В организме человека работа всех его органов тесно связана между собой, и поэтому организм функционирует как единое целое. Согласованность функций внутренних органов обеспечивает нервная система, которая, кроме того, осуществляет связь организма как целого с внешней средой и контролирует работу каждого органа.
Различают центральную нервную систему (головной и спинной мозг) и периферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами и другими элементами, лежащими вне спинного и головного мозга. Вся нервная система подразделяется на соматическую и вегетативную (или автономную). Соматическая нервная система осуществляет преимущественно связь организма с внешней средой: восприятие раздражений, регуляцию движений поперечно-полосатой мускулатуры скелета и др., вегетативная - регулирует обмен веществ и работу внутренних органов: биение сердца, перистальтические сокращения кишечника, секрецию различных желез и т. п. Обе они функционируют в тесном взаимодействии, однако вегетативная нервная система обладает некоторой самостоятельностью (автономностью), управляя многими непроизвольными функциями.
На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества. Серое вещество представляет собою скопление нейронов и их коротких отростков. В спинном мозге оно находится в центре, окружая спинно-мозговой канал. В головном мозге, наоборот, серое вещество расположено по его поверхности, образуя кору и отдельные скопления, получившие название ядер, сосредоточенных в белом веществе. Белое вещество находится под серым и составлено нервными волокнами, покрытыми оболочками. Нервные волокна, соединяясь, слагают нервные пучки, а несколько таких пучков образуют отдельные нервы. Нервы, по которым возбуждение передается из центральной нервной системы к органам, называются центробежными, а нервы, проводящие возбуждение с периферии в центральную нервную систему, называются центростремительными.
Головной и спинной мозг одет тремя оболочками: твердой, паутинной и сосудистой. Твердая - наружная, соединительнотканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала. Паутинная расположена под твердой ~ это тонкая оболочка с небольшим количеством нервов и сосудов. Сосудистая оболочка сращена с мозгом, заходит в борозды и содержит много кровеносных сосудов. Между сосудистой и паутинной оболочками образуются полости, заполненные мозговой жидкостью.
В ответ на раздражение нервная ткань приходит в состояние возбуждения, которое представляет собой нервный процесс, вызывающий или усиливающий деятельность органа. Свойство нервной ткани передавать возбуждение называется проводимостью. Скорость проведения возбуждения значительна: от 0,5 до 100 м/с, поэтому между органами и системами быстро устанавливается взаимодействие, отвечающее потребностям организма. Возбуждение проводится по нервным волокнам изолированно и не переходит с одного волокна на другое, чему препятствуют оболочки, покрывающие нервные волокна.
Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер. Ответная реакция на раздражение, осуществляемая нервной системой, называется рефлексом. Путь, по которому нервное возбуждение воспринимается и передается к рабочему органу, называется рефлекторной дугой. .Она состоит из пяти отделов: 1) рецепторов, воспринимающих раздражение; 2) чувствительного (центростремительного) нерва, передающего возбуждение к центру; 3) нервного центра, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; 4) двигательного (центробежного) нерва, несущего возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу; 5) рабочего органа, реагирующего на полученное раздражение.
Процесс торможения противоположен возбуждению: он прекращает деятельность, ослабляет или препятствует ее возникновению. Возбуждение в одних центрах нервной системы сопровождается торможением в других: нервные импульсы, поступающие в центральную нервную систему, могут задерживать те или иные рефлексы. Оба процесса - возбуждение и торможение - взаимосвязаны, что обеспечивает согласованную деятельность органов и всего организма в целом. Например, во время ходьбы чередуется сокращение мышц сгибателей и разгибателей: при возбуждении центра сгибания импульсы следуют к мышцам-сгибателям, одновременно с этим центр разгибания тормозится и не посылает импульсы к мышцам-разгибателям, вследствие чего последние расслабляются, и наоборот.
Спинной мозг находится в позвоночном канале и имеет вид белого тяжа, протянувшегося от затылочного отверстия до поясницы. По передней и задней поверхности спинного мозга расположены продольные борозды, в центре проходит спинно-мозговой канал, вокруг которого сосредоточено серое вещество - скопление огромного количества нервных клеток, образующих контур бабочки. По наружной поверхности тяжа спинного мозга расположено белое вещество - скопление пучков из длинных отростков нервных клеток.
В сером веществе различают передние, задние и боковые рога. В передних рогах залегают двигательные нейроны, в задних - вставочные, которые осуществляют связь между чувствительными и двигательными нейронами. Чувствительные нейроны лежат вне тяжа, в спинномозговых узлах по ходу чувствительных нервов.От двигательных нейронов передних рогов отходят длинные отростки - передние корешки, образующие двигательные нервные волокна. К задним рогам подходят аксоны чувствительных нейронов, формирующие задние корешки, которые поступают в спинной мозг и передают возбуждение с периферии в спинной мозг. Здесь возбуждение переключается на вставочный нейрон, а от него - на короткие отростки двигательного нейрона, с которого затем по аксону оно сообщается рабочему органу.
В межпозвоночных отверстиях двигательные и чувствительные корешки соединяются, образуя смешанные нервы, которые затем распадаются на передние и задние ветки. Каждая из них состоит из чувствительных и двигательных нервных волокон. Таким образом, на уровне каждого позвонка от спинного мозга в обе стороны отходит всего 31 пара спинно-мозговых нервов смешанного типа. Белое вещество спинного мозга образует проводящие пути, которые тянутся вдоль спинного мозга, соединяя как отдельные его сегменты друг с другом, так и спинной мозг с головным. Одни проводящие пути называются восходящими или чувствительными, передающими возбуждение в головной мозг, другие - нисходящими или двигательными, которые проводят импульсы от головного мозга к определенным сегментам спинного мозга.
Функция спинного мозга. Спинной мозг выполняет две функции - рефлекторную и проводниковую.
Каждый рефлекс осуществляется строго определенным участком центральной нервной системы - нервным центром. Нервным центром называют совокупность нервных клеток, расположенных в одном из отделов мозга и регулирующих деятельность какого-либо органа или системы. Например, центр коленного рефлекса находится в поясничном отделе спинного мозга, центр мочеиспускания - в крестцовом, а центр расширения зрачка - в верхнем грудном сегменте спинного мозга. Жизненно важный двигательный центр диафрагмы локализован в III-IV шейных сегментах. Другие центры - дыхательный, сосудодвигательный - расположены в продолговатом мозгу. В дальнейшем будут рассмотрены еще некоторые нервные центры, контролирующие те или иные стороны жизнедеятельности организма. Нервный центр состоит из множества вставочных нейронов. В нем перерабатывается информация, которая поступает с соответствующих рецепторов, и формируются импульсы, передающиеся на исполнительные органы- сердце, сосуды, скелетные мышцы, железы и т. д. В результате их функциональное состояние изменяется. Для регуляции рефлекса, его точности необходимо участие и высших отделов центральной нервной системы, включая кору головного мозга.
Нервные центры спинного мозга непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными органами тела. Двигательные нейроны спинного мозга обеспечивают сокращение мышц туловища и конечностей, а также дыхательных мышц - диафрагмы и межреберных. Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд вегетативных центров.
Еще одна функция спинного мозга - проводниковая. Пучки нервных волокон, образующих белое вещество, соединяют различные отделы спинного мозга между собой и головной мозг со спинным. Различают восходящие пути, несущие импульсы к головному мозгу, и нисходящие, несущие импульсы от головного мозга к спинному. По первым возбуждение, возникающее в рецепторах кожи, мышц, внутренних органов, проводится по спинномозговым нервам в задние корешки спинного мозга, воспринимается чувствительными нейронами спинно-мозговых узлов и отсюда направляется либо в задние рога спинного мозга, либо в составе белого вещества достигает ствола, а затем коры больших полушарий. Нисходящие пути проводят возбуждение от головного мозга к двигательным нейронам спинного мозга. Отсюда возбуждение по спинно-мозговым нервам передается к исполнительным органам.
Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга, который регулирует спинно-мозговые рефлексы.
Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа. Средняя его масса 1300-1400 г. После рождения человека рост мозга продолжается до 20 лет. Состоит он из пяти отделов: переднего (большие полушария), промежуточного, среднего" заднего и продолговатого мозга. Внутри головного мозга находятся четыре сообщающиеся между собой полости - мозговые желудочки. Они заполнены спинно-мозговой жидкостью. I и II желудочки расположены в больших полушариях, III - в промежуточном мозге, а IV - в продолговатом. Полушария (наиболее новая в эволюционном отношении часть) достигают у человека высокого развития, составляя 80% массы мозга. Филогенетически более древняя часть - ствол головного мозга. Ствол включает продолговатый мозг, мозговой (варолиев) мост, средний и промежуточный мозг. В белом веществе ствола залегают многочисленные ядра серого вещества. Ядра 12 пар черепно-мозговых нервов также лежат в стволе мозга. Стволовая часть мозга прикрыта полушариями головного мозга.
Продолговатый мозг- продолжение спинного и повторяет его строение: на передней и задней поверхности здесь также залегают борозды. Он состоит из белого вещества (проводящих пучков), где рассеяны скопления серого вещества - ядра, от которых берут начало черепные нервы - с IX по XII пару, в их числе языкоглоточный (IX пара), блуждающий (X пара), иннервирующий органы дыхания, кровообращения, пищеварения и другие системы, подъязычный (XII пара).. Вверху продолговатый мозг продолжается в утолщение - варолиев мост, а с боков отчего отходят нижние ножки мозжечка. Сверху и с боков почти весь продолговатый мозг прикрыт большими полушариями и мозжечком.
В сером веществе продолговатого мозга залегают жизненно важные центры, регулирующие сердечную деятельность, дыхание, глотание, осуществляющие защитные рефлексы (чихание, кашель, рвота, слезоотделение), секрецию слюны, желудочного и поджелудочного сока и др. Повреждение продолговатого мозга может быть причиной смерти вследствие прекращения сердечной деятельности и дыхания.
Задний мозг включает варолиев мост и мозжечок. Варолиев мост снизу ограничен продолговатым мозгом, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние ножки мозжечка. В веществе варолиева моста находятся ядра с V по VIII пары черепно-мозговых нервов (тройничный, отводящий, лицевой, слуховой).
Мозжечок расположен кзади от моста и продолговатого мозга. Поверхность его состоит из серого вещества (кора). Под корой мозжечка находится белое вещество, в котором имеются скопления серого вещества - ядра. Весь мозжечок представлен двумя полушариями, средней частью - червем и тремя парами ножек, образованных нервными волокнами, с помощью которых он связан с другими отделами головного мозга. Основная функция мозжечка - безусловнорефлекторная координация движений, определяющая их четкость, плавность и сохранение равновесия тела, а также поддержание тонуса мышц. Через спинной мозг по проводящим путям импульсы от мозжечка поступают к мышцам.
Контролирует деятельность мозжечка кора больших полушарий. Средний мозг расположен впереди варолиева моста, он представлен четверохолмием и ножками мозга. В центре его проходит узкий канал, (водопровод мозга), который соединяет III и IV желудочки. Мозговой водопровод окружен серым веществом, в котором лежат ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов. В ножках мозга продолжаются проводящие пути от продолговатого мозга и; варолиева моста к большим полушариям. Средний мозг играет важную роль в регуляции тонуса и в осуществлении рефлексов, благодаря которым возможны стояние иходьба. Чувствительные ядра среднего мозга находятся в буграх четверохолмия: в верхних заключены ядра, связанные с органами зрения, в нижних - ядра, связанные с органами слуха. При их участии осуществляются ориентировочные рефлексы на свет и звук.
