Нервная система

Нервная система занимает особо важное место в жизнедеятельности организма. Она представляет собой совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех систем органов человека.

Значение:

1) объединяет организм в единое целое;

2) регулирует деятельность всех систем органов;

3) осуществляет связь организма с внешней средой;

4) обеспечивает приспособление организма к изменяющимся условиям среды;

5) является материальной основой психической деятельности человека.

Нервная система образована нервной тканью, структурной и функциональной единицей которой является нейрон. Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер.

Рефлекс – ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая под контролем нервной системы. Рефлекторная дуга – путь, который проходит нервный импульс при рефлексе.

Рефлекторная дуга соматической нервной системы

1– рецептор, 2 – дендрит чувствительного нейрона, 3 – телочувствительного нейрона, расположенное в спинномозговом узле, 4 – аксончувствительного нейрона, 5 – вставочный нейрон, 6 – тело двигательного нейрона, 7 – его аксон, 8 – рабочий орган.

Звенья рефлекторной дуги соматической нервной системы:

1. Рецептор, который воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс.
2. Чувствительный (центростремительный) нейрон передает возбуждение в центральную нервную систему (ЦНС).
3. Нервный центр (вставочный нейрон) – участок ЦНС, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные.
4. Двигательный (центробежный нейрон) несет возбуждение от ЦНС к рабочему органу.
5. Рабочий орган – поперечнополосатые мышцы, реагирующие на полученное раздражение.

Нервная система анатомически подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. К периферической относят: нервные корешки, нервные узлы (ганглии), сплетения, нервы и нервные окончания.

ЦНС регулирует все процессы организма и служит центром управления всеми системами организма человека.

Головной и спинной мозг покрыт тремя мозговыми оболочками, образованными соединительной тканью.

1. Твердая – наружная оболочка, образованная плотной волокнистой соединительной тканью.
2. Паутинная – средняя оболочка, содержащая кровеносные сосуды и нервы.
3. Мягкая (сосудистая) – внутренняя оболочка, прилежит непосредственно к мозгу, содержит большое количество кровеносных сосудов.

Между паутинной и сосудистой оболочками находится пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Мозговые оболочки выполняют следующие функции:

1) защищают мозг от повреждений;

2) препятствуют проникновению микробов в мозг;

3) участвуют в секреции спинномозговой жидкости, обеспечивающей транспорт веществ ко всем отделам мозга и удаление продуктов обмена.

Спинной мозг – цилиндрический тяж диаметром около 1 см и длиной 41–45 см, находящийся в костном позвоночном канале. Спинной мозг вверху переходит в продолговатый мозг, а внизу оканчивается коническим заострением на уровне второго поясничного позвонка.

Спинной мозг на своем протяжении имеет два утолщения – шейное и поясничное – от которых отходят нервы к верхним и нижним конечностям. Передней и задней продольными бороздами он делится на две симметричные половины. На той и другой стороне из спинного мозга выходят двумя продольными рядами передние (двигательные) и задние (чувствительные) корешки. Передний корешок состоит из аксонов двигательных нейронов, лежащих в передних рогах серого вещества. Задний корешок содержит отростки чувствительных нейронов, тела которых лежат в спинномозговых узлах. На некотором расстоянии от спинного мозга двигательный корешок соединяется с чувствительным, и они вместе образуют смешанный спинномозговой нерв. У человека 31 пара спинномозговых нервов. Соответственно выходу из спинного мозга нервов, спинной мозг делится на 31 сегмент.

Внутреннее строение. В центре спинного мозга находится серое вещество. Внутри серого вещества, по всей его длине, проходит узкий центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Вверху он сообщается с полостью четвертого желудочка головного мозга. В сером веществе различают передние, задние, а в грудном отделе также и боковые рога. В передних рогах серого вещества находятся тела двигательных нейронов. В задних рогах лежат вставочные нейроны, осуществляющие связь между чувствительными и двигательными нейронами. В боковых рогах расположены нейроны симпатического отдела вегетативной нервной системы. Вокруг серого вещества расположено белое, образованное нервными волокнами. Нервные волокна образуют восходящие и нисходящие проводящие пути спинного мозга, соединяющие спинной мозг с головным.

Функции спинного мозга:

1) рефлекторная – в сером веществе замыкаются дуги многих безусловных рефлексов соматической (коленный, ахиллов рефлекс) и вегетативной нервной системы (мочеиспускание и дефекация);

2) проводниковая (проведение нервных импульсов) – проводящие пути спинного мозга обеспечивают связь спинного мозга с головным мозгом.

