Есть ли нервная система. Нервная система человека. Как появляются эти болезни

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

Строение нервной системы

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

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

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

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

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

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

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

Функции нервной системы

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

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

Заболевания нервной системы

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

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

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

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

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

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

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

Причины возникновения заболеваний нервной системы:

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

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

❖ Нервная система человека представлена:
■ головным и спинным мозгом (вместе они образуют центральную нервную систему );
■ нервами, нервными узлами и нервными окончаниями (образуют периферическую часть нервной системы ).

Функции нервной системы человека:

■ объединяет все части организма в единое целое (интеграция );

■ регулирует и согласует работу разных органов и систем (согласование );

■ осуществляет связь организма с внешней средой, его приспособление к условиям среды и выживание в этих условиях (отражение и адаптация );

■ обеспечивает (во взаимодействии с эндокринной системой) постоянство внутренней среды организма на относительно стабильном уровне (коррекция );

■ определяет сознание, мышление и речь человека, его целенаправленную поведенческую, психическую и творческую деятельность (деятельность ).

❖ Подразделение нервной системы по функциональным признакам:

■ соматическая (иннервирует кожу и мышцы; воспринимает воздействия внешней среды и вызывает сокращения скелетных мышц); подчиняется воле человека;

■ автономная , или вегетативная (регулирует обменные процессы, рост и размножение, работу сердца и сосудов, внутренних органов и желез внутренней секреции).

Спинной мозг

Спинной мозг находится в спинномозговом канале позвоночника, начинается от продолговатого мозга (вверху) и заканчивается на уровне второго поясничного позвонка. Представляет собой белый цилиндрический тяж (шнур) диаметром около 1 см и длиной 42-45 см. Спереди и сзади спинной мозг имеет две глубокие борозды, делящие его на правую и левую половины.

В продольном направлении спинного мозга можно выделить 31 сегмент , каждый из которых имеет два передних и два задних корешка , образованных аксонами нейронов; при этом все сегменты составляют единое целое.

Внутри спинного мозга находится серое вещество , имеющее (в сечении) характерную форму летящей бабочки, «крылья» которой образуют передние, задние и (в грудном отделе) боковые рога .

Серое вещество состоит из тел вставочных и двигательных нейронов. По оси серого вещества вдоль спинного мозга проходит узкий спинномозговой капал , заполненный спинномозговой жидкостью (см. ниже).

На периферии спинного мозга (вокруг серого вещества) находится белое вещество .

Белое вещество расположено в виде 6 столбов вокруг серого вещества (по два передних, боковых и задних).

Оно образовано аксонами, собранными в восходящие (находятся в задних и боковых столбах; передают возбуждение в головной мозг) и нисходящие (находятся в передних и боковых столбах; передают возбуждение от головного мозга к рабочим органам) проводящие пути спинного мозга.

Спинной мозг защищен гремя оболочками: твердой (из соединительной ткани, выстилающей позвоночный канал), паутинной (в виде тонкой сети; содержит нервы и сосуды) и мягкой , или сосудистой (содержит много сосудов; срастается с поверхностью мозга). Пространство между паутинной и мягкой оболочками заполнено спинномозговой жидкостью, которая обеспечивает оптимальные условия для жизнедеятельности нервных клеток и предохраняет спинной мозг от толчков и сотрясений.

В передних рогах сегментов спинного мозга (они расположены ближе к брюшной поверхности тела) находятся тела двигательных нейронов , от которых отходят их аксоны, образующие передние двигательные корешки , по которым возбуждение передается от мозга к рабочему органу (это самые длинные клетки человека, их длина может достигать 1,3 м).

В задних рогах сегментов находятся тела вставочных нейронов ; к ним подходят задние чувствительные корешки , образованные аксонами чувствительных нейронов, передающих возбуждение в спинной мозг. Тела этих нейронов находятся в спинномозговых узлах (ганглиях), расположенных вне спинного мозга по ходу чувствительных нейронов.

В грудном отделе имеются боковые рога , где расположены тела нейронов симпатической части автономной нервной системы.

За пределами позвоночного канала чувствительный и двигательный корешки, отходящие от заднего и переднего рогов одного «крыла» сегмента, объединяются, образуя (вместе с нервными волокнами автономной нервной системы) смешанный спинномозговой нерв , в котором находятся и центростремительные (чувствительные), и центробежные (двигательные) волокна (см. ниже).

❖ Функции спинного мозга осуществляются под контролем головного мозга.

■ Рефлекторная функция: через серое вещество спинного мозга проходят дуги безусловных рефлексов (они не затрагивают сознания человека), регулирующих работу внутренних органов, просвет сосудов, мочеиспускание, половые функции, сокращение диафрагмы, дефекацию, потоотделение, и управляющих скелетной мускулатурой; (примеры, коленный рефлекс: подъем ноги при ударе по сухожилию, прикрепленному к коленной чашечке; рефлекс отдергивания конечности: при действии болевого раздражителя происходит рефлекторное сокращение мышц и отдергивание конечности; рефлекс мочеиспускания: наполнение мочевого пузыря вызывает возбуждение рецепторов растяжения в его стенке, что приводит к расслаблению сфинктера, сокращению стенок мочевого пузыря и мочеиспусканию).

При разрыве спинного мозга выше дуги безусловного рефлекса данный рефлекс не испытывает регулирующего действия головного мозга и извращается (отклоняется от нормы, т.е. становится патологическим).

■ Проводниковая функция; проводящие пути белого вещества спинного мозга являются проводниками нервных импульсов: по восходящим путям нервные импульсы из серого вещества спинного мозга идут в головной мозг (нервные импульсы, идущие от чувствительных нейронов, сначала поступают в серое вещество тех или иных сегментов спинного мозга, где проходят предварительную обработку), а по нисходящим путям они идут от головного мозга в разные сегменты спинного мозга и оттуда по спинномозговым нервам — к органам.

У человека спинной мозг контролирует только простые двигательные акты; сложные движения (ходьба, письмо, трудовые навыки) осуществляются при обязательном участии головного мозга.

Паралич — утрата способности к произвольным движениям органов тела, возникающая при повреждении шейного отдела спинного мозга, влекущем нарушение связи головного мозга с органами тела, расположенными ниже места повреждения.

Спинальный шок — это возникающее при повреждениях позвоночника и нарушении связи между головным мозгом и нижележащими (по отношению к месту повреждения) отделами спинного мозга исчезновение всех рефлексов и произвольных движений органов тела, нервные центры которых лежат ниже места повреждения.

Нервы. Распространение нервного импульса

Нервы — это тяжи нервной ткани, связывающие мозг и нервные узлы с другими органами и тканями тела посредством передаваемых по ним нервных импульсов.

