Нервная система человека является стимулятором работы мышечной системы, о которой мы говорили в . Как мы уже знаем, мышцы нужны для передвижения частей тела в пространстве, и мы даже изучили конкретно, какие мышцы для какой работы предназначены. Но что приводит мышцы в действие? Что и как заставляет их работать? Об этом и пойдет речь в данной статье, из которой вы почерпнете необходимый теоретический минимум для освоения темы, обозначенной в названии статьи.
Прежде всего, стоит сообщить, что нервная система предназначена для передачи информации и команд нашего тела. Основные функции нервной системы человека – это восприятие изменений внутри тела и окружающего его пространства, интерпретация этих изменений и ответ на них в виде определенной формы (в т. ч. – мышечного сокращения).
Нервная система – множество разных, взаимодействующих между собой нервных структур, обеспечивающая наряду с эндокринной системой координированное регулирование работы большей части систем организма, а также отклик на смену условий внешней и внутренней среды. Данная система объединяет в себе сенсибилизацию, двигательную активность и корректное функционирование таких систем, как эндокринная, иммунная и не только.
Строение нервной системы
Возбудимость, раздражимость и проводимость характеризуются как функции времени, то есть это – процесс, возникающий от раздражения до появления ответной реакции органа. Распространение нервного импульса в нервном волокне происходит за счет перехода локальных очагов возбуждения на соседние неактивные области нервного волокна. Нервная система человека обладает свойством трансформации и генерации энергий внешней и внутренней среды и преобразования их в нервный процесс.
Строение нервной системы человека: 1- плечевое сплетение; 2- кожно-мышечный нерв; 3- лучевой нерв; 4- срединный нерв; 5- подвздошно-подчревный нерв; 6- бедренно-половой нерв; 7- запирающий нерв; 8- локтевой нерв; 9- общий малоберцовый нерв; 10- глубокий малоберцовый нерв; 11- поверхностный нерв; 12- мозг; 13- мозжечок; 14- спинной мозг; 15- межреберные нервы; 16- подреберный нерв; 17- поясничное сплетение; 18- крестцовое сплетение; 19- бедренный нерв; 20- половой нерв; 21- седалищный нерв; 22- мышечные ветви бедренных нервов; 23- подкожный нерв; 24- большеберцовый нерв
Нервная система функционирует как единое целое с органами чувств и управляется головным мозгом. Самая крупная часть последнего называется большими полушариями (в затылочной области черепа находятся два более мелких полушария мозжечка). Головной мозг соединяется со спинным. Правое и левое большие полушария соединены между собой компактным пучком нервных волокон, называемых мозолистым телом.
Спинной мозг – основной нервный ствол тела – проходит через канал, образованный отверстиями позвонков, и тянется от головного мозга до крестцового отдела позвоночника. С каждой стороны спинного мозга симметрично отходят нервы к различным частям тела. Осязание в общих чертах обеспечивается определенными нервными волокнами, бесчисленные окончания которых находятся в коже.
Классификация нервной системы
Так называемые виды нервной системы человека можно представить следующим образом. Всю целостную систему условно формируют: центральная нервная система – ЦНС, в состав которой входит головной и спинной мозг, и периферическая нервная система – ПНС, в которую входят многочисленные нервы, отходящие от головного и спинного мозга. Кожа, суставы, связки, мышцы, внутренние органы и органы чувств отправляют по нейронам ПНС входные сигналы в ЦНС. В то же время, исходящие сигналы от центральной НС, периферическая НС посылает к мышцам. В качестве наглядного материала, ниже, логически структурированным образом представлена целостная нервная система человека (схема).
Центральная нервная система – основа нервной системы человека, которая состоит из нейронов и их отростков. Главная и характерная функция ЦНС – реализация различных по степени сложности отражательных реакций, имеющих название рефлексов. Низшие и средние отделы ЦНС – спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок – управляют деятельностью отдельных органов и систем организма, реализуют между ними связь и взаимодействие, обеспечивают целостность организма и его корректное функционирование. Высший отдел ЦНС – кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования – по большей части управляет связью и взаимодействием организма как целостной структуры с внешним миром.
Периферическая нервная система – является условно выделяемой частью нервной системы, которая находится за пределами головного и спинного мозга. Включает в себя нервы и сплетения вегетативной нервной системы, соединяя ЦНС с органами тела. В отличие от ЦНС, ПНС не защищена костями и может быть подвержена воздействию механических повреждений. В свою очередь, саму периферическую нервную систему делят на соматическую и вегетативную.
- Соматическая нервная система – часть нервной системы человека, которая представляет собой комплекс чувствительных и двигательных нервных волокон, отвечающих за возбуждение мышц, и в том числе кожи и суставов. Также она руководит координацией движений тела, и получением и передачей внешних стимулов. Эта система выполняет действия, которыми человек управляет осознанно.
