр, центр мови, дихальний центр і т.д.). Для організації нервового центру нейрони групуються поруч, утворюючи ядерний центр. У ряді випадків, завдяки тому, що довжина відростків може досягати 1-1,5 метрів, нейрони об'єднуються в єдину функціональну групу територіально перебуваючи в різних анатомічних областях.
Переважна частина нейронів, нервових центрів і ядер знаходиться в головному і спинному мозку, тому останні виділені в центральну нервову систему.
Головний мозок знаходиться в порожнині черепа і оточений трьома оболонками, що захищають його від пошкодження. Головний мозок регулює гормональну, імунну, серцеву діяльність, кров'яний тиск, дихання, температуру, положення тіла в просторі, рухову діяльність, потреба в їжі і рідини, рефлекторне взаємодія організму із середовищем проживання. Він контролює внутрішній стан організму (гомеостаз), розумову діяльність, навчання і пам'ять, емоції і мова, поведінкові реакції, мислення, неспання і сон, свідомість, як усвідомлення власної розумової та фізичної діяльності.
Спинний мозок розташований в порожнині хребетного каналу, оточений трьома оболонками і укріплений зв'язками. Він починається на рівні верхнього краю першого шийного хребця і триває до 1-2-го поперекових хребців. За допомогою комплексів відростків нервових клітин спинний мозок пов'язаний з головним. Зв'язок спинного (а, відповідно, через нього і головного) мозку зі шкірою, опорно-руховим апаратом і внутрішніми органами здійснюється також за допомогою відростків нервових клітин, які при виході з спинного та головного мозку переплітаються один з одним, утворюючи корінці, нервові сплетення, нервові стовбури, спинно-мозкові нерви (див. рис. 4). Сукупність цих нервових утворень і їх численних розгалужень виділена в периферичну нервову систему.
Залежно від виконуваної функції всі нервові клітини можна розділити на три групи:
- Доставляють інформаційні сигнали від рецепторів органів чуття (сенсорна система організму) в головний мозок і спинний мозок. Їх називають чутливими або аферентні;
- Службовці для з'єднання нейронів головного і спинного мозку між собою. Їх називають вставними або з'єднувальними нейронами (інтернейронамі), вони становлять найчисленнішу групу нервових клітин і значно відрізняються як за формою, так і по виконуваної функції.
Рецепторами називають закінчення відростків чутливих нервових клітин в організмі, еволюційно пристосованих до сприйняття із зовнішнього або внутрішнього середовища певного подразника і до перетворення його енергії з фізичної або хімічної форми в форму нервового збудження. Всі рецептори, що сприймають подразнення (сигнали) із зовнішнього середовища, відносять до екстерорецепторов; з м'язів, сухожиль, суглобів і зв'язок - до Пропріорецептори; з внутрішніх органів - до интерорецепторов. Рецептори пронизують всі органи і тканини.
Вся нервова система умовно поділяється на 2 основні відділи - соматосенсорний (анімальний) і вегетативний (вісцеральний).
Соматосенсорная (тілесна) нервова система забезпечує чутливими нервами шкіру і органи чуття, відповідає за роботу опорно-рухового апарату (кістки, суглоби, м'язи).
Вегетативна нервова система відповідає за регуляцію роботи серцево-судинної системи, органів дихання, травлення, залоз внутрішньої секреції, сечостатевих органів, а також контролює харчування м'язів. Вегетативна нервова система, так само як і соматосенсорная, має своє представництво в складі головного і спинного мозку (центральний відділ) і периферичний або позамозкові відділ (вузли, нервові стовбури і нерви, що відходять до внутрішніх органів). Вегетативна нервова система поділяється на дві частини: симпатичну і парасимпатичну, які надають на всі внутрішні органи взаємно протилежну дію (збудження / гальмування).
Координація роботи соматосенсорной, симпатичної і парасимпатичної частин вегетативної нервової системи здійснюється за допомогою складної рефлекторної діяльності, спрямованої на саморегуляцію організмом сталості своєї внутрішньої середовища.
Рефлекс - відповідна реакція організму на будь-яке подразнення (стимул), є функціональною одиницею діяльності нервової системи. Схема найпростішого рефлексу: "стимул - реакція", але у людини рефлекторна діяльність є результатом складної переробки інформації (див. Попередні розділи). Щоб відповідна реакція на подразнення була оптимальною, необхідний контроль за результатом цієї реакції (тобто рефлексу). Це здійснюється системою передачі інформації від виконавчого органу (ефектора) до командних центрів про те, як виконується ними команда, і чи вдалося досягти корисного для внутрішнього середовища організму результату. При цьому рецептори сприймають не тільки первинне (причинне) роздратування, але і відповідь на нього. Наявність такого контролю перетворює рефлекторну дугу в рефлекторне кільце, по якому постійно циркулюють нервові імпульси (прямий і зворотній зв'язок), що дозволяє зареєструвати будь-які відхилення і внести потрібні поправки. Експериментальні дані показали, що нервові клітини протягом тільки однієї секунди здійснюють 100 трильйонів елементарних операцій (остання модель комп'ютера здатна обробити лише мільярд операцій).
Завдяки постійному миттєвого отримання інформації ззовні і від усіх органів і тканин організму і її оперативної обробки, нервова система щомиті регулює необхідний робочий стан всіх органів і систем організму, посилюючи або знижуючи їх функціональну активність до оптимального рівня, щоб зберегти сталість внутрішнього середовища організму.
Наприклад, в разі підвищення температури тіла за зовнішніми (спекотна погода) або внутрішнім (інфекція) причин не відбувається перегрівання організму з нормальними пристосувальними можливостями за наступним механізмом. Інтерорецептори реєструють граничне підвищення внутрішньої температури, небезпечне для життєдіяльності організму. Інформація про це у вигляді електричних імпульсів по аферентні шляхах надходить у центральну нервову систему (див. Рис. 5А).
Мал. 5А. "Схема саморегуляції гомеостазу при підвищенні
температури тіла. Первинна афферентация. "