Нервная система. Значение нервной системы. Функции нервной системы

Нервная система включает центральную и периферичес­кую. Центральную нервную систему образуют головной мозг и находящийся в позвоночнике спинной мозг. Она является важнейшим органом психической деятельности. Перифери­ческая нервная система представляет собой сеть нервных проводников, передающих команды мозга всем точкам тела,органам чувств, мышцам и сухожилиям. Основной элемент нервной системы - нервная клетка (нейрон) (рис. 1). Она воспринимает раздражения, поступающие к ней по корот­ким разветвленным отросткам - дендритам (их у каждого нейрона несколько), перерабатывает их, а затем по одному длинному отростку - аксону - передает другим отросткам или рабочим органам. Нервную систему человека образуют десятки миллиардов взаимосвязанных между собой нейро­нов. Действует нервная система во много раз успешнее и может неизмеримо больше, чем самый совершенный элек­тронный мозг компьютера. Недаром немецкий поэт Г. Гей­не писал: «Как великий художник природа умеет неболь­шими средствами достигать великих эффектов».

Нервная система имеет множество функций. Она спо­собствует поддержанию постоянства внутренней среды организма, взаимодействию всех его органов и систем, позволяя ему действовать как единое целое. Ее важнейшей функцией является также обеспечение деятельности пси­хики и поведения живого существа.

Рис. 1. Нервная клетка (нейрон) -основной элемент нервной системыНервная система развивается по мере усложнения ок­ружающей среды. Чем сложнее становится окружающая живой организм среда, тем развитее, сложнее - нервная система (рис. 2).

Рис. 2. Общая схема строения нервной системы:

а - пчелы; б - человека: 1 - головной мозг, 2 - спинной мозг, 3 - нервы

Формируются различные специализированные виды ощущений и соответственно более сложные формы пове­дения. Элементы нервной системы все более концентри-

Рис. За. - Развитие мозга млекопитающихруются в голове. Их становится все больше, они уплотня­ются, между ними образуются сложные связи. Так возни­кает головной мозг, достигающий своего максимального развития у человека.

Психика - свойство высокоорганизованного мозга. Чем более развит мозг, чем более тонко дифференцирована его структура, тем сложнее и разнообразнее деятельность пси­хики, или психическая деятельность, тем сложнее и раз­нообразнее поведение (рис. За, 36). Особое значение в этом плане приобретает развитие коры больших полушарий мозга.

Рис. 36. Мозг человека

Развитие мозга человека, формирование коры больших полушарий происходило в процессе исторического разви­тия человека. Особое значение при этом имели членораз­дельная речь и изготовление орудий, способствующие раз­витию руки. Поэтому в коре больших полушарий человека значительное место занимают клетки, связанные с речью и кистью руки (рис. 4).

Рис. 4. «Представительство» (проекция) разных частей тела в двигательной области коры (по Пенфилду)

В изучение того, как работа мозга обеспечивает слож­нейшие формы психической деятельности, существенный {Клад внесла нейропсихология. Один из ее создателей, оте­чественный психолог А.Р. Лурия (1902-1977) установил, что для осуществления психической деятельности необхо-jjhmo взаимодействие трех основных блоков (аппаратов) человеческого мозга.

1. Энергетический блок, поддерживающий тонус, необ-(одимый для нормальной работы коры больших полуша­рий головного мозга. Мозговые структуры, обеспечиваю-цие деятельность этого блока, располагаются в подкорко-)ых отделах мозга и в стволе мозга.2. Блок приема, переработки и хранения информации. Мозговые структуры, обеспечивающие деятельность это­го блока, расположены в задних отделах обоих полушарий коры головного мозга. Он включает три области, каждая из которых обеспечивает прием и переработку определен­ного типа информации: затылочная - зрительной, височ­ная - слуховой и теменная - общечувствительной.

Этот блок состоит из трех надстроенных друг над дру­гом корковых зон. Первичные зоны принимают нервные импульсы, вторичные - обрабатывают полученную инфор­мацию и, наконец, третичные - обеспечивают наиболее сложные формы психической деятельности, для выпол­нения которых необходимо участие различных областей мозговой коры. В третичных зонах осуществляются логи­ческие, грамматические и другие сложные операции, тре­бующие участия абстрактного мышления. Они ответствен­ны за сохранение информации, человеческую память.

3. Блок программирования, регуляции и контроля деятель­ности. Этот блок расположен в передних отделах больших полушарий. Наиболее существенной его частью являются лобные доли. Этот раздел мозга отвечает за планирование, контроль и регуляцию наиболее сложных форм поведения и деятельности.

Повреждение или недоразвитие любого из этих блоков, а также отдельных областей, зон головного мозга влечет за собой множественные нарушения. А.Р. Лурия и его сотруд­ники исследовали, как больные с локальными (т.е. местны­ми, ограниченными) поражениями различных частей моз­га выполняют различные умственные операции, например решают задачи. Так, например, нарушение отделов коры височной области приводит к тому, что больной оказыва­ется не в состоянии удержать в памяти сложное условие задачи. Поэтому части условия у них пропадают.

Еще более сложные нарушения возникают при наруше­ниях лобных долей. Вот что пишут по этому поводу А.Р. Лу­рия и Л.С. Цветкова: «Больные с массивным поражением лобных долей мозга не испытывают никаких затруднений в усвоении и сохранении условий задачи; память их обычно не страдает, умение воспринимать смысл логико-грамма­тических отношений и оперировать числовыми величина­ми остается сохранным. Однако решение сколько-нибудь

1 Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблемы обучения в общеобразовательной школе. - М., 1997. - С. 57-58.сложных задач оказывается для них недоступным на этот раз из-за невозможности составить четкий план их реше­ния, затормозить побочные ассоциации и принять нужное решение из всех возможных операций выбрать только соот­ветствующие условиям задачи.

Данные больные, повторяя условия задачи, легко могут подменить ее конечный вопрос привычным, иногда уже входящим в условия и воспроизводят условие задачи „На двух полках было 18 книг, но не поровну, на одной в два раза больше, чем на другой; сколько книг было на каждой полке?" как „На двух полках было 18 книг и т.д.; сколько книг было на обеих полках?" Даже правильно повторяя и удерживая условие, они не могут сделать его основным фактором, направляющим ход дальнейшего решения; как правило, они не начинают систематически работать над усвоением этого условия, созданием плана решения зада­чи, а вместо этого легко выхватывают один из фрагментов условия, соскальзывают на бесконтрольно всплывающие и несоответствующие условию операции. Именно поэтому решение вышеприведенной задачи принимает у них часто такую форму: „Ага, ясно... на двух полках 18 книг, на од­ной из них в два раза больше... значит, 36... а всего 36 + 18 = 54" и т.п. Несоответствие хода решения условиям задачи, бессмысленность полученного ответа не смущают этих боль­ных. Полученный результат не сличается ими с исходным условием, и даже после разъяснения его бессмысленности больной снова соскальзывает на подобные фрагментарные, бесконтрольно возникающие действия» 1 .

Напомним, что в обоих примерах речь идет о больных людях с серьезными повреждениями мозга. Однако и в этих случаях можно преодолеть дефекты мыслительной дея­тельности с помощью специального восстановительного обучения. Вот, например, какую программу рекомендуют авторы больным с повреждением лобных долей:

1. Прочитайте задачу.

2. Разбейте задачу на смысловые части и отделите их друг от друга чертой.

3. Выпишите эти части одну под другой.

4. Подчеркните и повторите, что спрашивается в задаче.

5. Решайте задачу.

6. Можете ли вы сразу ответить на вопрос задачи? Если нет, то...

7. Посмотрите внимательно на условие задачи и найди­те, что неизвестно.8. Как можно узнать это неизвестное! Напишите первый вопрос задачи и выполните нужное действие.

9. Сверьте его с условием.

10. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если нет, то...

11. Напишите второй вопрос задачи и выполните нуж­ное действие.

12. Сверьте его с условием задачи.

13. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если нет, то...

14. Напишите третий вопрос задачи и выполните нуж­ное действие.

15. Сверьте его с условием задачи.

16. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если да, то...

Сделайте общий вывод: каков ответ задачи? 1

С поражениями или недостаточным развитием отдель­ных областей, зон мозга бывают связаны и некоторые труд­ности в обучении детей, в усвоении ими учебного матери­ала, выполнении учебных обязанностей, недисциплини­рованность и т.п. Конечно, у детей это чаще всего связано не с поражениями мозга, а с особенностями его разви­тия, его созревания. Существенное значение имеет, с од­ной стороны, степень соответствия предъявляемых ребен­ку требований его возможностям, обусловленным особен­ностями развития мозга, а с другой - обеспеченность его нормального функционирования.

Последний вопрос, который необходимо рассмотреть при анализе строения мозга, касается функций больших полушарий коры головного мозга. Эта проблема в психо­логии обозначается как проблема функциональной асим­метрии мозга.

Полушария мозга выполняют разные функции. Одно вы­полняет ведущую (доминантную) функцию, другое - под­чиненную. От того, какое именно полушарие является глав­ным, зависит, какой рукой человек лучше действует - пра­вой или левой. У тех, кто лучше действует правой рукой -«правшей», доминирует левое полушарие, у тех, кто луч­ше действует левой - «левшей», - правое. Известно, что «правшей» значительно больше, чем «левшей».

Левое полушарие играет основную роль в обеспечении речи, логического мышления и т.п. Его называют «рацио-

1 См.: Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблемы обуче­ния в общеобразовательной школе. - М., 1997. - С. 59.нальным», т.е. разумным, целесообразным. Поступающую информацию оно перерабатывает последовательно и посте­пенно, как бы разбирая его на части, а затем объединяя.

Правое полушарие - «образное», эмоциональное. Оно воспринимает поступающую информацию - множествен­ную, идущую из разных источников, - вместе, как единое целое. Поэтому ему часто отводится ведущая роль в творче­стве, причем не только художественном, но и научном.

Проблема функциональной асимметрии мозга в насто­ящее время разрабатывается очень интенсивно. Приведем пример результатов одного исследования, задачей кото­рого было изучение и описание психических процессов, протекающих в каждом из полушарий, и установление их связи с некоторыми типичными способами понимания, познания мира 1 .

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.

Нейроны

Нейроны длинные (иногда до метра), узкие и очень чувствительные. Они не могут самостоятельно восстанавливаться, поэтому нарушения нервной системы приводят к параличу и часто неизлечимы.

Нейроны передают сигналы к центральной нервной системе и от нее (головной и спинной мозг) в форме импульсов. Они принимают внешнюю и внутреннюю информацию с помощью органов чувств: кожи, ушей, глаз, языка и носа. Эта информация трансформируется в электрический сигнал, который в форме импульса передается от нейрона к нейрону.

Нейроны состоят из тела, имеющего большое ядро, и пучков, или нервных волокон.

Различают два вида волокон:

• Дендриты, которые разносят импульсы к клеткам тела.
• Аксоны, которые несут импульсы от клеток.

Жирное вещество миелин образует белое окончание аксонов некоторых нейронов, изолируя их и увеличивая скорость передачи импульсов. Миелиновое покрытие образуется секциями вдоль аксона Шванновской клеткой, которая закручивается вокруг аксона. Соединения секций миелиновых волокон называются перехватами Ранвье. Они тоже ускоряют передачу импульсов, обеспечивая максимально быструю доставку информации.

У некоторых аксонов нет миелинового слоя, поэтому скорость передачи импульсов в немиелинизированных клетках ниже.

На конце аксона есть мелкие волокна - фибриллы. Они передают импульсы дендритам следующего нейрона.

Нейроны соединены между собой синапсами. По достижении импульсом синапса выделяется химическое вещество нейротрансмиттер, которое позволяет импульсу перейти от одного нейрона к другому в процессе диффузии.

Нейроны поддерживаются нейроглиальными клетками, видом соединительной ткани, характерной исключительно для нервной системы. Эти клетки заполняют пространство между нейронами, обеспечивая каркас, и вытесняют поврежденные клетки и инородные частицы в процессе фагоцитоза.

Группы нейронов образуют нервы. Различают пять видов нервов и нервной ткани, образующие нервную систему.

К ним относятся:

1. Чувствительные, или афферентные нервы, несущие импульс ЦНС, т.е. к головному и спинному мозгу.
2. Двигательные, или эфферентные нервы, которые разносят импульсы от ЦНС по всему телу. Смешанные нервы, состоящие и из афферентных, и из эфферентных, которые находятся в спинном мозге и позволяют импульсам течь в обоих направлениях.

