Быстро, много, надежно

Когда по нерву бежит ток действия (импульс), нерв находится в деятельном, рабочем состоянии, или, как говорят физиологи, в состоянии возбуждения. Процессы перемещения ионов, связанные с возбуждением и возвращением к исходному состоянию, протекают очень быстро. За 1 с нерв может передать до 500 импульсов — большой объем сведений. Это предполагает быстроту передачи.

До середины прошлого века физиологи считали, что возбуждение по нерву несется со скоростью света. Немецкому физиологу и физику Г. Гельмгольцу принадлежит решение этого вопроса. Он взял самый популярный в физиологии объект исследования, так называемый нервно-мышечный препарат лягушки — седалищный нерв, соединенный с икроножной мышцей, позаимствовал у физиков известную формулу V=S/t и поставил такой опыт: раздражал нерв в точках А и Б и замечал, через какое время сокращается мышца в том и другом случае. Решив затем простую задачу, он определил среднюю скорость распространения возбуждения в седалищном нерве лягушки — 27 м/с, что составляет около 100 км/ч.

В дальнейшем оказалось, что скорость проведения возбуждения не одинакова в разных нервах; наибольшая — в двигательных (у человека она достигает 60—120 м/с — это 200—400 км/ч!), а ощущение боли, например, проводится гораздо медленнее (1—^30 м/с).

Передавать много, передавать быстро... Но не менее важно передавать безотказно. По проводам ток течет все время, не переставая, пока они целы. А в нерве? Ученые специально исследовали этот вопрос. Было устроено «соревнование», кто устанет первым — нерв, передающий импульсы, или ученый, который наблюдает за его работой? Победил нерв! В результате многочисленных опытов русский физиолог Н. Е. Введенский сделал заключение, что нерв практически неутомим.

Мы говорим: «нерв передает возбуждение, по нерву бегут импульсы» и т. д. На самом деле нерв — это целая организация, состоящая из множества нервных волокон, причем одни волокна проводят возбуждение от рецепторов в нервные центры (чувствительные, или Центростремительные, волокна), а другие — из центров к исполнительным органам (двигательные, или центробежные, волокна). Все эти нервные волокна образуют периферическую нервную систему. Чувствительные волокна состоят из плотно лежащих аксонов нервных клеток, которые непосредственно «общаются» с рецепторами, а двигательные — из аксонов центральных нейронов.

На первый взгляд может показаться, что в нервной организации царит хаос и импульсы перескакивают с волокна на волокно. Ничего подобного. Если показать устройство нерва связисту или электротехнику, то они сразу скажут, что это многожильный кабель, и не удивятся тому, что сигналы не смешиваются — ведь каждый отдельный проводок кабеля имеет изолирующее покрытие. Действительно, аксоны покрыты специальной миелиновой оболочкой из жироподобной ткани; она направляет импульсы по строго определенному пути, и сведения передаются ясными формулировками без помех. Так осуществляется выполнение очень важного для физиологии закона — закона изолированного проведения.

перейти к началу страницы