Что входит в нервную систему. Нервная система человека

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.

Анатомия центральной нервной системы, основным узлом которой является головной мозг, представляет собой сложную структуру из разветвленных волокон.

В больших полушариях сосредоточены высшие нервные центры. Это – сознание человека, его личность, его интеллектуальные способности и речь. Основная функция мозжечка – это обеспечение координации движений. Ствол мозга неразрывно связан с полушариями и мозжечком. В этом отделе находятся основные узлы двигательных и чувствительных проводящих путей, благодаря чему обеспечиваются такие жизненно важные функции организма, как регуляция кровообращения и обеспечение дыхания. Спинной мозг является распределительной структурой ЦНС, он обеспечивает разветвление волокон, образующих ПНС.

Спинномозговой узел (ганглий) является местом сосредоточения чувствительных клеток. С помощью спинномозгового ганглия осуществляется деятельность вегетативного отдела периферической нервной системы. Ганглии или нервные узлы в нервной системе человека относят к ПНС, они выполняют функцию анализаторов. Ганглии не относятся к центральной нервной системе человека.

Особенности строения ПНС

Благодаря ПНС происходит регулирование деятельности всего организма человека. ПНС состоит из черепных и спинномозговых нейронов и волокон, образующих ганглии.

У периферической нервной системы человека 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.

Соматическая нервная система 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.

Вегетативная нервная система 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 нервных волокон, 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.

Единая нервная система для удобства изучения подразделяется на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (черепно- и спинномозговые нервы, их сплетения и узлы), а также соматическую и вегетативную (или автономную).

Соматическая нервная система осуществляет преимущественно связь организма с внешней средой: восприятие раздражений, регуляцию движений поперечнополосатой мускулатуры скелета и др.

Вегетативная - регулирует обмен веществ и работу внутренних органов: биение сердца, перистальтическое сокращение кишечника, секрецию различных желез и т. п. Обе они функционируют в тесном взаимодействии, однако вегетативная система обладает некоторой самостоятельностью (автономностью), управляя многими непроизвольными функциями.

Спинной мозг: слева - общий план строения;
справа - поперечные разрезы разных отделов

Находится в позвоночном канале и имеет вид белого тяжа, протянувшегося от затылочного отверстия до поясницы. На поперечном разрезе видно, что спинной мозг состоит из белого (снаружи) и серого (внутри) вещества. Серое вещество состоит из тел нервных клеток и имеет на поперечном слое форму бабочки, от расправленных «крыльев» которой отходят два передних и два задних рога. В передних рогах находятся центробежные нейроны, от которых отходят двигательные нервы. Задние рога включают нервные клетки (промежуточные нейроны), к которым подходят отростки чувствительных нейронов, лежащих в утолщениях задних корешков. Соединяясь между собой, передние и задние корешки образуют 31 пару смешанных (двигательных и чувствительных) спинномозговых нервов.

Каждая пара нервов иннервирует определенную группу мышц и соответствующий участок кожи.

Белое вещество образовано отростками нервных клеток (нервными волокнами), объединенными в 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.

Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую . Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга.

Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа. Средняя его масса 1300–1400 г. После рождения человека рост мозга продолжается до 20 лет. Состоит из пяти отделов; переднего (большие полушария), промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга.

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–ти пар черепно-мозговых нервов также лежат в стволе мозга. Стволовая часть мозга покрыта 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. Сверху и с боков почти весь продолговатый мозг покрыт 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. В веществе варолиева моста находятся ядра тройничного, отводящего, лицевого и слухового нервов.

Мозжечок - его поверхность покрыта серым веществом, под ним находится белое вещество, в котором имеются ядра - скопления белого вещества. Основная функция мозжечка - координация движений, определяющая их четкость, плавность и сохранение равновесия тела, а также поддержание тонуса мышц. Контролирует деятельность мозжечка кора больших полушарий.

Средний мозг расположен впереди варолиева моста и представлен четверохолмием и ножками мозга. 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 и ходьба.

Промежуточный мозг занимает в стволе самое высокое положение. Состоит из зрительных бугров (таламус) и подбугровой области (гипоталамус). Зрительные бугры регулируют ритм корковой активности и участвуют в образовании условных рефлексов, эмоций и т. Д.

Подбугровая область связана со всеми отделами центральной нервной системы и с железами внутренней секреции. Она является регулятором обмена веществ и температуры тела, постоянства внутренней среды организма и функций пищеварительной, сердечнососудистой, мочеполовой систем, а также желез внутренней секреции.

Передний мозг у человека состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их средней части. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой щелью, на дне которой лежит мозолистое тело. Поверхность больших полушарий образована серым веществом - корой, под которой находится белое вещество с подкорковыми ядрами. Общая поверхность коры больших полушарий составляет 2000–2500 см 2 , толщина ее 2,5–3 мм. В ней насчитывается от 12 до 18 млрд нейронов, расположенных шестью слоями. Больше 2/3 поверхности коры скрыто в глубоких бороздах между выпуклыми извилинами. Три главные борозды - центральная, боковая и теменно-затылочная - делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную.

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 рецепторов, способных 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 боль-

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 зоне, слуховая - в верхней височной извилине височной доли, обонятельная и вкусовая — в переднем отделе височной доли.

Деятельность анализаторов отражает в нашем сознании внешний материальный мир. Это дает возможность млекопитающим приспосабливаться к условиям путем изменения поведения. Человек, познавая природные явления, законы природы и создавая орудия труда, активно изменяет внешнюю среду, приспосабливая ее к своим потребностям.