Белое вещество - пучки нервных волокон, содержащих миелин, внутри головного мозга и на поверхности спинного мозга, связывающие между собой части ЦНС.

Серое вещество - тела клеток с дендритами и аксонами, без миелиновых волокон. Серое вещество находится на поверхности головного мозга и внутри спинного мозга и отвечает за координированную деятельность ЦНС.

Центральная нервная система (ЦНС)

Спинной и головной мозг образуют ЦНС. Оба мозга защищены кожей, мышцами и костями.

Под ними лежат слои ткани, обобщенно называемые мягкими мозговыми тканями, которые тоже защищают головной и спинной мозг.

Симпатическая нервная система

Симпатическая нервная система образована сетью нервов, которые лежат напротив позвонков грудного и поясничного отделов. Они образуют сплетения, которые разветвляются, обеспечивая нервами органы тела.

Гипоталамус пользуется своей связью с эндокринной системой, чтобы стимулировать выброс гормона адреналина надпочечниками. Это активизирует сплетения нервов, ответственных за поведение организма в стрессовых ситуациях:

• Учащается сердцебиение, и увеличивается кровяное давление, кровь от кожи и пищеварительной системы притекает к сердцу и скелетным мышцам.
• Увеличивается поступление кислорода и выброс углекислого газа: бронхи расширяются, облегчая поступление и удаление воздуха.
• Ускоряется производство энергии путем трансформации гликогена в печени.
• Пищеварение затормаживается, так как кровь оттекает к другим органам.
• Увеличивается мышечный тонус уретрального и анального сфинктеров, что задерживает мочеиспускание и опорожнение кишечника.
• Расширяются зрачки, глаза открываются шире, чтобы обеспечить лучшее зрение.
• Усиливается потоотделение.
• Мышцы, поднимающие волосы, сокращаются, вызывая появление мурашек.

Парасимпатическая нервная система

Парасимпатическая нервная система представляет собой сеть нервов, функции которых противоположны функциям симпатической нервной системы. После стрессовой ситуации гипоталамус прекращает выброс адреналина из надпочечников, и в действие вступает парасимпатическая нервная система. Она успокаивает тело, смягчает стимулирующий эффект симпатической нервной системы и позволяет расслабиться:

• Снижается частота сердцебиения и кровяное давление.
• Замедляется дыхание, так как снижается потребность в кислороде.
• Восстанавливается пищеварение и усвоение пищи, поскольку снижается потребность сердца и мышц в притоке крови.
• Возвращается контроль над мочеиспусканием и опорожнением кишечшка, так как расслабляются уретральный и анальный сфинктеры.
• Зрачки сокращаются, веки расслабляются, что определяет сонный вид.

Функции нервной системы

Сенсорная функция

Чувствительные нейроны находятся в органах чувств (например, уши). Окончания дендритов образуют сенсорные рецепторы, которые улавливают изменения, ощущаемые органами чувств (например, звуки). Полученная информация в виде импульсов разносится к клеткам тела: импульс проходит по аксону до его окончания, через химический нейротрансмиттер передается дендриту следующего нейрона. Этот процесс проходит в периферийной нервной с стеме, спинном мозге и в конце концов доходит до головного мозга.

Органы чувств

К ним относятся нос, язык, глаза, уши и кожа.

Нос

Обоняние - восприятие запахов - обеспечивается носом.

Химические вещества, стимулирующие обоняние, попадают в нос с газами воздуха. Слизистая оболочка нежа увлажняет воздух, разбивая газы на химические частицы. Реснички носа представляют собой нервные окончания, которые способны различать запахи разных химических веществ.

Специальные обонятельные клетки, находящиеся на задней стенке носа, посылают сигнал о запахе в обонятельную луковицу мозга для анализа. Информация проходит по обонятельным нервам через обонятельный нервный путь в переднем отделе мозга в краевой центр головного мозга, где и происходит интерпретация запаха.

Язык

Поверхность языка покрыта крошечными вкусовыми сосочками. Они имеют круглую форму и образуют пучки тел клеток и нервных окончаний 7-го, 9-го и 10-го черепно-мозговых нервов. Эти клетки имеют вкусовые волоски, которые поднимаются к крошечным порам на поверхности языка. Вкусовые волоски стимулируются пищей, которую мы принимаем через рот, и посылают электрические импульсы во вкусовую зону головного мозга для интерпретации вкуса. Разные зоны языка чувствуют разные вкусы.

Сладкий вкус ощущается кончиком языка.

Кислый и соленый - определяются вкусовыми сосочками боковых сторон языка.

Горький вкус чувствуется задней частью языка.

Глаза

Иридология - это определение состояния здоровья по радужной оболочке глаза.

Глаза расположены в глазницах, образованных костями черепа. Оба глаза имеют шарообразную форму и содержат: роговицу, радужную оболочку, зрачок и сетчатку. Зрительные нервы (вторые черепно-мозговые нервы) соединяют глаза с мозгом. Через прозрачную роговицу в глаз поступает свет. Окрашенная часть глаза -радужная оболочка - реагирует на количество поступающего света, изменяя размер зрачка. Сетчатка - внутренний слой глаза - имеет светочувствительные клетки, которые преобразуют свет в электрические импульсы. Эти импульсы поступаю! в мозг по зрительному нерву для интерпретации того, что было увидено.

Уши

Внешняя часть уха, или ушная раковина, называется наружным ухом, к нему также относятся слуховой канал и барабанная перепонка. Внутренняя часть уха состоит из среднего и внутреннего уха. Ушная раковина состоит из нижней мочки и верхнего завитка. Мочка уха образована фиброзной и жировой тканью и имеет обильное кровоснабжение. Завиток состоит из эластичного хряща со слабым кровоснабжением.

Слуховой канал - извилистый проход, ведущий от наружного уха к барабанной перепонке, в среднее и внутреннее ухо.

Уши выполняют функции равновесия и слуха.

1. Равновесие: уши ощущают изменения положения головы и по 8-му черепному нерву посылают соответствующий сигнал в мозг и мозжечок. Послание расшифровывается, и скелетные мышцы получают команду относительно позы и, соответственно, равновесия. Потеря равновесия происходит, когда мы не можем справиться с изменением положения головы, например при кручении, и мы можем упасть.
2. Слух: звуковые волны в ухе преобразуются в электрические импульсы и передаются в мозг по 8-му черепно-мозговому нерву, где интерпретируются.

Кожа

Чувствительные нервные окончания в коже ощущают прикосновение, боль, изменения температуры.

Связующая функция

Мозг получает по чувствительным нервам различные импульсы от органов чувств. Эти импульсы объединяются, интерпретируются и сохраняются. В результате сознательно или подсознательно формируется образ действий в виде ответных импульсов. Головной мозг привыкает к постоянному или частому стимулированию, и происходит сенсорная адаптация. Это означает, что эффект от стимулирования уменьшается, например, мы привыкаем к действиям рук при массаже, запаху духов и т.д.

Двигательная функция

Ответные импульсы из центральной нервной системы расходятся к мышцам и органам по двигательным нервам, которые идут параллельно периферийным нервам.

Импульсы передаются от нейрона к нейрону при помощи нейротрансмиттеров, пока не достигнут цели - мышцы или органа, который будет выполнять инструкцию импульса.

Некоторые из этих действий произвольны, например спуск по лестнице.

В других задействована автономная нервная система; они непроизвольны, т.е выполняются без сознательного усилия (например, продвижение питательных веществ по пищеварительному тракту).

Рефлекторная функция

Нервная система способна реагировать на внутренние и внешние раздражение с огромной скоростью в форме рефлексов: вы автоматически отдернете руку от горячей тарелки, как только почувствуете ее температуру. Нервная система образует простой путь - рефлекторную дугу: рецептор нерва на поверхности кожи реагирует на раздражение (горячая тарелка) и посылает импульс в спинной мозг. В данном случае импульс не идет в головной мозг, а направляется по двигательному нерву к исполнителю, который автоматически реагирует на раздражение. Рефлекторными называют непроизвольные реакции автономной нервной системы, а также акты глотания, рвоты, кашля, чихания, коленный рефлекс.

Рефлексы позволяют организму избежать повреждений, связанных с раздражением, а также выполнять некоторые функции непроизвольно.

Регуляторная функция

Нервная система использует все свои части для регуляции процессов в организме, чтобы обеспечить гомеостаз:

• ЦНС регулирует действия всей нервной системы, например, гипоталамус мозга контролирует АНС.
• ПНС регулирует чувствительную и двигательную активность тела. Так органы чувств реагируют на раздражение, посылая импульсы в мозг по чувствительным нервам, и получают ответные импульсы по двигательным нервам.
• АНС регулирует непроизвольные действия: дыхание, пищеварение и др.

Возможные нарушения

Возможные нарушения нервной системы от А до Я:

• АЛКОГОЛЬНЫЙ ДЕЛИРИЙ - белая горячка - дезориентация, галлюцинации и спазмы, связанные с синдромом отмены (абстиненция), когда алкоголик перестает принимать алкоголь.
• БОЛЕЗНЬ АЛЬЦГЕЙМЕРА - постепенное сжатие головного мозга, в результате которого нервные волокна сплетаются, что приводит к прогрессирующему снижению умственной активности.
• БОЛЕЗНЬ ПАРКИНСОНА - в результате дистрофии мозга возникает твердость и дрожание из-за недостатка допамина, который участвует в передаче нервных импульсов.
• ВЗДРАГИВАНИЕ ПРИ ЗАСЫПАНИИ - спазмы мышц у засыпающего человека, которые могут вызвать панику. При частом повторении могут мешать сну.
• «ГИСТАМИНОВАЯ» ГОЛОВНАЯ БОЛЬ - сильная головная боль, которая начинается через 3-4 часа после засыпания, продолжается неделями и даже месяцами, а потом исчезает на годы. Чаще встречается у мужчин.
• ГОЛОВНАЯ БОЛЬ ИЗ-ЗА ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ -боль, вызванная напряжением мышц головы, лица и шеи, часто в результате повышенной концентрации.
• ГОЛОВОКРУЖЕНИЕ - состояние, когда голова кружится в положении стоя.
• ДЕМЕНЦИЯ - постепенное отмирание клеток мозга в процессе старения. Может приводить к нарушениям памяти, дезориентации и изменениям поведения.
• ЗАБОЛЕВАНИЕ ДВИГАТЕЛЬНЫХ НЕЙРОНОВ -нарушение, вызывающее прогрессирующую слабость мышц.
• ИШИАЛГИЯ - аномальное давление на любую часть седалищного нерва, который идет от поясницы вниз по ноге, вызывающее боли.
• КАТАПЛЕКСИЯ - внезапное нарушение положения тела в результате сильных эмоций: грусти, гнева, возбуждения.
• МЕНИНГИТ - тяжелое инфекционное заболевание оболочек головного и спинного мозга.
• МИАЛГИЧЕСКИЙ ЭНЦЕФАЛОМИЕЛИТ - симптомы, возникающие по окончании многих вирусных инфекционных заболеваний: мышечные боли, усталость, упадок сил, депрессия и т.п
• МИГРЕНЬ - повторяющиеся сильные головные боли с дополнительными симптомами, часто вспышками света перед глазами к дискомфорта от яркого света. Может сопровождать: я тошнотой и рвотой.
• НЕВРАЛГИЯ - давление на нерв, вызванное раздражением. Боль может ощущаться по всей длине нерва или только в точке давления
• НЕВРИТ - воспаление нерва, приводящее к мышечной слабости и потере чувствительности кожи.
• НЕВРОЗ - повышенное чувство тревоги, грусти и/или страха.
• ПАДЕНИЕ - явление когда люди могут внезапно падать из-за временных нарушений мозгового кровообращения.
• ПАРАЛИЧ БЭЛЛА - воспаление лицевого нерва, приводящее к внезапному параличу половины лица. Полное выздоровление занимает обычно несколько недель.
• РАССЕЯННЫЙ СКЛЕРОЗ - дистрофия нервной ткани центральной нервной системы. Это заболевание начинается у взрослых между 20 и 50 годами, затрагивает части тела, связанные с пораженными тканями, в том числе: зрение, речь, двигательную активность и др.
• РАСЩЕЛИНА ПОЗВОНОЧНИКА - врожденный порок. Поврежден спинной мозг из-за врожденного порока окружающих костей и тканей. Вызывает физические и/или психические дефекты.
• СУБАРАХНОИДАЛЬНОЕ КРОВОТЕЧЕНИЕ - разрыв кровеносных сосудов на поверхности мозга, приводящее к кровотечению вокруг мозга. Обычно возникает у взрослых, но довольно молодых людей без видимых на то причин.
• ТИК - нервное сокращение мышц.
• УДАР - внезапная потеря дееспособности половины тела из-за прекращения кровоснабжения относящейся к нему части мозга.
• ЦЕРЕБРАЛЬНЫЙ ПАРАЛИЧ - нарушение работы мозга, затрагивающее контроль над мышцами: он снижается, происходят мышечные спазмы.
• ЭКСТРАДУРАЛЬНАЯ ГЕМАТОМА - осложнение травмы головы, когда сломана одна из костей черепа, кровеносные сосуды разорваны, и образующийся сгусток крови оказывает давление на мозг.
• ЭПИЛЕПСИЯ - временная потеря сознания. Приступы эпилепсии могут быть короткими (несколько секунд) и длинными (с конвульсиями).