Нервы образуются из нескольких пучков нервных волокон (всего до 106 волокон) и небольшого числа тонких кровеносных сосудов, заключенных в общую соединительнотканную оболочку. По каждому нервному волокну нервный импульс распространяется изолированно, не переходя на другие волокна.

■ Большинство нервов смешанные ; в их состав входят волокна и чувствительных, и двигательных нейронов.

Нервное волокно — длинный (может иметь длину более 1 м) тонкий отросток нервной клетки (аксон ), сильно ветвящийся на самом конце; служит для передачи нервных импульсов.

❖ Классификация нервных волокон в зависимости от строения: миелинизированные и немиелинизированные .

Миелинизированные нервные волокна покрыты миелиновой оболочкой. Миелиновая оболочка выполняет функции защиты, питания и изоляции нервных волокон. Она имеет белково-липидную природу и представляет собой плазмалемму шванновской клетки (названной по имени ее открывателя Т. Шванна, 1810- 1882), которая многократно (до 100 раз) оборачивается вокруг аксона; при этом цитоплазма, все органеллы и оболочка шванновской клетки сосредоточены на периферии оболочки над последним витком плазмалеммы. Между соседними шванновскими клетками находятся открытые участки аксона — перехваты Ранвье . Нервный импульс по такому волокну распространяется скачками от одного перехвата к другому с высокой скоростью — до 120 м/с.

Немиелинизированные нервные волокна покрыты только тонкой изолирующей и не содержащей миелина оболочкой. Скорость распространения нервного импульса по немиелинизирован-ному нервному волокну составляет 0,2-2 м/с.

Нервный импульс — это волна возбуждения, распространяющаяся по нервному волокну в ответ на раздражение нервной клетки.

■ Скорость распространения нервного импульса по волокну прямо пропорциональна квадратному корню из диаметра волокна.

Механизм распространения нервного импульса. Упрощенно нервное волокно (аксон) можно представить как длинную цилиндрическую трубку с поверхностной мембраной, разделяющей два водных раствора разного химического состава и концентрации. Мембрана имеет многочисленные клапаны, которые закрываются при усилении электрического поля (т.е. при увеличении разности его потенциалов) и открываются при его ослаблении. В открытом состоянии одни из этих клапанов пропускают ионы Na + , другие клапаны пропускают ионы К + , но все они не пропускают большие по размерам ионы органических молекул.

Каждый аксон представляет собой микроскопическую электростанцию, разделяя (посредством химических реакций) электрические заряды. Когда аксон не возбужден , внутри него имеется избыток (по сравнению с окружающей аксон средой) катионов калия (К +), а также отрицательные ионы (анионы) ряда органических молекул. Снаружи аксона имеются катионы натрия (Na +) и анионы хлора (С1 —), образующиеся вследствие диссоциации молекул NaCl. Анионы органических молекул концентрируются на внутренней поверхности мембраны, заряжая ее отрицательно , а катионы натрия — на ее внешней поверхности, заряжая ее положительно . В результате между внутренней и внешней поверхностями мембраны возникает электрическое поле, разность потенциалов (0,05 В) которого (потенциал покоя ) достаточно велика для того, чтобы клапаны мембраны были закрыты. Потенциал покоя впервые описал и измерил в 1848-1851 гг. немецкий физиолог Э.Г. Дюбуа-Реймон в опытах на мышцах лягушки.

При раздражении аксона плотность электрических зарядов на его поверхности уменьшается, электрическое поле ослабевает и приоткрываются мембранные клапаны, пропускающие катиону натрия Na + внутрь аксона. Эти катионы частично компенсируют отрицательный электрический заряд внутренней поверхности мембраны, в результате чего в месте раздражения направление поля меняется на противоположное. В процесс вовлекаются соседние участки мембраны, что дает начало распространению нервного импульса. В этот момент открываются клапаны, пропускающие наружу катионы калия К + , благодаря чему внутри аксона постепенно снова восстанавливается отрицательный заряд, а разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностями мембраны достигает значения 0,05 В, характерного для невозбужденного аксона. Таким образом, по аксону распространяется фактически не электрический ток, а волна электрохимической реакции.

■ Форма и скорость распространения нервного импульса не зависят от степени раздражения нервного волокна. Если оно очень сильное, возникает целая серия одинаковых импульсов; если оно совсем слабое, импульс вообще не появляется. Т.е. существует некоторая минимальная «пороговая» степень раздражения, ниже которой импульс не возбуждается .

Импульсы, поступающие в нейрон по нервному волокну от какого-либо рецептора, различаются только по числу сигналов в серии. А значит, нейрону достаточно лишь сосчитать количество таких сигналов в одной серии и в соответствии с «правилами», как следует реагировать на данное число последовательных сигналов, послать нужную команду тому или иному органу.

Спинномозговые нервы

Каждый спинномозговой нерв формируется из двух корешков , отходящих от спинного мозга: переднего (эфферентного) корешка и заднего (афферентного) корешка, которые соединяются в межпозвоночных отверстиях, образуя смешанные нервы (содержат двигательные, чувствительные и симпатические нервные волокна).

■ У человека насчитывается 31 пара спинномозговых нервов (по числу сегментов спинного мозга), отходящих справа и слева от каждого сегмента.

Функции спинномозговых нервов:

■ они обусловливают чувствительность кожи верхних и нижних конечностей, груди, живота;

■ осуществляют передачу нервных импульсов, обеспечивающих движение всех частей тела и конечностей;

■ иннервируют скелетные мышцы (диафрагму, межреберные мышцы, мышцы стенок грудной и брюшной полостей), вызывая их непроизвольные движения; при этом каждый сегмент иннервирует строго определенные участки кожи и скелетные мышцы.

Произвольные движения осуществляются под контролем коры головного мозга.

❖ Иннервация сегментами спинного мозга:

■ сегменты шейной и верхней грудной части спинного мозга иннервируют органы грудной полости, сердце, легкие, мышцы головы и верхних конечностей;

■ остальные сегменты грудной и поясничной частей спинного мозга иннервируют органы верхней и средней частей брюшной полости и мышцы туловища;

■ нижнепоясничные и крестцовые сегменты спинного мозга иннервируют органы нижней части брюшной полости и мышцы нижних конечностей.

Спинномозговая жидкость

Спинномозговая жидкость — прозрачная, практически бесцветная жидкость, содержащая 89% воды. Меняется 5-Ю раз в сутки.

❖ Функции спинномозговой жидкости:
■ создает механическую защитную «подушку» для мозга;
■ является внутренней средой, из которой нервные клетки мозга получают питательные вещества;
■ участвует в удалении продуктов обмена;
■ участвует в поддержании внутричерепного давления.