Кора больших полушарий выполняет функцию высшего анализатора сигналов от всех рецепторов тела и синтеза ответных реакций в биологически целесообразный акт. Она является высшим органом координации рефлекторной деятельности и органом приобретения временных связей - условных рефлексов. Кора выполняет ассоциативную функцию и является материальной основой психологической деятельности человека - памяти, мышления, эмоций, речи и регуляции поведения.

Проводящие пути головного мозга связывают его части между собой, а также со спинным мозгом (восходящие и нисходящие нервные пути), так что вся центральная нервная система функционирует как единое целое.

Представляет собой организованный набор клеток, специализирующихся на проведении электрических сигналов.

Нервная система состоит из нейронов и глиальных клеток. Функция нейронов заключается в координации действий с помощью химических и электрических сигналов, посылаемых из одного места в другое в организме. Большинство многоклеточных животных имеют нервные системы с похожими основными характеристиками.

Содержание:

Нервная система захватывает стимулы из окружающей среды (внешние стимулы) или сигналы от одного и того же организма (внутренние стимулы), обрабатывает информацию и генерирует различные реакции в зависимости от ситуации. В качестве примера мы можем рассмотреть животное, которое через клетки, чувствительные к свету сетчатки, улавливает близость другого живого существа. Эта информация передается зрительным нервом в мозг, который обрабатывает его и излучает нервный сигнал, и вызывает сокращение определенных мышц через двигательные нервы, чтобы двигаться в направлении, противоположном потенциальной опасности.

Функции нервной системы

Нервная система человека контролирует и регулирует большинство функций организма, от раздражителей через сенсорные рецепторы до моторных действий.

Она состоит из двух основных частей: центральной нервной системы (ЦНС) и периферической нервной системы (ПНС). ЦНС состоит из мозга и спинного мозга.

ПНС образована нервами, которые соединяют ЦНС с каждой частью тела. Нервы, передающие сигналы из мозга, называются двигательными или эфферентными нервами, а нервы, передающие информацию от тела к ЦНС, называются сенсорными или афферентными.

На клеточном уровне нервная система определяется наличием клеточного типа, называемого нейроном, также известным как «нервная клетка». Нейроны имеют специальные структуры, которые позволяют им быстро и точно отправлять сигналы другим клеткам.

Связи между нейронами могут образовывать цепи и нейронные сети, которые генерируют восприятие мира и определяют поведение. Наряду с нейронами нервная система содержит другие специализированные клетки, называемые глиальными клетками (или просто глиями). Они обеспечивают структурную и метаболическую поддержку.

Неисправность нервной системы может возникать в результате генетических дефектов, физического повреждения, вследствие травмы или токсичности, инфекции или просто путем старения.

Структура нервной системы

Нервная система (НС) состоит из двух хорошо дифференцированных подсистем, с одной стороны центральной нервной системы, а с другой — периферической нервной системы.

Видео: Нервная система человека. Введение: основные понятия, состав и строение

На функциональном уровне периферическая нервная система (ПНС) и соматическая нервная система (СНС) дифференцируются в периферической нервной системе. СНС участвует в автоматическом регулировании внутренних органов. ПНС отвечает за захват сенсорной информации и разрешение добровольных движений, таких как рукопожатие или письмо.

Периферическая нервная система состоит в основном из следующих структур: ганглии и черепных нервов.

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система (ВНС) разделена на симпатическую и парасимпатическую системы. ВНС участвует в автоматическом регулировании внутренних органов.

Вегетативная нервная система вместе с нейроэндокринной системой отвечают за регулирование внутреннего баланса нашего организма, снижение и повышение уровня гормонов, активацию внутренних органов и т. д.

Для этого она передает информацию от внутренних органов в ЦНС через афферентные пути и излучает информацию от ЦНС к мускулатуре.

Она включает сердечную мускулатуру, гладкую кожу (которая снабжает волосяные фолликулы), гладкость глаз (которая регулирует сокращение и расширение зрачка), гладкость кровеносных сосудов и гладкость стенок внутренних органов (желудочно-кишечная система, печень, поджелудочная железа, респираторная система, репродуктивные органы, мочевой пузырь …).

Эфферентные волокна организованы, образуя две различные системы, называемые симпатической и парасимпатической системой.

Симпатическая нервная система в основном ответственна за то, чтобы подготовить нас к действию, когда мы ощущаем значительный стимул, активируя одну из автоматических реакций (например убегать или атаковать).

Парасимпатическая нервная система , в свою очередь, поддерживает оптимальную активацию внутреннего состояния. Увеличение или уменьшение активации по мере необходимости.

Соматическая нервная система

Соматическая нервная система отвечает за захват сенсорной информации. Для этой цели она использует сенсорные датчики, распределенные по всему телу, которые распределяют информацию в ЦНС и таким образом переносят от ЦНС на мышцы и органы.

С другой стороны, это часть периферической нервной системы, связанная с добровольным контролем телесных движений. Она состоит из афферентных или сенсорных нервов, эфферентных или двигательных нервов.

Афферентные нервы ответственны за передачу ощущения организма центральной нервной системе (ЦНС). Эфферентные нервы отвечают за отправку сигналов от ЦНС на тело, стимулируя сокращение мышц.

Соматическая нервная система состоит из двух частей:

• Спинномозговые нервы: появляются из спинного мозга и состоят из двух ветвей: чувствительного афферента и другого эфферентного двигателя, поэтому это смешанные нервы.
• Черепные нервы: посылает сенсорную информацию с шеи и головы в центральную нервную систему.

Затем оба объясняются:

Черепная нервная система

Есть 12 пар черепных нервов, которые возникают из головного мозга и ответственны за передачу сенсорной информации, контроль над некоторыми мышцами и регулирование некоторых желез и внутренних органов.