- Вегетативную нервную систему делят на симпатическую и парасимпатическую. Симпатическая нервная система управляет ответной реакцией на опасности или стресс, и кроме прочего, может вызвать увеличение частоты сердечных сокращений, повышение кровяного давления и возбуждение органов чувств, за счет увеличения уровня адреналина в крови. Парасимпатическая нервная система, а свою очередь, управляет состоянием покоя, и регулирует сокращение зрачков, замедление сердечного ритма, расширение кровеносных сосудов и стимуляцию пищеварительной и мочеполовой системы.
Выше вы можете видеть логически структурированную схему, на которой приведены отделы нервной системы человека, в порядке, соответствующем вышеизложенному материалу.
Строение и функции нейронов
Все движения и упражнения контролируются нервной системой. Основной структурной и функциональной единицей нервной системы (как центральной, так и периферической) является нейрон. Нейроны
– это возбудимые клетки, которые способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия).
Строение нервной клетки: 1- тело клетки; 2- дендриты; 3- ядро клетки; 4- миелиновая оболочка; 5- аксон; 6- окончание аксона; 7- синаптическое утолщение
Функциональной единицей нейромышечной системы является двигательная единица, которая состоит из двигательного нейрона и иннервируемых им мышечных волокон. Собственно, работа нервной системы человека на примере процесса иннервации мышц происходит следующим образом.
Клеточная мембрана нерва и мышечного волокна является поляризованной, то есть на ней существует разность потенциалов. Внутри клетки содержится высокая концентрация ионов калия (К), а снаружи – ионов натрия (Na). В покое разность потенциалов между внутренней и внешней стороной клеточной мембраны не приводит к возникновению электрического заряда. Эта определенная величина представляет собой потенциал покоя. Из-за изменений во внешнем окружении клетки потенциал на ее мембране постоянно колеблется, и если он возрастает, и клетка достигает своего электрического порога возбуждения, происходит резкое изменение электрического заряда мембраны, и она начинает проводить потенциал действия вдоль аксона к иннервируемой мышце. К слову, в крупных мышечных группах, один двигательный нерв может иннервировать до 2-3 тысяч мышечных волокон.
На схеме ниже вы можете видеть пример того, какой путь проходит нервный импульс от момента возникновения стимула до получения на него ответной реакции в каждой, отдельно взятой системе.
Нервы соединяются между собой посредством синапсов, а с мышцами – с помощью нервно-мышечных контактов. Синапс – это место контакта между двумя нервными клетками, а – процесс передачи электрического импульса от нерва к мышце.
Синаптическая связь: 1- нейронный импульс; 2- принимающий нейрон; 3- ветвь аксона; 4- синаптическая бляшка; 5- синаптическая щель; 6- молекулы нейотрансмиттера; 7- клеточные рецепторы; 8- дендрит принимающего нейрона; 9- синаптические пузырьки
Нервно-мышечный контакт: 1- нейрон; 2- нервное волокно; 3- нервно-мышечный контакт; 4- двигательный нейрон; 5- мышца; 6- миофибриллы
Таким образом, как мы уже говорили – процесс физической активности в целом и мышечного сокращения в частности является полностью подконтрольным нервной системе.
Заключение
Сегодня мы узнали о предназначении, строении и классификации нервной системы человека, а так же о том, как она связана с его двигательной активностью и как она влияет на работу всего организма в целом. Поскольку нервная система вовлечена в регуляцию деятельности всех органов и систем человеческого тела, в том числе, и возможно, в первую очередь – сердечно – сосудистой, то в следующей статье из цикла о системах организма человека, к ее рассмотрению мы и перейдем.
Нервные окончания расположены во всем человеческом теле. Они несут важнейшую функцию и являются составной частью всей системы. Строение нервной системы человека представляет сложную разветвленную структуру, которая проходит через весь организм.
Физиология нервной системы является сложной составной структурой.
Нейрон считается основной структурной и функциональной единицей нервной системы. Его отростки формируют волокна, которые возбуждаются при воздействии и передают импульс. Импульсы достигают центров, где подвергаются анализу. Проанализировав полученный сигнал, мозг передает необходимую реакцию на раздражитель соответствующим органам или частям тела. Нервная система человека кратко описывается следующими функциями:
- обеспечение рефлексов;
- регуляция внутренних органов;
- обеспечение взаимодействия организма с внешней средой, путем приспособления тела к изменяющимся внешним условиям и раздражителям;
- взаимодействие всех органов.
Значение нервной системы заключается в обеспечении жизнедеятельности всех частей организма, а также взаимодействии человека с окружающим миром. Строение и функции нервной системы изучаются неврологией.