Головной мозг располагается в мозговом отделе черепа. Его масса около 1500 г. Головной мозг представляет собой скопление тел нервных клеток (серое вещество), проводящих путей и кровеносных сосудов. Проводящие пути образуют белое вещество мозга. Они связывают между собой разные отделы головного мозга, а также головной со спинным.

Отделы головного мозга: 1) продолговатый мозг, 2) задний мозг (мост и мозжечок), 3) средний мозг, 4) промежуточный мозг, 5) конечный (передний) мозг.

Поперечный разрез головного мозга

1-продолговатый мозг; 2-мозжечок; 3-мост; 4-гипофиз; 5-мозолистое тело; 6-средний мозг (ножки мозга); 7-полушария переднего мозга; 8-средний мозг (бугорки четверохолмия); 9-промежуточный мозг.

Внутри головного мозга находятся 4 сообщающиеся полости (желудочки мозга), в которых циркулирует спинномозговая жидкость. Четвертый желудочек расположен в продолговатом и заднем мозге; третий - в промежуточном мозге; первый и второй - в больших полушариях конечного мозга. От головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.

Черепно-мозговые нервы

Черепно-мозговые нервы	Место выхода
I пара - обонятельные	Конечный мозг
II пара - зрительные	Промежуточный мозг
III пара - глазодвигательные	Средний мозг
IV пара - блоковые	Средний мозг
V пара - тройничные	Мост
VI пара - отводящие	Мост
VII пара – лицевые	Мост
VIII – слуховые	Мост
IX пара – языкоглоточные	Продолговатый мозг
X пара – блуждающие	Продолговатый мозг
XI пара – добавочные	Продолговатый мозг
XII пара – подъязычные	Продолговатый мозг

Черепно-мозговые нервы:

– Чувствительные (I, II и VIII пары)

– Двигательные (III, IV, VI, XI и XII пары)

– Смешанные (V, VII, IX и X пары)

Продолговатый мозг, мост, средний мозг и промежуточный мозг образуют ствол головного мозга.

В стволе головного мозга сильно ветвящиеся нейроны, чувствительные к различным гуморальным воздействиям, образуют сеть – ретикулярную (сетчатую) формацию, которая поддерживает постоянный тонус нервной системы, сортирует поступающую информацию, регулирует возбудимость различных отделов головного мозга.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга в ствол головного мозга. В отличие от спинного мозга, продолговатый мозг не имеет сегментарного строения. На передней и задней его поверхностях проходит по продольной борозде, которые являются продолжением борозд спинного мозга. По бокам передней продольной борозды расположены два продольных тяжа – пирамиды. Составляющие пирамиды нервные волокна соединяют кору больших полушарий с ядрами черепных нервов и передними рогами спинного мозга. На разрезе продолговатый мозг состоит из белого вещества (проводящих пучков), в котором находятся ядра серого вещества (скопления тел нейронов). В сером веществе залегают жизненно важные центры, регулирующие дыхание, кровообращение, обмен веществ. В нем расположены ядра IX–XII пар черепно-мозговых нервов, среди которых блуждающий нерв (X пара), иннервирующий внутренние органы: сердце, желудок, кишечник, печень и т.д. Вверху продолговатый мозг продолжается в варолиев мост.

Функции продолговатого мозга:

1. Проводниковая: связь спинного мозга и вышележащих отделов головного мозга.
2. Рефлекторная. В продолговатом мозге замыкаются дуги защитных рефлексов (кашля, чихания, мигания, слезоотделения), рефлексов пищеварения (сосания, глотания, слюноотделения, желудочной секреции). В продолговатом мозге расположены центры регуляции дыхания (дыхательный центр) и кровообращения (сосудодвигательный центр).

Варолиев мост представлен белым веществом, в котором расположены ядра серого вещества (ядра V–VIII пар черепномозговых нервов). Мост расположен между продолговатым и средним мозгом.

Функции моста:

– Проводниковая: связь продолговатого мозга и вышележащих отделов головного мозга, связь мозжечка со стволом мозга.

– Рефлекторная: регулирует тонус мышц.

Мозжечок состоит из двух полушарий, которые соединены червем. Поверхность полушарий покрыта корой (серым веществом). Под корой расположено белое вещество. Тремя парами ножек мозжечок связан с продолговатым мозгом, варолиевым мостом и средним мозгом. Мозжечок вместе с варолиевым мостом образуют задний мозг.

Мозжечок выполняет следующие функции:

– координация движений,

– сохранение равновесия и позы тела.