Гармония

Нервная система очень уязвима и нуждается в защите.

Жидкость

Алкоголь и кофеин ослабляют нервную систему. Этот эффект еще усиливается, если их принимать вместе. Такое сочетание увеличивает время реакции и может привести к опьянению следующему за ним похмелью. Первоначальный эффект от кофеина и алкоголя - стимулирующий: они придают бодрости. Но, поскольку эти вещества также являются мочегонными, организм обезвоживается, из-за чего часто возникает головная боль. Чем больше кофеина/алкоголя, тем сильнее боли! Употребление воды поможет справиться с обезвоживанием и смягчит головную боль.

Питание

Питание играет важную роль в работе нервной системы. Токсины повреждают нервную ткань, и это затрагивает все части системы, в том числе умственную деятельность, память и концентрацию. Большое количество сахара или растворимых углеводов, которыми богаты продукты быстрого приготовления, оказывает отрицательное воздействие на умственную деятельность.

Витамины группы В особенно полезны для умственной деятельности. К ним относятся витамины B 1 , В 3 , В 5 , В 6 и В 12 . Они содержатся:

• Витамины B 1 , В 3 и В 6 - в водяном крессе, цветной и кочанной капусте.
• Витамины В 1 , В 3 и В 5 - в грибах.
• Витамин В 12 - в жирной рыбе, молочных продуктах и домашней птице.

Важно помнить, что полезные свойства этих продуктов нейтрализуются кофеином и алкоголем.

Отдых

Нервной системе необходим сон, поскольку это время, когда мозг сортирует и «раскладывает по полочкам» информацию, полученную за день. Как и остальные системы организма, нервная система устает и нуждается в адекватном отдыхе, чтобы избавиться от напряжения, которое она испытывала в течение дня. Нервной системе также полезен короткий отдых между периодами умственной активности. Отвлечение от работы поможет мозгу перестроиться. В это время можно полистать журнал или, еще лучше, несколько минут помедитировать.

Отдых помогает очистить мозг и освободить место для новой информации. Релаксации способствуют такие процедуры, как индийский массаж руками, которые подготавливают к активности парасимпатическую нервную систему. Их можно выполнять в любое время дня, чтобы снять напряжение.Активность: для укрепления здоровья нервной системы важна умственная и мышечная активность. Скука приводит к вялости и отсутствию интереса к жизни. Активность, физическая и умственная, делает жизнь увлекательной.

Воздух

Нервной системе необходимо обильное снабжение кислородом: без него нервные клетки быстро погибают. Поскольку нервные клетки в основном не восстанавливаются, кислород для нервной системы жизненно важен.

Важно качество воздуха, который мы вдыхаем. Необходимо избегать как грязного воздуха, так и курения: оба ухудшают умственную активность, концентрацию и память. Занятия техникой дыхания позволяют очистить как тело, так и разум.

Возраст

Со старением проявляется тенденция к ухудшению умственных процессов. Реакция часто замедляется, ухудшается координация, органы чувств теряют некоторые функции. Зрение, слух, обоняние, вкус серьезно ухудшаются по прошествии времени, по мере старения тела возникают различные трудности:

• Становится трудно сфокусировать зрение на близких предметах.
• Постепенно ухудшается слух.
• Пропадает способность чувствовать некоторые запахи: газ, запахи тела, готовящейся пищи и др.

Вкусовые ощущения ослабевают вместе с обонянием, поскольку они тесно связаны.

Может быть затронута память: тогда короткая память значительно хуже длительной.

Как и большинство других частей тела, нервная система зависит от общего здоровья. Поговорка «что имеем, не храним, потерявши, плачем » прекрасно подходит к данной ситуации и напоминает нам, что нужно использовать все возможности. Это не только улучшит состояние системы, но и позволит функционировать гораздо дольше.

Цвет

С нервной системой связаны фиолетовый, синий и желтый цвета. Фиолетовый соответствует седьмой чакре, расположенной в области головного мозга. Синий - цвет шестой чакры - непосредственно связан со зрением, обонянием, слухом, вкусом и равновесием. Желтый соответствует третьей чакре - солнечному сплетению - и связан, таким образом, с автономной нервной системой. Можно пользоваться цветами при помощи зрения и осязания. Можно также визуализировать их - представлять с закрытыми глазами. Такая возможность облегчается во время расслабляющих процедур. Пациенты часто рассказывают, что во время процедуры «видели» какой-нибудь цвет (во время индийского массажа, процедур по уходу за лицом, сеансов рефлексологии и др.). Как терапевт, вы тоже можете иногда закрывать глаза во время сеанса для перехода на другой уровень концентрации и в такие моменты способны «видеть» цвета. Это видение связано с определенной частью тела, например, с той, которая нуждается в лечении, или может являться связью между терапевтом и пациентом, позволяющей первому интуитивно чувствовать потребности второго, реально ощущать его вибрации. Для некоторых людей такие явления абсолютно естественны и привычны. Другим они кажутся странными и даже сверхъестественными. Как бы вы ни относились к этому, лучше быть открытым для новых знаний: многие терапевты и клиенты впоследствии увлекаются изучением таких техник, а общее представление о них не повредит, даже если вы сами не собираетесь применять их на практике.

Знание

Важно знать, как мы можем способствовать установлению баланса в организме.

• Избегайте чрезмерных нагрузок: это предотвратит мышечное перенапряжение и связанные с ним головные боли.
• Ешьте в спокойной обстановке: помните, что пищеварение замедляется, когда работает симпатическая нервная система. Неспешный прием пищи исключит несварения и более серьезные проблемы, такие как кишечные колики.

Эти факторы определяют большинство проблем, связанных со стрессом, а ведь их легко исключить.

Особый уход

Забота о нервной системе связана с заботой обо всем организме, и одно без другого невозможно. Нервная система выполняет столько функций, знания которых еще не полные, и медицина продолжает постепенно изучать возможности мозга. В мозге происходит огромное количество необъяснимых процессов, и можно достичь вещей, которые, казалось бы, выходят за пределы наших возможностей. По мере развития нашего мастерства, мы развиваем и умственные способности, и интуицию. Развитию этих способностей способствует проникновение в западную культуру все большего количества восточных практик.

Как терапевтам, нам необходимо развивать обе стороны мозга и особенно - видеть логику в новой идее или концепции и находить способ применить ее на благо себе и пациентам.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Нервная система связывает в организме рецепторы, ткани и органы в рефлекторные дуги. Через рефлекторные дуги осуществляются приспособительные реакции - рефлексы, приспособление состояния и деятельности тканей, органов и организма в целом к условиям внутренней и внешней среды, поддержания гомеостаза. Нервная система образована нейронами и клетками нейроглии.

Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг, а периферическая - нервы, отходящие от ЦНС к органам. Структурно-физиологической единицей нервной системы является нейрон. Клетки нейроглии, располагающиеся между нейронами, выполняют опорную, защитную и трофическую роли.

Нейрон. Состоит из тела и отростков: одного аксона и нескольких дендритов. В теле нейрона синтезируются медиаторы, клеточные белки и другие компоненты. Оно выполняет трофическую роль по отношению к отросткам. Отростков два вида: длинный неветвящийся аксон и короткие ветвящиеся дендриты. Аксон проводит возбуждение от тела нейрона к нервным, мышечным и секреторным клеткам, а дендриты - к телу нейрона.

Каждый нейрон в ЦНС выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; рождает собственные импульсы; проводит рожденные импульсы к другому нейрону или органу.

По физиологической роли нейроны подразделяют на три группы: сенсорные, рецепторные; ассоциативные, интернейроны, вставочные; эффекторные, двигательные, мотонейроны. Рецепторные нейроны располагаются вне ЦНС, в спинномозговых и черепно-мозговых ганглиях. Они имеют длинный аксоноподобный дендрит.

РЕФЛЕКТОРНЫЙ ПРИНЦИП ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, ЦЕЛОСТНОГО ОРГАНИЗМА

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

РЕФЛЕКТОРНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ, СИСТЕМ И ОРГАНИЗМА

Регуляция по принципу рефлекса глубоко изучена и оформлена в учение нервизм И. М. Сеченовым, И. П. Павловым. Согласно их концепции, нервная система осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса. Деятельность нервной системы по принципу рефлекса называется рефлекторной.

Рефлекс - это закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием центральной нервной системы.

Рефлекс осуществляется через специальное структурное образование нервной системы, которое называется рефлекторной дугой. В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: чувствительные, контактные и двигательные

Они объединяются в нейронные Цепи. Нейроны между собой и с исполнительным органом контактируют с помощью синапсов. Рецепторные нейроны расположены вне ЦНС, контактные и двигательные - в ЦНС. Рефлекторная дуга может быть образована разным числом нейронов всех трех видов. В свою очередь в рефлекторной дуге различают 5 звеньев: рецептор, афферентный путь, нервный центр, эфферентный путь и рабочий орган, или эффектор.

Рецептор - это образование, воспринимающее раздражение. Представляет собой или ветвящееся окончание дендрита рецепторного нейрона, или специализированные, высокочувствительные клетки, или клетки с вспомогательными структурами, образующими рецепторный орган.

Афферентное звено образовано рецепторным нейроном, проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим количеством интернейронов и двигательных нейронов.

Это сложное образование рефлекторной дуги, представляющее собой ансамбль нейронов, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, включая кору больших полушарий и обеспечивающих конкретную приспособительную реакцию.

Нервному центру присущи четыре физиологические роли: восприятие импульсов от рецепторов через афферентный путь; анализ и синтез воспринятой информации; передача сформированной программы по центробежному пути; восприятие обратной информации с исполнительного органа о выполнении программы, о совершенном действии.

Эфферентное звено образовано аксоном двигательного нейрона, проводит возбуждение от нервного центра к рабочему органу.

Рабочий орган - тот или иной орган организма, осуществляющий свойственную ему деятельность.

Принцип осуществления рефлекса. Через рефлекторные дуги осуществляются ответные приспособительные реакции на действие раздражителей, т. е. рефлексы.

Рецепторы воспринимают действие раздражителей, возникает поток импульсов, который передается на афферентное звено и по нему поступает к нейронам нервного центра. Нервный центр воспринимает информацию с афферентного звена, осуществляет ее анализ и синтез, определяет биологическую значимость, осуществляет формирование программы действия и в виде потока эфферентных импульсов передает ее на эфферентное звено. Эфферентное звено обеспечивает проведение программы действия от нервного центра к рабочему органу. Рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность. Время от начала действия раздражителя до начала ответной реакции органа называется временем рефлекса.

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

Классификация рефлексов. Рефлексы животных и человека разнообразны, поэтому их классифицируют по ряду принципов: по природе на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - это врожденные, наследственно передающиеся. Осуществляются безусловные рефлексы через сформированные рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы являются видовыми, т. е. свойственны всем животным данного вида. Они относительно постоянны и возникают в ответ на адекватные раздражения определенных рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются по биологическому значению на пищевые, оборонительные, половые, статокинетические и локомоторные, ориентировочные, поддерживающие гомеостаз и др.; по расположению рецепторов: экстероцептивные; интероцептивные; проприоцептивные; по характеру ответной реакции: двигательные, секреторные и пр.; по месту нахождения центров, через которые осуществляются рефлексы: спинальные, бульбарные, мезэнцефальные, диэнцефальные, кортикальные.