Структура ЦНС
Анатомия центральной нервной системы (ЦНС) является скоплением нейронных клеток и нейронных отростков спинномозгового отдела и головного мозга. Нейрон – это единица нервной системы.
Функция ЦНС – это обеспечение рефлекторной деятельности и обработка импульсов, поступающих от ПНС.
Анатомия центральной нервной системы, основным узлом которой является головной мозг, представляет собой сложную структуру из разветвленных волокон.
В больших полушариях сосредоточены высшие нервные центры. Это – сознание человека, его личность, его интеллектуальные способности и речь. Основная функция мозжечка – это обеспечение координации движений. Ствол мозга неразрывно связан с полушариями и мозжечком. В этом отделе находятся основные узлы двигательных и чувствительных проводящих путей, благодаря чему обеспечиваются такие жизненно важные функции организма, как регуляция кровообращения и обеспечение дыхания. Спинной мозг является распределительной структурой ЦНС, он обеспечивает разветвление волокон, образующих ПНС.
Спинномозговой узел (ганглий) является местом сосредоточения чувствительных клеток. С помощью спинномозгового ганглия осуществляется деятельность вегетативного отдела периферической нервной системы. Ганглии или нервные узлы в нервной системе человека относят к ПНС, они выполняют функцию анализаторов. Ганглии не относятся к центральной нервной системе человека.
Особенности строения ПНС
Благодаря ПНС происходит регулирование деятельности всего организма человека. ПНС состоит из черепных и спинномозговых нейронов и волокон, образующих ганглии.
У периферической нервной системы человека строение и функции очень сложные, поэтому любое малейшее повреждение, например, повреждение сосудов на ногах, может вызвать серьезные нарушения ее работы. Благодаря ПНС осуществляется контроль за всеми частями организма и обеспечивается жизнедеятельность всех органов. Значение этой нервной системы для организма переоценить невозможно.
ПНС делится на два подразделения – это соматическая и вегетативная системы ПНС.
Соматическая нервная система выполняет двойную работу – сбор информации от органов чувств, и дальнейшая передача этих данных в ЦНС, а также обеспечение двигательной активности организма, путем передачи импульсов от ЦНС в мышцы. Таким образом, именно нервная система соматическая является инструментом взаимодействия человека с окружающим миром, так как она обрабатывает сигналы, получаемые от органов зрения, слуха и вкусовых рецепторов.
Вегетативная нервная система обеспечивает выполнение функций всех органов. Она контролирует сердцебиение, кровоснабжение, дыхательную деятельность. В ее составе – только двигательные нервы, регулирующие сокращение мышц.
Для обеспечения сердцебиения и кровоснабжения не требуются усилия самого человека – этим управляет именно вегетативная часть ПНС. Принципы строения и функции ПНС изучаются в неврологии.
Отделы ПНС
ПНС также состоит из афферентной нервной системы и эфферентного отдела.
Афферентный отдел представляет собой совокупность сенсорных волокон, которые обрабатывают информацию от рецепторов и передают ее в головной мозг. Работа этого отдела начинается тогда, когда рецептор раздражается из-за какого-либо воздействия.
Эфферентная система отличается тем, что обрабатывает импульсы, передающиеся от головного мозга к эффекторам, то есть мышцам и железам.
Одна из важных частей вегетативного отдела ПНС – это энтеральная нервная система. Энтеральная нервная система формируется из волокон, расположенных в ЖКТ и мочевыделительных путях. Энтеральная нервная система обеспечивает моторику тонкой и толстой кишки. Этот отдел также регулирует секрет, выделяемый в ЖКТ, и обеспечивает местное кровоснабжение.
Значение нервной системы заключается в обеспечении работы внутренних органов, интеллектуальной функции, моторике, чувствительности и рефлекторной деятельности. ЦНС ребенка развивается не только во внутриутробный период, но и на протяжение первого года жизни. Онтогенез нервной системы начинается с первой недели после зачатия.
Основа для развития головного мозга формируется уже на третьей неделе после зачатия. Основные функциональные узлы обозначаются к третьему месяцу беременности. К этому сроку уже сформированы полушария, ствол и спинной мозг. К шестому месяцу высшие отделы мозга уже развиты лучше, чем спинальный отдел.
К моменту появления малыша на свет, наиболее развитым оказывается головной мозг. Размеры мозга у новорожденного составляют примерно восьмую часть веса ребенка и колеблются в пределах 400 г.
Деятельность ЦНС и ПНС сильно понижена в первые несколько дней после рождения. Это может заключаться в обилии новых раздражающих факторов для малыша. Так проявляется пластичность нервной системы, то есть способностью этой структуры перестраиваться. Как правило, повышение возбудимости происходит постепенно, начиная с первых семи дней жизни. Пластичность нервной системы с возрастом ухудшается.