I. Ольфакторный нерв. Он получает обонятельную сенсорную информацию и переносит ее на обонятельную луковицу, расположенную в мозге.

II. Оптический нерв. Он получает визуальную сенсорную информацию и передает ее в мозговые центры зрения через зрительный нерв, проходя через хиазм.

III. Внутренний окулярный моторный нерв. Он отвечает за контроль движений глаз и регулирование дилатации и сокращения зрачка.

IV Внутривенно- трехолевый нерв. Он отвечает за контроль движений глаз.

V. Тригеминальный нерв. Он получает соматосенсорную информацию (например, тепло, боль, текстуру …) от сенсорных рецепторов лица и головы и контролирует мышцы жевания.

VI. Наружный моторный нерв глазного нерва. Контроль движений глаз.

VII. Лицевой нерв. Получает информацию о вкусе языка (те, что расположены в средней и предыдущей частях) и соматосенсорная информация о ушах, и контролирует мышцы, необходимые для выполнения мимики.

VIII. Вестибулокохлеарный нерв. Получает слуховую информацию и контролирует баланс.

IX. Глоссафоаргиальный нерв. Получает информацию о вкусе из самой задней части языка, соматосенсорную информацию о языке, миндалинах, глотке и контролирует мышцы необходимые для проглатывания (глотания).

Х. Вагусный нерв. Получает конфиденциальную информацию от желез пищеварения и частоты сердечных сокращений и отправляет информацию органам и мышцам.

XI. Спинной аксессуарный нерв. Управляет мышцами шеи и головы, которые используются для движения.

XII. Гипоглоссальный нерв. Контролирует мышцы языка.

Спинномозговые нервы соединяют органы и мышцы спинного мозга. Нервы отвечают за передачу информации о сенсорных и висцеральных органах в мозг и передают приказы костного мозга на скелетную и гладкую мускулатуру и железы.

Эти соединения управляют рефлекторными действиями, которые выполняются так быстро и бессознательно, потому что информация не должна обрабатываться мозгом до выдачи ответа, она напрямую контролируется мозгом.

Всего имеется 31 пара спинномозговых нервов, которые выходят в двухстороннем порядке из костного мозга через пространство между позвонками, называемыми внутрипозвонковыми отверстиями.

Центральная нервная система

Центральная нервная система состоит из мозга и спинного мозга.

На нейроанатомическом уровне в ЦНС можно выделить два типа веществ: белый и серый. Белое вещество образовано аксонами нейронов и структурного материала, а серое вещество образовано нейронной сомой, где расположен генетический материал.

Это различие является одним из оснований, на которых основан миф, в котором мы используем только 10% нашего мозга, поскольку мозг состоит из примерно 90% белого вещества и всего 10% серого вещества.

Но хотя серое вещество, по-видимому, состоит из материала, который только служит для соединения, сегодня известно, что число и способ, с помощью которых производятся соединения, заметно влияют на функции мозга, поскольку, если структуры находятся в идеальном состоянии, но между ними нет связей, они не будут работать правильно.

Мозг состоит из множества структур: коры головного мозга, базальных ганглиев, лимбической системы, промежуточного мозга, ствола и мозжечка.

Кора головного мозга

Кору головного мозга можно разделить анатомически на доли, разделенные бороздками. Наиболее признанными являются лобные, теменные, временные и затылочные, хотя некоторые авторы утверждают, что есть также лимбическая доля.

Кора делится на два полушария, правого и левого, так что половинки присутствуют симметрично в обоих полушариях, с правой лобной долей и левой долей, правой и левой теменной долей и т. д.

Полушария головного мозга разделены межполушарной трещиной, а доли разделены различными канавками.

Кору головного мозга также можно отнести к функциям сенсорной коры, коры ассоциации и лобных долей.

Сенсорная кора получает сенсорную информацию от таламуса, которая получает информацию через сенсорные рецепторы, за исключением первичной обонятельной коры, которая получает информацию непосредственно от сенсорных рецепторов.

Соматосенсорная информация достигает первичной соматосенсорной коры, расположенной в теменной доле (в постцентральной извилине).

Каждая сенсорная информация достигает определенной точки коры, образующей чувственный гомункул.

Как видно, области мозга, соответствующие органам, не соответствуют тому же порядку, в котором они расположены в организме и они не имеют пропорционального отношения размеров.

Крупнейшими корковыми областями, по сравнению с размерами органов, являются руки и губы, так как в этой области мы имеем высокую плотность сенсорных рецепторов.

Визуальная информация достигает первичной зрительной коры головного мозга, расположенной в затылочной доле (в бороздке) и эта информация имеет ретинотопическую организацию.

Первичная слуховая кора находится в височной доле (область 41 Бродмана), ответственная за получение слуховой информации и создание тонотопической организации.

Первичная кора вкуса расположена в передней части крыльчатки и в передней оболочке, а обонятельная кора расположена в коре пириформ.

Кора ассоциации включает первичный и вторичный. Первичная корковая ассоциация находится рядом с сенсорной корой и объединяет все характеристики воспринимаемой сенсорной информации, такие как цвет, форма, расстояние, размер и т. д. визуального стимула.

Корень вторичной ассоциации находится в теменной крышечке и обрабатывает интегрированную информацию, чтобы отправить ее в более «продвинутые» структуры, такие как лобные доли. Эти структуры помещают ее в контекст, дают ей смысл и делают ее сознательной.

Лобные доли, как мы уже упоминали, отвечают за обработку информации высокого уровня и интеграцию сенсорной информации с двигательными действиями, которые выполняются так, чтобы они соответствовали воспринимаемым стимулом.