Условные рефлексы - это рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с временной связью в коре больших полушарий между теми или иными сенсорной зоной и корковым представительством нервного центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса.

Каждый рефлекс имеет свое название, в зависимости от реакции, которую он обеспечивает.

Рефлексы в организме чаще осуществляются с участием желез внутренней секреции, гормонов. Совместная рефлекторно-гормональная регуляция является основной формой регуляции в организме.

Свойства нервных центров. Особенности рефлекторной деятельности в значительной степени обуславливаются свойствами нервных центров:

одностороннее проведение возбуждения: с афферентного нейрона на эффекторный;

проведение возбуждения осуществляется замедленно;

действие одного потока импульсов облегчает действие последующего; свойство облегчение, или суммация;

происходит трансформация ритма импульсов, изменяется и сила импульсов;

свойственна окклюзия; при одновременном поступлении двух афферентных потоков количество возбужденных нейронов оказывается меньше, чем арифметическая сумма возбуждений на каждый поток импульсов в отдельности;

проявляется последействие", возбуждение сохраняется некоторое время, после того как приток импульсов прекращается. Последействие обусловливается кольцевыми связями нейронов;

свойственно утомление, понижение активности при длительной деятельности в связи с уменьшением резервов медиатора в синапсах;

находятся в состоянии постоянного тонуса, некоторого возбуждения;

при определенных условиях, после длительного предшествующего поступления импульсов частого ритма, нервный центр определенное время остается в состоянии повышенной возбудимости - посттетанинеская потенция;

свойственно торможение, ослабление или прекращение деятельности.

Координация рефлекторной деятельности. Рефлекторная деятельность связана с координацией - взаимодействием нейронов, а следовательно, и нервных процессов в центральной нервной системе, обеспечивающим согласованную деятельность нервных центров. Координация осуществляется на основе определенных принципов, явлений и феноменов.

Принцип конвергенции. К нервному центру сходятся импульсы с многих афферентных путей, их в 4-5 раз больше, чем эфферентных.

Явление иррадиации. Возбуждение возникающее в центре иррадиирует - распространяется на соседние области центральной нервной системы.

Принцип реципрокной иннервации. Такие взаимоотношения нервных центров, когда возбуждение одного тормозит деятельность другого.

Явление индукции - наведения с одного нервного центра на другой противоположного нервного процесса. Если торможение наводит возбуждение, то индукция положительная, если возбуждение наводит торможение, то индукция отрицательная.

Феномен «отдачи» - состоит в быстрой смене возбуждения одного центра возбуждением другого, обеспечивающего противоположные по значению рефлексы.

Феномен цепных и ритмических возбуждений нервных центров. Возбуждение одного нервного центра обусловливает возбуждение другого и т. д. Так, прием корма связан с захватом корма, жеванием, глотанием.

Чередование в определенной последовательности одних и тех же простых рефлекторных актов называется ритмическим возбуждением нервных центров.

Принцип обратной связи. В организме в результате деятельности органов рождаются определенные импульсы, которые поступают в центр, информируют о параметрах совершенного действия.

Принцип общего конечного пути. Одна и та же ответная реакция может быть вызвана с различных рецепторных полей через один центр. Эффекторный нейрон центра образует общий конечный путь.

Принцип доминанты. В каждый отрезок времени в центральной нервной системе доминирует, господствует тот или иной центр. Он в определенной степени подчиняет себе деятельность других центров.

Пластичность нервных центров; проявляется в приспособляемости и изменчивости своего функционального значения при изменении характера связей с рецепторами и эффектором.

Нервным центрам свойственна роль трофического регулятора, которая проявляется в приспособлении обменных процессов в тканях органов к меняющимся условиям в целях поддержания их структурной организации и деятельности.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПО ПРИНЦИПУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

В последние годы учение о рефлекторной деятельности организма углублено, расширено и дополнено новыми положениями, оформлением представлений об обратной связи периферических исполнительных органов с ЦНС. Это привело к созданию П. К. Анохиным новой концепции о работе центральной нервной системы, согласно которой она осуществляет свою деятельность по принципу функциональных систем.

Функциональная система - это широкое объединение различно локализованных структур и процессов в целях обеспечения той или иной конкретной приспособительной реакции.

Приспособление достигается взаимодействием клеток, тканей и органов, взаимосвязью процессов благодаря нервно-гуморальным механизмам.

Каждая функциональная система имеет свое название по конкретному приспособительному эффекту. По своей архитектуре функциональная система представляет собой замкнутую циклическую саморегулирующуюся систему, центрально-перифирическое образование. Каждая функциональная система включает в себя определенные звенья, которые имеют различную физиологическую значимость.

Архитектура функциональной системы:

1. Звено пусковой афферентации, представлено рецепторами и афферентными проводниками. Воспринимает изменение окружающей среды и передает информацию в ЦНС.

2. Центральное звено, или нервный центр, включает в себя многочисленные нейроны, расположенные в различных отделах ЦНС, формирует программу действия.

3. Эфферентное звено, представлено эфферентными нервными проводниками и железами внутренней секреции с гормонами.

Передает программу действия на периферические исполнительные органы.

4. Звено периферических исполнительных органов, представлено отдельными структурами различных органов, выполняющими программу действия.

5. Звено обратной афферентации, включает в себя специальные рецепторы, воспринимающие результаты ответной реакции исполнительного органа, а также специальные афферентные проводники, проводящие информацию с этих рецепторов, и совокупность нейронов в нервном центре - акцептор действия, обеспечивающий сопоставление программы действия с результатами ответной реакции исполнительного органа.

Некоторые функциональные системы не имеют звена пусковой афферентации и состоят из четырех звеньев. К таким относятся те, которые поддерживают постоянство физиологических констант. В этих функциональных системах деятельность поддерживается за счет звена обратной афференции.

Принцип работы функциональной системы. Функциональная система формируется в процессе развития организма для осуществления конкретного действия, например у кур - образование и выведение яиц. Звено пусковой афферентации воспринимает изменение среды и передает информацию в нервный центр, который осуществляет анализ и синтез этой информации, определяет цель к действию, решение и формирует программу действия, передает ее на эфферентное звено и в акцептор действия. Программа действия по эфферентному звену поступает к периферическим исполнительным органам. Они осуществляют ответную реакцию на действие программы. Ответная реакция характеризуется определенным результатом действия, параметрами. Параметры ответной реакции воспринимаются звеном обратной афферентации и передаются в акцептор действия. В акцепторе действия сопоставляются параметры действия с программой действия. Если они совпадают - тогда программа действия становится санкционирующей, а если не совпадают, то программа действия в центральном звене разрушается и формируется новая программа действия. При формировании новой программы действия используется дополнительная информация.

Каждая функциональная система осуществляет приспособительную реакцию при условии постоянного восприятия изменений условий внешней и внутренней среды.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РОЛИ ЧАСТНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Центральная нервная система - это головной и спинной мозг. Головной мозг включает в себя задний мозг, или продолговатый мозг и варолиев мост, средний мозг, ретикулярную формацию, мозжечок, промежуточный мозг, лимбическую систему, подкорковые ядра, кору больших полушарий.

СПИННОЙ МОЗГ

Спинной мозг расположен в позвоночном канале и представляет собой цилиндрический тяж с дорсальными и вентральными корешками. Он переходит в ствол головного мозга. Спинной мозг - структурно-физиологическое образование ЦНС из нейронов. Тела нейронов формируют серое вещество спинного мозга, а отростки нейронов - белое вещество. По физиологической роли различают три вида нейронов спинного мозга: промежуточные, моторные и вегетативные. Нейроны спинного мозга формируют исполнительные отделы нервных центров рефлекторных дуг рада рефлексов. Вентральные корешки называют двигательными, так как они содержат отростки двигательных нейронов, иннервирующие скелетные мышцы; дорсальные корешки - чувствительными: состоят из отростков рецепторных нейронов.

Рефлекторная деятельность спинного мозга. Спинной мозг получает информацию с рецепторов кожи, мышц, туловища и конечностей, внутренних органов. Информация с рецепторов поступает к центрам спинного мозга. В спинном мозге находятся исполнительные отделы нервных центров, с участием которых осуществляется целый ряд наиболее простых и сложных рефлексов: 1) сгибания и разгибания конечностей; 2) потоотделения; 3) мочеиспускания; 4) дефекации; 5) молоковыведения, 6) эрекции полового члена; 7) эякуляции; 8) сердечнососудистых, дыхательных, пищевых, обмена веществ. Все рефлексы спинного мозга в естественных условиях осуществляются с участием головного мозга, включая кору больших полушарий.

Проводниковая деятельность спинного мозга. Она осуществляется за счет наличия в спинном мозге проводящих путей, которые образованы промежуточными нейронами. Проводящие пути структурно-функционально соединяют нейроны спинного мозга с нейронами других отделов ЦНС. Проводящие пути делят на восходящие и нисходящие пути. По парным восходящим спинокортикальным путям информация с нейронов спинного мозга поступает к нейронам коры больших полушарий, по спиноталамическим - к нейронам промежуточного мозга, по спиномозжечковым - к нейронам мозжечка. По нисходящим кортикоспинальным путям программа действия передается от нейронов коры больших полушарий головного мозга" к нейронам спинного мозга, по руброспинальным - от нейронов красного ядра среднего мозга, по вестибулоспинальным - от вестибулярных ядер продолговатого мозга, по ретикулоспинальным - от нейронов ретикулярной формации, по тектоспинальным - от нейронов бугров четверохолмия к нейронам спинного мозга. В итоге обеспечиваются полноценные приспособительные соматические и вегетативные реакции организма.

ПРОДОЛГОВАТЫЙ МОЗГ И ВАРОЛИЕВ МОСТ

Продолговатый мозг и варолиев мост - структурно-физиологическое образование ЦНС - образованы нейронами. Они, объединяясь, образуют ядра ряда черепно-мозговых нервов - тройничных, отводящих, лицевых, слуховых, языкоглоточных, блуждающих, добавочных, подъязычных и соответственно нервные центры, эфферентные звенья рефлекторных дуг ряда рефлексов. В черепномозговых ганглиях располагаются рецепторные нейроны, образующие афферентные звенья рефлекторных дуг ряда рефлексов. Продолговатому мозгу присущи два вида деятельности: рефлекторная и проводниковая. Ему характерна большая сложность выполняемых функций, чем спинному. Все реакции, осуществляемые продолговатым мозгом, более сложные.

Рефлекторная деятельность. Скопления нейронов продолговатого мозга образуют нервные центры, осуществляющие следующие жизненно важные рефлексы: дыхания, сердечнососудистый, пищевой, сосания, жевания, глотания, мигания, кашля, чихания, слезоотделения, рвоты, углеводного обмена, потоотделения, тонуса мышц.

Проводниковая деятельность. Нейроны продолговатого мозга и варолиева моста связаны с нейронами спинного мозга и всех других отделов ЦНС посредством проводящих путей. От них идут ретикулоспинальный и вестибулоспинальный проводящие пути, кортикоспинальный и спинокортикальный пути здесь переключаются на новые нейроны. На нейронах продолговатого мозга и варолиева моста заканчиваются кортикобульбарные пути.

СРЕДНИЙ МОЗГ

Средний мозг - структурно-физиологическое образование ЦНС. Нейроны его объединяются и образуют: четверохолмие, красное ядро, черную субстанцию, ядра глазодвигательного и блокового нервов. Каждому образованию присуща определенная роль.

Четверохолмие. Состоит из передних и задних бугров. Передние бугры получают информацию со зрительных рецепторов и обеспечивают зрительные ориентировочные и сторожевые рефлексы, которые выражаются в повороте глаз и головы в сторону действия зрительных раздражителей, повышении тонуса мышц сгибателей конечностей, учащении сокращений сердца, повышении давления крови в сосудах, учащении дыхания. Задние бугры воспринимают информацию со слуховых рецепторов и обеспечивают слуховые ориентировочные и сторожевые рефлексы, выражающиеся в настораживании ушей и повороте головы в сторону звука, повышении тонуса мышц сгибателей конечностей, учащении сокращений сердца и дыхания.

Красное ядро. Получает информацию с мозжечка, подкорковых ядер, коры больших полушарий. Участвует в формировании программы действия, которую посылает к нейронам вестибулярного ядра продолговатого мозга, обеспечивающего мышечный тонус. Красное ядро, обеспечивая торможение деятельности мотонейронов, играет большую роль в распределении тонуса мышц, координации двигательных реакций.