Промежуточный мозг занимает в стволе самое высокое положение и лежит кпереди от ножек мозга. Состоит из двух зрительных бугров, надбугорной, подбугорной области и коленчатых тел. По периферии промежуточного мозга находится белое вещество, а в его толще - ядра серого вещества. Зрительные бугры - главные подкорковые центры чувствительности: сюда по восходящим путям поступают импульсы со всех рецепторов тела, а отсюда - к коре больших полушарий. В подбугорной части (гипоталамус) находятся центры, совокупность которых представляет собой высший подкорковый центр вегетативной нервной системы, регулирующий обмен веществ в организме, теплоотдачу, постоянство внутренней среды. В передних отделах гипоталамуса располагаются парасимпатические центры, в задних - симпатические. В ядрах коленчатых тел сосредоточены подкорковые зрительные и слуховые центры.
К коленчатым телам направляется II пара черепно-мозговых нервов - зрительные. Ствол мозга связывают с окружающей средой и с органами тела черепно-мозговые нервы. По своему характеру они могут быть чувствительными (I, II, VIII пары), двигательными (III, IV, VI, XI, XII пары) и смешанными (V, VII, IX, Х пары).
Вегетативная нервная система. Центробежные нервные волокна делятся на соматические и вегетативные. Соматические проводят импульсы к скелетным поперечно-полосатым мышцам, вызывая их сокращение. Они берут начало от двигательных центров, расположенных в стволовой части головного мозга, в передних рогах всех сегментов спинного мозга и, не прерываясь, достигают исполнительных органов. Центробежные нервные волокна, идущие к внутренним органам и системам, ко всем тканям организма, называют вегетативными. Центробежные нейроны вегетативной нервной системы лежат вне головного и спинного мозга - в периферических нервных узлах - ганглиях. Отростки ганглиозных клеток заканчиваются в гладких мышцах, в сердечной мышце и в железах.
Функция вегетативной нервной системы заключается в регулировании физиологических процессов в организме, в обеспечении приспособления организма к меняющимся условиям среды.
Вегетативная нервная система не имеет своих особых чувствительных путей. Чувствительные импульсы от органов направляются по чувствительным волокнам, общим для соматической и вегетативной нервной системы. Регуляцию вегетативной нервной системы осуществляет кора больших полушарий головного мозга.
Вегетативная нервная система состоит из двух частей: симпатической и парасимпатической. Ядра симпатической нервной системы находятся в боковых рогах спинного мозга, от 1-го грудного до 3-го поясничного сегментов. Симпатические волокна покидают спинной мозг в составе передних корешков и входят затем в узлы, которые, соединяясь короткими пучками в цепь, образуют парный пограничный ствол, расположенный по обеим сторонам позвоночного столба. Далее из этих узлов нервы идут к органам, образуя сплетения. Импульсы, поступающие по симпатическим волокнам в органы, обеспечивают рефлекторную регуляцию их деятельности. Они усиливают и учащают сердечные сокращения, вызывают быстрое перераспределение крови путем сужения одних сосудов и расширения других.
Ядра парасимпатических нервов залегают в среднем, продолговатом отделах головного и крестцовом отделе спинного мозга. В отличие от симпатической нервной системы все парасимпатические нервы достигают периферических нервных узлов, расположенных во внутренних органах или на подступах к ним. Импульсы, проводимые этими нервами, вызывают ослабление и замедление сердечной деятельности, сужение венечных сосудов сердца и сосудов мозга, расширение сосудов слюнных и других пищеварительных желез, что стимулирует секрецию этих желез, усиливает сокращение мышц желудка и кишечника.
Большинство внутренних органов получает двойную вегетативную иннервацию, т. е. к ним подходят как симпатические, так и парасимпатические нервные волокна, которые функционируют в тесном взаимодействии, оказывая на органы противоположный эффект. Это имеет большое значение в приспособлении организма к постоянно меняющимся условиям среды.
Передний мозг состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их срединной части. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой щелью на дне которой лежит мозолистое тело. Мозолистое тело соединяет оба полушария посредством длинных отростков нейронов, образующих проводящие пути. Полости полушарий представлены боковыми желудочками (I и II). Поверхность полушарий образована серым веществом или корой головного мозга, представленной нейронами и их отростками, под корой залегает белое вещество - проводящие пути. Проводящие пути соединяют отдельные центры в пределах одного полушария, либо правую и левую половины головного и спинного мозга или разные этажи центральной нервной системы. В белом веществе находятся также скопления нервных клеток, образующие подкорковые ядра серого вещества. Частью больших полушарий является обонятельный мозг с отходящей от него парой обонятельных нервов (I пара).
Общая поверхность коры полушарий составляет 2000 - 2500 см 2 , толщина ее - 2,5 - 3 мм. Кора включает более 14 млрд. нервных клеток, расположенных шестью слоями. У трехмесячного зародыша поверхность полушарий гладкая, но кора растет быстрее, чем мозговая коробка, поэтому кора образует складки - извилины, ограниченные бороздами; в них заключено около 70% поверхности коры. Борозды делят поверхность полушарий на доли. В каждом полушарии различают четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную, Самые глубокие борозды - центральные, отделяющие лобные доли от теменных, и боковые, которые отграничивают височные доли от остальных; теменно-затылочная борозда обособляет теменную долю от затылочной (рис. 85). Кпереди от центральной борозды в лобной доле находится передняя центральная извилина, позади нее - задняя центральная извилина. Нижняя поверхность полушарий и стволовая часть мозга называется основанием мозга.
Чтобы понять, как функционирует кора больших полушарий головного мозга, нужно вспомнить, что в организме человека имеется большое количество разнообразных высокоспециализированных рецепторов. Рецепторы способны улавливать самые незначительные изменения во внешней и внутренней среде.
Рецепторы, расположенные в коже, реагируют на изменения во внешней среде. В мышцах и сухожилиях находятся рецепторы, сигнализирующие в мозг о степени натяжения мышц, движениях суставов. Имеются рецепторы, реагирующие на изменения химического и газового состава крови, осмотического давления, температуры и др. В рецепторе раздражение преобразуется в нервные импульсы. По чувствительным нервным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры головного мозга, где и формируется специфическое ощущение - зрительное, обонятельное и др.
Функциональную систему, состоящую из рецептора, чувствительного проводящего пути и зоны коры, куда проецируется данный вид чувствительности, И. П. Павлов назвал анализатором.
Анализ и синтез полученной информации осуществляется в строго определенном участке - зоне коры больших полушарий. Важнейшие зоны коры - двигательная, чувствительная, зрительная, слуховая, обонятельная. Двигательная зона расположена в передней центральной извилине впереди центральной борозды лобной доли, зона кожно-мышечной чувствительности - позади центральной борозды, в задней центральной извилине теменной доли. Зрительная зона сосредоточена в затылочной доле, слуховая - в верхней височной извилине височной доли, а обонятельная и вкусовая зоны - в переднем отделе височной доли.
Деятельность анализаторов отражает в нашем сознании внешний материальный мир. Это дает возможность млекопитающим приспосабливаться к условиям среды путем изменения поведения. Человек, познавая природные явления, законы природы и создавая орудия тру да, активно изменяет внешнюю среду, приспосабливая ее к своим потребностям.
В коре головного мозга осуществляется множество нервных процессов. Их назначение двояко: взаимодействие организма с внешней средой (поведенческие реакции) и объединение функций организма, нервная регуляция всех органов. Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И. П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условнорефлекторную функцию коры головного мозга. Еще раньше основные положения о рефлекторной деятельности мозга были высказаны И. М. Сеченовым в его работе "Рефлексы головного мозга". Однако современное представление о высшей нервной деятельности создал И. П. Павлов, который, исследуя условные рефлексы, обосновал механизмы приспособления организма к изменяющимся условиям внешней среды.
Условные рефлексы вырабатываются в течение индивидуальной жизни животных и человека. Поэтому условные рефлексы строго индивидуальны: у одних особей они могут быть, у других отсутствуют. Для возникновения таких рефлексов необходимо совпадение во времени действия условного раздражителя с действием безусловного. Лишь многократное совпадение этих двух раздражителей приводит к образованию временной связи между двумя центрами. По определению И. П. Павлова, рефлексы, приобретаемые организмом в течение его жизни и возникающие в результате сочетания безразличных раздражителей с безусловными, называются условными.
У человека и млекопитающих новые условные рефлексы формируются в течение всей жизни, они замыкаются в коре головного мозга и носят временный характер, так как представляют временные связи организма с условиями среды, в которых он находится. Условные рефлексы у млекопитающих и человека вырабатываются очень сложно, так как охватывают целый комплекс раздражителей. В этом случае возникают связи между разными отделами коры, между корой и подкорковыми центрами и т. д. Рефлекторная дуга при этом значительно усложняется и включает рецепторы, воспринимающие условное раздражение, чувствительный нерв и соответствующий ему проводящий путь с подкорковыми центрами, участок коры, воспринимающий условное раздражение, второй участок, связанный с центром безусловного рефлекса, центр безусловного рефлекса, двигательный нерв, рабочий орган.
В течение индивидуальной жизни животного и человека бесчисленное множество образующихся условных рефлексов служит основой его поведения. Дрессировка животных также основана на выработке условных рефлексов, которые возникают в результате сочетания с безусловными (дача лакомств или поощрение лаской) при выполнении прыжков через горящее кольцо, поднятии на лапы и т. д. Дрессировка имеет значение в перевозке грузов (собаки, лошади), охране границ, на охоте (собаки) и т. д.
Различные раздражители внешней среды, действующие на организм, могут вызвать в коре не только образование условных рефлексов, но и их торможение. Если торможение возникает сразу при первом же действии раздражителя, его называют безусловным. При торможении подавление одного рефлекса создает условия для возникновения другого. Например, запах хищного животного тормозит поедание корма травоядным и вызывает ориентировочный рефлекс, при котором животное избегает встречи с хищником. В этом случае в отличие от безусловного у животного вырабатывается условное торможение. Оно возникает в коре полушарий в случае подкрепления условного рефлекса безусловным раздражителем и обеспечивает согласованное поведение животного в постоянно меняющихся условиях внешней среды, когда исключаются бесполезные или даже вредные реакции.
Высшая нервная деятельность. Поведение человека связано с условно-безусловной рефлекторной деятельностью. На основе безусловных рефлексов, начиная со второго месяца после рождения, у ребенка вырабатываются условные рефлексы: по мере его развития, общения с людьми и влияния внешней среды в больших полушариях головного мозга постоянно возникают временные связи между различными их центрами. Главное отличие высшей нервной деятельности человека - мышление и речь, которые появились в результате трудовой общественной деятельности. Благодаря слову возникают обобщенные понятия и представления, способность к логическому мышлению. Как раздражитель слово вызывает у человека большое количество условных рефлексов. На них базируются обучение, воспитание, выработка трудовых навыков, привычек.
Основываясь на развитии речевой функции у людей, И. П. Павлов создал учение о первой и второй сигнальных системах. Первая сигнальная система существует и у человека, и у животных. Эта система, центры которой находятся в коре головного мозга, воспринимает через рецепторы непосредственные, конкретные раздражители (сигналы) внешнего мира - предметы или явления. У человека они создают материальную основу для ощущений, представлений, восприятий, впечатлений об окружающей природе и общественной среде, и это составляет базу конкретного мышления. Но только у человека существует вторая сигнальная система, связанная с функцией речи, со словом слышимым (речь) и видимым (письмо).