Головной мозг. Общая характеристика строения

Головной мозг расположен в полости черепа и покрыт тремя мозговыми оболочками, снабженными сосудами; его масса у взрослого человека составляет 1100-1700 г.

❖ Строение: головной мозг состоит из 5 отделов :
■ продолговатого мозга,
■ заднего мозга,
■ среднего мозга,
■ промежуточного мозга,
■ переднего мозга.

Ствол головного мозга — это система, образованная продолговатым мозгом, мостом заднего мозга, средним мозгом и промежуточным мозгом

В некоторых учебниках и пособиях к стволу головного моста относят не только мост заднего мозга, но весь задний мозг, включая и варолиев мост, и мозжечок.

В стволе головного мозга расположены ядра черепных нервов, связывающих мозг с органами чувств, мышцами и некоторыми железами; серое вещество в нем находится внутри в виде ядер, белое — снаружи . Белое вещество состоит из отростков нейронов, соединяющих части мозга между собой.

Кора больших полушарий и мозжечка образована серым веществом, состоящим из тел нейронов.

Внутри головного мозга находятся сообщающиеся полости (мозговые желудочки ), являющиеся продолжением центрального канала спинного мозга и заполненные спинномозговой жидкостью: I и II боковые желудочки — в полушариях переднего мозга, III — в промежуточном, IV — в продолговатом мозге.

Канал, связывающий IV и III желудочки и проходящий через средний мозг, называется водопроводом мозга .

От ядер головного мозга отходит 12 пар черепномозговых нервов , иннервирующих органы чувств, ткани головы, шеи, органы грудной и брюшной полостей.

Головной мозг (как и спинной) покрыт тремя оболочками: твердой (из плотной соединительной ткани; выполняет защитную функцию), паутинной (содержит нервы и сосуды) и сосудистой (содержит много сосудов). Пространство между паутинной и сосудистой оболочками заполнено мозговой жидкостью .

Существование, местоположение и функции различных центров головного мозга определяются с помощью стимуляции различных структур головного мозга электрическим током .

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга (после его прохождения через затылочное отверстие) и имеет сходное с ним строение; вверху граничит с мостом; в нем находится IV желудочек. Белое вещество расположено в основном снаружи и образует 2 выступа — пирамиды , серое вещество находится внутри белого вещества, образуя в нем многочисленные ядра .

■ Ядра продолговатого мозга управляют многими жизненно важными функциями; поэтому их называют центрами .

❖ Функции продолговатого мозга:

■ проводниковая: через него проходят чувствительные и двигательные проводящие пути, по которым передаются импульсы от спинного мозга в вышележащие отделы головного мозга и обратно;

■ рефлекторная (осуществляется вместе с варолиевым мостом): в центрах продолговатого мозга замыкаются дуги многих важных безусловных рефлексов: дыхания и кровообращения , а также сосания, слюноотделения, глотания, желудочной секреции (отвечают за пищеварительные рефлексы ), кашля, чихания, рвоты, мигания (отвечают за защитные рефлексы ) и др. Повреждение продолговатого мозга приводит к остановке сердца и дыхания и мгновенной смерти.

Задний мозг

Задний мозг состоит из двух отделов — моста и мозжечка .

Мост (варолиев мост) расположен между продолговатым и средним мозгом; через него проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным мозгом. От моста отходят лицевые и слуховые черепномозговые нервы.

❖ Функции заднего мозга: вместе с продолговатым мозгом мост выполняет проводниковую и рефлекторную функции, а также регулирует пищеварение, дыхание, сердечную деятельность, движение глазных яблок, сокращение мышц лица, обеспечивающих мимику, и др.

Мозжечок находится над продолговатым мозгом и состоит из двух небольших боковых полушарий , средней (наиболее древней, стволовой) части, соединяющей полушария и называемой червём мозжечка , и трех пар ножек, соединяющих мозжечок со средним мозгом, варолиевым мостом и продолговатым мозгом.

Мозжечок покрыт корой из серого вещества, под которой находится белое вещество; червь и ножки мозжечка также состоят из белого вещества. Внутри белого вещества мозжечка имеются ядра , образованные серым веществом. Кора мозжечка имеет многочисленные возвышения (извилины) и углубления (борозды). Большинство нейронов коры — тормозные.

❖ Функции мозжечка:
■ в мозжечок поступает информация от мышц, сухожилий, суставов и двигательных центров головного мозга;
■ он обеспечивает поддержание мышечного тонуса и позы тела,
■ координирует движения тела (делает их точными и согласованными);
■ управляет сохранением равновесия.

При разрушении червя мозжечка человек не может ходить и стоять, при поражении полушарий мозжечка нарушаются речь и письмо, появляется сильная дрожь конечностей, движения рук и ног становятся резкими.

Ретикулярная Формация

Ретикулярная (сетчатая) формация — это густая сеть, образованная скоплением нейронов разных размеров и формы, имеющих хорошо развитые и проходящие в различных направлениях отростки и множество синаптических контактов.

■ Ретикулярная формация расположена в средней части продолговатого мозга, в варолиевом мосту и среднем мозге.

❖ Функции ретикулярной формации:

■ ее нейроны сортируют (пропускают, задерживают или снабжают дополнительной энергией) поступающие нервные импульсы;

■ она регулирует возбудимость всех отделов нервной системы, расположенных как выше нее (восходящие влияния ), так и ниже (нисходящие влияния ), и является центром, стимулирующим центры коры головного мозга;

■ с ее деятельностью связано состояние бодрствования и сна;

■ она обеспечивает формирование устойчивого внимания, эмоций, мышления и сознания;

■ с ее участием осуществляется регуляция пищеварения, дыхания, деятельности сердца и т.д.

Средний мозг

Средний мозг — самый маленький отдел головного мозга; расположен над мостом между промежуточным мозгом и мозжечком. Представлен четверохолмием (2 верхних и 2 нижних бугра) и ножками мозга . В его центре проходит канал (водопровод ), соединяющий III и IV желудочки и заполненный спинномозговой жидкостью.

❖ Функции среднего мозга:

■ проводниковая: в его ножках проходят восходящие нервные пути к коре больших полушарий и мозжечку и нисходящие нервные пути, по которым импульсы идут от больших полушарий и мозжечка к продолговатому и спинному мозгу;

■ рефлекторная: с ним связаны рефлексы позы тела, его прямолинейного движения, вращения, подъема, спуска и приземления, возникающие при участии сенсорной системы равновесия и обеспечивающие координацию движения в пространстве;

■ в четверохолмии находятся подкорковые центры зрительных и слуховых рефлексов, обеспечивающих ориентацию на звук и свет. Нейроны верхних бугров четверохолмия получают импульсы от глаз и мышц головы и реагируют на объекты, быстро передвигающиеся в поле зрения; нейроны нижних бугров четверохолмия реагируют на сильные, резкие звуки, приводя слуховую систему в состояние повышенной готовности;

■ он регулирует мышечный тонус , обеспечивает мелкие движения пальцев, жевание.

