Значение нервной системы велико - быстрая и точная передача информации, обеспечение взаимосвязи между органами и системами органов, функционирование организма как единого целого, взаимодействие с внешней средой. Она приспосабливает деятельность всего организма к изменяющимся условиями внешней и внутренней среды, осуществляет приём и анализ разнообразных сигналов из окружающей среды и внутренних органов, формируются ответные реакции на эти сигналы. Все сложные функции осуществляются огромным количеством нервных клеток - нейронов.
Нейрон - структурная и функциональная единица нервной системы. Выработка нервных импульсов — одно из главных свойств нейронов. Распространение нервных импульсов по нейронам определяется их строением: роль проводника выполняют аксоны, а роль изолятора — миелиновая оболочка аксона( мембрана шванновской клетки, намотанная на аксон в несколько слоев). Нервные импульсы обеспечивают быстрое проведение потенциалов действия по аксонам на большие расстояния и являются средством обмена информацией между нервными и другими клетками.
Способом увеличения скорости проведения нервных импульсов является изоляция участков аксона с помощью миелиновой оболочки: длина участков очень увеличивается и существенно облегчается проведение тока в продольном направлении. На поперечных срезах миелиновой оболочки видны повторяющиеся промежутки, которые образуются в результате наслоения меморан глиальных клеток. При образовании нового слоя поперечное сопротивление оболочки увеличивается. Слоев в этой оболочке много, емкость ее ниже одиночной мембраны. Многослойная миелиновая оболочка прерывается (перехваты Ранвье,), на небольших участках возбудимая мембрана аксона контактирует с внеклеточной средой. Благодаря изолирующим свойствам миелиновой оболочки длины аксона увеличивается. Из-за высокого сопротивления миелиновой оболочки местные токи выходят из аксона в области перехватов Ранвье. Это сальтаторное (скачкообразное) проведение: импульсы распространяются прерывисто от перехвата к перехвату. Проведение потенциалов в этом случае резко увеличивается( проведение местных токов между перехватами осуществляется очень быстро). Сальтаторное проведение возбуждения является высокоскоростным, высокоэкономичным.
Скорость передачи импульса миелиновыми волокнами(5-120 м в сек) больше, чем безмиелиновыми(1-2 м в сек).
Скорость проведения зависит от сопротивления аксоплазмы и мембраны, она тесно связана с диаметром волокна. Увеличение диаметра волокна ведет к увеличению скорости.
Ионы не могут входить или выходить в нервное волокно через высокое сопротивление миелинизированных участков, они идут при возбуждении через участки с низким сопротивлением в перехватах Ранвье. В этих участках небольшая часть мембраны участвует в смещенении мембранного потенциала и для этого достаточно небольшого количества зарядов. Скорость проведения зависит от длины межперехватных участков, их длина примерно пропорциональна диаметру волокна. Скорость распространения нервных импульсов зависит от диаметра нервного волокна: чем он толще, тем выше скорость. Еще - от степени электрической изоляции: покрытые миелином волокна при равных условиях быстрее проводят нервные импульсы. Существует прямая зависимость между диаметром аксона, толщиной миелиновой оболочки, расстоянием между узловыми перехватами и скоростью проведения нервного импульса.
На периферии миелин образуют шванновские клетки, которые обвиваются вокруг аксонов. Так как плотно соприкасающиеся мембраны клеток имеют высокое сопротивление и малую емкость, такая оболочка действует как изолирующий материал.
Нарушение миелиновой оболочки нервных волокон приводит к нарушениям проводимости нервного импульса. При разрушении миелиновой оболочки происходит резкое снижение скорости и надёжности проведения возбуждения по нервам.