Человек может отвлекаться от особенностей отдельных предметов и находить в них общие свойства, которые обобщаются в понятиях и объединяются тем или иным словом. Например, в слове "птицы" обобщены представители различных родов: ласточки, синицы, утки и многие другие. Подобным образом каждое другое слово выступает как обобщение. Для человека слово - это не только сочетание звуков или изображение букв, но прежде всего форма отображения материальных явлений и предметов окружающего мира в понятиях и мыслях. При помощи слов образуются общие понятия. Посредством слова передаются сигналы о конкретных раздражителях, и в этом случае слово служит принципиально новым раздражителем - сигналом сигналов.
При обобщении различных явлений человек открывает закономерные связи между ними - законы. Способность человека к обобщению составляет сущность отвлеченного мышления, которое отличает его от животных. Мышление - результат функции всей коры головного мозга. Вторая сигнальная система возникла в результате совместной трудовой деятельности людей, при которой речь стала средством общения между ними. На этой основе возникло и развивалось дальше словесное человеческое мышление. Головной мозг человека представляет собой центр мышления и связанный с мышлением центр речи.
Сон и его значение. Согласно учению И. П. Павлова и других отечественных ученых, сон - это глубокое охранительное торможение, предотвращающее переутомление и истощение нервных клеток. Он охватывает большие полушария, средний и промежуточный мозг. Во
время сна резко падает активность многих физиологических процессов, продолжают свою деятельность лишь отделы стволовой части головного мозга, регулирующие жизненно важные функции, - дыхание, сердцебиение, но и их функция снижена. Центр сна находится в гипоталамусе промежуточного мозга, в передних ядрах. Задние ядра гипоталамуса регулируют состояние пробуждения и бодрствования.
Засыпанию организма способствует монотонная речь, тихая музыка, общая тишина, темнота, тепло. При частичном сне некоторые "сторожевые" пункты коры остаются свободными от торможения: мать крепко спит при шуме, но ее будит малейший шорох ребенка; солдаты спят при грохоте орудий и даже на марше, но тотчас реагируют на приказы командира. Сон снижает возбудимость нервной системы, а следовательно, и восстанавливает ее функции.
Сон быстро наступает, если устраняются раздражители, препятствующие развитию торможения, такие, как громкая музыка, яркий свет и т. д.
С помощью ряда приемов, сохранив один возбужденный участок, у человека можно вызвать искусственное торможение в коре головного мозга (сноподобное состояние). Подобное состояние называется гипнозом. И. П. Павлов рассматривал его как частичное, ограниченное определенными зонами торможение коры. С наступлением наиболее глубокой фазы торможения слабые раздражители (например, слово) действуют эффективнее сильных (боль), наблюдается высокая внушаемость. Это состояние избирательного торможения коры используют в качестве лечебного приема, во время которого врач внушает больному, что необходимо исключить вредные факторы - курение и употребление алкоголя. Иногда гипноз может быть вызван сильным, необычным в данных условиях раздражителем. Это вызывает "оцепенение", временное обездвиживание, затаивание.
Сновидения. Как природа сна, так и сущность сновидений раскрыты на основе учения И. П. Павлова: во время бодрствования человека в мозгу преобладают процессы возбуждения, а при торможении всех участков коры развивается полный глубокий сон. При таком сне не бывает никаких сновидений. В случае неполного торможения отдельные незаторможенные мозговые клетки и участки коры вступают между собой в различные взаимодействия. В отличие от нормальных связей в бодрствующем состоянии они характеризуются причудливостью. Каждое сновидение есть более или менее яркое и сложное событие, картина, живой образ, периодически возникающие у спящего человека в результате деятельности клеток, которые остаются во время сна активными. По выражению И. М. Сеченова, "сновидения - небывалые комбинации бывалых впечатлений". Часто в содержание сна включаются внешние раздражения: тепло укрытый человек видит себя в жарких странах, охлаждение ног воспринимается им как хождение по земле, по снегу и т. д. Научный анализ сновидений с материалистических позиций показал полную несостоятельность предсказательного толкования "вещих снов".
Гигиена нервной системы. Функции нервной системы осуществляются путем уравновешивания возбудительных и тормозных процессов: возбуждение в одних пунктах сопровождается торможением в других. При этом в участках торможения восстанавливается работоспособность нервной ткани. Утомлению способствуют малая подвижность при умственной работе и однообразие - при физической. Утомление нервной системы ослабляет ее регулирующую функцию и может спровоцировать возникновение ряда болезней: сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, кожных и т. д.
Наиболее благоприятные условия для нормальной деятельности нервной системы создаются при правильном чередовании труда, активного отдыха и сна. Устранение физической усталости и нервного переутомления наступает при переключении с одного вида деятельности на другой, при котором нагрузку будут испытывать поочередно разные группы нервных клеток. В условиях высокой автоматизации производства профилактика переутомлений достигается личной активностью работника, его творческой заинтересованностью, регулярным чередованием моментов труда и отдыха.
Большой вред нервной системе приносит употребление алкоголя и курение.
Нервная система является высшей интегрирующей и координирующей системой организма человека, обеспечивающей согласованную деятельность внутренних органов и связь организма с внешней средой.
Анатомически нервная система подразделяется на центральную, (головной и спинной мозг); и периферическую, включающую 12 пар черепно-мозговых нервов, 31 пару спинномозговых нервов и нервные узлы, расположенные вне головного и спинного мозга.
По функции нервная система подразделяется на:
соматическую нервную систему – осуществляет преимущественно связь организма с внешней средой: восприятие раздражений, регуляцию движений поперечно-полосатой мускулатуры и др.
вегетативную (автономную) нервную систему – регулирует обмен веществ и работу внутренних органов: биение сердца, тонус сосудов, перистальтические сокращения кишечника, секрецию различных желез и др. В составе вегетативной нервной системы выделяют парасимпатическую и симпатическую нервную систему.
Они обе функционируют в тесном взаимодействии, однако вегетативная нервная система обладает некоторой самостоятельностью, управляя непроизвольными функциями.
Нервная система состоит из нервных клеток – нейронов. В головном мозге насчитывается 25 млрд. нейронов, на периферии – 25 млн. клеток. Тела нейронов расположены в основном в ЦНС. Серое веществ представляет собой скопление нейронов. В спинном мозге оно находится в центре, окружая спинномозговой канал. В головном мозге, наоборот, серое вещество расположено на поверхности, образуя кору и отдельные скопления – ядра, сосредоточенные в белом веществе.
Белое вещество находится под серым и составлено нервными волокнами (отростками нейронов), покрытыми оболочками. Нервные узлы также состоят из тел нейронов. Нервные волокна, выходящие за пределы ЦНС и нервных узлов, соединяясь, слагают нервные пучки, а несколько таких пучков образуют отдельные нервы.
Центростремительные, или чувствительные – нервы, проводящие возбуждение с периферии в центральную нервную систему. Например, зрительный, обонятельный, слуховой.
Центробежные, или двигательные – нервы, по которым возбуждение передается из центральной нервной системы к органам. Например, глазодвигательный.
Смешанными (блуждающие, спинномозговые), если возбуждение по одним волокнам идет в одну, а по другим – в другую сторону.
Функции нервной системы: регулирует деятельность всех органов и систем органов, осуществляет связь с внешней средой с помощью органов чувств; является материальной основой для высшей нервной деятельности, мышления, поведения и речи.
Строение и функции спинного мозга.
Расположен спинной мозг в позвоночном канале от 1-го шейного позвонка до 1 – 2 –го поясничных, его длина около 45 см, толщина около 1 см. Передняя и задняя продольные борозды делят его на две симметричные половинки. В центре проходит спинномозговой канал, в котором находится спинномозговая жидкость. В средней части спинного мозга, около спинномозгового канала, расположено серое вещество, на поперечном срезе напоминающее контур бабочки. Серое вещество образовано телами нейронов, в нем различают передние и задние рога. В задних рогах спинного мозга расположены тела вставочных нейронов, в передних – тела двигательных нейронов. В грудном отделе различают еще и боковые рога, в которых расположены нейроны симпатической части автономной нервной системы. Вокруг серого вещества расположено белое вещество, образованное нервными волокнами. Спинной мозг покрыт тремя оболочками:
твердая оболочка – наружная, соединительно-тканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала;
паутинная оболочка – расположена под твердой. Это тонкая оболочка с небольшим количеством нервов и сосудов;
сосудистая оболочка – сращена с мозгом, заходит в борозды и содержит много кровеносных сосудов.
Между сосудистой и паутинной оболочками образуются полости, заполненные жидкостью.
От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Каждый нерв начинается двумя корешками: передним (двигательным), в котором находятся отростки двигательных нейронов и вегетативные волокна, и задним (чувствительным), по которому возбуждение передается к спинному мозгу. В задних корешках находятся спинномозговые узлы – скопления тел чувствительных нейронов.
Перерезка задних корешков приводит к утрате чувствительности в тех областях, которые иннервируются соответствующими корешками, а перерезка передних корешков – к параличу иннервируемых мышц.
Функции спинного мозга – рефлекторная и проводниковая. Как рефлекторный центр спинной мозг принимает участие в двигательных (проводит нервные импульсы к скелетной мускулатуре) и вегетативных рефлексах. Важнейшие вегетативные рефлексы спинного мозга – сосудодвигательные, пищевые, дыхательные, дефекации, мочеиспускания, половые. Рефлекторная функция спинного мозга находится под контролем головного мозга.
Рефлекторные функции спинного мозга можно рассмотреть на спинальном препарате лягушки (без головного мозга), у которой сохраняются простейшие двигательные рефлексы. Она отдергивает лапку в ответ на механические и химические раздражители. У человека в осуществлении координации двигательных рефлексов решающее значение приобретает головной мозг.
Проводниковая функция осуществляется за счет восходящих и нисходящих путей белого вещества. По восходящим путям возбуждение от мышц и внутренних органов передается в головной мозг, по нисходящим – от головного мозга к органам.
Строение и функции головного мозга.
В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг; задний мозг, включающий в себя мост и мозжечок; средний мозг; промежуточный мозг и передний мозг, представленный большими полушариями. До 80% массы мозга приходится на большие полушария. Центральный канал спинного мозга продолжается в головной мозг, где образует четыре полости (желудочки). Два желудочка находятся в полушариях, третий – в промежуточном мозге, четвертый – на уровне продолговатого мозга и моста. В них содержится черепно-мозговая жидкость. Головной мозг, также как и спинной окружен тремя оболочками – соединительно-тканной, паутинной и сосудистой.
Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга, выполняет рефлекторные и проводниковые функции. Рефлекторные функции связаны с регуляцией работы органов дыхания, пищеварения, кровообращения. Здесь находятся центры защитных рефлексов – кашля, чихания, рвоты.
Мост связывает кору полушарий со спинным мозгом и мозжечком, выполняя в основном проводниковую функцию.
Мозжечок образован двумя полушариями, снаружи покрыт корой из серого вещества, под которой находится белое вещество. В белом веществе есть ядра. Средняя часть мозжечка – червь – соединяет его полушария. Мозжечок отвечает за координацию, равновесие и оказывает влияние на мышечный тонус. При поражении мозжечка наблюдается снижение мышечного тонуса и расстройство в координации движений, но через некоторое время другие отделы нервной системы начинают выполнять функции мозжечка, и утраченные функции частично восстанавливаются. Вместе с мостом мозжечок входит в состав заднего мозга.
Средний мозг соединяет все отделы головного мозга. Здесь находятся центры тонуса скелетных мышц, первичные центры зрительных и слуховых ориентировочных рефлексов, которые проявляются в движениях глаз и головы в сторону раздражителей.