Промежуточный мозг

❖ Промежуточный мозг — это конечный отдел ствола головного мозга; он расположен под большими полушариями переднего мозга над средним мозгом. В нем находятся центры, обрабатывающие нервные импульсы, поступающие в большие полушария, а также центры, управляющие деятельностью внутренних органов.

Строение промежуточного мозга: он состоит из центральной части — таламуса (зрительных бугров), гипоталамуса (подбугорной области) и коленчатых тел ; в нем также находится третий желудочек головного мозга. У основания гипоталамуса расположен гипофиз .

■ Таламус — это своеобразная «диспетчерская», через которую в кору больших полушарий головного мозга поступает вся информация о внешней среде и состоянии организма. Таламус контролирует ритмическую активность больших полушарий, является подкорковым центром анализа всех видов ощущений , кроме обонятельных; в нем находятся центры, регулирующие сон и бодрствование, эмоциональные реакции (чувства агрессии, удовольствия и страха) и психическую деятельность человека. В вентральных ядрах таламуса формируется ощущение боли и, возможно, чувство времени .

При повреждении таламуса может изменяться характер ощущений: например, даже незначительные прикосновения к коже, звук или свет могут вызвать у человека тяжелейшие приступы боли; наоборот, чувствительность может снизиться настолько, что человек не будет реагировать ни на какие раздражения.

■ Гипоталамус — высший центр вегетативных регуляций. Он воспринимает изменения внутренней среды организма и регулирует обмен веществ, температуру тела, кровяное давление, гомеостаз, работу желез внутренней секреции. В нем расположены центры голода, насыщения, жажды, регуляции температуры тела и др. Он выделяет биологически активные вещества (нейрогормоны ) и вещества, необходимые для синтеза нейрогормонов гипофизом , осуществляя нейрогуморальную регуляцию жизнедеятельности организма. Передние ядра гипоталамуса являются центром парасимпатических вегетативных регуляций, задние — симпатических.

■ Гипофиз — нижний придаток гипоталамуса; является железой внутренней секреции (подробнее см. « «).

Передний мозг. Кора больших полушарий

❖ Передний мозг представлен двумя большими полушариями и мозолистым телом , соединяющим полушария. Большие полушария контролируют работу всех систем органов и обеспечивают взаимосвязь организма с внешней средой. Мозолистое тело играет важную роль при переработке информации в процессе обучения.

Больших полушарий два — припое и левое ; они покрывают средний и промежуточный мозг. У взрослого человека большие полушария составляют до 80% массы головного мозга.

На поверхности каждого полушария имеется множество борозд (углублений) и извилин (складок).

Главные борозды; центральная, боковая и теменно-затылочная. Борозды делят каждое полушарие на 4 доли (см. ниже); которые, в свою очередь, расчленяются бороздами на ряд извилин .

Внутри больших полушарий находятся I и II желудочки головного мозга.

Большие полушария покрыты серым веществом — корой , состоящей из нескольких слоев нейронов, отличающихся друг от друга по форме, размерам и функциям. Всего в коре больших полушарий насчитывается 12-18 млрд, тел нейронов. Толщина коры 1,5-4,5 мм, площадь — 1,7-2,5 тыс. см2. Борозды и извилины существенно увеличивают площадь поверхности и объем коры (в бороздах скрыто 2/3 площади коры).

Правое и левое полушария функционально различаются между собой (функциональная асимметрия полушарий ). Наличие функциональной асимметрии полушарий было установлено в опытах на людях с «расщепленным мозгом».

■ Операция «расщепление мозг а» заключается в хирургической перерезке (по медицинским показаниям) всех прямых связей между полушариями, в результате чего они начинают функционировать независимо друг от друга.

У правшей ведущим (доминантным) полушарием является левое , а у левшей — правое .

■ Правое полушарие отвечает за образное мышление , образует основу творчества , принятия нестандартных решений . Повреждение зрительной зоны правого полушария приводит к нарушению узнавания лиц.

■ Левое полушарие обеспечивает логические рассуждения и абстрактное мышление (способность оперировать математическими формулами и т.д.), в нем находятся центры устной и письменной речи , формирования решений . Повреждение зрительной зоны левого полушария приводит к нарушению узнавания букв и цифр.

Несмотря на свою функциональную асимметрию, мозг работает как единое целое , обеспечивая сознание, память, мышление, адекватное поведение, различные виды сознательной деятельности человека.

❖ Функции коры больших полушарий головного мозга:

■ осуществляет высшую нервную деятельность (сознание, мышление, речь, память, воображение, способность писать, читать, считать);

■ обеспечивает взаимосвязь организма с внешней средой, является центральным отделом всех анализаторов; в ее зонах формируются различные ощущения (зоны слуха и вкуса находятся в височной доле; зрения — в затылочной; речи — в теменной и височной; кожно-мышечного чувства — в теменной; движения — в лобной);

■ обеспечивает психическую деятельность;

■ в ней замыкаются дуги условных рефлексов (т.е. она является органом приобретения и накопления жизненного опыта).

❖ Доли коры — подразделение поверхности коры по анатомическому принципу: в каждом полушарии выделяют лобную, височную, теменную и затылочную доли.

❖ Зона коры — участок коры больших полушарий, характеризующийся единообразием строения и выполняемых функций.

❖ Виды зон коры: сенсорные (или проекционные), ассоциативные, моторные.

Сенсорные, или проекционные, зоны — это высшие центры различных видов чувствительности; при их раздражении возникают простейшие ощущения, а при поражении наступает нарушение сенсорных функций (слепота, глухота и т.д.). Эти зоны находятся в областях коры, где заканчиваются восходящие проводящие пути, по которым проводятся нервные импульсы от рецепторов органов чувств (зрительная зона, слуховая зона и др.).

■ Зрительная зона находится в затылочной области коры;

■ обонятельная, вкусовая и слуховая зоны — в височной области и рядом с ней;

■ зоны кожного и мышечного чувства — в задней центральной извилине.

Ассоциативные зоны - области коры, отвечающие за обобщенную обработку информации; в них происходят процессы, обеспечивающие психические функции человека, — мышление, речь, эмоции и др.

В ассоциативных зонах возбуждение возникает при поступлении импульсов не только в эти, но и в сенсорные зоны, и не только от одного, но и одновременно от нескольких органов чувств (например, возбуждение в зрительной зоне может появляться в ответ не только на зрительные, но и на слуховые раздражения).