Кроме того, они выполняют ряд сложных, обычно человеческих задач, называемых исполнительными функциями.

Базальные ганглии

Базальные ганглии (от греческого ганглия, «конгломерат», «узел», «опухоль») или базальные ядра представляют собой группу ядер или масс серого вещества (скопления тел или нейронных клеток), которые находятся у основания мозга между восходящими и нисходящими путями белого вещества и верхом на стволе мозга.

Эти структуры связаны друг с другом и вместе с корой головного мозга и ассоциацией через таламус, их основная функция — контролировать произвольные движения.

Лимбическая система образована подкорковыми структурами, то есть ниже коры головного мозга. Среди подкорковых структур, которые это делают, выделяется миндалина, а среди кортикальных — гиппокамп.

Амигдала имеет миндалевидную форму и состоит из ряда ядер, которые испускают и получают афференты и выводы из разных регионов.

Эта структура связана с несколькими функциями, такими как эмоциональная обработка (особенно негативные эмоции) и ее влияние на процессы обучения и памяти, внимание и некоторые механизмы восприятия.

Гипокамп, или гипокампальное образование, представляет собой кортикальную область, похожую на морского конька (отсюда и название гиппокампа от греческого hypos: лошадь и монстр моря) и сообщается в двух направлениях с остальной частью мозговой коры и с гипоталамусом.

Гипоталамус

Эта структура особенно важна для обучения, поскольку она отвечает за консолидацию памяти, то есть превращение краткосрочной или непосредственной памяти в долгосрочную память.

Промежуточный мозг

Промежуточный мозг расположен в центральной части мозга и состоит в основном из таламуса и гипоталамуса.

Таламус состоит из нескольких ядер с дифференцированными связями, что очень важно при обработке сенсорной информации, поскольку он координирует и регулирует информацию, поступающую из спинного мозга, ствола и самого мозга.

Таким образом, вся сенсорная информация проходит через таламус до достижения сенсорной коры (за исключением обонятельной информации).

Гипоталамус состоит из нескольких ядер, которые широко связаны между собой. В дополнение к другим структурам как центральная нервная система, так и периферическая, таких как кора, спинной мозг, сетчатка и эндокринная система.

Его основная функция заключается в интеграции сенсорной информации с другими типами информации, например, эмоциональной, мотивационной или прошлого опыта.

Ствол мозга расположен между промежуточным мозгом и спинным мозгом. Он состоит из продолговатого мозга, выпуклости и мезенцефалина.

Эта структура получает большую часть периферийной моторной и сенсорной информации, и ее основная функция заключается в интеграции сенсорной и моторной информации.

Мозжечок

Мозжечок находится в задней части черепа и имеет форму небольшого мозга, с корой на поверхности и с белым веществом внутри.

Он получает и интегрирует информацию в основном из коры головного мозга. Его основными функциями являются координация и адаптация движений к ситуациям, а также поддержание баланса.

Спинной мозг

Спинной мозг переходит из мозга во второй поясничный позвонок. Его основная функция заключается в том, чтобы связать ЦНС с СНС, например принимая двигательные команды мозга к нервам, которые иннервируют мышцы, чтобы они дали моторный отклик.

Кроме того, он может инициировать автоматические ответы, получая какую-то очень важную сенсорную информацию такую как укол или жжение.

Нервная система контролирует деятельность всех систем и органов и обеспечивает связь организма с внешней средой.

Строение нервной системы

Структурной единицей нервной системы является нейрон – нервная клетка с отростками. В целом, строение нервной системы представляет собой совокупность нейронов, постоянно контактирующих друг с другом при помощи специальных механизмов – синапсов. По функциям и структуре различаются следующие виды нейронов:

• Чувствительные или рецепторные;
• Эффекторные – двигательные нейроны, которые направляют импульс к исполнительным органам (эффекторам);
• Замыкательные или вставочные (кондукторные).

Условно строение нервной системы можно разделить на два больших отдела – соматический (или анимальный) и вегетативный (или автономный). Соматическая система преимущественно отвечает за связь организма с внешней средой, обеспечивая движение, чувствительность и сокращение скелетной мускулатуры. Вегетативная система влияет на процессы роста (дыхание, обмен веществ, выделение и др.). Обе системы имеют очень тесную взаимосвязь, только вегетативная нервная система более самостоятельна и от воли человека не зависит. Именно поэтому ее еще называют автономной. Делится автономная система на симпатическую и парасимпатическую.

Вся нервная система состоит из центральной и периферической. К центральной части относится спинной и головной мозг, а периферическая система представляет собой отходящие нервные волокна от головного и спинного мозга. Если посмотреть на мозг в разрезе, видно, что состоит он из белого и серого вещества.

Серое вещество - это скопление нервных клеток (с начальными отделами отростков, отходящих от их тел). Отдельные группы серого вещества называют еще ядрами.

Белое вещество состоит из нервных волокон, покрытых миелиновой оболочкой (отростки нервных клеток, из которых образуется серое вещество). В спинном и головном мозге нервные волокна образуют проводящие пути.

Периферические нервы делятся на двигательные, чувствительные и смешанные, в зависимости от того, из каких волокон они состоят (двигательных или чувствительных). Тела нейронов, чьи отростки состоят из чувствительных нервов, находятся в нервных узлах вне мозга. Тела двигательных нейронов находятся в двигательных ядрах головного мозга и передних рогах спинного мозга.