В промежуточном мозге различают три части: зрительные бугры (таламус), надбугорную область (эпиталамус), в состав которой входит эпифиз, и подбугорную область (гипоталамус). В таламусе расположены подкорковые центры всех видов чувствительности, сюда приходит возбуждение от органов чувств, и отсюда оно передается различным участкам коры больших полушарий. В гипоталамусе содержатся высшие центры регуляции автономной нервной системы. Он контролирует постоянство внутренней среды организма. Здесь же находятся центры аппетита, жажды, сна, терморегуляции, т.е. осуществляется регуляция всех видов обмена веществ. Нейроны гипоталамуса вырабатывают нейрогормоны, осуществляющие регуляцию работы эндокринной системы. В промежуточном мозге находятся и эмоциональные центры: центры удовольствия, страха, агрессии. Вместе с задним и продолговатым мозгом промежуточный мозг входит в состав ствола мозга.
Передний мозг представлен большими полушариями, соединенными мозолистым телом. Поверхность переднего мозга образована корой, площадь которой около 2200 см 2 . Многочисленные складки, извилины и борозды значительно увеличивают поверхность коры. Поверхность извилин более чем в два раза меньше поверхности борозд. Кора человека насчитывает от 14 до 17 млрд. нервных клеток, расположенных в 6 слоев, толщина коры 2 – 4 мм. Скопления нейронов в глубине полушарий образуют подкорковые ядра. Кора полушарий состоит из 4 долей: лобной, теменной, височной и затылочной, разделенных бороздами. В коре каждого полушария центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая борозда отделяет височную долю, теменно-затылочная борозда отделяет затылочную долю от теменной.
В коре различают чувствительные, двигательные и ассоциативные зоны. Чувствительные зоны отвечают за анализ информации, поступающей от органов чувств: затылочные – за зрение, височные – за слух, обоняние и вкус; теменные – за кожную и суставно-мышечную чувствительность. Причем, в каждое полушарие поступают импульсы от противоположной стороны тела. Двигательные зоны расположены в задних областях лобных долей, отсюда идут команды для сокращения скелетной мускулатуры, их поражение приводит к параличу мышц. Ассоциативные зоны расположены в лобных долях мозга и ответственны за выработку программ поведения и управления трудовой деятельностью человека, их масса у человека составляет более 50% от общей массы головного мозга.
Для человека характерна функциональная асимметрия полушарий: левое полушарие отвечает за абстрактно-логическое мышление, там же находятся речевые центры (центр Брока отвечает за произношение, центр Вернике – за понимание речи), правое полушарие – за образное мышление, музыкальное и художественное творчество.
Благодаря сильному развитию больших полушарий средняя масса мозга человека составляет в среднем 1400 г.
Строение и функции нервной системы человека настолько сложны, что их изучению посвящен отдельный раздел анатомии под названием нейроанатомия. ЦНС несет ответственность за всё, за саму жизнь человека – и это не преувеличение. При отклонении в функциональной деятельности одного из отделов нарушается целостность системы, и здоровье человека оказывается под угрозой.
Нервная система - это совокупность анатомически и функционально связанных между собой нервных клеток с их отростками. Различают центральную и периферическую нервную систему. К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг, к периферической - черепные и спинномозговые нервы и относящиеся к ним корешки, спинномозговые узлы и сплетения.
Основной функцией нервной системы является регуляция жизнедеятельности организма, поддержание в нем постоянства внутренней среды, обменных процессов, а также осуществление связи с внешним миром.
Нервная система состоит из нервных клеток, нервных волокон и клеток нейроглии.
Подробно о строении и функциях нервной системы вы узнаете из этой статьи.
Нейрон как структурная и функциональная единица нервной системы человека
Нервная клетка - нейрон - является структурной и функциональной единицей нервной системы. Нейрон - клетка, способная воспринимать раздражение, приходить в состояние возбуждения, вырабатывать нервные импульсы и передавать их другим клеткам.
То есть нейрон нервной системы осуществляет две функции:
- Перерабатывает поступающую на него информацию и передает нервный импульс
- Поддерживает свою жизнедеятельность
Нейрон как структурная единица нервной системы состоит из тела и отростков - коротких, ветвящихся (дендритов) и одного длинного (аксона), который может давать многочисленные ветви. Место контакта между нейронами называется синапсом. Синапсы могут быть между аксоном и телом нервной клетки, аксоном и дендритом, двумя аксонами и реже - между двумя Дендритами. В синапсах импульсы передаются биоэлектрическим путем или посредством химически активных веществ медиаторов (ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин и др.) Участвуют в синаптической передаче и многочисленные нейропептиды (энкефалины, эндорфины и др.)
Транспортировка биологически активных веществ по аксону от тела нейрона в центральной нервной системе к синапсу и обратно (аксональный транспорт) обеспечивает запас и возобновление медиаторов, а также формирование новых отростков - аксонов и дендритов. Таким образом, в мозге постоянно идут два взаимосвязанных процесса - появление новых отростков и синапсов и частичный распад уже существовавших. И это лежит в основе обучения, адаптации, а также восстановления и компенсации нарушенных функций.
Оболочка клетки (клеточная мембрана) представляет тонкую липопротеидную пластинку, пронизанную каналами, через которые избирательно попускаются ионы К, Na, Са, С1. Функции клеточной оболочки нервной системы человека – создание электрического заряда клетки, благодаря которому возникает возбуждение и импульс.
Нейроглия является соединительнотканной опорной структурой нервной системы (стромой), выполняющей защитную функцию.
Переплетение аксонов, дендритов и отростков глиальных клеток создают картину нейропиля.
Нервное волокно в строении нервной системы представляет собой отросток нервной клетки (осевой цилиндр), покрытый в большей или меньшей степени миелином и окруженный шванновской оболочкой, выполняющей защитную и трофическую функции. В миелиновых волокнах импульс движется со скоростью до 100 м/сек.
Скопление тел нейронов в нервной системе человека образует серое вещество мозга, а их отростков - белое вещество. Совокупность нейронов, расположенных вне центральной нервной системы, называется нервным узлом. Нервом называют ствол объединенных нервных волокон. В зависимости от функции различают двигательные, чувствительные, вегетативные и смешанные нервы.
Говоря о строении нервной системы человека, совокупность нейронов, регулирующих какую-либо функцию, называют нервным центром. Комплекс физиологических механизмов, связанных с выполнением какой-либо определенной функции, называют функциональной системой.
В нее входят корковые и подкорковые нервные центры, проводящие пути, периферические нервы, исполнительные органы.
В основе функциональной деятельности нервной системы лежит рефлекс. Рефлексом называется ответная реакция организма на раздражение. Осуществляется рефлекс через цепь нейронов (не менее двух), называемых рефлекторной дугой. Нейрон, воспринимающий раздражение, - это афферентная часть дуги; нейрон, осуществляющий ответ, - эфферентная часть. Но рефлекторный акт не заканчивается одномоментным ответом рабочего органа. Существует обратная связь, влияющая на тонус мышц, - само-регуляторное кольцо в виде гамма-петли.
Рефлекторная деятельность нервной системы обеспечивает восприятие организмом любых изменений внешнего мира.
Способность восприятия внешних явлений называется рецепцией. Чувствительность - это способность ощущать воспринятые нервной системой раздражения. Образования центральной и периферической нервной системы, осуществляющие восприятие и анализ информации о явлениях как внутри организма, так и в окружающей среде, называются анализаторами. Различают зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный, чувствительный и двигательный анализаторы. Каждый анализатор состоит из периферического (рецепторного) отдела, проводниковой части и коркового отдела, в котором происходит анализ и синтез воспринимаемых раздражений.
Поскольку в коре большого мозга расположены центральные отделы различных анализаторов, то в ней сосредоточивается вся информация, поступающая из внешней и внутренней среды, что является основой для психической высшей нервной деятельности. Анализ полученной корой информации - это распознавание, гнозис. К функциям коры большого мозга относится также выработка планов (программ) действий и их осуществление - праксис.
Ниже описано, как устроен спинной мозг нервной системы человека.
Центральная нервная система человека: как устроен спинной мозг (с фото)
Спинной мозг в составе центральной нервной системы представляет собой цилиндрический тяж длиной 41-45 см, расположенный в позвоночном канале от первого шейного позвонка до второго поясничного. Имеет два утолщения - шейное и пояснично-крестцовое, обеспечивающие иннервацию конечностей. Пояснично-крестцовое утолщение переходит в мозговой конус, заканчивающийся нитевидным продолжением - терминальной нитью, доходящей до конца позвоночного канала. Спинной мозг выполняет проводниковую и рефлекторную функции.
Спинной мозг нервной системы имеет сегментарное строение. Сегментом называется участок спинного мозга с двумя парами спинномозговых корешков. Всего спинной мозг имеет 31-32 сегмента: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-2 копчиковых (рудиментарных). Передние и задние рога спинного мозга, передние и задние спинномозговые корешки, спинномозговые узлы и спинномозговые нервы составляют сегментарный аппарат спинного мозга. По мере развития позвоночник становится длиннее спинного мозга, поэтому корешки, удлинившись, образуют конский хвост.
На разрезе спинного мозга нервной системы человека можно увидеть серое и белое вещество. Серое вещество состоит из клеток, имеет вид буквы «Н» с передними - двигательными рогами, задними - чувствительными и боковыми - вегетативными. В центре серого вещества проходит центральный канал спинного мозга. Срединной щелью (спереди) и срединной бороздой (сзади) спинной мозг делится на левую и правую половины, соединенные между собой белой и серой сцайками.
Серое вещество окружено нервными волокнами - проводниками, образующими белое вещество, в котором различают передние, боковые и задние столбы. Передние столбы расположены между передними рогами, задние - между задними, боковые - между передними и задними рогами каждой стороны.
На этих фото показано строение спинного мозга нервной системы человека:
Спинномозговые нервы в составе нервной системы
Спинномозговые нервы в составе нервной системы человека образуются при слиянии передних (двигательных) и задних (чувствительных) корешков спинного мозга и выходят из позвоночного канала через межпозвонковые отверстия. Каждая пара этих нервов иннервирует определенный участок тела - метамер.
Выходя из позвоночного канала, спинномозговые нервы нервной системы делятся на четыре ветви:
- Передние , иннервирующие кожу и мышцы конечностей и передней поверхности туловища;
- Задние , иннервирующие кожу и мышцы задней поверхности туловища;
- Менингеалъные , направляющиеся к твердой оболочке спинного мозга;
- Соединительные, следующие к симпатическим узлам.
Передние ветви спинномозговых нервов образуют сплетения: шейное, плечевое, поясничное, крестцовое и копчиковое.
Шейное сплетение образуется передними ветвями шейных нервов С:-С4; иннервирует кожу затылка, боковой поверхности лица, над-, подключичную и верхнелопаточную области, диафрагму.
Плечевое сплетение образуется передними ветвями С4-Т1; иннервирует кожу и мышцы верхней конечности.
Передние ветви Т2-Т11, не образуя сплетения, вместе с задними ветвями обеспечивают иннервацию кожи и мышц груди, спины и живота.
Пояснично-крестцовое сплетение представляет собой совокупность поясничного и крестцового.
Поясничное сплетение образуется передними ветвями Т12 –L 4; иннервирует кожу и мышцы нижних отделов живота, передней и боковой поверхности бедра.
Крестцовое сплетение образуется передними ветвями L5-S4 нервов; иннервирует кожу и мышцы ягодичной области, промежности, задней области бедра, голени и стопы. От него отходит самый крупный нерв организма - седалищный.
Копчиковое сплетение образуется передними ветвями S5- С0С2; иннервирует промежность.
Следующий раздел статьи посвящен строению и функциям основных отделов головного мозга.
Нервная система человека: строение и функции основных отделов головного мозга
Головной мозг, входящий в состав нервной системы, расположен в черепной коробке, покрыт мозговыми оболочками, между которыми циркулирует спинномозговая жидкость (ликвор). Через затылочное отверстие головной мозг связан со спинным мозгом. Масса головного мозга взрослого человека составляет в среднем 1300-1500 г. Функция головного мозга человека заключается в регуляции всех процессов, происходящих в организме.