Черная субстанция. Взаимосвязана с полосатым телом и бледным шаром. Обеспечивает пластический тонус мышц, участвует в регуляции сложных, точных, тонких двигательных реакций - жевания, глотания, а также вегетативных реакций - дыхания, тонуса сосудов, сокращений сердца.

СТАТИЧЕСКИЕ И СТАТОКИНЕТИЧЕСКИЕ РЕФЛЕКСЫ ПРОДОЛГОВАТОГО И СРЕДНЕГО МОЗГА

С участием продолговатого и среднего мозга осуществляются перераспределение тонуса мышц в зависимости от положения тела в пространстве, тонические и установочные, а также статокинетические рефлексы.

Статические тонические или познотонические рефлексы. Обеспечивают поддержание естественной позы животного. Они осуществляются через продолговатый мозг с участием спинного:

рефлекс с вестибулярного аппарата на мышцы разгибатели конечностей. Обеспечивает их высокий тонус, сохранение положения позы животного теменем и спиной вверх;

рефлекс с вестибулярного аппарата на мышцы сгибатели конечностей. Возникает при положении животного теменем и спиной вниз и проявляется в повышении тонуса мышц сгибателей конечностей;

рефлекс с рецепторов мышц шеи на мышцы сгибатели задних конечностей и мышцы разгибатели передних конечностей. Проявляется при запрокидывании головы в выпрямлении передних конечностей и сгибании задних;

рефлекс с рецепторов мышц шеи на мышцы разгибатели задних конечностей и сгибатели передних конечностей. Проявляется в сгибании передних и разгибании задних конечностей при наклоне головы и шеи;

рефлекс с рецепторов мышц шеи на мышцы разгибатели конечности одной стороны и мышцы сгибатели противоположной стороны. Проявляется при вращении в разгибании конечностей той стороны тела, в которую поворачивается голова, и в сгибании конечностей противоположной стороны.

Выпрямительные рефлексы. Обеспечивают возвращение головы и тела из неестественного положения в естественное. Осуществляются через средний мозг:

рефлекс с рецепторов вестибулярного аппарата на мышцы головы возникает при положении головы и туловища на боку. Проявляется в перераспределении тонуса мышц головы и возврате головы в естественное положение;

■ рефлекс с тактильных рецепторов кожи при положении животного лежа на боку на мышцы головы. Обеспечивает возврат головы вестественное положение;

Рефлекс с рецепторов мышц шеи, возникающий при изменении положения шеи, на мышцы туловища. Обеспечивает перевод туловища в положение, соответствующее положению шеи, за счет перераспределения тонуса мышц;

рефлекс с рецепторов кожи туловища, возникающий при положении животного на боку, на мышцы туловища. Обеспечивает за счет перераспределения тонуса мышц возврат туловища в естественное положение, соответствующее положению головы и шеи.

Статокинетические рефлексы. Проявляются при движении животного, изменении положения отдельных частей тела, когда происходит перераспределение тонуса мышц глаз, туловища и конечностей, что обеспечивает устойчивое положение глаз, головы и тела в пространстве:

рефлекс с рецепторов мышц одной конечности на мышцы других. Возникает при ходьбе животного, когда при сгибании одной конечности повышается тонус мышц разгибателей других трех конечностей;

рефлекс «нистагм головы» возникает при вращательных движениях. Проявляется в движении головы в противоположную сторону вращения туловища, а затем в скачкообразном перемещении головы в положение, соответствующее положению туловища;

рефлекс «нистагм глаз» возникает при вращательных движениях; Проявляется в движении глаз в противоположную сторону вращения головы и туловища, а затем в скачкообразном перемещении глаз в положение, соответствующее положению туловища;

лифтовый рефлекс возникает при линейном ускорении движения вверх и вниз; в первом случае повышается тонус мышц разгибателей, во втором - тонус мышц сгибателей.

МОЗЖЕЧОК

Мозжечок - структурно-физиологическое образование ЦНС. Нейроны его объединяются и образуют ядра мозжечка, поверхностный слой, или кору. Анатомически он состоит из двух полушарий и средней части, которая их соединяет. Ядра мозжечка связаны проводящими путями с корой больших полушарий, средним и продолговатым и спинным мозгом. В связи с этим в мозжечке различают три зоны: корковую, вестибулярную и спинальную. Нейроны мозжечка имеют прямые и обратные связи с ретикулярной формацией.

Мозжечок получает информацию с рецепторов мышц, глаз, вестибулярного аппарата, с коры больших полушарий. Через ретикулярную формацию, красное ядро, ядро Дейтерса он связан с мотонейронами спинного мозга. Участвует в обеспечении тонуса мышц, позы, координации движений, оптимальной возбудимости и лабильности вегетативных и соматических центров, равновесия тела при движении.

Удаление мозжечка вызывает атонию, астению, атаксию, астазию.

РЕТИКУЛЯРНАЯ ФОРМАЦИЯ

Ретикулярная, или сетчатая формация, представляет собой самостоятельное структурно-физиологическое образование ЦНС, которое расположено главным образом в продолговатом и среднем мозге. Нейроны ее имеют короткие и ветвистые отростки, которые переплетаясь, образуют подобие сети. Нейроны объединяются в ядра. Отростки нейронов ретикулярной формации идут к различным отделам ЦНС и образуют восходящую и нисходящую системы.

Восходящая система образована нейронами и отростками их, связанными с корой больших полушарий; нисходящая система - с мозжечком, красным ядром, мотонейронами спинного мозга, нейронами симпатического отдела вегетативной нервной системы. Ретикулярная формация через симпатическую нервную систему осуществляет облегчающие и тормозящие деятельность влияния на все нервные проводники, рецепторы и все внутренние органы, мышцы. Ретикулярная формация оказывает свое влияние на все нервные центры.

Ретикулярная формация активируется потоками импульсов, поступающими к ней со всех рецепторов организма по неспецифическим путям, с мозжечка, коры больших полушарий, таламуса, лимбической системы, красного и вестибулярного ядер. Получив информацию, она формирует свою программу и передает ее на восходящую и нисходящую системы.

По восходящим путям программа поступает к нейронам коры больших полушарий, вызывает и поддерживает некоторое постоянное возбуждение их, т. е. поддерживает тонус коры больших полушарий. Поддержание тонуса коры больших полушарий имеет большую физиологическую значимость, так как только в этом случае кора может осуществлять свою специфическую деятельность - воспринимать информацию и отвечать на нее. Ретикулярная формация обеспечивает состояние бодрствования и сна, участвует в расшифровке поступающей информации с рецепторов путем регуляции потока импульсов.

По нисходящим путям программа передается к нервным центрам, нервным проводникам, рецепторам, органам и обеспечивает повышение или понижение их возбудимости и тем самым оптимальную деятельность.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ МОЗГ

Промежуточный мозг представляет собой самостоятельное структурно-физиологическое образование ЦНС, нейроны которого имеют большую физиологическую значимость в нервных центрах. В нем выделяют три основных самостоятельных структуры: таламус, или зрительные бугры, гипоталамус, или подбугровая область, и эпиталамус, или надталамическая область, - свод и эпифиз.

Таламус, или зрительные бугры. Представляет собой скопление ядер, образованных нейронами. Все ядра таламуса по физиологической значимости делят на специфические, ассоциативные, моторные и неспецифические.

Специфические ядра таламуса имеют двухсторонние прямые связи с определенными участками коры больших полушарий. Они получают информацию со всех рецепторов организма, подвергают ее первичному анализу и переключают на пути к коре больших полушарий. Таким образом, благодаря циркуляции информации с рецепторов между специфическими ядрами таламуса и сенсорными нейронами коры больших полушарий происходит анализ, синтез и обеспечивается целостное восприятие поступающей информации.

Нейроны ядер таламуса связаны с нейронами гипоталамуса, участвующими в регуляции деятельности внутренних органов и мышц.

Ассоциативные ядра таламуса получают информацию от специфических ядер. Они связаны с нейронами коры больших полушарий и участвуют в интеграции деятельности различных образований мозга.

Моторные ядра таламуса получают информацию от мозжечка и базальных ганглиев. Посылают информацию в моторную зону коры больших полушарий и участвуют в регуляции Движений.

Неспецифические ядра таламуса не имеют прямых связей с конкретными участками коры больших полушарий. Они образуют широкие взаимные связи со специфическими ядрами таламуса и получают информацию с них. Получив информацию, они рождают собственные импульсы и передают их в ту область коры больших полушарий, в которую в данный момент поступает специфическая информация, активируя нейроны коры и повышая их общий тонус. Повышенный тонус нейронов коры - условие для полноценной деятельности их.

Гипоталамус. Образует вентральную часть промежуточного мозга. Состоит из нейронов, которые объединяются в ядра гипоталамуса. Различают преоптическую, переднюю, среднюю, наружную и заднюю группы ядер. Нейроны ядер преоптичес-кой группы гипоталамуса продуцируют либерины и статины, регулируют деятельность передней доли гипофиза.

В ядрах гипоталамуса расположены нервные центры. В передних ядрах - высший отдел парасимпатической иннервации, с которого обеспечиваются общие парасимпатические приспособительные реакции; в задних ядрах - высший отдел симпатической иннервации, обеспечивающий симпатические эффекты. В средних ядрах находятся нервные центры регуляции всех видов обмена веществ и энергии, голода и насыщения, терморегуляции, деятельности желез внутренней секреции, половой системы, лактации, почек.

В целом гипоталамус обеспечивает интеграцию деятельности вегетативной, эндокринной и соматической систем; участвует в регуляции поведенческих реакций.

Эпиталамус. Он является железой внутренней секреции. Его называют счетчиком времени. Это своего рода биологические часы.

ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Лимбическая система - самостоятельное структурно-физиологическое образование, которое кольцеобразно охватывает основание переднего мозга на границе со стволовой частью мозга. Лимбическая система включает в себя отдельные скопления нейронов: гиппокамп - основная структура системы, поясная извилина, мамилярные тела и др. Она связана с корой больших полушарий, подкорковыми ядрами, таламусом, гипоталамусом и ретикулярной формацией.

Нейроны лимбической системы принимают большую часть информации с различных рецепторных полей тела и внутренних органов. Совместно с корой больших полушарий, подкорковыми ядрами, таламусом, ретикулярной формацией участвует в анализе и синтезе ее, формировании программы действия, которую передают на исполнительные органы через гипоталамус, обеспечивая постоянство условий внутренней среды организма, вегетативные реакции. Лимбическая система участвует в механизмах памяти, контроле активности мозга, в формировании эмоциональной окраски поведения животных.

ПОДКОРКОВЫЕ ЯДРА

Подкорковые ядра, образованные нейронами, располагаются в белом веществе больших полушарий головного мозга. Они представляют собой самостоятельные структурно-физиологические образования. Наиболее изучены из них: хвостатое ядро, скорлупа и бледный шар, называемые стриопалаидум. Он имеет обширные связи с другими отделами центральной нервной системы.

Паллидум» или бледный шар. Важный отдел нервного центра, обеспечивающий согласованную деятельность всех мышц туловища. Он образован большими нейронами. Получая афферентную информацию с полосатого тела и рецепторов скелетных мышц, он совместно со спинным, продолговатым, средним мозгом, мозжечком, ретикулярной формацией, таламусом и корой больших полушарий формирует программу действия, обеспечивающую согласованную деятельность всех мышц туловища при сложных двигательных реакциях.

Стриатум, или полосатое тело. Включает в себя хвостатое ядро и скорлупу, образовано мелкими нейронами. Стриатум получает афферентную информацию с сенсорной зоны коры больших полушарий и черной субстанции среднего мозга. Аксоны нейронов полосатого тела направляются к бледному шару и черной субстанции. Аксоны нейронов бледного шара направляются к ядрам промежуточного и среднего мозга. От ядер таламуса эфферентный путь идет к двигательным нейронам коры. Благодаря циркуляции информации по этим связям формируется программа действия, обеспечивающая согласованную деятельность мышц туловища и внутренних органов, целенаправленные движения.

КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Кора больших полушарий головного мозга - это наиболее развитый отдел головного мозга, который покрывает полушария снаружи. Она представляет собой тонкий слой серого вещества. Полушария состоят из белого вещества. Толщина коры 1,5...Змм; 6 слоев - I...VI.

Нейроны коры отличаются по форме и имеют множество типов соединений. Они выполняют разные роли.