Типы ЦНС
В центрах, расположенных в коре мозга, одновременно взаимодействуют два процесса – торможение и возбуждение. Скорость смены этих состояний определяет типы нервной системы. В то время как возбужден один участок центра ЦНС, другой замедляется. Этим обусловлены особенности интеллектуальной деятельности, такие как внимание, память, сосредоточенность.
Типы нервной системы описывают отличия между скоростью процессов торможения и возбуждения ЦНС у разных людей.
Люди могут отличаться по характеру и темпераменту, в зависимости от особенностей процессов в ЦНС. К ее особенностям относят скорость переключения нейронов с процесса торможения на процесс возбуждения, и наоборот.
Типы нервной системы делятся на четыре вида.
- Слабый тип, или меланхолик, считают наиболее предрасположенным к возникновению неврологических и психоэмоциональных расстройств. Он отличается медленными процессами возбуждения и торможения. Сильный и неуравновешенный тип – это холерик. Этот тип отличается преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения.
- Сильный и подвижный – это тип сангвиника. Все процессы, проистекающие в коре головного мозга сильны и активны. Сильный, но инертный, или флегматический тип, отличается низкой скоростью переключения нервных процессов.
Типы нервной системой взаимосвязаны с темпераментами, но эти понятия следует различать, ведь темперамент характеризует набор психоэмоциональных качеств, а тип ЦНС описывает физиологические особенности процессов, происходящих в ЦНС.
Защита ЦНС
Анатомия нервной системы очень сложная. ЦНС и ПНС страдают из-за воздействия стресса, перенапряжения и недостатка питания. Для нормального функционирования ЦНС необходимы витамины, аминокислоты и минералы. Аминокислоты принимают участие в работе мозга и являются строительным материалом для нейронов. Разобравшись, зачем и для чего нужны витамины и аминокислоты, становится ясно, как важно обеспечить организм необходимым количеством этих веществ. Особенно для человека важны глютаминовая кислота, глицин и тирозин. Схема приема витаминно-минеральных комплексов для профилактики заболеваний ЦНС и ПНС подбирается индивидуально лечащим врачом.
Повреждения пучков нервных волокон, врожденные патологии и аномалии развития мозга, а также действие инфекций и вирусов – все это приводит к нарушению работы ЦНС и ПНС и развитию различных патологических состояний. Такие патологии могут вызвать ряд очень опасных заболеваний — обездвиживание, парез, атрофия мышц, энцефалит и многое другое.
Злокачественные новообразования в головном или спинном мозге приводят к ряду неврологических нарушений. При подозрениях на онкологическое заболевания ЦНС назначается анализ — гистология пораженных отделов, то есть обследование состава ткани. Нейрон как часть клетки также может мутировать. Такие мутации позволяет выявить гистология. Гистологический анализ проводится по показаниям врача и заключается в сборе пораженной ткани и ее дальнейшем изучении. При доброкачественных образования также проводится гистология.
В теле человека находится множество нервных окончаний, повреждение которых может вызвать ряд проблем. Повреждение зачастую приводит к нарушению подвижности части тела. Например, повреждение руки может привести к боли на пальцах рук и нарушению их движения. Остеохондроз позвоночника спровоцировать возникновение болей на стопе из-за того, что раздраженный или передавленный нерв посылает болевые импульсы рецепторам. Если болит ступня, люди часто ищут причину в долгой ходьбе или травме, но болевой синдром может быть спровоцирован повреждением в позвоночнике.
При подозрении на повреждение ПНС, а также при любых сопутствующих проблемах необходимо пройти осмотр у специалиста.
В нервной системе есть 2 главные части: головной и спинной мозг составляют центральную нервную систему (ЦНС), а нервы — периферическую (ПНС). Чувствительные (сенсорные) нейроны ПНС передают в головной мозг импульсы от органов чувств. Двигательные нейроны, передающие команды мозга, бывают 2 видов. Нейроны соматической нервной системы (СНС) вызывают сокращения скелетных мышц, т.е. произвольные движения, контролируемые сознанием. Нейроны вегетативной (автономной) нервной системы (ВНС) регулируют дыхание, пищеварение и другие автоматические процессы, совершающиеся без участия сознания. ВНС делится на симпатическую и парасимпатическую системы, которые оказывают противоположное воздействие (например, вызывают расширение и сужение зрачка), чем обеспечивают стабильное состояние организма.