Головной мозг в составе нервной системы состоит из следующих отделов: два полушария, мозжечок и ствол.
В стволе мозга выделяют продолговатый мозг, мост, ножки мозга (средний мозг), а также основание и покрышку.
Продолговатый мозг является как бы продолжением спинного мозга. Условной границей продолговатого и спинного мозга служит перекрест пирамидных путей. В продолговатом мозгу расположены жизненно важные центры, регулирующие дыхание, кровообращение, глотание; в нем сосредоточены все двигательные и чувствительные пути, соединяющие спинной и головной мозг.
В строение моста нервной системы головного мозга входят ядра V, VI, VII и VIII пар черепных нервов, чувствительные пути в составе медиальной петли, волокна слухового пути в виде латеральной петли и др.
Ножки мозга являются частью среднего мозга, они соединяют мост с полушариями и включают восходящие и нисходящие проводящие пути. Крыша среднего мозга имеет пластинку, на которой расположено четверохолмие. В верхних холмиках располагается первичный подкорковый центр зрения, в нижних холмиках - первичный подкорковый центр слуха. Благодаря холмикам осуществляются ориентировочные и защитные реакции организма, возникающие под воздействием зрительных и слуховых раздражений. Под крышей среднего мозга находится водопровод среднего мозга, который соединяет III и IV желудочки больших полушарий.
Промежуточный мозг состоит из таламуса (зрительного бугра), эпиталамуса, метаталамуса и гипоталамуса. Полостью промежуточного мозга является III желудочек. Таламус представляет собой скопление нервных клеток, расположенных по обе стороны III желудочка. Таламус является одним из подкорковых центров зрения и центром афферентных импульсов со всего организма, направляющихся в кору большого мозга. В таламусе происходят формирование ощущений и передача импульсов к экстра-пирамидной системе.
Метаталамус в составе головного мозга нервной системы человека также содержит один из подкорковых центров зрения и подкорковый центр слуха (медиальное и латеральное коленчатое тело).
К эпиталамусу относится шишковидное тело, являющееся эндокринной железой, регулирующей функцию коры надпочечников и развитие половых признаков.
Гипоталамус состоит из серого бугра, воронки, мозгового придатка (нейрогипофиза) и парных сосцевидных тел. В гипоталамусе находятся скопления серого вещества в виде ядер, являющихся центрами вегетативной нервной системы, регулирующими все виды обмена веществ, дыхание, кровообращение, деятельность внутренних органов и желез внутренней секреции. Гипоталамус поддерживает в организме постоянство внутренней среды (гомеостаз) и, благодаря связям с лимбической системой, участвует в формировании эмоций, осуществляя их вегетативную окраску.
По всей длине мозгового ствола располагается и занимает центральное положение филогенетически древнее образование серого вещества в виде густой сети нервных клеток с множеством отростков - ретикулярная формация. Ответвления от всех видов чувствительных систем направляются к ретикулярной формации, поэтому любое раздражение, идущее с периферии, передается ею по восходящим путям в кору большого мозга, активизируя его деятельность. Таким образом, ретикулярная формация участвует в осуществлении нормальных биологических ритмов бодрствования и сна, является восходящей, активизирующей системой мозга - «генератором энергии».
Совместно с лимбическими структурами ретикулярная формация обеспечивает нормальные корково-подкорковые соотношения и поведенческие реакции. Она также участвует в регуляции мышечного тонуса, а нисходящие ее пути обеспечивают рефлекторную деятельность спинного мозга.
Мозжечок находится под затылочными долями мозга и отделен от них твердой мозговой оболочкой - мозжечковым наметом . В нем различают центральную часть - червь мозжечка и боковые отделы - полушария. В глубине белого вещества полушарий мозжечка находятся зубчатое ядро и более мелкие ядра - пробковидное и шаровидное. В средней части мозжечка располагается ядро крыши. Ядра мозжечка участвуют в координации движений и равновесия, а также в регуляции мышечного тонуса. Три пары ножек соединяют мозжечок со всеми отделами ствола мозга, обеспечивая его связь с экстрапирамидной системой, корой больших полушарий и спинным мозгом.
Строение и основные функции отделов полушарий большого мозга
В строение большого мозга входят два полушария, соединенные между собой большой белой спайкой - мозолистым телом, состоящим из волокон, связывающих одноименные доли мозга. Поверхность каждого полушария покрыта корой, состоящей из клеток и разделенной множеством борозд. Участки коры, расположенные между бороздами, называются извилинами. Наиболее глубокие борозды делят каждое полушарие на доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Центральная (роландова) борозда отделяет теменную долю от лобной; впереди нее расположена предцентралъная извилина. Горизонтальными бороздами лобная доля делится на верхнюю, среднюю и нижнюю извилины.
Позади центральной борозды в строении больших полушарий мозга располагается постцентральная извилина. Теменная доля делится поперечной внутритеменной бороздой на верхнюю и нижнюю теменные дольки.
Глубокая боковая (сильвиева) борозда отделяет височную долю от лобной и теменной. На латеральной поверхности височной доли продольно расположены верхняя, средняя и нижняя височные извилины. На внутренней поверхности височной доли находится извилина, называемая гиппокампом.
На внутренней поверхности полушарий теменно-затылочная борозда отделяет теменную долю от затылочной, а шпорная борозда разделяет затылочную долю на две извилины - предклинье и клин.
На медиальной поверхности полушарий над мозолистым телом дугообразно располагается поясная извилина, переходящая в парагиппокампальную извилину.
Кора большого мозга - наиболее молодая в эволюционном отношении часть центральной нервной системы, состоящая из нейронов. Максимально она развита у человека. Кора представляет собой слой серого вещества толщиной 1,3-4 мм, покрывающий белое вещество полушарий, состоящее из аксонов, дендритов нервных клеток и нейроглии.
Кора играет очень большую роль в регуляции жизненно важных процессов в организме, осуществлении поведенческих актов и психической деятельности.
Функцией коры лобной доли является организация движений, моторики речи, сложных форм поведения и мышления. В прецентральной извилине находится центр произвольных движений, отсюда начинается пирамидный путь.
Теменная доля содержит центры анализатора общей чувствительности, гнозиса, праксиса, письма, счета.
Функциями височной доли большого мозга являются восприятие и переработка слуховых, вкусовых и обонятельных ощущений, анализ и синтез речевых звуков, механизмы памяти. Базальные отделы полушарий большого мозга связаны с высшими вегетативными центрами.
В затылочной доле находятся корковые центры зрения.
Не все функции полушарий большого мозга представлены в коре симметрично. Например, речь, чтение и письмо у большинства людей функционально связаны с левым полушарием.
Правое полушарие обеспечивает ориентировку во времени, месте, связано с эмоциональной сферой.
Аксоны и дендриты нервных клеток коры составляют проводящие пути, которые связывают между собой различные отделы коры, кору и другие отделы головного и спинного мозга. Проводящие пути образуют лучистый венец, состоящий из веерообразно расходящихся волокон, и внутреннюю капсулу, располагающуюся между базальными (подкорковыми) ядрами.
Подкорковые ядра (хвостатое, чечевицеобразное, миндалевидное тело, ограда) расположены в глубине белого вещества вокруг желудочков мозга. Морфологически и функционально хвостатое ядро, и скорлупу объединяют в полосатое тело (стриатум). Бледный шар, красное ядро, черное вещество и ретикулярную формацию среднего мозга объединяют в бледное тело (паллидум). Стриатум и паллидум образуют очень важную функциональную систему - стриопаллидарную или экстрапирамидную. Экстрапирамидная система обеспечивает подготовку различных мышечных групп к выполнению целостного движения, также обеспечивает мимические, вспомогательные и содружественные движения, жестикуляцию, автоматизированные моторные акты (гримасы, свист и т.д.).
Особую роль играют наиболее древние в эволюционном отношении отделы коры большого мозга, расположенные на внутренней поверхности полушарий, - поясная и парагиппокампальная извилины. Вместе с миндалевидным телом, обонятельной луковицей и обонятельным трактом они образуют лимбическую систему, которая тесно связана с ретикулярной формацией мозгового ствола и составляет единую функциональную систему - лимбико-ретикулярный комплекс (ЛPK). Говоря о строении и функциях большого мозга, следует отметить, что лимбико-ретикулярный комплекс участвует в формировании инстинктивных и эмоциональных реакций (пищевые, половые, оборонительные инстинкты, гнев, ярость, удовольствие) поведения человека. ЛРК также принимает участие в регуляции тонуса коры больших полушарий, процессов сна, бодрствования, адаптации.
Посмотрите, как устроен большой мозг нервной системы человека на этих фото:
12 пар черепно-мозговых нервов нервной системы и их функции (с видео)
На основании мозга из мозгового вещества выходят 12 пар черепных нервов. По функции они подразделяются на чувствительные, двигательные и смешанные. В проксимальном направлении черепные нервы связаны с ядрами ствола мозга, подкорковыми ядрами, корой мозга и мозжечком. В дистальном направлении черепные нервы связаны с различными функциональными структурами (глаза, уши, мышцы лица, языка, железы и т.д.).
I пара - обонятельный нерв (п. olfactorius ) . Рецепторы расположены в слизистой оболочке носовых раковин, соединены с чувствительными нейронами обонятельной луковицы. По обонятельному тракту сигналы поступают в первичные обонятельные центры (ядра обонятельного треугольника) и далее к внутренним отделам височной доли (гиппокамп), где находятся корковые центры обоняния.
II пара - зрительные нервы (п. opticus ) . Рецепторами этой пары черено-мозговых нервов являются клетки сетчатки глаза, от ганглиозного слоя которой начинаются сами нервы. Проходя на основании лобных долей перед турецким седлом, зрительные нервы частично перекрещиваются, образуя хиазму, и направляются в составе зрительных трактов к подкорковым зрительным центрам, а от них к затылочным долям.
III пара - глазодвигательные нервы (п. oculomotorius ) . Содержат двигательные и парасимпатические волокна, иннервирующие мышцы, поднимающие верхние веки, суживающие зрачок, и мышцы глазного яблока, за исключением верхних косых и отводящих.
IV пара - блоковые нервы (п. trochlearis ) . Эта пара черепных нервов иннервирует верхние косые мышцы глаз.
V пара - тройничные нервы (п. trigeminus ) . Являются смешанными нервами. Чувствительные нейроны тройничного (гассерова) узла образуют три крупных ветви: глазной, верхнечелюстной и нижнечелюстной нервы, которые выходят из полости черепа и иннервируют лобнотеменную часть волосистого покрова головы, кожу лица, глазные яблоки, слизистые оболочки полостей носа, рта, передние две трети языка, зубы, твердую мозговую оболочку. Центральные отростки клеток гассерова узла идут в глубину ствола мозга и соединяются со вторыми чувствительными нейронами, образующими цепочку ядер. Сигналы от стволовых ядер через таламус поступают к постцентральной извилине (четвертый нейрон) противоположного полушария. Периферическая иннервация соответствует ветвям нерва, сегментарная - имеет вид кольцевых зон. Двигательные волокна тройничного нерва регулируют работу жевательных мышц.
VI пара - отводящие нервы (п. abducens ) . Иннервируют отводящие мышцы глаза.
VII пара - лицевые нервы (п. facialis ) . Иннервируют мимическую мускулатуру лица. При выходе из моста к лицевому нерву присоединяется промежуточный нерв, обеспечивающий вкусовую иннервацию передних двух третей языка, парасимпатическую иннервацию подчелюстных и подъязычных желез, слезных желез.