Средний мозг состоит из четверохолмия и ножек мозга. В верхних бугорках четверохолмия локализованы подкорковые центры зрения, а в нижних – слуха. В центре его проходит узкий канал (водопровод), соединяющий четвертый и третий желудочки мозга. Водопровод окружен серым веществом, также ядра серого вещества встроены в белое. В среднем мозге расположены ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов.

Функции среднего мозга:

– Проводниковая: связь заднего мозга и вышележащих отделов головного мозга.

– Рефлекторная: регулирует тонус мышц и позу тела, обеспечивает ориентировочные рефлексы на зрительные и слуховые раздражители.

Промежуточный мозг расположен впереди среднего мозга под мозолистым телом. Этим отделом заканчивается ствол головного мозга. Промежуточный мозг включает: зрительные бугры (таламус) и подбугорную область (гипоталамус). В промежуточном мозге расположены ядра II пары черепно-мозговых нервов.

Функции промежуточного мозга:

– Проводниковая: связь среднего мозга и вышележащих отделов головного мозга.

– Рефлекторная. В зрительных буграх расположены подкорковые центры почти всех видов чувствительности. Здесь происходит первичный анализ чувствительных импульсов, и они передаются в соответствующие области коры больших полушарий.

Гипоталамус – высший центр вегетативной нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, обмен веществ (центры жажды и ее утоления, голода и насыщения, удовольствия и страха), температуру тела (центр теплорегуляции), гомеостаз организма. Его клетки вырабатывают нейрогормоны: вазопрессин и окситоцин, которые накапливаются в задней доле гипофиза. Гипоталамус, вырабатывая рилизинг-гормоны, регулирует выработку гормонов передней доли гипофиза. А через гипофиз гипоталамус регулирует деятельность других желез внутренней секреции.

Конечный мозг образован большими полушариями, соединенными между собой мозолистым телом. Мозолистое тело состоит из нервных волокон, идущих поперечно из одного полушария в другое. Правое и левое полушария разделены продольной бороздой.

Снаружи полушария покрыты серым веществом – корой, под которой лежит белое вещество, с встроенными в него подкорковыми ядрами серого вещества. В конечном мозге расположены ядра I пары черепно-мозговых нервов. Кора образована шестью слоями различающихся между собой нервных клеток и имеет толщину 2–4 мм. Общая площадь коры 2000–2500 см2. Поверхность полушарий имеет сложный рисунок, состоящий из борозд и валиков между ними, называемых извилинами, которые увеличивают поверхность коры. Три наиболее глубокие борозды – центральная, боковая и теменно-затылочная – делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая – височную долю от
лобной и теменной, теменно-затылочная разделяет теменную и затылочную доли.

Кора больших полушарий содержит центры, оценивающие различную поступающую информацию. Эти центры образуют чувствительные, двигательные и ассоциативные зоны, которые различаются по своему строению и функции. Таких зон насчитывается от 50 до 200.

В чувствительные зоны поступают импульсы от органов чувств, кожи, внутренних органов. При возбуждении нейронов этих зон возникают ощущения. Зрительная зона расположена в затылочной доле коры.В височной доле – слуховая и вкусовая зоны, а также происходит обработка вестибулярной информации поступающей от расположенного во внутреннем ухе органа равновесия. В теменной доле находится зона кожно-мышечной чувствительности (в задней центральной извилине). Двигательная зона коры расположена в лобной доле (в передней центральной извилине) и отвечает за работу скелетных мышц. В ассоциативные зоны приходят импульсы от разных рецепторов. Деятельность ассоциативных зон обеспечивает сложные поведенческие реакции и высшую нервную деятельность. Повреждения различных зон приводят к нарушению соответствующих функций. Временно существующий в центральной нервной системе очаг повышенного и устойчивого возбуждения называется доминантой.

Функции больших полушарий:

1. Обеспечивают взаимодействие организма с внешней средой (получение и обработка информации, поступающей от рецепторов, и адекватная реакция организма на раздражения).
2. Определяют психическую деятельность человека, его поведение, сознание, мышление, память, речь.
3. Обеспечивают регуляцию всех функций организма.

Правое и левое полушария у человека отличаются по выполняемым функциям. Левое полушарие обеспечивает логическое мышление. Здесь находятся центры устной и письменной речи. Правое полушарие отвечает за образное мышление.

В стволе головного мозга (подкорковые ядра) и в конечном мозгу находится ряд структур, образующих своеобразное кольцо, объединенных по функциональным признакам. Эти структуры отвечают за формирование эмоций у человека и образуют лимбическую систему.