Все нейроны устроены в основном одинаково. В теле клетки находится ядро. Короткие отростки – дендриты – воспринимают нервные импульсы, поступающие через синапсы от других нейронов. Длинный отросток – аксон – передает импульсы, исходящие от тела нейрона. Тело изображенного здесь двигательного нейрона находится в центральной нервной системе (ЦНС). Он посылает к определенной структуре организма импульсы, заставляющие ее выполнить конкретную работу. Импульс может, например, заставить мышцу сократиться или железу выделить секрет.
Кто управляет твоим телом? Конечно, ты сам! Однако не все ты контролируешь самостоятельно. Сердцу нельзя приказать биться быстрее. Невозможно заставить желудок прекратить переваривать пищу. Ты обычно не замечаешь, как дышишь или моргаешь. Кто же контролирует работу твоего тела? Мозг! Вернее, даже два мозга. Спинной мозг находится в канале твоего позвоночника, а головной мозг надежно укрыт…
Мозг похож на мощный компьютер. Он принимает самые разнообразные сигналы — звуки, запахи, изображения, распознает и обрабатывает их. Компьютер умеет считать, ты тоже можешь складывать числа. Компьютер хранит в памяти разные сведения, и ты помнишь номер своего телефона и домашний адрес. Головной мозг состоит из двух полушарий, соединенных “мостиком” (мозолистым телом). Через головной мозг проходит…
В головном мозге различают 3 главные части. Ствол мозга автоматически регулирует такие важные функции, как дыхание и сердцебиение. Мозжечок осуществляет координацию движений. 9/10 головного мозга составляет третья часть – большой мозг, который делится на правое и левое полушария. Разные зоны (поля) на поверхности полушарий выполняют разные функции. Чувствительные поля анализируют нервные импульсы, поступающие от органов…
Длина спинного мозга от головного мозга до поясничного отдела спины составляет около 45 см. По спинно-мозговым нервам передается информация от головного мозга к разным частям тела и обратно. Важная роль принадлежит спинному мозгу и в рефлексах – автоматических реакциях организма на внешние и внутренние раздражители. Если, например, человек дотронется до чего-нибудь острого, импульсы от сенсорных…
Мозг состоит из миллиардов нервных клеток — нейронов. Как с их помощью ты думаешь, видишь и слышишь? Ученые знают, как в памяти компьютера хранятся различные сведения. Достаточно вставить в него дискету с записанной игрой, и она сразу возникнет на экране. Однако в мозгу никаких дискет нет! Каждая нервная клетка похожа на паучка, сидящего в центре…
Когда много длинных отростков нервных клеток тянутся вместе, получается что-то вроде кабеля. Такие «кабели» называются нервами. Они подсоединены к каждой мышце тела, даже самой маленькой. Когда мышца получает от нерва сигнал, она сокращается. Остановка работы нервных клеток может привести к параличу — потере подвижности части тела! Нервы не только тянутся к мышцам. Они, словно тоненькие…
Умственные способности не зависят от величины головного мозга. Важно соотношение массы мозга и общего веса тела. Например, головной мозг кашалота весит 9 кг, что составляет лишь 0,02% от его общего веса; мозг слона (5 кг) – 0,1%. Головной мозг человека по объему занимает 2 % от его тела. Головной мозг гениев: В 1974 г. один…
Ты, наверное, замечал, что после сытного обеда клонит в сон. Почему так происходит? Зачем вообще люди спят? Чтобы переваривающий пищу желудок работал на совесть, его клетки надо хорошо снабжать кислородом и питательными веществами. Поэтому после плотного обеда кровь приливает к желудку. В это время через головной мозг крови проходит меньше. В результате клетки мозга работают…
Сон совершенно необходим для восстановления работоспособности организма и прежде всего центральной нервной системы. Выявлены два вида сна: медленный (или ортодоксальный), без сновидений, и быстрый (парадоксальный), со сновидениями. Медленный сон характеризуется уменьшением частоты дыхания и ритма сердечных сокращений, замедлением движений глаз. Каждую ночь мы сначала засыпаем медленным сном на полтора часа. Затем на 15 минут впадаем…
Общение играет важную роль у всех животных. Человек отличается от всех живых существ уникальным способом общения – речью. В процессе общения люди обмениваются мыслями и знаниями; демонстрируют дружеские чувства, равнодушие или враждебность; выражают удовольствие, гнев или тревогу. Существуют разные способы общения. Главным является речь. Она свойственна только человеку. «Язык тела» тоже способен передавать сообщения, часто…
Нервная система является высшей интегрирующей и координирующей системой организма человека, обеспечивающей согласованную деятельность внутренних органов и связь организма с внешней средой.
Анатомически нервная система подразделяется на центральную, (головной и спинной мозг); и периферическую, включающую 12 пар черепно-мозговых нервов, 31 пару спинномозговых нервов и нервные узлы, расположенные вне головного и спинного мозга.