■ Лобные ассоциативные области коры обеспечивают выработку сенсорной информации и формируют цель и программу действий, состоящую из команд, направляемых к исполнительным органам. От этих органов в лобные ассоциативные зоны поступает обратная информация о выполнении действий и их прямых последствиях. В лобных ассоциативных зонах эта информация анализируется, определяется, достигнута ли поставленная цель, и если она не достигнута, команды органам корректируются.

■ Развитие именно лобных долей коры в значительной степени обусловило высокий уровень психических способностей человека по сравнению с приматами.

Моторные (двигательные) зоны — области коры, раздражение которых вызывает сокращение мышц. Эти зоны осуществляют управление произвольными движениями; в них берут начало нисходящие проводящие пути, по которым нервные импульсы идут к вставочным и исполнительным нейронам.

■ Двигательная функция различных частей тела представлена в передней центральной извилине. Наибольшее пространство занимают двигательные зоны кистей, пальцев рук и мышц лица, наименьшее — зоны мышц туловища.

Электроэнцефалограмма

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — это графическая запись суммарной электрической активности коры больших полушарий головного мозга — нервных импульсов, генерируемых совокупностью ее (коры) нейронов.

■ В ЭЭГ человека наблюдаются волны электрической активности разной частоты — от 0,5 до 30 колебаний в секунду.

Основные ритмы электрической активности коры больших полушарий: альфа-ритм, бета-ритм, дельта-ритм и тета-ритм.

Альфа-ритм — колебания с частотой 8-13 герц; этот ритм преобладает над другими во время сна.

Бета-ритм имеет частоту колебаний больше 13 герц; он характерен для активного бодрствования.

Тета-ритм — колебания с частотой 4-8 герц.

Дельта-ритм имеет частоту 0,5-3,5 герц.

■ Тета- и дельта-ритмы наблюдаются во время очень глубокого сна или наркоза .

Черепномозговые нервы

Черепномозговых нервов у человека насчитывается 12 пар; они отходят от разных отделов головного мозга и по функциям делятся на чувствительные, двигательные и смешанные.

❖ Чувствительные нервы -1, II, VIII пары:

■ I пара — обонятельные нервы, отходят от переднего мозга и иннервируют обонятельную область носовой полости;

■ И пара — зрительные нервы, отходят от промежуточного мозга и иннервируют сетчатку глаза;

■ VIII пара — слуховые (или преддверно-улитковы е) нервы; отходят от моста, иннервируют перепончатый лабиринт и кор-тиев орган внутреннего уха.

❖ Двигательные нервы — III, IV, VI, X, XII пары:

■ III пара — глазодвигательные нервы, отходят от среднего мозга;

■ IV пара — блоковидные нервы, отходят также от среднего мозга;

■ VI — отводящие нервы, отходят от моста (III, IV и VI пары нервов иннервируют мышцы глазного яблока и век);

■ XI — добавочные нервы, отходят от продолговатого мозга;

■ XII — подъязычные нервы, отходят также от продолговатого мозга (XI и XII пары нервов иннервируют мышцы глотки, языка, среднего уха, околоушную слюнную железу).

❖ Смешанные нервы -V, VII, IX, X пары:

■ V пара — тройничные нервы, отходят от моста, иннервируют кожу головы, оболочки глаза, жевательные мышцы и др.;

■ VII пара — лицевые нервы, также отходят от моста, иннервируют мимические мышцы, слезную железу и др.;

■ IX пара — языкоглоточные нервы, отходят от промежуточного мозга, иннервируют мышцы глотки, среднего уха, околоушную слюнную железу;

■ X пара — блуждающие нервы, также отходят от промежуточного мозга, иннервируют мышцы мягкого нёба и гортани, органы грудной (трахею, бронхи, сердце, замедляя его работу) и брюшной полостей (желудок, печень, поджелудочную железу).

Особенности автономной нервной системы

В отличие от соматической нервной системы, нервные волокна которой толстые, покрыты миелиновой оболочкой и характеризуются высокой скоростью распространения нервных импульсов, вегетативные нервные волокна обычно тонкие, не имеют миелиновой оболочки и характеризуются невысокой скоростью распространения нервных импульсов (см. таблицу).

❖ Функции автономной нервной системы:

■ поддержание постоянства внутренней среды организма путем нейрорегуляции тканевого обмена веществ («запуск», коррекция или приостановка тех или иных обменных процессов) и работы внутренних органов, сердца и сосудов;

■ приспособление деятельности этих органов к изменившимся условиям внешней среды и потребностям организма.

Автономная нервная система состоит из симпатической и парасимпатической частей , которые оказывают противоположное действие на физиологические функции органов.

Симпатическая часть автономной нервной системы создает условия для интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда необходимо проявление всех возможностей организма.

Парасимпатическая часть (система «отбоя») автономной нервной системы снижает уровень активности, чем способствует восстановлению ресурсов, истраченных организмом.

■ Обе части (отделы) автономной нервной системы подчинены высшим нервным центрам, находящимся в гипоталамусе , и взаимодополняют друг друга.

■ Гипоталамус согласовывает работу автономной нервной системы с деятельностью эндокринной и соматической систем.

■ Примеры влияния симпатической и парасимпатической частей АНС на органы приведены в таблице на с. 520.

Эффективное выполнение функций обеих частей автономной нервной системы обеспечивается двойной иннервацией внутренних органов и сердца.

Двойная иннервация внутренних органов и сердца означает, что к каждому из этих органов подходят нервные волокна и от симпатической, и от парасимпатической частей автономной нервной системы.

Нейроны автономной нервной системы синтезируют различные медиаторы (ацетилхолин, норадреналин, серотонин и др.), участвующие в передаче нервных импульсов.

Главный признак автономной нервной системы — двухнейронность эфферентного пути . Это означает, что в автономной нервной системе эфферентные , или центробежные (т.е. идущие от головного и спинного мозга к органам ), нервные импульсы последовательно проходят по телам двух нейронов. Двухнейронность эфферентного пути позволяет выделить в симпатической и парасимпатической частях автономной нервной системы центральную и периферическую части .

Центральная часть (нервные центры ) автономной нервной системы находится в центральной нервной системе (в боковых рогах серого вещества спинного мозга, а также в продолговатом и среднем мозге) и содержит первые двигательные нейроны рефлекторной дуги . Вегетативные нервные волокна, идущие от этих центров к рабочим органам, переключаются в вегетативных ганглиях периферической части автономной нервной системы.

Периферическая часть автономной нервной системы находится за пределами центральной нервной системы и состоит из ганглий (нервных узлов), образованных телами вторых двигательных нейронов рефлекторной дуги , а также нервов и нервных сплетений.