По функциональному значению все нейроны коры больших полушарий делят на три группы:

1) чувствительные - обеспечивают восприятие импульсов непосредственно с рецепторов и от ядер таламуса, а через него от различных рецепторных полей;

2) моторные - посылают импульсы от коры к нижележащим структурам ЦНС и рабочим органам, являющиеся представителями нервных центров безусловных рефлексов в коре больших полушарий;

3) контактные - осуществляют связь между нейронами коры больших полушарий.

Чувствительные нейроны. Расположены в III и IV слоях коры и образуют воспринимающие зоны: сенсорные и окружающие их ассоциативные.

Сенсорные нейроны. Образуют сенсорные зоны. Каждая зона называется соответственно рецепции, в которой она участвует. Размеры каждой сенсорной зоны зависят от физиологической значимости для организма животного рецепции. Чем выше значимость, тем она больше.

Выделяют следующие сенсорные проекционные зоны:

1) двигательная - расположена между лобной и теменной долями. Раздражение этой зоны вызывает сокращение мышц. Рядом с ней находится вторичная двигательная зона. Эти зоны имеют и сенсорные входы. Поэтому их называют первичная и вторичная мотосенсорные зоны;

2) соматосенсорная первичная и вторичная - расположена в лобной и теменной долях, вдоль центральной борозды; воспринимает импульсы с рецепторов кожи и двигательного аппарата через таламус;

3) слуховая - расположена в височной доле; воспринимает импульсы от слуховых рецепторов;

4) зрительная - лежит в затылочной области; воспринимает импульсы от рецепторов сетчатки глаз;

5) обонятельная и 6) вкусовая - лежат на внутренней поверхности коры; связаны, соответственно, с обонятельными рецепторами носовых раковин и вкусовыми рецепторами языка и ротовой полости. Имеют двусторонние связи с лимбической системой.

Ассоциативные зоны располагаются рядом с проекционными зонами. Их нейроны участвуют в анализе информации, В осуществлении связи между сенсорными и двигательными нейронами. Без ассоциативных нейронов невозможен четкий анализ и синтез программы.

Моторные нейроны. Располагаются в V слое коры больших полушарий, образуют в ней корковые отделы нервных центров безусловных рефлексов. Моторные нейроны объединяются группами и образуют моторные зоны. Каждая моторная зона обеспечивает связь коры с органами организма. Моторные зоны способны переводить органы из состояния покоя в деятельное.

Контактные нейроны. Осуществляют связь между разными нейронами в коре больших полушарий.

В коре имеется большое количество глиальных клеток, выполняющих опорную, обменную, секреторную роли, а также участвующих в хранении следов осуществленных реакций.

Любая ответная реакция связана с работой ряда различных зон, составляющих так называемую распределительную систему.... Нейроны коры больших полушарий находятся в состоянии тонуса, который не исчезает и во время сна. Показателем постоянного тонуса нейронов коры являются биотоки, которые могут быть зарегистрированы в виде электроэнцефалограммы.

Наряду с проекционными зонами, связанными с выполнением Сенсорной и моторной ролей, в пределах теменной, височной и Лобной долей расположены поля, составляющие ассоциативную кору, для нейронов которой свойственно Отвечать на раздражения различной модальности и таким образом Участвовать в интеграции сенсорной информации и в обеспечении связи между сенсорными и двигательными зонами коры. Они участвуют в оценке биологически значимой информации и в восприятии пространственных отношений окружающего мира, контролируют оценку мотивационного поведениями программирование сложных поведенческих актов.

Соматосенсорная и другие сенсорные зоны, мотосенсорные и сенсомоторные зоны коры организованы в элементарные функциональные единицы - колонки, в которых осуществляется переработка информации от рецепторов одной модальности. Каждая колонка состоит из нескольких микромодулей, объединяющих 5 гнездообразно расположенных пирамидных, звездчатых, веретеновидных нейронов. Согласованная деятельность их и обеспечивает формирование полноценных программ действия, приспособительных реакций.

В целом кора больших полушарий совместно с подкорковыми образованиями осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса. В отличие от других структурно-физиологических образований ЦНС осуществляет свою работу по принципу условного рефлекса, поэтому ее деятельность называется условно-рефлекторной, или высшей нервной деятельностью. Характерная особенность условных рефлексов заключается в том, что они образуются в течение индивидуальной жизни организма. Высшая нервная деятельность связана с явлениями психической жизни животных и человека, обеспечивает целесообразность поведения в меняющихся условиях: запоминание полезных признаков, способность приобретать жизненный опыт, обучение.

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ СОМАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Периферический соматический отдел нервной системы обеспечивает осуществление ЦНС двигательных реакций. Соматические нервы образованы аксонами мотонейронов и аксоноподобными дендритами рецепторных нейронов, которые идут из ЦНС, спинномозговых и черепно-мозговых ганглиев к периферическим исполнительным органам не прерываясь; скорость проведения возбуждения большая и составляет 30...120 м/с.

Соматический отдел нервной системы представлен черепно-мозговыми и спинномозговыми нервами.

Черепно-мозговые нервы. От головного мозга отходят 12 пар нервов. Они являются смешанными; содержат аксоны нейронов головного мозга и рецепторные нейроны, или только первые, образующие эфферентные нервы, или только вторые, образующие афферентные нервы за счет своих отростков. Они включаются в рефлекторные дуги соматических и вегетативных рефлексов.

По черепно-мозговым нервам происходит передача программ действия к мышцам головы, внутренним органам, поступление информации в ЦНС с рецепторов кожи головы, зрительных, слуховых, обонятельных и вкусовых рецепторов, интерорецепторов.

Спинномозговые нервы. Отходят симметричными парами по обе стороны спинного мозга. Через дорсальные корешки в спинной мозг входят аксоны рецепторных нейронов, через вентральные - выходят из спинного мозга аксоны двигательных нейронов; эти отростки, объединяясь, образуют спинномозговые нервы.

По спинномозговым нервам передается программа действия на мышцы туловища и конечностей, поступает информация в ЦНС с экстеро- и интерорецепторов.

ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Вегетативный отдел нервной системы представлен парасимпатической, симпатической и метасимпатической иннервацией, каждая из которых имеет ряд особенностей.

Вегетативная нервная система состоит из вегетативных нейронов, расположенных в среднем, продолговатом и спинном мозге, а также в ганглиях на периферии. Для нее характерен двухнейрон-ный принцип образования.

Центральную часть вегетативной нервной системы составляют первые нейроны, расположенные в среднем, продолговатом и спинном мозге.

Периферическое звено парасимпатической и симпатической иннервации представляет собой цепь из двух последовательно соединенных нейронов. Аксоны первых нейронов выходят из ЦНС и заканчиваются обязательно на вторых нейронах, объединенных в ганглии. Аксоны вторых нейронов идут к иннервируемому органу. Скорость проведения возбуждения по вегетативным нервным волокнам составляет 2,..14 м/с.

К периферической части относят и висцеральные афференты, т.е. чувствительные нервные волокна, проходящие в составе блуждающих, языкоглоточных и чревных нервов. Тела нейронов, к которым идут эти волокна, располагаются в соответствующих ганглиях названных нервов и спинномозговых узлах.

Вегетативный отдел нервной системы обеспечивает регуляцию структурной организации и деятельности внутренних органов, сосудов, потовых желез, а также трофику всех структур, включая скелетные мышцы, рецепторов и самой нервной системы.

Высшие нервные центры вегетативного отдела нервной системы находятся в гипоталамусе: в передних ядрах - центры парасимпатической иннервации, в задних ядрах - центры симпатической иннервации.

Парасимпатическая иннервация образована парасимпатическими нейронами среднего, продолговатого мозга и крестцового отдела спинного мозга, а также парасимпатическими нейронами ганглий, расположенных чаще в органах.

Аксоны нейронов среднего мозга направляются к исполнительным органам в составе глазодвигательного нерва, продолговатого мозга - в составе лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов; крестцового отдела спинного мозга - в составе тазовых нервов. Они называются преганглионарными парасимпатическими волокнами. Ганглии лежат около органа или прямо в иннервируемом органе. Передача возбуждения с аксонов первых нейронов на нейроны ганглий и с аксонов этих нейронов на структуры органа осуществляется через синапсы с помощью медиатора ацетилхолина. Преганглионарное волокно длинное, так как идет от ЦНС до органа; постганглио-нарное - короткое.

Симпатическая иннервация. Образована симпатическими нейронами, расположенными в боковых рогах грудного и поясничного отделов спитого мозга, а также симпатическими нейронами ганглий, расположенными по обе стороны около грудных и поясничных позвонков или вдали от позвонков. Аксоны симпатических нейронов спинного мозга направляются на периферию через вентральные корешки спинного мозга и оканчиваются на нейронах вертебральных или превертебральных узлов. Образуют пограничные симпатические стволы, идущие по вентральной поверхности позвонков. Аксоны нейронов этих узлов идут к периферическим исполнительным органам и оканчиваются на них. Образуют крупные периферические симпатические нервы: грудные, внутренностные, малые и большие чревные, иннервирующие соответственно органы грудной и брюшной полостей, сосуды. Симпатические нервные волокна включаются и в соматические нервы, направляются к сосудам мышц, рецепторам кожи и мышц. Передача возбуждения с преганглионарного волокна на постганглионарное осуществляется через синапсы с помощью медиатора ацетилхолина и холинорецепторов. Преганглионарные волокна короткие, постганглионарные длинные. Передача импульсов с постганглионарного волокна на орган осуществляется через синапсы с помощью медиатора норадреналина и адренорецепторов.

Метасимпатическая иннервация. Большинство полых висцеральных органов наряду с симпатической и парасимпатической иннервацией имеют собственный местный механизм регуляции в виде метасимпатической нервной системы. Метасимпатическая нервная система представлена интрамуральными ганглиями, залегающими в толще стенок полых органов, которые изолированы от окружающих тканей специальными барьерами.

Нейроны интрамуральных ганглий по физиологической роли Делятся на чувствительные нейроны, интернейроны, эффекторные нейроны. Нейроны объединяются в рефлекторные дуги. Тела нейронов имеют множество синапсов; отростки нервных клеток содержат большое количество пузырьков с медиаторами. Передача возбуждения в нейронах, составляющих ганглии метасимпатической системы, осуществляется посредством ацетилхолина и норадреналина. В синапсах постганглионарных волокон выделяются разнообразные вещества - ацетилхолин, норадреналин, АТФ, аденозин, серотонин, дофамин, адреналин, гистамин и др. Однако главная роль в передаче возбуждения в метасимпатической системе принадлежит АТФ и аденозину. Воспринимающие АТФ и аденозин рецепторы называются пуринергинескими.

Метасимпатическая нервная система иннервирует только внутренние органы.

ПРИНЦИП ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЕГЕТАТИВНОГО ОТДЕЛА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Вегетативный отдел нервной системы осуществляет свою деятельность по принципу безусловных и условных вегетативных рефлексов.

Афферентный путь рефлекторной дуги вегетативного рефлекса представлен висцеральными и соматическими нервными волокнами. Вегетативные нервные центры заложены в спинном и продолговатом мозге, высшие центры - в гипоталамусе. Эфферентный путь - периферическое звено вегетативной нервной системы.

Число вегетативных рефлексов очень велико и они разнообразны: висцеро-висцеральные, висцеро-кутанные, кутанно-висцеральные рефлексы, висцеро-соматические.

Висцеро-висцеральные - это рефлексы с рецепторов внутренних органов на эти же или другие внутренние органы; висцеро-кутанные - рефлексы с рецепторов внутренних органов на сосуды и другие структуры кожи; кутанно-висцеральные - рефлексы с рецепторов кожи на сосуды и другие структуры внутренних органов.

Через вегетативные нервные волокна осуществляются сосудистые, трофические и функциональные влияния на органы. Сосудистые влияния определяют просвет сосудов, давление крови, кровоток; трофические - проявляются в изменении проницаемости мембран клеток и активности ферментов, обмена веществ в тканях и органах; функциональные - пусковые, коррегирующие, стимулирующие и тормозящие деятельность органов.

Симпатическая иннервация универсальна, так как иннервирует ткани всех органов и кровеносные сосуды скелетных мышц. Парасимпатическая система иннервирует мышцы глаз, слюнные железы, мышцы языка, трахеи и бронхов, легкие, все органы пищеварения, сердце, почки, мочевой пузырь и мочеточники и другие внутренние органы, некоторые кровеносные сосуды. Метасимпатическая нервная система иннервирует только внутренние органы.