По функции нервная система подразделяется на:
соматическую нервную систему – осуществляет преимущественно связь организма с внешней средой: восприятие раздражений, регуляцию движений поперечно-полосатой мускулатуры и др.
вегетативную (автономную) нервную систему – регулирует обмен веществ и работу внутренних органов: биение сердца, тонус сосудов, перистальтические сокращения кишечника, секрецию различных желез и др. В составе вегетативной нервной системы выделяют парасимпатическую и симпатическую нервную систему.
Они обе функционируют в тесном взаимодействии, однако вегетативная нервная система обладает некоторой самостоятельностью, управляя непроизвольными функциями.
Нервная система состоит из нервных клеток – нейронов. В головном мозге насчитывается 25 млрд. нейронов, на периферии – 25 млн. клеток. Тела нейронов расположены в основном в ЦНС. Серое веществ представляет собой скопление нейронов. В спинном мозге оно находится в центре, окружая спинномозговой канал. В головном мозге, наоборот, серое вещество расположено на поверхности, образуя кору и отдельные скопления – ядра, сосредоточенные в белом веществе.
Белое вещество находится под серым и составлено нервными волокнами (отростками нейронов), покрытыми оболочками. Нервные узлы также состоят из тел нейронов. Нервные волокна, выходящие за пределы ЦНС и нервных узлов, соединяясь, слагают нервные пучки, а несколько таких пучков образуют отдельные нервы.
Центростремительные, или чувствительные – нервы, проводящие возбуждение с периферии в центральную нервную систему. Например, зрительный, обонятельный, слуховой.
Центробежные, или двигательные – нервы, по которым возбуждение передается из центральной нервной системы к органам. Например, глазодвигательный.
Смешанными (блуждающие, спинномозговые), если возбуждение по одним волокнам идет в одну, а по другим – в другую сторону.
Функции нервной системы: регулирует деятельность всех органов и систем органов, осуществляет связь с внешней средой с помощью органов чувств; является материальной основой для высшей нервной деятельности, мышления, поведения и речи.
Строение и функции спинного мозга.
Расположен спинной мозг в позвоночном канале от 1-го шейного позвонка до 1 – 2 –го поясничных, его длина около 45 см, толщина около 1 см. Передняя и задняя продольные борозды делят его на две симметричные половинки. В центре проходит спинномозговой канал, в котором находится спинномозговая жидкость. В средней части спинного мозга, около спинномозгового канала, расположено серое вещество, на поперечном срезе напоминающее контур бабочки. Серое вещество образовано телами нейронов, в нем различают передние и задние рога. В задних рогах спинного мозга расположены тела вставочных нейронов, в передних – тела двигательных нейронов. В грудном отделе различают еще и боковые рога, в которых расположены нейроны симпатической части автономной нервной системы. Вокруг серого вещества расположено белое вещество, образованное нервными волокнами. Спинной мозг покрыт тремя оболочками:
твердая оболочка – наружная, соединительно-тканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала;
паутинная оболочка – расположена под твердой. Это тонкая оболочка с небольшим количеством нервов и сосудов;
сосудистая оболочка – сращена с мозгом, заходит в борозды и содержит много кровеносных сосудов.
Между сосудистой и паутинной оболочками образуются полости, заполненные жидкостью.
От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Каждый нерв начинается двумя корешками: передним (двигательным), в котором находятся отростки двигательных нейронов и вегетативные волокна, и задним (чувствительным), по которому возбуждение передается к спинному мозгу. В задних корешках находятся спинномозговые узлы – скопления тел чувствительных нейронов.
Перерезка задних корешков приводит к утрате чувствительности в тех областях, которые иннервируются соответствующими корешками, а перерезка передних корешков – к параличу иннервируемых мышц.
Функции спинного мозга – рефлекторная и проводниковая. Как рефлекторный центр спинной мозг принимает участие в двигательных (проводит нервные импульсы к скелетной мускулатуре) и вегетативных рефлексах. Важнейшие вегетативные рефлексы спинного мозга – сосудодвигательные, пищевые, дыхательные, дефекации, мочеиспускания, половые. Рефлекторная функция спинного мозга находится под контролем головного мозга.
Рефлекторные функции спинного мозга можно рассмотреть на спинальном препарате лягушки (без головного мозга), у которой сохраняются простейшие двигательные рефлексы. Она отдергивает лапку в ответ на механические и химические раздражители. У человека в осуществлении координации двигательных рефлексов решающее значение приобретает головной мозг.
Проводниковая функция осуществляется за счет восходящих и нисходящих путей белого вещества. По восходящим путям возбуждение от мышц и внутренних органов передается в головной мозг, по нисходящим – от головного мозга к органам.
Строение и функции головного мозга.
