3.1.1. Роль задающей подсистемы в движении человека

Центральная нервная система

Центральная нервная система (ЦНС) воспринимает, обрабатывает, передает, хранит и воспроизводит информацию, что обеспечивает приспособление человека к постоянно меняющейся окружающей среде и регуляцию функций органов и систем, а также координацию их деятельности, объединяя организм в единое целое. ЦНС содержит около 100 млрд нейронов – нервных клеток, являющихся ее структурной и функциональной единицей.

Функционально нейроны подразделяются на три типа: афферентные, обеспечивающие получение и передачу информации в вышележащие структуры ЦНС; промежуточные, способствующие взаимодействию между нейронами одной структуры; эфферентные, передающие информацию в нижележащие структуры ЦНС. Главной особенностью строения нейронов является наличие отростков двух типов. Дендриты (древовидно разветвленные отростки) – основная воспринимающая часть нейронов. Выходом нейрона служит аксон – отросток, передающий информацию другой нервной клетке или рабочему органу (мышце, железе).

Оболочка нейрона поддерживает ионное неравновесие за счет наличия в ней натрий-калиевого насоса, который выкачивает ионы натрия из клетки. В результате этого их количество в клетке в 10 раз меньше, чем в окружающей нейрон жидкости. Межклеточная среда содержит ионов калия в 30 раз меньше, чем цитоплазма. В результате различной концентрации ионов между внутренней и наружной поверхностями оболочки нейрона существует разность потенциалов (потенциал покоя). В покое она равна 70 милливольтам, при этом внутри клетки регистрируется отрицательный потенциал по отношению к ее наружной поверхности.

Раздражение нервной клетки увеличивает проницаемость ее оболочки для ионов натрия, которые начинают поступать внутрь, уменьшая отрицательный заряд на внутренней поверхности. Затем этот заряд становится положительным. Подобная смена знака заряда на мембране нейрона характеризуется потенциалом действия. Последний является нервным импульсом, который может распространяться по нервному волокну со скоростью до 120 м/с. При развитии потенциала действия нервная клетка невозбудима, этот период у промежуточных нейронов длится менее 1 мс. В течение этого времени благодаря действию ионных насосов происходит восстановление исходного заряда.

Синапс – это специализированная зона контакта между отростками нейронов и другими возбудимыми образованиями (нейроны, мышечные и секреторные клетки), передающая возбуждение с помощью молекул химических веществ. В нервной системе синапсы образуются между отростками разных нейронов, а также между отростками и телами клеток. На одном нейроне количество синапсов может достигать 10 000. При поступлении импульса по нервному волокну в синапсе изменяется состояние пресинаптической мембраны, что вызывает выделение через нее в синаптическую щель медиатора (специального химического вещества). Диффундирование медиатора через синаптическую щель к постсинаптической мембране обеспечивает связывание его молекул со специальными рецепторами, что в свою очередь приводит к возникновению постсинаптического потенциала. Последний может быть двух видов: возбуждающий, способствующий дальнейшему распространению возбуждения и, следовательно, информации; тормозной, приводящий к прекращению подобной деятельности.

В основе деятельности ЦНС, осуществляющей регуляцию соматических и вегетативных функций организма, лежит механизм рефлекторного кольца. Приспособление организма к меняющимся условиям внешней среды и регуляция его жизнедеятельности основаны на координации рефлексов. Последняя обусловлена формированием и взаимодействием процессов возбуждения и торможения ЦНС.

Эндокринная система

Эндокринными функциями обладают многие специализированные клетки, ткани и органы, объединяемые в эндокринную систему организма. Центральной структурой нервной системы, управляющей эндокринными функциями организма, является гипоталамус. Эндокринные функции выполняют эндокринные железы (гипофиз, надпочечник, щитовидная железа, околощитовидные железы, эпифиз), органы с эндокринной тканью (поджелудочная железа, половые железы) и органы с инкреторной функцией клеток (плацента, тимус, почка, сердце). Эффекты гуморальной регуляции осуществляются с помощью особых химических регуляторов внутренней среды – гормонов. Гормонами называют химические вещества, образующиеся и выделяющиеся специализированными клетками, тканями и органами во внутреннюю среду для регуляции обмена веществ и физиологических функций организма. Гормоны влияют на удаленные от секретирующей их ткани органы. Влияние гормона строго специфично и адресовано конкретным клеткам.