Симпатические нервные волокна стимулируют работу сердца, секреторную деятельность потовых желез, обмен веществ в мышцах, суживают кровеносные сосуды, совместно с парасимпатической иннервацией обеспечивают деятельность пищеварительного аппарата, расширяют зрачки, расслабляют стенку мочевого пузыря и др. Деятельность ее активируется при действии на организм неблагоприятных факторов.

Парасимпатические нервные волокна совместно с симпатическими обеспечивают оптимальную деятельность органов, которые они иннервируют, при стрессовых воздействиях оказывают чаще влияния, противоположные действию симпатической нервной системы.

Метасимпатическая нервная система программирует и координирует двигательную, секреторную и всасывательную активность органов, активность местных эндокринных элементов и локальный кровоток. Она определяет способности органов ритмически сокращаться с определенной частотой и амплитудой без воздействия извне под влиянием метаболических изменений в самом органе. Координация ее деятельности осуществляется надсегментарными центрами и в меньшей степени зависит от ЦНС, так как не имеет синаптических контактов с эфферентной частью соматической нервной системы.

Таким образом, вегетативная нервная система обеспечивает регуляцию деятельности внутренних органов, приспособление уровня обмена веществ и энергии к потребностям органов.

ЛЕКЦИЯ № 2

НЕРВНАЯ СИСТЕМА

План

Значение нервной системы.

Анатомическая и функциональная классификация нервной системы.

Микро- и макроструктуры нервной системы. Их свойства и возрастные особенности.

Нервные центры и их свойства.

Координация нервных процессов. Принципы координации.

Онтогенез и анатомо-физиологические особенности различных отделов ЦНС.

Значение нервной системы

Нервная система является ведущей физиологической системой организма. Основными функциями нервной системы являются:

быстрая и точная передача информации о состоянии внешней и внутренней среды организма,

анализ и интеграция всей информации,

организация адаптивного реагирования на внешние сигналы,

регуляция и координация деятельности органов и систем в соответствии с конкретными условиями деятельности и изменяющимися факторами внешней и внутренней среды организма,

с деятельностью высших отделов нервной системы связано осуществление психических процессов и организация целенаправленного поведения.

Функции нервной системы могут быть условно поделены на два типа: низшие и высшие. Низшая нервная деятельность представляет собой процессы регуляции всех внутренних органов и физиологических систем организма человека. Высшая нервная деятельность включает в себя те функциональные механизмы мозга, которые обеспечивают человеку адекватный контакт с окружающей средой. Высшие функции лежат в основе психической деятельности человека, но не могут быть сведены к ней.

Нервная система регулирует физиологические процессы на всех уровнях организации организма: в клетках, тканях, органах и их системах. Для одних органов нервная система обладает пусковым действием (например, для скелетной мускулатуры), для других – только изменяющим существующий уровень их функционирования (например, для сердца, сосудов).

Анатомическая и функциональная классификация нервной системы

Нервная система человека на основе структурно-функциональных особенностей подразделяется на два основных отдела: центральную и периферическую нервную систему. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, к периферической – все нервные волокна и нервные узлы - ганглии (скопления нервных клеток, расположенные вне ЦНС).

По функциональным свойствам нервную систему делят на вегетативную (автономную) нервную систему (осуществляет регуляцию деятельности внутренних органов и обмена веществ) и соматическую нервную систему (регулирует сокращения поперечнополосатой мускулатуры и обеспечивает чувствительность тела).

Выделение вышеназванных отделов в нервной системе условно. В действительности она представляет собой анатомически и функционально единое целое, элементарной основой которого являются нервные клетки – нейроны .

Микро- и макроструктуры нервной системы. Их свойства и возрастные особенности

Нервная система образована нервной тканью , состоящей из нейронов и нейроглии. Нейрон является структурной и функциональной единицей нервной системы. Нейроны – специализированные клетки, способные принимать, обрабатывать, кодировать, передавать и хранить информацию, организовывать реакции на раздражения, устанавливать контакты с другими нейронами, клетками. Уникальной особенностью нейронов является способность генерировать электрические разряды и передавать информацию с помощью специализированных окончаний – синапсов. Нейроглия – совокупность клеточных элементов нервной ткани. Окружая со всех сторон нейроны, клетки нейроглии выполняют для них опорную, питательную, защитную и электроизолирующую функции.

В процессе постнатального развития человека значительно изменяется соотношение между глиальными и нервными клетками. У новорожденного количество нейронов выше, чем количество глиальных клеток. К 20–30 годам их соотношение становится равным (1:1), а далее сдвигается в сторону глиальных клеток. Например, у 70-летнего человека нейроны головного мозга составляют только 30 % от общего количества клеток, входящих в состав нервной ткани.

Основными физиологическими свойствами нервной ткани являются возбудимость, проводимость и лабильность, которые в свою очередь связаны с одним из самых общих свойств всего живого – раздражимостью.

Любые изменения в окружающей среде или организме называют раздражителями, процесс действия раздражителя – раздражением, а ответные изменения в деятельности клеток и целого организма – биологическими реакциями. Выделяют три группы раздражителей: физические (электричество, ионизирующее излучение, укол, удар, температура, давление и т.д.), физико-химические (изменения осмотического давления в клетках, коллоидного состояния протоплазмы клеток, содержания в протоплазме ионов водорода и т.д.) и химические (лекарственные препараты, биологически активные вещества, образующиеся в организме, гормоны, ферменты, медиаторы, яды и др.).

Физиологические раздражители делят на адекватные (к восприятию которых клетки и ткани организма приспособились в процессе своего исторического развития) и неадекватные (к восприятию которых клетки и ткани специально не приспособлены). Например, адекватным раздражителем для рецепторов кожи является давление, для рецепторов глаза – свет, для температурных – изменения температуры. Наиболее общим, адекватным и естественным раздражителем для всех клеток нашего тела является нервный импульс.

Клетки нервной ткани в процессе эволюции приспособились к быстрой ответной реакции на действие раздражителя, поэтому нервную ткань называют возбудимой , а ее способность быстро реагировать на раздражение – возбудимостью . Количественной мерой возбудимости является порог раздражения – минимальная величина раздражителя, способная вызвать ответную реакцию ткани. Возбудимость проявляется в процессах возбуждения и торможения , которые представляют собой изменение процессов обмена веществ в клетках нервной ткани. Изменение обмена веществ сопровождается передвижением через клеточную мембрану отрицательно и положительно заряженных ионов: К + , Na + ,Са 2+ , Сl - , что вызывает изменение активности клетки. Возбуждение – процесс, способствующий осуществлению той или иной функции или деятельности организма (генерация нервного импульса, потенциала действия). Торможение – активный нервный процесс, результатом которого является прекращение или ослабление возбуждения. Эти процессы могут протекать в одном нейроне, сменяя друг друга. И возбуждение, и торможение – это активные состояния нейрона.

Возбуждение Торможение

Проводимость – способность живой ткани проводить возбуждение. Проводимость нервной ткани связана с распространением по ней процессов возбуждения. Возникнув в одной клетке, электрический (нервный) импульс легко переходит на соседние клетки и может передаваться в любой участок нервной системы.

Под лабильностью или функциональной подвижностью понимают способность возбудимой ткани отвечать максимальным числом потенциалов действия в ответ на определенную частоту раздражений. Иначе говоря, лабильность – свойство, характеризующее способность возбудимой ткани воспроизводить максимальное количество потенциалов действия в единицу времени. Нервная ткань обладает наибольшей лабильностью, у мышечной она значительно ниже, самая низкая лабильность у синапсов. Лабильность ткани в значительной степени зависит от функционального состояния этой ткани. Патологические процессы и утомление приводят к снижению лабильности нервной ткани, а систематические специальные тренировки – к ее повышению.

Строение нейронов. Нейроны представляют собой клетки, весьма разнообразные по форме. Вместе с тем общее строение нейронов не отличается от строения любой другой клетки нашего тела. В нейроне также можно выделить клеточную мембрану, ядро, ядрышко, клеточные органоиды. Особенностью в строении нейронов является: 1) большое количество клеточных отростков и 2) наличие в цитоплазме специфических образований: тигроидного вещества и нейрофибрилл .

В состав тигроидного вещества нейрона входит РНК, содержание которой увеличивается до полового созревания, а затем находится на относительно постоянном уровне (если условия существования организма остаются благоприятными). У новорожденных тигроидного вещества нет в нейронах лобной доли коры больших полушарий, но есть в структурах, обеспечивающих жизненно важные рефлексы – в спинном мозге и стволе мозга. В случае экстремальных (стрессорных) воздействий содержание РНК в тигроидном веществе уменьшается, что приводит к гибели нейрона.

Нейрофибриллы представляют собой длинные белковые молекулы, расположенные в теле и отростках нейрона и исчезающие при его длительной работе.

Размеры нейронов колеблются от 6 до 120 мкм. Количество нейронов мозга человека приближается к 10 11 . Функционально в нейроне выделяют следующие части: тело (сома), аксон , дендриты . Тело нейрона выполняет информационную (воспринимающую) и трофическую функцию по отношению к своим отросткам и их синапсам, обеспечивает рост дендритов и аксона. Дендриты(от греч. дендрон – дерево) – многочисленные (от1 до 1000) короткие ветвящиеся отростки, расположенные в различных частях нервной клетки. Дендриты являются основным воспринимающим полем нейрона (выполняют функцию «входа» нейрона). Тонкие разветвления дендритов покрыты микроскопическими выростами – шипиками. Шипики увеличивают площадь контакта нейрона с другими нервными клетками. Аксон, или нейрит (от греч. аксон – ось), представляет собой вырост цитоплазмы, приспособленный для проведения информации (собранной дендритами и переработанной в теле нейрона) от тела нервной клетки к другим нейронам (выполняют функцию «выхода» нейрона). Каждый нейрон имеет один аксон, расположенный всегда в так называемой базальной части нейрон . Окончание аксона сильно ветвится (один аксон может контактировать с 5000 нервных клеток). Длина аксона достигает 1 м и более. В большинстве случаев аксон одет в миелиновую оболочку. Сома и дендриты не имеют миелиновой оболочки, поэтому в массе мозга они имеют серый цвет – это серое вещество мозга . Аксоны, покрытые миелиновой оболочкой, образуют белое вещество мозга – это скопления проводящих путей. Конечные разветвления аксона вблизи клетки, к которой он подходит, имеют особые контактные образования – синапсы (от греч. synapsis – соединение, связь), предназначенные для передачи сигнала другой клетке. Количество синапсов очень велико, они покрывают тело нейрона, его дендриты и аксон. В целом 80 % мембраны нейрона покрыто синапсами. Тело нейрона покрыто синапсами на 38 %.

По морфологическим признакам нейроны делят на униполярные (1 аксон), псевдоуниполярные (2 отростка, аксон и дендрит, сливаются вблизи тела клетки в единый), биполярные (1 аксон и 1 дендрит) и мультиполярные (1 аксон и несколько дендритов). Насчитывается до 60 различных вариантов строения мультиполярных нейронов: веретенообразные, звездчатые, корзинчатые, пирамидные.

В функциональном отношении нейроны делят на: 1) чувствительные (афферентные), получающие и передающие информацию в вышележащие структуры ЦНС; 2) двигательные (эфферентные), получающие и передающие информацию в нижележащие структуры ЦНС, в нервные узлы и к рабочим органам; 3) вставочные (интернейроны), обеспечивающие взаимодействие между нейронами в ЦНС.

Строение синапсов. В синапсе различают пресинаптическую мембрану (относится к окончанию аксона передающей клетки), синаптическую щель (пространство между мембранами контактирующих клеток) и постсинаптическую мембрану (относится к исполнительной клетке – мышечной, железистой или следующему в цепи нейрону).

В соответствии с морфологическим принципом синапсы подразделяют на: аксодендритические (между аксоном одного нейрона и дендритом другого), аксосоматические (между аксоном одного нейрона и телом другого), аксо-аксональные (между двумя аксонами), дендродендритические (между дендритами двух или нескольких нейронов), дендросоматические (между дендритами одного нейрона и телом другого).