Единая нервная система условно делится на две части: соматическую и вегетативную. Соматическая нервная система иннервирует скелетную мускулатуру и кожу, а вегетативная (автономная) – обменные процессы, внутренние органы, сосуды и железы.

Центры вегетативной нервной системы расположены в стволе головного мозга и спинном мозге. Периферическая часть состоит из нервных узлов, нервных сплетений и нервов.

Звенья рефлекторной дуги вегетативной нервной системы:

1.Рецептор.

2.Чувствительный нейрон передает возбуждение в центральную нервную систему на вставочный нейрон.

3.В нервном центре(вставочный нейрон, расположенный в ЦНС) вегетативной нервной системы происходит передача возбуждения с чувствительных нейронов на преганглионарные.

4а.От тела преганглионарного нейрона по преганглионарному волокну возбуждение от ЦНС идетк нервному вегетативному узлу (симпатическому или парасимпатическому ганглию) и передается расположенному там ганглионарному нейрону.

4б.От тела ганглионарного нейронапо постганглионарному волокнувозбуждение передается рабочему органу.

5.Рабочий орган.

Отростки преганглионарных нейронов выходят из спинного мозга в составе передних корешков спинномозговых нервов, а из головного мозга – в составе черепных нервов. Выйдя из спинного или головного мозга, отросток заканчивается в нервном узле – ганглии. В ганглиях располагаются тела ганглионарных нейронов, отростки которых подходят к внутренним органам. Таким образом, в вегетативной нервной системе, в отличие от соматической, где нервные волокна доходят до иннервируемого органа, не прерываясь, путь от центра до иннервируемого органа состоит из двух нейронов.

Вегетативную нервную систему делят на: симпатическую и парасимпатическую. Преганглионарные симпатические волокна короткие, а постганглионарные – длинные; в парасимпатической нервной системе – наоборот. Ганглии симпатической нервной системы располагаются вблизи позвоночника, образуя парный симпатический ствол. Парасимпатические ганглии располагаются в стенках внутренних органов, либо вблизи них.

Вегетативная нервная система

Орган	Влияние симпатической нервной системы	Влияние парасимпатической нервной системы
Сердце	Увеличивают частоту и силу сердечных сокращений	Уменьшают частоту и силу сердечных сокращений
Бронхи	Расширяются	Сужаются
Зрачок глаза	Расширяется	Сужаются
Кишечник	Замедляется перистальтика	Усиливается перистальтика

Центры симпатической нервной системы(вставочные нейроны) расположены в боковых рогах серого вещества грудных и первых трех поясничных сегментов спинного мозга. Здесь лежат тела преганглионарных нейронов, аксоны которых выходят из спинного мозга в составе передних корешков и направляются к симпатическому стволу. Симпатический ствол представляет собой цепь нервных узлов, соединенных друг с другом. В нервных узлах лежат ганглионарные нейроны. Нервный импульс с преганглионарных нервных волокон передается ганглионарным нейронам, а затем по их отросткам – внутренним органам. Медиатором в постганглионарных волокнах симпатической нервной системы является норадреналин.

Центры парасимпатической нервной системы находятся в крестцовых сегментах спинного мозга, продолговатом и среднем мозге. Здесь лежат тела преганглионарных нейронов. Их отростки оканчиваются в парасимпатических узлах, располагающихся вблизи или в стенках практически всех органов таза, туловища, головы и шеи. В парасимпатических узлах лежат тела ганглионарных нейронов, отростки которых подходят к внутренним органам. Медиатором в парасимпатической нервной системе является ацетилхолин.Самый крупный парасимпатический нерв – блуждающий.

Функции вегетативной нервной системы. Большинство внутренних органов обладает двойной иннервацией: симпатической и парасимпатической. На органы симпатические и парасимпатические нервы оказывают, как правило, противоположное влияние.

Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность – это деятельность коры больших полушарий головного мозга, обеспечивающая приспособление высокоорганизованных животных и человека к окружающей среде.

Учение о ВНД разработал И. П. Павлов. Он показал, что ВНД – это рефлекторная деятельность.

Все рефлексы можно разделить на две группы: безусловные и условные.

Безусловные рефлексы – это рефлексы врожденные, которые передаются по наследству. К ним относятся пищевые, защитные (оборонительные) и половые рефлексы. Безусловные рефлексы являются основой инстинктивного поведения животных и человека.

Условные рефлексы – это рефлексы, которые организм приобретает в течение жизни.