■ У симпатического отдела эти ганглии образуют пару симпатических цепочек (стволов), расположенных вблизи позвоночника по обе его стороны, у парасимпатического отдела они лежат вблизи или внутри иннервируемых органов.

■ Постганглионарные парасимпатические волокна подходят к глазным мышцам, гортани, трахее, легким, сердцу, слезным и слюнным железам, мускулатуре и железам пищеварительного тракта, выделительным и половым органам.

Причины нарушения деятельности нервной системы

❖ Переутомление нервной системы ослабляет ее регулирующую функцию и может спровоцировать возникновение ряда психических, сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, кожных и других заболеваний.

❖ Наследственные заболевания могут приводить к изменению активности некоторых ферментов. В результате в организме накапливаются ядовитые вещества, воздействие которых приводит к нарушению развития мозга и умственной отсталости.

Отрицательные факторы внешней среды:

■бактериальные инфекции приводят к накоплению токсинов в крови, отравляющих нервную ткань (менингит, столбняк);

■ вирусные инфекции могут поражать спинной (полиомиелит) или головной мозг (энцефалит, бешенство);

■ алкоголь и продукты его обмена возбуждают различные нервные клетки (тормозные или возбуждающие нейроны), дезорганизуя работу нервной системы; систематическое употребление алкоголя вызывает хроническое угнетение нервной системы, изменение чувствительности кожи, мышечные боли, ослабление и даже исчезновение многих рефлексов; в ЦНС происходят необратимые изменения, формирующие изменения личности и приводящие к развитию тяжелых психических заболеваний и слабоумия;

■ влияние никотина и наркотических средств во многом аналогично влиянию алкоголя;

■ соли тяжелых металлов связываются с ферментами, нарушая их работу, что приводит к нарушениям деятельности нервной системы;

■ при укусах ядовитых животных в кровь попадают биологически активные вещества (яды), нарушающие функционирование мембран нейронов;

■ при травмах головы, кровотечениях и сильной боли возможна потеря сознания, которой предшествуют: потемнение в глазах, шум в ушах, бледность, понижение температуры, обильный пот, слабый пульс, поверхностное дыхание.

Нарушение мозгового кровообращения. К нарушению нормального функционирования головного мозга и, как следствие, к заболеваниям различных органов приводит сужение просвета сосудов мозга. Травмы и повышенное артериальное давление могут вызвать разрыв сосудов головного мозга, что обычно ведет к параличам, нарушениям высшей нервной деятельности или смерти.

Пережатие нервных стволов мозга вызывает сильную боль. Ущемление корешков спинного мозга спазмированными мышцами спины или в результате воспаления вызывает приступообразную боль (характерно для радикулита ), нарушение чувствительности (онемение ) и др.

❖ При нарушениях обмена веществ в мозге возникают психические заболевания:

■невроз — эмоциональные, двигательные и поведенческие расстройства, сопровождающиеся отклонениями со стороны вегетативной нервной системы и работы внутренних органов (пример: страх темноты у детей);

■ маниакально-депрессивный психоз — более серьезное заболевание, при котором периоды крайнего возбуждения чередуются с апатией (паранойя, мания величия или преследования);

■ шизофрения — расщепление сознания;

■ галлюцинации (могут возникать также при отравлениях, высокой температуре, остром алкогольном психозе).

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

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

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

Общая характеристика нервной системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Строение нервной системы

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

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

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

Структура нервной системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

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

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

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

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

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

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

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

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

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

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

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

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

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

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

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

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

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

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

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

Принципы координационной деятельности

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

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Свойства доминанты

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

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

В человеческом организме существует несколько систем, включая пищеварительную, сердечно-сосудистую и мышечную. Отдельного внимания заслуживает нервная – она заставляет человеческий организм двигаться, реагировать на раздражающие факторы, видеть и мыслить.

Нервная система человека – совокупность структур, которая выполняет функцию регуляции абсолютно всех частей организма , отвечает за движения и чувствительность.

Вконтакте

Виды нервной системы человека

Перед тем как отвечать на интересующих людей вопрос: «как работает нервная система», необходимо разобраться, из чего она собственно состоит и на какие составляющие ее принято разделять в медицине.

С видами НС далеко не все так однозначно – ее классифицируют по нескольким параметрам:

• область локализации;
• вид управления;
• способ передачи информации;
• функциональная принадлежность.

Область локализации

Нервная система человека по области локализации бывает центральная и периферическая . Первая представлена головным и костным мозгом, а вторая состоит из нервов и вегетативной сети.

ЦНС выполняет функции регуляции всеми внутренними и внешними органами. Она заставляет их взаимодействовать между собой. Периферической называют ту, которая в связи с анатомическими особенностями находится за пределами спинного и головного мозга.

Как работает нервная система? ПНС реагирует на раздражающие факторы, отправляя сигналы в спинной, а после и головной мозг. После органы ЦНС обрабатывают их и вновь посылают сигналы в ПНС, которая приводит, к примеру, мышцы ноги в движение.

Способ передачи информации

По данному принципу выделяют рефлекторную и нейрогуморальную системы . Первая – это спинной мозг, который без участия головного способен реагировать на раздражители.

Интересно! Человек не контролирует рефлекторную функцию, так как спинной мозг сам принимает решения. К примеру, когда вы прикасаетесь в горячей поверхности, ваша рука сразу же отдергивается, и при этом вы даже не думали совершить это движение – сработали ваши рефлексы.

Нейрогуморальная, к которой относится головной мозг, должна изначально обработать информацию, данный процесс вы можете контролировать. После этого сигналы отправляются в ПНС, которая выполняет команды вашего мозгового центра.

Функциональная принадлежность

Говоря про части нервной системы, нельзя не упомянуть вегетативную, которая в свою очередь разделена на симпатическую, соматическую и парасимпатическую.

Вегетативная система (ВНС) – это отдел, который отвечает за регуляцию работы лимфатических узлов, кровеносных сосудов, органов и желез (внешней и внутренней секреции).

Соматическая система – это совокупность нервов, которые находятся в костях, мышцах и коже. Именно они реагируют на все факторы окружающей среды и отправляют данные в мозговой центр, а после выполняют его приказы. Абсолютно каждое движение мышц контролируется соматическими нервами.

Интересно! Правой частью нервов и мышц управляет левое полушарие, а левой – правое.

Симпатическая система отвечает за выброс адреналина в кровь, контролирует работу сердца , легких и поступление питательных веществ во все части организма. Кроме того, она регулирует насыщение тела .

Парасимпатическая отвечает за уменьшение частоты движений , также контролирует работу легких, некоторых желез, радужной оболочки. Не менее важная задача – регулирование пищеварения.

Вид управления

Еще одну подсказку на вопрос «как работает нервная система» может дать удобная классификация по видам управления. Ее разделяют на высшую и низшую деятельность.