По способу передачи возбуждения синапсы делят на химические , электрические и смешанные . В химическом синапсе передача закодированной в нервных импульсах информации осуществляется с помощью медиаторов (от лат. mediator – посредник) – особых веществ, способных вызывать возбуждение постсинаптической мембраны. Запасы медиаторов содержатся в синаптических пузырьках, расположенных в синаптическом окончании (расширении). Здесь же находятся митохондрии, обеспечивающие энергией процесс синтеза и высвобождения медиатора. В синапсах при поступлении сигнала из синаптических пузырьков могут выделяться химические вещества двух типов: возбуждающие (ацетилхолин, норадреналин) и тормозящие (серотонин, гамма-аминомасляная кислота). При возбуждении нейрона медиаторы выходят в синаптическую щель, толщина которой составляет не более 20 нм. Выделившиеся медиаторы диффундируют к постсинаптической мембране, изменяют ее проницаемость к Na + и вызывают возбуждение или торможение второго нейрона. При многократном раздражении пресинаптического окончания запасы медиатора в синаптических пузырьках истощаются, при этом проведение возбуждения становится невозможным. В этом случае необходимо время для синтеза новой порции медиатора. Для химического синапса характерно наличие синаптической задержки (~ 0.5 мс) и одностороннее проведение возбуждения (от пресинаптического окончания к субсинаптической, постсинаптической мембране).

В электрическом синапсе синаптическая щель очень узкая (2 нм), в результате чего электрический сигнал легко передается с пре- на постсинаптическую мембрану. Такие синапсы в организме человека представлены нешироко (например, в сетчатке глаза)

Нервы и нервные волокна. Нервными волокнами называются покрытые оболочками отростки нервных клеток. Тела нейронов и большая часть их дендритов сосредоточены в спинном и головном мозге. Незначительная часть дендритов и аксоны выходят далеко за пределы ЦНС. Объединяясь друг с другом, они образуют нервы . Основная функция нервных волокон и нервов – проведение нервных импульсов. Различают чувствительные нервы (афферентные) , проводящие нервные импульсы к ЦНС (центростремительные), двигательные нервы (эфферентные), проводящие нервные импульсы от ЦНС к периферическим органам (центробежные), и смешанные нервы, состоящие из чувствительных и двигательных волокон.

Нервные волокна бывают миелиновые (мякотные), и безмиелиновые (безмякотные). Мякотные нервные волокна имеют оболочку, состоящую из жироподобного вещества – миелина, выполняющего трофическую, защитную и электроизолирующую функции. Миелиновая оболочка не покрывает осевой цилиндр (отросток нервной клетки) сплошным слоем, а прерывается – это перехваты Ранвье, расстояние между которыми различно: чем толще волокно, тем больше расстояние между перехватами. В таких волокнах возбуждение охватывает только перехваты (сальтаторное проведение возбуждения), поэтому скорость проведения возбуждения в мякотных волокнах высока (120 м/с). В безмякотных нервных волокнах возбуждение охватывает последовательно все участки нервного волокна, поэтому скорость распространения возбуждения в таких волокнах значительно ниже (1–30 м/с), и возбуждение распространяется с постепенным ослаблением. Скорость проведения возбуждения по таким волокнам определяется его диаметром: чем больше диаметр, тем выше скорость проведения. Кроме того, распространение возбуждения таким способом требует и более значительных энергозатрат

Рефлекс и рефлекторная дуга. В основе всей деятельности нервной системы лежит рефлекторный принцип. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии центральной нервной системы. Узловой момент развития рефлекторной теории – классический труд И.М. Сеченова (1863) «Рефлексы головного мозга», где был впервые провозглашен тезис, что все виды сознательной и бессознательной жизни человека представляют собой рефлекторные реакции.

В естественных условиях рефлекторная реакция происходит при пороговом и сверхпороговом раздражении входа рефлекторной дуги – рецептивного поля данного рефлекса. Рецептивным полем называют определенный участок воспринимающей чувствительной поверхности организма с расположенными здесь рецепторными клетками, раздражение которых инициирует (запускает) рефлекторную реакцию. Рецепторные поля разных рефлексов имеют определенную локализацию, рецепторные клетки – соответствующую специализацию для оптимального восприятия адекватных раздражителей.

Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга – последовательно соединенная цепочка нервных клеток, обеспечивающая осуществление реакции, или ответа, на раздражение. Рефлекторная дуга состоит из афферентного, центрального и эфферентного звеньев, связанных между собой синаптическими соединениями. Выделяют 5 элементов рефлекторной дуги: 1) рецептор, 2) чувствительное (центростремительное) нервное волокно, 3) центральная часть (нейроны ЦНС), 4) двигательное (центробежное) нервное волокно, 5) исполнительный орган (эффектор).

Афферентная часть дуги начинается рецепторными образованиями – специальным аппаратом, воспринимающим раздражения (сигналы) из окружающей среды или внутренней среды организма и трансформирующим энергию внешних раздражений в энергию нервного импульса. Афферентные нервные волокна передают импульсы телам чувствительных нейронов, расположенных в спинномозговых ганглиях (узлах) с рецепторов кожи, скелетных мышц и внутренних органов, а также телам чувствительных нейронов, расположенных в ганглиях черепно-мозговых нервов, с рецепторов в области головы.

Центральную часть рефлекторной дуги образуют вставочные и эфферентные нейроны.

Исполнительные органы – это скелетные, гладкие мышцы и клетки желез.

Эфферентный путь к скелетным мышечным волокнам образован аксонами двигательных (моторных) нейронов, расположенных в передних рогах спинного мозга. Для гладких мышц внутренних органов и железистых клеток эфферентное звено представлено аксонами вегетативных нейронов, расположенных в вегетативных центрах и ганглиях.

Если эффекторами являются внутренние органы, говорят о вегетативных рефлексах , если скелетные мышцы – о соматических рефлексах .

В простейшем случае рефлекторная дуга состоит из двух нейронов и одного синапса, т. е. является двухнейронной, или моносинаптической. Например, рефлекторная дуга сухожильного рефлекса в ответ на растяжение.

В большинстве случаев в состав рефлекторных дуг входят три нейрона или более, а связь между ними обеспечивают множество синапсов. Такие дуги называют многонейронными или полисинаптическими.

Представленная схема рефлекторной дуги нуждается в дополнении. Работами П.К. Анохина и Н.А. Бернштейна было показано, что осуществление ответной реакции при каких-либо раздражениях невозможно без так называемой обратной афферентации, или обратных связей, информирующих организм о выполнении ответной реакции, о достижении организмом полезного результата действия. Обратная афферентация обеспечивает организму осуществление ответных реакций в кратчайший срок и с наибольшей для него выгодой. В этом заключается биологический смысл обратной связи и непременное условие оптимальной регуляции функциональной деятельности животного организма. Обратная афферентация не требует для себя специальных морфологически обособленных нервных каналов связи. Информация о проделанном действии приходит в мозг по обычным чувствительным нервным волокнам. Таким образом, представления о трехчленной схеме рефлекторной дуги заменены понятием рефлекторного кольца, в котором возбуждение циркулирует от рецепторов к мозгу, затем к исполнительным органам и вновь возвращается в ЦНС.

Возрастные особенности структур нервной системы. На ранних стадиях эмбрионального развития нейрон состоит из тела и двух недифференцированных и неветвящихся отростков. Тело нейрона содержит крупное ядро, окруженное небольшим слоем цитоплазмы. С 3 недели внутриутробного развития начинается рост аксона по направлению к рабочему органу – мышце или железе. Функциональная деятельность нейрона начинается с момента, когда аксон достигает рабочего органа. Проведение возбуждения возможно с момента формирования всех структур синапса. Дендриты вырастают значительно позже аксона. Дендритный шипиковый аппарат формируется в постнатальном периоде и обеспечивается притоком внешней информации. Число нейронных шипиков напрямую связано с процессами обучения. Чем более интенсивно проводится обучение, тем большее число шипиков образуется на дендритах, тем в большей степени изменяется их форма. У взрослых по сравнению с новорожденными число ветвлений дендритов увеличивается в 13 раз, а общая длина дендритов нейронов коры больших полушарий – в 34 раза.

Различные типы нервных клеток созревают в онтогенезе гетерохронно. В эмбриональный период созревают крупные афферентные и эфферентные нейроны. Созревание мелких клеток (интернейронов) происходит после рождения под влиянием средовых факторов, что создает предпосылки для пластичной перестройки в ЦНС.

В процессе постнатального развития человека значительно увеличивается число и размеры синапсов . У взрослого число контактов одного нейрона может достигать 10 000. Число межнейронных связей находится в прямой зависимости от процессов обучения: чем интенсивнее идет обучение, тем большее число синапсов образуется. Количество медиатора , синтезируемого в синапсах у ребенка значительно ниже, чем у взрослых, в результате чего при многократной стимуляции истощение его запаса происходит быстрее. Кроме того для синтеза новых порций медиатора организму ребенка требуется большее время, чем взрослому организму.

На первых этапах онтогенеза миелиновая оболочка отсутствует и ее развитие интенсивно идет в постнатальном периоде. Увеличение толщины миелиновой оболочки ведет к повышению скорости проведения нервных импульсов по нервному волокну. Формирование оболочек в значительной степени зависит от условий жизни ребенка. В неблагоприятных условиях процесс миелинизации может замедляться на несколько лет, что затрудняет управляющую и регулирующую деятельность нервной системы. Миелинизация происходит в направлении от периферии к центу (гетеротопно): раньше других миелинизируются периферические нервы, затем – волокна спинного мозга, стволовая часть головного мозга, мозжечок и позже всех – волокна больших полушарий. Двигательные нервные волокна покрываются миелиновой оболочкой уже к моменту рождения, чувствительные (например, зрительные) волокна – в течение первых месяцев постнатального развития. К 3 месяцам миелинизируется большинство смешанных и чувствительных нервов. В головном мозге раньше миелинизируются чувствительные пути, а двигательные – через 5-6 месяцев после рождения. Миелинизация в основном заканчивается к 2-3 годам.

Возбудимость у новорожденных значительно ниже, чем у взрослых (чтобы вызвать рефлекторную реакцию у новорожденного, необходимо приложить силу в 20 раз большую, чем для взрослого). Возбудимость начинает постепенно повышаться с 3-месячного возраста. Проводимость нервов у детей также низкая (скорость проведения возбуждения у новорожденных не превышает 50 % от скорости проведения возбуждения у взрослых). С возрастом в связи с миелинизацией проводимость увеличивается и к 5-9 годам становится как у взрослых.

Нервные центры и их свойства

В осуществлении рефлекторной реакции, как правило, принимают участие многие нейроны спинного и головного мозга. Совокупность структур ЦНС (комплекс нейронов), находящихся на различных «этажах» ЦНС, от спинного мозга до коры больших полушарий, координированная деятельность которых обеспечивает регуляцию отдельных функций организма или определенный рефлекторный акт, называют нервным центром.

Нервные центры имеют ряд общих свойств , что во многом определяется структурой и функцией синаптических образований: односторонность и задержка проведения возбуждения, суммация возбуждений, усвоение и трансформация ритма возбуждений, следовые процессы и легкая утомляемость.

Односторонность проведения возбуждения в нервных центрах связана с тем, что в синапсах нервные импульсы проходят только в одном направлении – от синаптического окончания аксона одного нейрона через синаптическую щель на клеточное тело и дендриты других нейронов.

Задержка проведения нервных импульсов связана с тем, что электрический способ передачи нервных импульсов в синапсах сменяется химическим, или медиаторным, скорость которого в тысячу раз меньше. Время синаптической задержки импульсов складывается из времени прихода импульса в синаптическое окончание, времени диффузии медиатора в синаптическую щель и его движения к постсинаптической мембране, времени изменения ионной проницаемости мембраны и возникновения потенциала действия, т.е. нервного импульса. В среднем все время передачи нервного импульса (потенциала действия) от одного нейрона через синапс к другому нейрону составляет около 1,5 мс.

В действительности в осуществлении какой-либо реакции человека участвуют сотни и тысячи нейронов и суммарное время задержки проведения нервных импульсов, называемое центральным временем проведения, увеличивается до сотен и более миллисекунд. Например, время реакции водителя с момента включения красного света светофора до начала его ответных действий составляет не менее 200 мс. Таким образом, чем больше синапсов на пути движения нервных импульсов, тем больше проходит времени от начала раздражения до начала ответной реакции. Это время называют временем реакции или латентным временем рефлекса.

У детей время центральной задержки больше, оно увеличивается также при различных воздействиях на организм человека. При утомлении водителя оно может превышать 1000 мс, что приводит в опасных ситуациях к замедленным реакциям и дорожным авариям.