В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг; задний мозг, включающий в себя мост и мозжечок; средний мозг; промежуточный мозг и передний мозг, представленный большими полушариями. До 80% массы мозга приходится на большие полушария. Центральный канал спинного мозга продолжается в головной мозг, где образует четыре полости (желудочки). Два желудочка находятся в полушариях, третий – в промежуточном мозге, четвертый – на уровне продолговатого мозга и моста. В них содержится черепно-мозговая жидкость. Головной мозг, также как и спинной окружен тремя оболочками – соединительно-тканной, паутинной и сосудистой.
Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга, выполняет рефлекторные и проводниковые функции. Рефлекторные функции связаны с регуляцией работы органов дыхания, пищеварения, кровообращения. Здесь находятся центры защитных рефлексов – кашля, чихания, рвоты.
Мост связывает кору полушарий со спинным мозгом и мозжечком, выполняя в основном проводниковую функцию.
Мозжечок образован двумя полушариями, снаружи покрыт корой из серого вещества, под которой находится белое вещество. В белом веществе есть ядра. Средняя часть мозжечка – червь – соединяет его полушария. Мозжечок отвечает за координацию, равновесие и оказывает влияние на мышечный тонус. При поражении мозжечка наблюдается снижение мышечного тонуса и расстройство в координации движений, но через некоторое время другие отделы нервной системы начинают выполнять функции мозжечка, и утраченные функции частично восстанавливаются. Вместе с мостом мозжечок входит в состав заднего мозга.
Средний мозг соединяет все отделы головного мозга. Здесь находятся центры тонуса скелетных мышц, первичные центры зрительных и слуховых ориентировочных рефлексов, которые проявляются в движениях глаз и головы в сторону раздражителей.
В промежуточном мозге различают три части: зрительные бугры (таламус), надбугорную область (эпиталамус), в состав которой входит эпифиз, и подбугорную область (гипоталамус). В таламусе расположены подкорковые центры всех видов чувствительности, сюда приходит возбуждение от органов чувств, и отсюда оно передается различным участкам коры больших полушарий. В гипоталамусе содержатся высшие центры регуляции автономной нервной системы. Он контролирует постоянство внутренней среды организма. Здесь же находятся центры аппетита, жажды, сна, терморегуляции, т.е. осуществляется регуляция всех видов обмена веществ. Нейроны гипоталамуса вырабатывают нейрогормоны, осуществляющие регуляцию работы эндокринной системы. В промежуточном мозге находятся и эмоциональные центры: центры удовольствия, страха, агрессии. Вместе с задним и продолговатым мозгом промежуточный мозг входит в состав ствола мозга.
Передний мозг представлен большими полушариями, соединенными мозолистым телом. Поверхность переднего мозга образована корой, площадь которой около 2200 см 2 . Многочисленные складки, извилины и борозды значительно увеличивают поверхность коры. Поверхность извилин более чем в два раза меньше поверхности борозд. Кора человека насчитывает от 14 до 17 млрд. нервных клеток, расположенных в 6 слоев, толщина коры 2 – 4 мм. Скопления нейронов в глубине полушарий образуют подкорковые ядра. Кора полушарий состоит из 4 долей: лобной, теменной, височной и затылочной, разделенных бороздами. В коре каждого полушария центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая борозда отделяет височную долю, теменно-затылочная борозда отделяет затылочную долю от теменной.
В коре различают чувствительные, двигательные и ассоциативные зоны. Чувствительные зоны отвечают за анализ информации, поступающей от органов чувств: затылочные – за зрение, височные – за слух, обоняние и вкус; теменные – за кожную и суставно-мышечную чувствительность. Причем, в каждое полушарие поступают импульсы от противоположной стороны тела. Двигательные зоны расположены в задних областях лобных долей, отсюда идут команды для сокращения скелетной мускулатуры, их поражение приводит к параличу мышц. Ассоциативные зоны расположены в лобных долях мозга и ответственны за выработку программ поведения и управления трудовой деятельностью человека, их масса у человека составляет более 50% от общей массы головного мозга.
Для человека характерна функциональная асимметрия полушарий: левое полушарие отвечает за абстрактно-логическое мышление, там же находятся речевые центры (центр Брока отвечает за произношение, центр Вернике – за понимание речи), правое полушарие – за образное мышление, музыкальное и художественное творчество.
Благодаря сильному развитию больших полушарий средняя масса мозга человека составляет в среднем 1400 г.