Функции нервной системы

Нервная система оказывает различное воздействие на органы. Три главных функции нервной системы – это:

• Пусковая, вызывающая либо останавливающая функцию органа (секреция железы, сокращение мышцы и т.д.);
• Сосудодвигательная, позволяющая менять ширину просвета сосудов, регулируя тем самым приток крови к органу;
• Трофическая, понижающая или повышающая обмен веществ, а, следовательно, потребление кислорода и питательных веществ. Это позволяет постоянно согласовать функциональное состояние органа и его потребность в кислороде и питательных веществах. Когда по двигательным волокнам к работающей скелетной мышце направляются импульсы, вызывающие ее сокращение, то одновременно поступают и импульсы, усиливающие обмен веществ и расширяющие сосуды, что позволяет обеспечить энергетическую возможность выполнения мышечной работы.

Заболевания нервной системы

Вместе с эндокринными железами нервная система играет решающую роль в функционировании организма. Она ответственна за слаженную работу всех систем и органов человеческого организма и объединяет спинной, головной мозг и периферическую систему. Двигательная активность и чувствительность тела поддерживается благодаря нервным окончаниям. А благодаря вегетативной системе инвертируется сердечнососудистая система и другие органы.

Поэтому нарушение функций нервной системы влияет на работу всех систем и органов.

Все заболевания нервной системы можно разделить на инфекционные, наследственные, сосудистые, травматические и хронически прогрессирующие.

Наследственные болезни бывают геномными и хромосомными. Самым известным и распространенным хромосомным заболеванием является болезнь Дауна. Этой болезни характерны следующие признаки: нарушение со стороны опорно-двигательного аппарата, эндокринной системы, нехватка умственных способностей.

Травматические поражения нервной системы возникают вследствие ушибов и травм, либо при сдавливании головного или спинного мозга. Такие заболевания, как правило, сопровождаются рвотой, тошнотой, потерей памяти, расстройствами сознания, потерей чувствительности.

Сосудистые заболевания преимущественно развиваются на фоне атеросклероза или гипертонической болезни. К данной категории можно отнести хроническую сосудисто-мозговую недостаточность, нарушение мозгового кровообращения. Характеризуются следующими симптомами: приступы рвоты и тошноты, головная боль, нарушение двигательной активности, уменьшение чувствительности.

Хронически прогрессирующие болезни, как правило, развиваются вследствие нарушения обменных процессов, воздействия инфекции, интоксикации организма, либо по причине аномалий строения нервной системы. К таким заболеваниям можно отнести склероз, миастению и др. Эти заболевания обычно постепенно прогрессируют, снижая работоспособность некоторых систем и органов.

Причины возникновения заболеваний нервной системы:

Возможен также плацентарный путь передачи болезней нервной системы в период беременности (цитомегаловирус, краснуха), а также по периферической системе (полиомиелит, бешенство, герпес, менингоэнцефалит).

Помимо этого, на нервную систему негативно влияет эндокринные, сердечные, почечные заболевания, неполноценное питание, химические и лекарственные препараты, тяжелые металлы.

По мере эволюционного усложнения многоклеточных организмов, функциональной специализации клеток, возникла необходимость регуляции и координации жизненных процессов на надклеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях. Эти новые регуляторные механизмы и системы должны были появиться наряду с сохранением и усложнением механизмов регуляции функций отдельных клеток с помощью сигнальных молекул. Приспособление многоклеточных организмов к изменениям в среде существования могло быть выполнено при условии, что новые механизмы регуляции будут способны обеспечить быстрые, адекватные, адресные ответные реакции. Эти механизмы должны быть способны запоминать и извлекать из аппарата памяти сведения о предыдущих воздействиях на организм, а также обладать другими свойствами, обеспечивающими эффективную приспособительную деятельность организма. Ими стали механизмы нервной системы, появившейся у сложных, высокоорганизованных организмов.

Нервная система — это совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг подразделяется на задний мозг ( и варолиев мост), ретикулярную формацию, подкорковые ядра, . Тела образуют серое вещество ЦНС, а их отростки (аксоны и дендриты) — белое вещество.

Общая характеристика нервной системы

Одной из функций нервной системы является восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма. Вспомним, что воспринимать разнообразные сигналы среды существования могут любые клетки с помощью специализированных клеточных рецепторов. Однако к восприятию ряда жизненно важных сигналов они не приспособлены и не могут мгновенно передать информацию другим клеткам, которые выполняют функцию регуляторов целостных адекватных реакций организма на действие раздражителей.

Воздействие раздражителей воспринимается специализированными сенсорными рецепторами. Примерами таких раздражителей могут быть кванты света, звуки, тепло, холод, механические воздействия (гравитация, изменение давления, вибрация, ускорение, сжатие, растяжение), а также сигналы сложной природы (цвет, сложные звуки, слово).

Для оценки биологической значимости воспринятых сигналов и организации на них адекватной ответной реакции в рецепторах нервной системы осуществляется их превращение - кодирование в универсальную форму сигналов, понятную нервной системе, — в нервные импульсы, проведение (передана) которых по нервным волокнам и путям в нервные центры необходимы для их анализа.

Сигналы и результаты их анализа используются нервной системой для организации ответных реакции на изменения во внешней или внутренней среде, регуляции и координации функции клеток и надклеточных структур организма. Такие ответные реакции осуществляются эффекторными органами. Наиболее частыми вариантами ответных реакций на воздействия являются моторные (двигательные) реакции скелетной или гладкой мускулатуры, изменение секреции эпителиальных (экзокринных, эндокринных) клеток, инициируемые нервной системой. Принимая прямое участие в формировании ответных реакций на изменения в среде существования, нервная система выполняет функции регуляции гомеостаза, обеспечения функционального взаимодействия органов и тканей и их интеграции в единый целостный организм.