VIII пара - кохлеовестибулярный (слуховой, преддверно-улитковый) нерв (п. vestibulo-cochlearis ) . Эта пара черепных нервов обеспечивает функцию слуха и равновесия, имеют обширные связи со структурами экстрапирамидной системы, мозжечка, спинного мозга, коры.
IX пара - языкоглоточные нервы (п. glossopharyngeus ).
Функционируют в теснейшей связи с Х-парой - блуждающими нервами (n. vagus ) . Эти нервы имеют ряд общих ядер в продолговатом мозгу, выполняющих чувствительную, двигательную и секреторную функцию. Они иннервируют мягкое нёбо, глотку, верхние отделы пищевода, околоушную слюнную железу, заднюю треть языка. Блуждающий нерв осуществляет парасимпатическую иннервацию всех внутренних органов до уровня таза.
XI пара - добавочные нервы (п. accessorius ) . Иннервируют грудино-ключично-сосцевидные и трапециевидные мышцы.
XII пара - подъязычные нервы (п. hypoglossus ) . Иннервируют мышцы языка.
Вегетативный отдел нервной системы человека: строение и основные функции
Вегетативная нервная система (ВНС) - это часть нервной системы, которая обеспечивает жизнедеятельность организма. Она иннервирует сердце, сосуды, внутренние органы, а также осуществляет трофику тканей, обеспечивает постоянство внутренней среды организма. В вегетативном отделе нервной системеы различают симпатическую и парасимпатическую части. Они взаимодействуют как антагонисты и синергисты. Так, симпатическая нервная система расширяет зрачок, увеличивает частоту сокращений сердца, суживает сосуды, повышает артериальное давление, снижает секрецию желез, замедляет перистальтику желудка и кишок, сокращает сфинктеры. Парасимпатическая, напротив, суживает зрачок, замедляет сердцебиение, расширяет сосуды, снижает АД, усиливает секрецию желез и перистальтику кишок, расслабляет сфинктеры.
Симпатическая вегетативная нервная система осуществляет трофическую функцию, усиливает окислительные процессы, потребление питательных веществ, дыхательную и сердечно-сосудистую деятельность, изменяет проницаемость клеточной мембраны. Роль парасимпатической системы - охраняющая. В состоянии покоя жизнедеятельность организма обеспечивает парасимпатическая система, при напряжении - симпатическая.
В строении вегетативной нервной системы различают сегментарный и надсегментарный отделы.
Сегментарная часть ВНС представлена симпатическими и парасимпатическими образованиями на спинальном и стволовом уровне.
Центры симпатической вегетативной нервной системы человека находятся в боковых столбах спинного мозга на уровне C8-L3 Симпатические волокна выходят из спинного мозга с передними корешками, прерываются в узлах парного симпатического ствола, который расположен на передней поверхности позвоночного столба и состоит из 20-25 пар узлов, содержащих симпатические клетки. От узлов симпатического ствола отходят волокна, образующие симпатические сплетения и нервы, которые направляются к органам и сосудам.
Центры парасимпатической нервной системы находятся в стволе головного мозга и в крестцовых сегментах S2-S4 спинного мозга. Отростки клеток парасимпатических ядер мозгового ствола в составе глазодвигательного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов обеспечивают иннервацию желез и гладкой мускулатуры всех внутренних органов, за исключением органов малого таза. Волокна клеток парасимпатических ядер крестцовых сегментов образуют тазовые внутренностные нервы, идущие к мочевому пузырю, прямой кишке, половым органам.
Как симпатические, так и парасимпатические волокна прерываются в периферических вегетативных узлах, расположенных вблизи иннервируемых органов или в их стенках.
Волокна вегетативной нервной системы образуют ряд сплетений: солнечное, перикардиальное, мезентериальное, тазовое, которые иннервируют внутренние органы и регулируют их функцию.
Высший надсегментарный отдел вегетативной нервной системы включает ядра гипоталамуса, лимбико-ретикулярный комплекс, базальные структуры височной доли и некоторые отделы ассоциативной зоны коры большого мозга. Роль этих образований заключается в интеграции основных психических и соматических функций.
В состоянии покоя жизнедеятельность организма обеспечивает парасимпатическая система, при напряжении - симпатическая.
Центры симпатической нервной системы находятся в боковых столбах спинного мозга на уровне C8-L3 симпатические волокна выходят из спинного мозга с передними корешками, прерываются в узлах парного симпатического ствола.
Здесь вы можете посмотреть видео «Нервная система человека» чтобы лучше представить, как она устроена:
(1 оценок, d среднем: 5,00 из 5)
Полезные статьи
Тема. Структура и функции нервной системы человека
1 Что такое нервная система
2 Центральная нервная система
Головной мозг
Спинной мозг
ЦНС
3 Вегетативная нервная система
4 Развитие нервной системы в онтогенезе. Характеристика трехпузырьной и пятипузырьной стадий формирования головного мозга
Что такое нервная система
Нервная система – это система, которая регулирует деятельность всех органов и систем человека. Данная система обуславливает:
1) функциональное единство всех органов и систем человека;
2) связь всего организма с окружающей средой.
Нервная система управляет деятельностью различных органов, систем и аппаратов, составляющих организм. Она регулирует функции движения, пищеварения, дыхания, кровоснабжения, метаболические процессы и др. Нервная система устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой, объединяет все части организма в единое целое.
Нервную систему по топографическому принципу разделяют на центральную и периферическую (рис. 1 ).
Центральная нервная система (ЦНС) включает в себя головной и спинной мозг.
К периферический части нервной системы относят спинномозговые и черепные нервы с их корешками и ветвями, нервные сплетения, нервные узлы, нервные окончания.
Помимо этого в составе нервной системы выделяют две особые части : соматическую (анимальную) и вегетативную (автономную).
Соматическая нервная система иннервирует преимущественно органы сомы (тела): поперечнополосатые (скелетные) мышцы (лица, туловища, конечностей), кожу и некоторые внутренние органы (язык, гортань, глотку). Соматическая нервная система осуществляет преимущественно функции связи организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Так как функции движения и чувствования свойственны животным и отличают их от растений, эта часть нервной системы получила название анимальной (животной). Действия соматической нервной системы подконтрольны человеческому сознанию.
Вегетативная нервная система иннервирует внутренности, железы, гладкие мышцы органов и кожи, сосуды и сердце, регулирует обменные процессы в тканях. Вегетативная нервная система оказывает влияние на процессы так называемой растительной жизни, общие для животных и растений (обмен веществ, дыхание, выделение и др.), отчего и происходит ее название (вегетативная - растительная).
Обе системы тесно связаны между собой, однако вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие чего ее также называют автономной нервной системой .
Ее делят на две части симпатическую и парасимпатическую . Выделение этих отделов основано как на анатомическом принципе (различия в расположении центров и строении периферической части симпатической и парасимпатической нервной системы), так и на функциональных отличиях.
Возбуждение симпатической нервной системы способствует интенсивной деятельности организма; возбуждение парасимпатической , наоборот, способствует восстановлению затраченных организмом ресурсов.
На многие органы симпатическая и парасимпатическая системы оказывают противоположное влияние, являясь функциональными антагонистами. Так, под влиянием импульсов, приходящих по симпатическим нервам , учащаются и усиливаются сокращения сердца, повышается давление крови в артериях, расщепляется гликоген в печени и мышцах, увеличивается содержание глюкозы в крови, расширяются зрачки, повышается чувствительность органов чувств и работоспособность центральной нервной системы, суживаются бронхи, тормозятся сокращения желудка и кишечника, уменьшается секреция желудочного сока и сока поджелудочной железы, расслабляется мочевой пузырь и задерживается его опорожнение. Под влиянием импульсов, приходящих по парасимпатическим нервам, замедляются и ослабляются сокращения сердца, понижается артериальное давление, снижается содержание глюкозы в крови, возбуждаются сокращения желудка и кишечника, усиливается секреция желудочного сока и сока поджелудочной железы и др.
Центральная нервная система
Центральная нервная система (ЦНС) - основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков.
Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга и их защитных оболочек.
Самой наружной является твердая мозговая оболочка , под ней расположена паутинная (арахноидальная ), а затем мягкая мозговая оболочка , сращенная с поверхностью мозга. Между мягкой и паутинной оболочками находится подпаутинное (субарахноидальное) пространство , содержащее спинномозговую (цереброспинальную) жидкость, в которой как головной, так и спинной мозг буквально плавают. Действие выталкивающей силы жидкости приводит к тому, что, например, головной мозг взрослого человека, имеющий массу в среднем 1500 г, внутри черепа реально весит 50–100 г. Мозговые оболочки и спинномозговая жидкость играют также роль амортизаторов, смягчающих всевозможные удары и толчки, которые испытывает тело и которые могли бы привести к повреждению нервной системы.
ЦНС образована из серого и белого вещества .
Серое вещество составляют тела клеток, дендриты и немиелинизированные аксоны, организованные в комплексы, которые включают бесчисленное множество синапсов и служат центрами обработки информации, обеспечивая многие функции нервной системы.
Белое вещество состоит из миелинизированных и немиелинизированных аксонов, выполняющих роль проводников, передающих импульсы из одного центра в другой. В состав серого и белого вещества входят также клетки глии
Нейроны ЦНС образуют множество цепей, которые выполняют две основные функции : обеспечивают рефлекторную деятельность, а также сложную обработку информации в высших мозговых центрах. Эти высшие центры, например зрительная зона коры (зрительная кора), получают входящую информацию, перерабатывают ее и передают ответный сигнал по аксонам.
Результат деятельности нервной системы – та или иная активность, в основе которой лежит сокращение или расслабление мышц либо секреция или прекращение секреции желез. Именно с работой мышц и желез связан любой способ нашего самовыражения. Поступающая сенсорная информация подвергается обработке, проходя последовательность центров, связанных длинными аксонами, которые образуют специфические проводящие пути, например болевые, зрительные, слуховые. Чувствительные (восходящие ) проводящие пути идут в восходящем направлении к центрам головного мозга. Двигательные (нисходящие ) пути связывают головной мозг с двигательными нейронами черепно-мозговых и спинномозговых нервов. Проводящие пути обычно организованы таким образом, что информация (например, болевая или тактильная) от правой половины тела поступает в левую часть мозга и наоборот. Это правило распространяется и на нисходящие двигательные пути: правая половина мозга управляет движениями левой половины тела, а левая половина – правой. Из этого общего правила, однако, есть несколько исключений.
Головной мозг
состоит из трех основных структур: больших полушарий, мозжечка и ствола.
Большие полушария – самая крупная часть мозга – содержат высшие нервные центры, составляющие основу сознания, интеллекта, личности, речи, понимания. В каждом из больших полушарий выделяют следующие образования: лежащие в глубине обособленные скопления (ядра) серого вещества, которые содержат многие важные центры; расположенный над ними крупный массив белого вещества; покрывающий полушария снаружи толстый слой серого вещества с многочисленными извилинами, составляющий кору головного мозга.
Мозжечок тоже состоит из расположенного в глубине серого вещества, промежуточного массива белого вещества и наружного толстого слоя серого вещества, образующего множество извилин. Мозжечок обеспечивает главным образом координацию движений.
Ствол мозга образован массой серого и белого вещества, не разделенной на слои. Ствол тесно связан с большими полушариями, мозжечком и спинным мозгом и содержит многочисленные центры чувствительных и двигательных проводящих путей. Первые две пары черепно-мозговых нервов отходят от больших полушарий, остальные же десять пар – от ствола. Ствол регулирует такие жизненно важные функции, как дыхание и кровообращение.