Рефлексы

Безусловные рефлексы	Условные рефлексы
Врожденные, передаются по наследству от родителей	Приобретаются в течение жизни
Видовые (имеются у всех представителей вида)	Индивидуальные
Осуществляются спинным мозгом и стволом головного мозга	Осуществляются при участии коры больших полушарий головного мозга
Относительно постоянны	Непостоянны, могут исчезать

Образование и биологическое значение условных рефлексов

Условные рефлексы образуются на базе безусловного рефлексов в результате их сочетания с действием условного раздражителя. Для этого необходимо соблюдение трех условий:

1) действие условного раздражителя должно сопровождаться действием безусловного раздражителя;

2) действие условного раздражителя должно предшествовать действию безусловного раздражителя;

3) условный раздражитель должен многократно подкрепляться действием безусловного раздражителя.

Механизм образования условного рефлекса состоит в образовании временной связи между двумя очагами возбуждения в коре мозга, возникающими под действием условного и безусловного раздражителей. Этапы выработки: 1) генерализация; 2) специализация.

Биологическое значение условных рефлексов в жизни человека и животных огромно. Условные рефлексы обеспечивают приспособление организмов к постоянно изменяющимся условиям среды.

Торможение условных рефлексов – это нервный процесс, результатом которого является ослабление или исчезновение условных рефлексов.

Различают два вида торможения условных рефлексов: внешнее и внутреннее.

Внешнее торможение происходит в случае возникновения в коре больших полушарий нового, более сильного, очага возбуждения под действием другого более интенсивного постороннего раздражителя. Например, боль приводит к торможению пищевого условного рефлекса.

Внутреннее торможение условных рефлексов бывает двух видов: угасание и дифференцировка. Угасание условного рефлекса происходит постепенно в случае многократного неподкрепления условного раздражителя безусловным. Например, при неподкреплении выработанного слюноотделительного рефлекса на свет этот рефлекс начнет угасать и исчезнет. Дифференцировка возникает в том случае, если на организм действуют два похожих условных раздражителя, причем, один из них не подкрепляется безусловным. Со временем организм реагирует только на значимый для него раздражитель.

Внутреннее торможение позволяет организму свести к минимуму биологически нецелесообразные реакции в ответ на различные условные раздражители, которые не подкрепляются безусловными.

Первая и вторая сигнальные системы

И. П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах. Сигнальной система – это система условнорефлекторных связей, обеспечивающая восприятие информации, анализ этой информации и ответную реакцию организма на раздражители.

Первая сигнальная система, присущая как животным, так и человеку, – это система отражения действительности в форме слуховых, зрительных, болевых и других ощущений и восприятий. Она является основой выработки условных рефлексов и обеспечивает обработку сигналов из окружающей среды, идущих от органов чувств.

Вторая сигнальная система присуща только человеку. Условным раздражителем для второй сигнальной системы человека является слово (произносимое, слышимое, написанное). В словах содержится обобщение многочисленных сигналов первой сигнальной системы, таким образом, слова становятся, по Павлову,«сигналами
сигналов». Вторая сигнальная система человека обеспечивает абстрактное мышление. Это означает, что человек способен мыслить путем абстрактных (отвлеченных) образов, понятий, выражаемых произнесенными или написанными словами.

Сон и его значение

Сон – своеобразное состояние ЦНС, сопровождающееся выключением сознания, угнетением двигательной активности, снижением всех видов чувствительности и обменных процессов. Во время сна тормозятся условные рефлексы и ослабляются безусловные.

Сон предотвращает переутомление и гибель нервных клеток, и его можно рассматривать как глубокое охранительное торможение, которое охватывает кору больших полушарий. Во время сна нервные центры восстанавливают свою работоспособность.

Сон – циклическое явление. Обычно он состоит из 4–6 циклов, сменяющих друг друга. Каждый цикл состоит из двух фаз: первая – фаза медленного сна, и вторая – фаза быстрого сна. Один цикл длится примерно 1,5 ч. Фаза медленного сна – 50–70 мин., а фаза быстрого сна – 10–20мин.

В фазе медленного сна преобладает парасимпатическая иннервация: уменьшается частота дыхания и пульса, снижается температура тела, расслабляются мышцы, снижаются обменные процессы, отсутствуют движения глазных яблок. Сновидений нет.

В фазе быстрого сна преобладает симпатическая иннервация: дыхание становится учащенным, глубоким, усиливается работа сердца, ускоряется обмен веществ, появляются активные движения глазных яблок. Сновидения яркие.

У взрослых людей сон продолжается в среднем 7–8 ч, у новорожденных – 21 ч.