Благодаря нервной системе осуществляется адекватное взаимодействие организма с окружающей средой не только через организацию ответных реакций эффекторными системами, но и через ее собственные психические реакции — эмоции, мотивации, сознание, мышление, память, высшие познавательные и творческие процессы.

Нервную систему подразделяют на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — нервные клетки и волокна за пределами полости черепной коробки и спинномозгового канала. Головной мозг человека содержит более 100 миллиардов нервных клеток (нейронов). Скопления нервных клеток, выполняющих или контролирующих одинаковые функции, формируют в центральной нервной системе нервные центры. Структуры мозга, представленные телами нейронов, формируют серое вещество ЦНС, а отростки этих клеток, объединяясь в проводящие пути, — белое вещество. Кроме этого, структурной частью ЦНС являются глиальные клетки, формирующие нейроглию. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы центральной нервной системы.

Нервную систему по особенностям выполняемых функций и строения делят на соматическую и автономную (вегетативную). К соматической относят структуры нервной системы, которые обеспечивают восприятие сенсорных сигналов преимущественно внешней среды через органы чувств, и контролируют работу поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры. К автономной (вегетативной) нервной системе относят структуры, которые обеспечивают восприятие сигналов преимущественно внутренней среды организма, регулируют работу сердца, других внутренних органов, гладкой мускулатуры, экзокринных и части эндокринных желез.

В центральной нервной системе принято выделять структуры, расположенные на различных уровнях, для которых свойственны специфические функции и роль в регуляции жизненных процессов. Среди них , базальные ядра, структуры ствола мозга, спинной мозг, периферическая нервная система.

Строение нервной системы

Нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, а к периферической — нервы, отходящие от центральной нервной системы к различным органам.

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

• объединяет органы и системы организма в единое целое;
• регулирует работу всех органов и систем организма;
• осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
• составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Структура нервной системы

Структурно-физиологической единицей нервной системы является - (рис. 3). Он состоит из тела (сомы), отростков (дендритов) и аксона. Дендриты сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет их ведущую роль в восприятии нейроном информации. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, являющимся генератором нервного импульса, который затем по аксону проводится к другим клеткам. Мембрана аксона в области синапса содержит специфические рецепторы, способные реагировать на различные медиаторы или нейромодуляторы. Поэтому на процесс выделения медиатора пресинаптическими окончаниями могут оказывать влияние другие нейроны. Также мембрана окончаний содержит большое число кальциевых каналов, через которые ионы кальция поступают внутрь окончания при его возбуждении и активизируют выделение медиатора.

Рис. 3. Схема нейрона (по И.Ф. Иванову): а — строение нейрона: 7 — тело (перикарион); 2 — ядро; 3 — дендриты; 4,6 — нейриты; 5,8 — миелиновая оболочка; 7- коллатераль; 9 — перехват узла; 10 — ядро леммоцита; 11 — нервные окончания; б — типы нервных клеток: I — униполярная; II — мультиполярная; III — биполярная; 1 — неврит; 2 -дендрит

Обычно в нейронах потенциал действия возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в 2 раза выше возбудимости других участков. Отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки.

Аксоны, помимо функции проведения возбуждения, служат каналами для транспорта различных веществ. Белки и медиаторы, синтезированные в теле клетки, органеллы и другие вещества могут перемещаться по аксону к его окончанию. Это перемещение веществ получило название аксонного транспорта. Существует два его вида — быстрый и медленный аксонный транспорт.

Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; генерирует собственные импульсы; проводит возбуждение к другому нейрону или органу.

По функциональному значению нейроны подразделяют на три группы: чувствительные (сенсорные, рецепторные); вставочные (ассоциативные); моторные (эффекторные, двигательные).

Помимо нейронов в центральной нервной системе имеются глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — леммоцитов (шванновские клетки). Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друге другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии. Через это пространств происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.

Клетки нейроглии выполняют множество функций: опорную, защитную и трофическую роль для нейронов; поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; разрушают нейромедиаторы и другие биологически активные вещества.

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

Интегративная: организм животных и человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем. Эту взаимосвязь, объединение различных составляющих организма в единое целое (интеграция), их согласованное функционирование обеспечивает центральная нервная система.

Координирующая: функции различных органов и систем организма должны протекать согласованно, так как только при таком способе жизнедеятельности возможно поддерживать постоянство внутренней среды, равно как и успешно адаптировать к изменяющимся условиям окружающей среды. Координацию деятельности составляющих организм элементов осуществляет центральная нервная система.

Регулирующая: центральная нервная система регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому при ее участии происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.

Трофическая: центральная нервная система осуществляет регуляцию трофики, интенсивности обменных процессов в тканях организма, что лежит в основе формирования реакций, адекватных происходящим изменениям во внутренней и внешней среде.

Приспособительная: центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от сенсорных систем. Это дает возможность перестраивать деятельность различных органов и систем в соответствии с изменениями среды. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру.

Формирование ненаправленного поведения: центральная нервная система формирует определенное поведение животного в соответствии с доминирующей потребностью.

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая совместно нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной регуляцией. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса.

Основным механизмом деятельности центральной нервной системы является — это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.

Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение». Термин «рефлекс» был впервые предложен чешским исследователем И.Г. Прохаской, который развил учение об отражательных действиях. Дальнейшее становление рефлекторной теории связано с именем И.М. Сеченова. Он полагал, что все бессознательное и сознательное совершается по типу рефлекса. Но тогда еще не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение. Позднее объективный метод оценки деятельности мозга был разработан академиком И.П. Павловым, и он получил название метода условных рефлексов. С помощью этого метода ученый доказал, что в основе высшей нервной деятельности животных и человека лежат условные рефлексы, формирующиеся на базе безусловных рефлексов за счет образования временных связей. Академик П.К. Анохин показал, что все многообразие деятельности животных и человека осуществляется на основе концепции функциональных систем.