Ученые высчитали, что мозг мужчины тяжелее мозга женщины в среднем на 100 гм. Они объясняют это тем, что большинство мужчин по своим физическим параметрам гораздо больше женщин, т. е. все части тела мужчины больше частей тела женщины. Мозг активно начинает расти еще тогда, когда ребенок еще находится в утробе матери. Своего «настоящего» размера мозг достигает только тогда, когда человек достигает двадцатилетнего возраста. В самом конце жизни человека его мозг становится немного легче.
В головном мозге выделяют пять основных отделов:
1) конечный мозг;
2) промежуточный мозг;
3) средний мозг;
4) задний мозг;
5) продолговатый мозг.
Если человек перенес черепно-мозговую травму, то это всегда отрицательно сказываете как на его центральной нервной системе, так и на его психическом состоянии.
«Рисунок» головного мозга очень сложен. Сложность этого «рисунка» предопределяется тем, что по полушариям идут борозды и валики, которые и образуют некое подобие «извилин». Несмотря на то что этот «рисунок» строго индивидуален, выделяют несколько общих борозд. Благодаря этим общим бороздам ученые-биологи и анатомы выделили 5 долей полушарий:
1) лобную долю;
2) теменную долю;
3) затылочную долю;
4) височную долю;
5) скрытую долю.
Несмотря на то что написаны сотни трудов по исследованию функций головного мозга, до конца его природа не выяснена. Одной из самых главных загадок, которую «загадывает» головной мозг, является зрение. Вернее, как и с помощью чего мы видим. Многие ошибочно предполагают, что зрение – это прерогатива глаз. Это не так. Ученые больше склонны считать, что глаза просто воспринимают сигналы, которые нам посылает окружающая нас среда. Глаза передают их дальше «по инстанции». Мозг, получив данный сигнал, выстраивает картинку, т. е. мы видим то, что «показывает» нам наш мозг. Аналогично должен решаться вопрос и со слухом: слышат ведь не уши. Вернее, они тоже получают определенные сигналы, которые посылает нам окружающая среда.
Спинной мозг .
Спинной мозг внешне похож на тяж, он несколько сплюснут спереди назад. Его размер у взрослого человека составляет примерно от 41 до 45 см, а вес – около 30 гм. Он «окружается» мозговыми оболочками и располагается в мозговом канале. На всем своем протяжении толщина спинного мозга одинакова. Но он имеет всего лишь два утолщения:
1) шейное утолщение;
2) поясничное утолщение.
Именно в этих утолщениях формируются так называемые иннервационные нервы верхних и нижних конечностей. Спинной мозг делится на несколько отделов:
1) шейный отдел;
2) грудной отдел;
3) поясничный отдел;
4) крестцовый отдел.
Находящийся внутри позвоночного столба и защищенный его костной тканью спинной мозг имеет цилиндрическую форму и покрыт тремя оболочками. На поперечном срезе серое вещество имеет форму буквы Н или бабочки. Серое вещество окружено белым веществом. Чувствительные волокна спинномозговых нервов заканчиваются в дорсальных (задних) отделах серого вещества – задних рогах (на концах Н, обращенных к спине). Тела двигательных нейронов спинномозговых нервов расположены в вентральных (передних) отделах серого вещества – передних рогах (на концах Н, удаленных от спины). В белом веществе проходят восходящие чувствительные проводящие пути, заканчивающиеся в сером веществе спинного мозга, и нисходящие двигательные пути, идущие от серого вещества. Кроме того, многие волокна в белом веществе связывают различные отделы серого вещества спинного мозга.
Главная и специфическая функция ЦНС - осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название рефлексов. У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС - спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок - регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС - кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования - в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.
Основные черты строения и функции ЦНС
связана со всеми органами и тканями через периферическую нервную систему, которая у позвоночных включает черепно-мозговые нервы , отходящие от головного мозга, и спинномозговые нервы - от спинного мозга, межпозвонковые нервные узлы, а также периферический отдел вегетативной нервной системы - нервные узлы, с подходящими к ним (преганглионарными) и отходящими от них (постганглионарными) нервными волокнами.
Чувствительные, или афферентные, нервные приводящие волокна несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и т. д.). Во всех отделах ЦНС имеются афферентные нейроны, воспринимающие приходящие с периферии раздражения, и эфферентные нейроны, посылающие нервные импульсы на периферию к различным исполнительным эффекторным органам.
Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например, сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нервные клетки, или интернейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути. В состав ЦНС входят также клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную функцию, а также участвуют в метаболизме нервных клеток.
Головной и спинной мозг покрыт оболочками:
1) твердой мозговой оболочкой;
2) паутинной оболочкой;
3) мягкой оболочкой.
Твердая оболочка. Твердая оболочка покрывает снаружи спинной мозг. По своей форме она больше всего напоминает мешок. Следует сказать, что наружная твердая оболочка головного мозга – это надкостница костей черепа.
Паутинная оболочка. Паутинная оболочка представляет собой вещество, которое почти вплотную прилегает к твердой оболочке спинного мозга. Паутинная оболочка как спинного, так и головного мозга не содержит в себе никаких кровеносных сосудов.
Мягкая оболочка. Мягкая оболочка спинного и головного мозга содержит нервы и сосуды, которые, собственно, и питают оба мозга.
Вегетативная нервная система
Вегетативная нервная система – это одна из частей нашей нервной системы. Вегетативная нервная система отвечает за: деятельность внутренних органов, деятельность желез внутренней и внешней секреции, деятельность кровеносных и лимфатических сосудов, а также в некоторой части за мускулатуру.
Вегетативная нервная система делится на два раздела:
1) симпатический раздел;
2) парасимпатический раздел.
Симпатическая нервная система расширяет зрачок, она же вызывает учащение пульса, повышение кровяного давления, расширяет мелкие бронхи и т. д. Данная нервная система осуществляется симпатическими спинномозговыми центрами. Именно от этих центров начинаются периферические симпатические волокна, которые расположены в боковых рогах спинного мозга.
Парасимпатическая нервная система отвечает за деятельность мочевого пузыря, половых органов, прямой кишки, а также она «раздражает» ряд других нервов (например, языкоглоточный, глазодвигательный нерв). Такая «разнообразная» деятельность парасимпатической нервной системы объясняется тем, что ее нервные центры расположены как в крестцовом отделе спинного мозга, так и в стволе головного мозга. Теперь становится понятным, что те нервные центры, которые расположены в крестцовом отделе спинного мозга, контролируют деятельность органов, расположенных в малом тазу; нервные центры, которые расположены в стволе головного мозга, регулируют деятельность остальных органов через ряд специальных нервов.
Как же осуществляется контроль за деятельностью симпатической и парасимпатической нервной системы? Контроль за деятельностью этих разделов нервной системы осуществляется специальными вегетативными аппаратами, которые расположены в головном мозге.
Заболевания вегетативной нервной системы. Причинами заболеваний вегетативной нервной системы являются следующие: человек плохо переносит жаркую погоду или, наоборот, некомфортно чувствует себя зимой. Симптомом может быть то, что человек при волнении начинает быстро краснеть или бледнеть, у него учащается пульс, он начинает сильно потеть.
Следует отметить и то, что заболевания вегетативной нервной системы бывают у людей и от рождения. Многие считают, что, если человек разволновался и покраснел, значит, он просто слишком скромный и стеснительный. Мало кто подумает, что у этого человека есть какое-нибудь заболевание вегетативной нервной системы.
Также эти заболевания могут быть и приобретенными. Например, вследствие травмы головы, хронического отравления ртутью, мышьяком, вследствие перенесенного опасного инфекционного заболевания. Они могут также возникнуть и при переутомлении человека, при недостатке витаминов, при сильных психических расстройствах и переживаниях. Также заболевания вегетативной нервной системы могут быть результатом несоблюдения правил техники безопасности на производстве с опасными условиями труда.
Может быть нарушена регулирующая деятельность вегетативной нервной системы. Заболевания могут «маскироваться» под другие болезни. Например, при заболевании солнечного сплетения могут наблюдаться вздутие кишечника, плохой аппетит; при заболевании шейных или грудных узлов симпатического ствола могут наблюдаться боли в груди, которые могут отдавать в плечо. Такие боли очень напоминают болезнь сердца.
Человеку для предупреждения заболеваний вегетативной нервной системы следует соблюдать ряд простейших правил:
1) избегать нервного переутомления, простуд;
2) соблюдать технику безопасности на производстве с опасными условиями труда;
3) полноценно питаться;
4) своевременно обращаться в больницу, полно проходить весь назначенный курс лечения.
Причем последний пункт, своевременное обращение в больницу и полное прохождение назначенного курса лечения, является самым важным. Это следует из того, что слишком долгое затягивание своего визита к врачу может привести к самым печальным последствиям.
Полноценное питание также играет важную роль, т. к. человек «заряжает» свой организм, дает ему новые силы. Подкрепившись, организм начинает вести борьбу с болезнями в несколько раз активнее. Кроме того, во фруктах содержится множество полезных витаминов, которые помогают организму в борьбе с болезнями. Наиболее полезными фрукты являются в сыром виде, т. к. при их заготовке многие полезные свойства могут исчезать. Ряд фруктов, помимо того, что они содержат витамин С, обладают также веществом, которое усиливает действие витамина С. Это вещество называется танин и содержится оно в айве, грушах, яблоках, гранате.
Развитие нервной системы в онтогенезе. Характеристика трехпузырьной и пятипузырьной стадий формирования головного мозга
Онтогенез, или индивидуальное развитие организма, делится на два периода: пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (после рождения). Первый продолжается от момента зачатия и формирования зиготы до рождения; второй - от момента рождения и до смерти.
Пренатальный период в свою очередь подразделяется на три периода: начальный, зародышевый и плодный. Начальный (предимплантационный) период у человека охватывает первую неделю развития (с момента оплодотворения до имплантации в слизистую оболочку матки). Зародышевый (предплодный, эмбриональный) период - от начала второй недели до конца восьмой недели (с момента имплантации до завершения закладки органов). Плодный (фетальный) период начинается с девятой недели и длится до рождения. В это время происходит усиленный рост организма.
Постнатальный период онтогенеза подразделяют на одиннадцать периодов: 1-й - 10-й день - новорожденные; 10-й день - 1 год - грудной возраст; 1-3 года - раннее детство; 4-7 лет - первое детство; 8-12 лет - второе детство; 13-16 лет - подростковый период; 17-21 год - юношеский возраст; 22-35 лет - первый зрелый возраст; 36-60 лет - второй зрелый возраст; 61-74 года- пожилой возраст; с 75 лет - старческий возраст, после 90 лет - долгожители.
Завершается онтогенез естественной смертью.
Нервная системаразвивается из трех основных образований : нервной трубки, нервного гребня и нейральных плакод. Нервная трубка формируется в результате нейруляции из нервной пластинки – участка эктодермы, расположенного над хордой. Согласно теории организаторов Шпемена, бластомеры хорды способны выделять вещества – индукторы первого рода, в результате действия которых нервная пластинка прогибается внутрь тела зародыша и образуется нервный желобок, края которого затем сливаются, образуя нервную трубку. Смыкание краев нервного желобка начинается в шейном отделе тела зародыша, распространяясь сначала на каудальную часть тела, а позже на краниальную.