Высшая деятельность контролирует поведение в окружающей среде. Вся интеллектуальная и творческая деятельность также относится к высшей.

Низшая деятельность – это регуляция всех функций внутри человеческого организма. Данный вид деятельности делает все системы организма единым целым.

Строение и функции НС

Мы уже разобрались, что всю НС следует разделять на периферическую, центральную, вегетативную и все вышеперечисленные, но еще многое нужно сказать об их строении и функциях.

Спинной мозг

Данный орган находится в позвоночном канале и по сути является этаким «канатом» из нервов. Его разделяют на серое и белое вещество, где первое полностью покрыто вторым.

Интересно! В разрезе заметно, что серое вещество сплетено из нервов таким образом, что напоминает бабочку. Именно поэтому его часто называют «крыльями бабочки».

В общей сложности спинной мозг состоит из 31 отдела , каждый из которых отвечает за отдельную группу нервов, контролирующих определенные мышцы.

Спинной мозг, как уже говорилось, может работать без участия головного – речь о идет рефлексах, которые не поддаются регуляции. В ту же очередь он находится под контролем органа мышления и выполняет проводниковую функцию.

Головной мозг

Данный орган является наименее исследованным, многие его функции до сих вызывают множество вопросов в ученых кругах. Он разделен на пять отделов:

• большие полушария (передний мозг);
• промежуточный;
• продолговатый;
• задний;
• средний.

Первый отдел составляет 4/5 всей массы органа. Он отвечает за зрение, обоняние, движения, мышление, слух, чувствительность. Продолговатый мозг – невероятно важный центр, который регулирует такие процессы, как сердцебиение, дыхание, защитные рефлексы , выделение желудочного сока и другие.

Средний отдел контролирует такую функцию, как . Промежуточный играет роль в формировании эмоционального состояния. Также здесь находятся центры, отвечающие за терморегуляцию и обмен веществ в организме.

Строение головного мозга

Строение нерва

НС – это совокупность миллиардов специфических клеток. Чтобы разобраться, как работает нервная система, необходимо поговорить о ее строении.

Нерв – это структура, которая состоит из определенного количества волокон. Те же в свою очередь состоят из аксонов – именно они являются проводниками всех импульсов.

Количество волокон в одном нерве может существенно отличается. Обычно оно составляет около одной сотни, а вот в человеческом глазу находится более 1,5 млн. волокон.

Сами же аксоны покрыты специальной оболочкой, которая значительно увеличивает скорость сигнала – это позволяет человеку реагировать на раздражители чуть ли не моментально.

Сами нервы также бывают различными, а потому их классифицируют на следующие типы:

• двигательные (передают информацию из ЦНС в мышечную систему);
• черепные (сюда входят зрительные, обонятельные и другие виды нервов);
• чувствительные (передают информацию от ПНС к ЦНС);
• спинные (находятся в и управляют частями тела);
• смешанные (способны передавать информацию в два направления).

Строение нервного ствола

Мы уже разобрались в таких темах, как «Виды нервной системы человека» и «Как работает нервная система», но в стороне осталось много интересных фактов, которые достойны упоминания:

1. Количество в нашем организме больше, нежели число людей на всей планете Земля.
2. В головном мозге находится порядком 90–100 млрд. нейронов. Если все их связать в одну линию, то она достигнет порядка 1 тыс. км.
3. Скорость движения импульсов достигает практически 300 км/час.
4. После наступления полового созревания масса органа мышления с каждым годом уменьшается приблизительно на один грамм .
5. У мужчин головной мозг приблизительно на 1/12 больше, нежели женский.
6. Самый большой орган мышления был зафиксирован у психически больного.
7. Клетки ЦНС практически не подлежат восстановлению, а сильные стрессы и волнения способны серьезно уменьшить их количество.
8. До сих пор наука не определила, на сколько процентов мы используем свой главный мыслительный орган. Известными являются мифы, что не более 1%, а гении – не больше 10%.
9. Размер органа мышления нисколько не влияет на умственную деятельность . Ранее считалось, что мужчины умнее представительниц прекрасного пола, но данное утверждение было опровергнуто в конце ХХ века.
10. Алкогольные напитки очень сильно подавляют функцию синапсов (место контактов между нейронами), что в разы замедляет мыслительные и двигательные процессы.

Мы узнали, что же такое нервная система человека – это сложная совокупностью миллиардов клеток, которые взаимодействуют между собой со скоростью, равной движению самых быстрых автомобилей в мире.

Среди многих видов клеток эти восстанавливаются сложнее всего, а некоторые их подвиды и вовсе не поддаются восстановлению. Именно потому они прекрасно защищены черепом и позвоночными костями.

Интересен также тот факт, что болезни НС являются наименее подающимися лечению. Современная медицина в основном только способна замедлить гибель клеток, а вот остановить данный процесс невозможно . Многие другие виды клеток с помощью специальных препаратов можно защитить от разрушения на долгие годы – к примеру, клетки печени. В это время клетки эпидермиса (кожи) способны регенерировать в считанные дни или недели до прежнего состояния.

Нервная система — спинной мозг (8 класс) — биология, подготовка к ЕГЭ и ОГЭ

Нервная система человека. Строение и функции

Вывод

Абсолютно любое движение, каждая мысль, взгляд, вздох и удар сердца – все это контролируется сетью нервов. Она отвечает за взаимодействие человека с окружающим миром и связывает все остальные органы в единое целое – организм.

Нервная система состоит из спинного и головного мозга, органов чувств, и всех нервных клеток, которые соединяют эти органы с остальной частью тела. Все вместе эти органы несут ответственность за контроль тела и связь между его частями. Головной и спинной мозг образуют центр управления, известный как центральная нервная система (ЦНС), где оценивается информация и принимаются решения. Чувствительные нервы и органы чувств периферической нервной системы (ПНС) следят за … [Читайте ниже]

• Голова и шея
• Грудь и верх спины
• Таз и низ спины
• Руки и кисти
• Ноги и стопы

[Начало сверху] … условиями внутри и снаружи тела и отправляют эту информацию в ЦНС. Эфферентные нервы в ПНС несут сигналы от центра управления к мышцам, железам и органам, чтобы регулировать их функции.

Нервная ткань

Большинство тканей нервной системы состоят из двух классов клеток: нейронов и нейроглии.

Нейроны, также известные как нервные клетки, связываются в организме за счет передачи электрохимических сигналов. Нейроны довольно сильно отличаются от других клеток в организме из — за многих сложных клеточных процессов, которые происходят в их центральной части тела. Тело клетки является приблизительно круглой частью нейрона, который содержит ядро, митохондрии и большинство клеточных органелл. Малые древовидные структуры, называемые дендриты простираются от тела клетки для приёма раздражения из окружающей среды, их называют рецепторами.Передающие нервные клетки называются аксонами, они отходят от тела клетки, чтобы посылать сигналы вперед к другим нейронам или эффекторным клеткам в организме.