Морфологической основой рефлекса является , состоящая из нескольких нервных структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса.

В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: рецепторные (чувствительные), промежуточные (вставочные), двигательные (эффекторные) (рис. 6.2). Они объединяются в нейронные цепи.

Рис. 4. Схема регуляции но принципу рефлекса. Рефлекторная дуга: 1 — рецептор; 2 — афферентный путь; 3 — нервный центр; 4 — эфферентный путь; 5 — рабочий орган (любой орган организма); МН — моторный нейрон; М — мышца; КН — командный нейрон; СН — сенсорный нейрон, МодН — модуляторный нейрон

Дендрит ренепторного нейрона контактирует с рецептором, его аксон направляется в ЦНС и взаимодействует с вставочным нейроном. От вставочного нейрона аксон идет к эффекторному нейрону, а его аксон направляется на периферию к исполнительному органу. Таким образом и формируется рефлекторная дуга.

Рецепторные нейроны расположены на периферии и во внутренних органах, а вставочные и двигательные находятся в ЦНС.

В рефлекторной дуге различают пять звеньев: рецептор, афферентный (или центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (или центробежный) путь и рабочий орган (или эффектор).

Рецептор — специализированное образование, воспринимающее раздражение. Рецептор состоит из специализированных высокочувствительных клеток.

Афферентное звено дуги представляет собой рецепторный нейрон и проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

Это звено рефлекторной дуги состоит из совокупности нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Нервный центр воспринимает импульсы от рецепторов по афферентному пути, осуществляет анализ и синтез этой информации, затем передает сформированную программу действий по эфферентным волокнам к периферическому исполнительному органу. А рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность (мышца сокращается, железа выделяет секрет и т.д.).

Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр является акцептором действия звена обратной афферентации и воспринимает информацию с рабочего органа о совершенном действии.

Время от начала действия раздражителя на рецептор до появления ответной реакции называется временем рефлекса.

Все рефлексы у животных и человека подразделяются на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - врожденные, наследственно передающиеся реакции. Безусловные рефлексы осуществляются через уже сформированные в организме рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы видоспецифичны, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они постоянны в течение жизни и возникают в ответ на адекватные раздражения рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются и по биологическому значению: пищевые, оборонительные, половые, локомоторные, ориентировочные. По расположению рецепторов эти рефлексы подразделяются: на экстероцептивные (температурные, тактильные, зрительные, слуховые, вкусовые и др.), интероцептивные (сосудистые, сердечные, желудочный, кишечный и пр.) и проприоцептивные (мышечные, сухожильные и пр.). По характеру ответной реакции — на двигательные, секреторные и др. По нахождению нервных центров, через которые осуществляется рефлекс, — на спинальные, бульбарные, мезэнцефальные.

Условные рефлексы - рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с образованием между ними временной связи в коре больших полушарий.

Рефлексы в организме осуществляются с участием желез внутренней секреции и гормонов.

В основе современных представлений о рефлекторной деятельности организма находится понятие полезного приспособительного результата, для достижения которого и совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в центральную нервную систему по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности. Принцип обратной афферентации в рефлекторной деятельности был разработан П. К. Анохиным и основан на том, что структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, включающее следующие звенья: рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган, обратная афферентация.

При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев.

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне от рецептора к эффектору, что связано со способностью проводить возбуждение только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, в результате замедления проведения возбуждения через синапсы.

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

Можно выделить два основных способа суммации: временную и пространственную. При временной суммации несколько импульсов возбуждения приходят к нейрону через один синапс, суммируются и генерируют в нем потенциал действия, а пространственная суммации проявляется в случае поступления импульсов к одному нейрону через разные синапсы.

В них происходит трансформация ритма возбуждения, т.е. уменьшение или увеличение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.

Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода и действию различных химических веществ.

Нервные центры, в отличие от нервных волокон, способны к быстрому утомлению. Синаптическая утомляемость при длительной активации центра выражается в снижении числа постсинаптических потенциалов. Это обусловлено расходованием медиатора и накоплением метаболитов, закисляющих среду.

Нервные центры находятся в состоянии постоянного тонуса, обусловленного непрерывным поступлением определенного числа импульсов от рецепторов.

Нервным центрам свойственна пластичность — способность увеличивать свои функциональные возможности. Это свойство может быть обусловлено синаптическим облегчением — улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентных путей. При частом использовании синапсов ускоряется синтез рецепторов и медиатора.

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

Одной из важных функций центральной нервной системы является координационная функция, которую называют также координационной деятельностью ЦНС. Под ней понимают регуляцию распределения возбуждения и торможения в нейронных структурах, а также взаимодействие между нервными центрами, которые обеспечивают эффективное осуществление рефлекторных и произвольных реакций.

Примером координационной деятельности ЦНС могут быть реципрокные отношения между центрами дыхания и глотания, когда во время глотания центр дыхания затормаживается, надгортанник закрывает вход в гортань и предупреждает попадание в дыхательные пути пищи или жидкости. Координационная функция ЦНС принципиально важна для осуществления сложных движений, осуществляемых при участии множества мышц. Примерами таких движений могут быть артикуляция речи, акт глотания, гимнастические движения, требующие согласованного сокращения и расслабления множества мышц.