Нервная трубка дает начало центральнойнервной системе, а также нейронам и глиоцитам сетчатой оболочки глаза. Вначале нервная трубка представлена многорядным нейроэпителием, клетки в нем называются вентрикулярными. Их отростки, обращенные в полость нервной трубки, соединены нексусами, базаль-ные части клеток лежат на субпиальной мембране. Ядра нейро-эпителиальных клеток меняют свое расположение в зависимости от фазы жизненного цикла клетки. Постепенно, к концу эмбриогенеза, вентрикулярные клетки утрачивают способность к делению и в постнатальном периоде дают начало нейронам и различным типам глиоцитов. В некоторых областях мозга (герминативные, или камбиальные зоны) вентрикулярные клетки не утрачивают способности к делению. В этом случае они называются субвентрикулярными и экстравентрикулярными. Из них, в свою очередь, дифференцируются нейробласты, которые, уже не имея способности к пролиферации, подвергаются изменениям, в ходе которых превращаются в зрелые нервные клетки – нейроны. Отличием нейронов от остальных клеток своего дифферона (клеточного ряда) является наличие в них нейрофибрилл, а также отростков, при этом сначала появляется аксон (нейрит), позже – дендриты. Отростки образуют соединения – синапсы. Итого, дифферон нервной ткани представлен нейроэпителиальными (вентрикулярными), субвентрикулярными, экстравентрикуляр-ными клетками, нейробластами и нейронами.
В отличие от глиоцитов макроглии, развивающихся из вентри-кулярных клеток, клетки микроглии развиваются из мезенхимы и входят в макрофагическую систему.
Шейная и туловищная части нервной трубки дают начало спинному мозгу, краниальная часть дифференцируется в головной. Полость нервной трубки превращается в спинномозговой канал, соединенный с желудочками головного мозга.
Головной мозг в своем развитии претерпевает несколько стадий. Его отделы развиваются из первичных мозговых пузырей. Сначала их насчитывается три: передний, средний и ромбовидный. К концу четвертой недели передний мозговой пузырь разделяется на зачатки конечного и промежуточного мозга. Вскоре после этого делится и ромбовидный пузырь, давая начало заднему и продолговатому мозгу. Эта стадия развития головного мозга называется стадией пяти мозговых пузырей. Время их формирования совпадает со временем появления трех изгибов головного мозга. В первую очередь образуется теменной изгиб в области среднего мозгового пузыря, выпуклость его обращена дорсально. После него появляется затылочный изгиб между зачатками продолговатого и спинного мозга. Выпуклость его также обращена дорсально. Последним образуется мостовой изгиб между двумя предыдущими, но он изгибается в вентральную сторону.
Полость нервной трубки в головном мозге преобразуется сначала в полости трех, затем пяти пузырей. Полость ромбовидного пузыря дает начало четвертому желудочку, который соединяется через водопровод среднего мозга (полость среднего мозгового пузыря) с третьим желудочком, образованным полостью зачатка промежуточного мозга. Полость непарного поначалу зачатка конечного мозга соединяется через межжелудочковое отверстие с полостью зачатка промежуточного мозга. В дальнейшем полость конечного пузыря даст начало боковым желудочкам.
Стенки нервной трубки на стадиях формирования мозговых пузырей будут утолщаться наиболее равномерно в области среднего мозга. Вентральная часть нервной трубки преобразуется в ножки мозга (средний мозг), серый бугор, воронку, заднюю долю гипофиза (промежуточный мозг). Дорсальная ее часть превращается в пластинку крыши среднего мозга, а также крышу III желудочка с сосудистым сплетением и эпифиз. Латеральные стенки нервной трубки в области промежуточного мозга разрастаются, образуя зрительные бугры. Здесь под влиянием индукторов второго рода образуются выпячивания – глазные пузырьки, каждый из которых даст начало глазному бокалу, а в дальнейшем – сетчатке глаза. Индукторы третьего рода, находящиеся в глазных бокалах, влияют на эктодерму над собой, которая отшнуровывается внутрь бокалов, давая начало хрусталику.
Нервные окончания расположены во всем человеческом теле. Они несут важнейшую функцию и являются составной частью всей системы. Строение нервной системы человека представляет сложную разветвленную структуру, которая проходит через весь организм.
Физиология нервной системы является сложной составной структурой.
Нейрон считается основной структурной и функциональной единицей нервной системы. Его отростки формируют волокна, которые возбуждаются при воздействии и передают импульс. Импульсы достигают центров, где подвергаются анализу. Проанализировав полученный сигнал, мозг передает необходимую реакцию на раздражитель соответствующим органам или частям тела. Нервная система человека кратко описывается следующими функциями:
- обеспечение рефлексов;
- регуляция внутренних органов;
- обеспечение взаимодействия организма с внешней средой, путем приспособления тела к изменяющимся внешним условиям и раздражителям;
- взаимодействие всех органов.
Значение нервной системы заключается в обеспечении жизнедеятельности всех частей организма, а также взаимодействии человека с окружающим миром. Строение и функции нервной системы изучаются неврологией.
Структура ЦНС
Анатомия центральной нервной системы (ЦНС) является скоплением нейронных клеток и нейронных отростков спинномозгового отдела и головного мозга. Нейрон – это единица нервной системы.
Функция ЦНС – это обеспечение рефлекторной деятельности и обработка импульсов, поступающих от ПНС.
Особенности строения ПНС
Благодаря ПНС происходит регулирование деятельности всего организма человека. ПНС состоит из черепных и спинномозговых нейронов и волокон, образующих ганглии.
У строение и функции очень сложные, поэтому любое малейшее повреждение, например, повреждение сосудов на ногах, может вызвать серьезные нарушения ее работы. Благодаря ПНС осуществляется контроль за всеми частями организма и обеспечивается жизнедеятельность всех органов. Значение этой нервной системы для организма переоценить невозможно.
ПНС делится на два подразделения – это соматическая и вегетативная системы ПНС.
Выполняет двойную работу – сбор информации от органов чувств, и дальнейшая передача этих данных в ЦНС, а также обеспечение двигательной активности организма, путем передачи импульсов от ЦНС в мышцы. Таким образом, именно нервная система соматическая является инструментом взаимодействия человека с окружающим миром, так как она обрабатывает сигналы, получаемые от органов зрения, слуха и вкусовых рецепторов.
Обеспечивает выполнение функций всех органов. Она контролирует сердцебиение, кровоснабжение, дыхательную деятельность. В ее составе – только двигательные нервы, регулирующие сокращение мышц.
Для обеспечения сердцебиения и кровоснабжения не требуются усилия самого человека – этим управляет именно вегетативная часть ПНС. Принципы строения и функции ПНС изучаются в неврологии.
Отделы ПНС
ПНС также состоит из афферентной нервной системы и эфферентного отдела.
Афферентный отдел представляет собой совокупность сенсорных волокон, которые обрабатывают информацию от рецепторов и передают ее в головной мозг. Работа этого отдела начинается тогда, когда рецептор раздражается из-за какого-либо воздействия.
Эфферентная система отличается тем, что обрабатывает импульсы, передающиеся от головного мозга к эффекторам, то есть мышцам и железам.
Одна из важных частей вегетативного отдела ПНС – это энтеральная нервная система. Энтеральная нервная система формируется из волокон, расположенных в ЖКТ и мочевыделительных путях. Энтеральная нервная система обеспечивает моторику тонкой и толстой кишки. Этот отдел также регулирует секрет, выделяемый в ЖКТ, и обеспечивает местное кровоснабжение.
Значение нервной системы заключается в обеспечении работы внутренних органов, интеллектуальной функции, моторике, чувствительности и рефлекторной деятельности. ЦНС ребенка развивается не только во внутриутробный период, но и на протяжение первого года жизни. Онтогенез нервной системы начинается с первой недели после зачатия.
Основа для развития головного мозга формируется уже на третьей неделе после зачатия. Основные функциональные узлы обозначаются к третьему месяцу беременности. К этому сроку уже сформированы полушария, ствол и спинной мозг. К шестому месяцу высшие отделы мозга уже развиты лучше, чем спинальный отдел.
К моменту появления малыша на свет, наиболее развитым оказывается головной мозг. Размеры мозга у новорожденного составляют примерно восьмую часть веса ребенка и колеблются в пределах 400 г.
Деятельность ЦНС и ПНС сильно понижена в первые несколько дней после рождения. Это может заключаться в обилии новых раздражающих факторов для малыша. Так проявляется пластичность нервной системы, то есть способностью этой структуры перестраиваться. Как правило, повышение возбудимости происходит постепенно, начиная с первых семи дней жизни. Пластичность нервной системы с возрастом ухудшается.
Типы ЦНС
В центрах, расположенных в коре мозга, одновременно взаимодействуют два процесса – торможение и возбуждение. Скорость смены этих состояний определяет типы нервной системы. В то время как возбужден один участок центра ЦНС, другой замедляется. Этим обусловлены особенности интеллектуальной деятельности, такие как внимание, память, сосредоточенность.
Типы нервной системы описывают отличия между скоростью процессов торможения и возбуждения ЦНС у разных людей.
Люди могут отличаться по характеру и темпераменту, в зависимости от особенностей процессов в ЦНС. К ее особенностям относят скорость переключения нейронов с процесса торможения на процесс возбуждения, и наоборот.
Типы нервной системы делятся на четыре вида.
- Слабый тип, или меланхолик, считают наиболее предрасположенным к возникновению неврологических и психоэмоциональных расстройств. Он отличается медленными процессами возбуждения и торможения. Сильный и неуравновешенный тип – это холерик. Этот тип отличается преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения.
- Сильный и подвижный – это тип сангвиника. Все процессы, проистекающие в коре головного мозга сильны и активны. Сильный, но инертный, или флегматический тип, отличается низкой скоростью переключения нервных процессов.
Типы нервной системой взаимосвязаны с темпераментами, но эти понятия следует различать, ведь темперамент характеризует набор психоэмоциональных качеств, а тип ЦНС описывает физиологические особенности процессов, происходящих в ЦНС.
Защита ЦНС
Анатомия нервной системы очень сложная. ЦНС и ПНС страдают из-за воздействия стресса, перенапряжения и недостатка питания. Для нормального функционирования ЦНС необходимы витамины, аминокислоты и минералы. Аминокислоты принимают участие в работе мозга и являются строительным материалом для нейронов. Разобравшись, зачем и для чего нужны витамины и аминокислоты, становится ясно, как важно обеспечить организм необходимым количеством этих веществ. Особенно для человека важны глютаминовая кислота, глицин и тирозин. Схема приема витаминно-минеральных комплексов для профилактики заболеваний ЦНС и ПНС подбирается индивидуально лечащим врачом.
Повреждения пучков , врожденные патологии и аномалии развития мозга, а также действие инфекций и вирусов – все это приводит к нарушению работы ЦНС и ПНС и развитию различных патологических состояний. Такие патологии могут вызвать ряд очень опасных заболеваний - обездвиживание, парез, атрофия мышц, энцефалит и многое другое.
Злокачественные новообразования в головном или спинном мозге приводят к ряду неврологических нарушений. При подозрениях на онкологическое заболевания ЦНС назначается анализ - гистология пораженных отделов, то есть обследование состава ткани. Нейрон как часть клетки также может мутировать. Такие мутации позволяет выявить гистология. Гистологический анализ проводится по показаниям врача и заключается в сборе пораженной ткани и ее дальнейшем изучении. При доброкачественных образования также проводится гистология.
В теле человека находится множество нервных окончаний, повреждение которых может вызвать ряд проблем. Повреждение зачастую приводит к нарушению подвижности части тела. Например, повреждение руки может привести к боли на пальцах рук и нарушению их движения. Остеохондроз позвоночника спровоцировать возникновение болей на стопе из-за того, что раздраженный или передавленный нерв посылает болевые импульсы рецепторам. Если болит ступня, люди часто ищут причину в долгой ходьбе или травме, но болевой синдром может быть спровоцирован повреждением в позвоночнике.
При подозрении на повреждение ПНС, а также при любых сопутствующих проблемах необходимо пройти осмотр у специалиста.
Loading...