Нервная система - целостная морфологическая и функциональная совокупность различных взаимосвязанных нервных структур, которая совместно с гуморальной системой обеспечивает взаимосвязанную регуляцию деятельности всех систем организма и реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды. Нервная система состоит из нейронов, или нервных клеток и нейроглиальных клеток(нейроглии). Нейроны - это основные структурные и функциональные элементы как в центральной, так и периферической нервной системе. Нейроны - это возбудимые клетки, то есть они способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия). Нейроны имеют различную форму и размеры, формируют отростки двух типов: аксоны и дендриты . У нейрона обычно несколько коротких разветвленных дендритов, по которым импульсы следуют к телу нейрона, и один длинный аксон, по которому импульсы идут от тела нейрона к другим клеткам (нейронам, мышечным либо железистым клеткам). Передача возбуждения с одного нейрона на другие клетки происходит посредством специализированных контактов - синапсов. Нейроглиальные клетки более многочисленны, чем нейроны и составляют по крайней мере половину объема центральной нервной системы , но в отличие от нейронов они не могут генерировать потенциалов действия. Нейроглиальные клетки различны по строению и происхождению, они выполняют вспомогательные функции в нервной системе, обеспечивая опорную, трофическую, секреторную, разграничительную и защитную функции. По функциональному назначению различают 1) соматическую или анимальную нервную систему, 2) автономную или вегетативную нервную систему .
В свою очередь, в вегетативной нервной системе выделяют:
- Симпатический отдел вегетативной нервной системы,
- Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы,
- Метасимпатический отдел вегетативной нервной системы (энтеральная нервная система).
Центральная нервная система (ЦНС) - основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков; представлена у беспозвоночных системой тесно связанных между собой нервных узлов (ганглиев), у позвоночных животных и человека - спинным и головным мозгом.
Главная и специфическая функция ЦНС - осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название . У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС - спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок - регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС - кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования - в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.
ЦНС связана со всеми органами и тканями через периферическую нервную систему, которая у позвоночных включает черепномозговые нервы, отходящие от головного мозга, и спинномозговые нервы - от спинного мозга, межпозвонковые нервные узлы, а также периферический отдел вегетативной нервной системы - нервные узлы, с подходящими к ним (преганглионарными) и отходящими от них (постганглионарными) нервными волокнами. Чувствительные, или афферентные, нервные приводящие волокна несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и т. д.). Во всех отделах ЦНС имеются афферентные нейроны, воспринимающие приходящие с периферии раздражения, и эфферентные нейроны, посылающие нервные импульсы на периферию к различным исполнительным эффекторным органам. Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например, сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нервные клетки, или интернейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути. В состав ЦНС входят также клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную функцию, а также участвуют в метаболизме нервных клеток.
Вегетативная нервная система - часть нервной системы, имеющая двухнейронный принцип строения и иннервирующая внутренние органы, гладкую мускулатуру, сердце, железы внутренней секреции и кожу;
Посредством вегетативной нервной системы центральная нервная система регулирует функции внутренних органов, кровоснабжение и трофику всех органов. В вегетативной нервной системе выделяют симпатический и парасимпатический отделы.
Симпатическая нервная система - периферическая часть вегетативной нервной системы, обеспечивающая мобилизацию имеющихся у организма для выполнения срочной работы. Симпатическая нервная система стимулирует работу сердца, сужает кровеносные сосуды и усиливает работоспособность скелетных мышц. Симпатическая нервная система представлена:
- серым веществом боковых рогов спинного мозга;
- двумя симметричными симпатическими стволами с их ганглиями;
- межузловыми и соединительными ветвями; а также
- ветвями и ганглиями, участвующими в образовании нервных сплетений.
Парасимпатическая нервная система - периферическая часть вегетативной нервной системы, ответственная за поддержание постоянства внутренней среды организма. Парасимпатическая нервная система состоит из:
- краниального отдела, в котором преганглионарные волокна покидают средний и ромбовидный мозг в составе нескольких черепно-мозговых нервов; и
- сакрального отдела, в котором преганглионарные волокна выходят из спинного мозга в составе его вентральных корешков.
Парасимпатическая нервная система тормозит работу сердца, расширяет некоторые кровеносные сосуды.
Основные направления исследований нервной системы
Современная наука о нервной системе объединяет многие научные дисциплины: наряду с классическими нейроанатомией, неврологией и нейрофизиологией, важный вклад в изучение нервной системы вносят молекулярная биология и генетика, химия, кибернетика и ряд других наук. Такой междисциплинарный подход к изучению нервной системы нашел отражение в термине – нейронаука (neuroscience). В русскоязычной научной литературе в качестве синонима часто используется термин «нейробиология». Одной из основных целей нейронауки является понимание процессов, происходящих как на уровне отдельных нейронов, так и нейронных сетей, итогом которых являются различные психические процессы: мышление, эмоции, сознание. <В соответствие с этой задачей изучение нервной системы ведется на разных уровнях организация, начиная с молекулярного и заканчивая изучением сознания, творческих способностей и социального поведения.