Принципы координационной деятельности

• Реципрокность — взаимное торможение антагонистических групп нейронов (мотонейроны сгибателей и разгибателей)
• Конечный нейрон — активация эфферентного нейрона с различных рецептивных полей и конкурентная борьба между различными афферентными импульсациями за данный мотонейрон
• Переключения — процесс перехода активности с одного нервного центра на нервный центр антагонист
• Индукция — смена возбуждения торможением или наоборот
• Обратная связь — механизм, обеспечивающий необходимость сигнализации от рецепторов исполнительных органов для успешной реализации функции
• Доминанта — стойкий главенствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров.

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

Принцип конвергенции реализуется в конвергентных цепях нейронов, в которых на один из них (обычно эфферентный) сходятся или конвергируют аксоны ряда других. Конвергенция обеспечивает поступление к одному и тому же нейрону сигналов от различных нервных центров или рецепторов различных модальностей (различных органов чувств). На основе конвергенции самые разные раздражители могут вызвать однотипную реакцию. Например, сторожевой рефлекс (поворот глаз и головы — настораживание) может быть вызван и световым, и звуковым, и тактильным воздействием.

Принцип общего конечного пути вытекает из принципа конвергенции и близок по своей сути. Под ним понимают возможность осуществления одной и той же реакции, запускаемой конечным в иерархической нервной цепи эфферентным нейроном, на который конвергируют аксоны множества других нервных клеток. Примером классического конечного пути являются мотонейроны передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, которые своими аксонами непосредственно иннервируют мышцы. Одна и та же двигательная реакция (например сгибание руки) может запускаться путем поступления к этим нейронам импульсов от пирамидных нейронов первичной двигательной коры, нейронов ряда моторных центров ствола мозга, интернейронов спинного мозга, аксонов чувствительных нейронов спинальных ганглиев в ответ на действие сигналов, воспринятых разными органами чувств (на световое, звуковое, гравитационное, болевое или механическое воздействие).

Принцип дивергенции реализуется в дивергентных цепях нейронов, в которых один из нейронов имеет ветвящийся аксон, и каждая из ветвей образует синапс с другой нервной клеткой. Эти цепи выполняют функции одновременной передачи сигналов от одного нейрона на многие другие нейроны. Благодаря дивергентным связям происходит широкое распространение (иррадиация) сигналов и быстрое вовлечение в ответную реакцию многих центров, расположенных на разных уровнях ЦНС.

Принцип обратной связи (обратной афферентации) заключается в возможности передачи по афферентным волокнам информации об осуществляемой реакции (например, о движении от проприорецепторов мышц) обратно в нервный центр, который ее запускал. Благодаря обратной связи формируется замкнутая нейронная цепь (контур), через которую можно контролировать ход исполнения реакции, регулировать силу, продолжительность и другие параметры реакции, если они не были реализованы.

Участие обратной связи можно рассмотреть на примере реализации сгибательного рефлекса, вызываемого механическим воздействием на рецепторы кожи (рис. 5). При рефлекторном сокращении мышцы-сгибателя изменяется активность проприорецепторов и частота посылки нервных импульсов по афферентным волокнам к а-мотонейронам спинного мозга, иннервирующим эту мышцу. В результате формируется замкнутый контур регулирования, в котором роль канала обратной связи выполняют афферентные волокна, передающие информацию о сокращении в нервные центры от рецепторов мышц, а роль канала прямой связи — эфферентные волокна мотонейронов, идущие к мышцам. Таким образом, нервный центр (его мотонейроны) получает информацию об изменении состояния мышцы, вызванном передачей импульсов по двигательным волокнам. Благодаря обратной связи образуется своеобразное регуляторное нервное кольцо. Поэтому некоторые авторы предпочитают вместо термина «рефлекторная дуга» применять термин «рефлекторное кольцо».

Наличие обратной связи имеет важное значение в механизмах регуляции кровообращения, дыхания, температуры тела, поведенческих и других реакций организма и рассматривается далее в соответствующих разделах.

Рис. 5. Схема обратной связи в нейронных цепях простейших рефлексов

Принцип реципрокных отношений реализуется при взаимодействии между нервными центрами-антагонистами. Например, между группой моторных нейронов, контролирующих сгибание руки, и группой моторных нейронов, контролирующих разгибание руки. Благодаря реципрокным отношениям возбуждение нейронов одного из антагонистических центров сопровождается торможением другого. В приведенном примере реципрокные отношения между центрами сгибания и разгибания проявятся тем, что во время сокращения мышц- сгибателей руки будет происходить эквивалентное расслабление разгибателей, и наоборот, что обеспечивает плавность сгибательных и разгибательных движений руки. Реципрокные отношения осуществляются за счет активации нейронами возбужденного центра тормозных вставочных нейронов, аксоны которых образуют тормозные синапсы на нейронах антагонистического центра.

Принцип доминанты также реализуется на основе особенностей взаимодействия между нервными центрами. Нейроны доминирующего, наиболее активного центра (очага возбуждения) обладают стойкой высокой активностью и подавляют возбуждение в других нервных центрах, подчиняя их своему влиянию. Более того, нейроны доминирующего центра притягивают к себе афферентные нервные импульсы, адресуемые к другим центрам, и усиливают свою активность за счет поступления этих импульсов. Доминантный центр может длительно находиться в состоянии возбуждения без признаков утомления.

Примером состояния, обусловленного наличием в центральной нервной системе доминантного очага возбуждения, может служить состояние после пережитого человеком важного для него события, когда все его мысли и действия так или иначе становятся связанными с этим событием.

Свойства доминанты

• Повышенная возбудимость
• Стойкость возбуждения
• Инертность возбуждения
• Способность к подавлению субдоминантных очагов
• Способность к суммированию возбуждений

Рассмотренные принципы координации могут использоваться, в зависимости от координируемых ЦНС процессов порознь или вместе в различных сочетаниях.