Есть 3 основных класса нейронов: афферентные нейроны, эфферентные нейроны и интернейроны.
Афферентные нейроны. Также известны как сенсорные нейроны, они передают афферентные сенсорные сигналы в центральную нервную систему от рецепторов в организме.

Эфферентные нейроны. Также известные как двигательные нейроны, эфферентные нейроны передают сигналы от центральной нервной системы к эффекторам в организме, таким как мышцы и железы.

Интернейроны. Интернейроны образуют сложные сети в центральной нервной системе, чтобы интегрировать информацию, полученную от афферентных нейронов и направлять функцию организма через эфферентные нейроны.
Нейроглия. Нейроглия, также известна как глиальные клетки, действует как «посредник» клеток нервной системы. Каждый нейрон в организме окружена где — то от 6 до 60 нейроглиями, которые защищают, питают и изолируют нейрон. Поскольку нейроны чрезвычайно специализированные клетки, которые необходимы для функционирования организма и почти никогда не размножаются, нейроглии имеют жизненно важное значение для поддержания функциональной нервной системы.

Головной мозг

Мозг — мягкий, морщинистый орган, который весит около 1,2 кг., находится внутри полости черепа, где кости черепа окружают и защищают его. Приблизительно 100 миллиардов нейронов головного мозга образуют главный центр управления тела. Мозг и спинной мозг вместе образуют центральную нервную систему (ЦНС), где обрабатывается информация и формируются ответы. Мозг — место высших психических функций, таких, как сознание, память, планирование и добровольные действия, а также он контролирует низшие функции организма, такие как поддержание дыхания, частота сердечных сокращений, артериальное давление и пищеварение.
Спинной мозг
Он является длинной, тонкой массой сгруппированных нейронов, которые несут в себе информацию, расположен он в полости позвоночника. Начинающийся в продолговатом мозге на его верхнем конце и продолжающийся книзу в поясничной области позвоночника. В поясничной области, спинной мозг разделяется на пучок отдельных нервов, который называется конским хвостом (из — за его сходства с хвостом лошади), который продолжается книзу до крестца и копчика. Белое вещество спинного мозга выступает в качестве основного канала — проводника нервных сигналов к телу из мозга. Серое вещество спинного мозга интегрирует рефлексы на раздражители.

Нервы

Нервы — пучки аксонов периферической нервной системы (ПНС), которые выступают в качестве информационных каналов для передачи сигналов между мозгом головным и спинным, а также остальной частью тела. Каждый аксон, завернутый в оболочку соединительной ткани называется эндоневрит. Отдельные аксоны, сгруппированные в группы аксонов, так называемые пучки, обернуты в оболочку из соединительной ткани и называются — периневрий. И, наконец, многие пучки упаковываются вместе в другой слой соединительной ткани, называемый эпиневрий, чтобы сформировать весь нерв. Оберточный покров нервов соединительной тканью, помогает защитить аксоны и увеличить скорость их передачи в пределах тела.

Афферентные, эфферентные и смешанные нервы.
Некоторые из нервов в организме специализированы для переноса информации только в одном направлении, похожие на улицу с односторонним движением. Нервы, которые несут информацию от сенсорных рецепторов только в центральную нервную систему, называются афферентными нейронами. Другие нейроны, известные как эфферентные, несут сигналы только от центральной нервной системы к эффекторам, таким как мышцы и железы. Наконец, некоторые нервы — смешанного типа, которые содержат как афферентные, так и эфферентные аксоны. Смешанные функции нервов, как 2 улицы с односторонним движением, где афферентные аксоны выступают в качестве полосы к центральной нервной системе, а эфферентные аксоны выступают в качестве полосы в сторону от центральной нервной системы.

Черепно — мозговые нервы.
Простираются от нижней стороны мозга 12 пар черепных нервов. Каждая пара черепных нервов определяется римской цифрой от 1 до 12, на основании его расположения вдоль передне — задней оси головного мозга. Каждый нерв также имеет описательное имя (например, обонятельный, зрительный и т. д.), который идентифицирует его функцию или местоположение. Черепно — мозговые нервы обеспечивают прямое подключение к мозгу для специальных органов чувств, мышц головы, шеи и плеч, сердца и желудочно — кишечного тракта.

Спинномозговые нервы.
С левой и правой стороны спинного мозга расположены 31 пара спинномозговых нервов. Спинномозговые нервы — смешанные нервы, которые несут как сенсорные, так и моторные сигналы между спинным мозгом и конкретными областями тела. 31 пары нервов спинного мозга разделены на 5 групп, названных в честь 5 — ти областей позвоночного столба. Таким образом, есть 8 пар шейных нервов, 12 пар грудных нервов, 5 пар поясничных нервов, 5 пар крестцовых нервов и 1 пара копчиковых нервов. Отдельный спинномозговой нерв выходит из спинного мозга через межпозвонковые отверстия между парой позвонков или между С1 позвонком и затылочной кости черепа.

Мозговая оболочка

Мозговая оболочка является защитным покрытием центральной нервной системы (ЦНС). Она состоят из трех слоёв: твердой мозговой оболочки, паутинной мозговой оболочки и мягкой мозговой оболочки.

Твердая оболочка.
Это самый толстый, жесткий и самый поверхностный слой оболочки. Изготовлен из плотной нерегулярной соединительной ткани, содержит много жестких коллагеновые волокон и кровеносных сосудов. Твердая мозговая оболочка защищает центральную нервную систему от внешних повреждений, содержит спинномозговую жидкость, которая окружает центральную нервную систему и обеспечивает кровью нервную ткань центральной нервной системы.

Паутинная материя.
Намного тоньше, чем твердая мозговая оболочка. Она выстилает внутри твердую мозговую оболочку и содержит много тонких волокон, которые соединяют её с основной мягкой мозговой оболочкой. Эти волокна пересекают пространство заполненное жидкостью под названием субарахноидальное пространство между паутинной оболочки и мягкой мозговой оболочки.

На правильную работу нервной системы влияют как физические, так и психологические нагрузки, поэтому важно периодически снимать напряжение, возникающее от стрессовых ситуаций. Одним из способов разгрузки является изменение с плохого на хорошее настроение, например, при просмотре развлекательных сайтов.

Пиа материя.
Мягкая мозговая оболочка, представляет собой тонкий и очень тонкий слой ткани, которая лежит на внешней стороне головного и спинного мозга. Содержит много кровеносных сосудов, которые питают нервную ткань ЦНС. Мягкая мозговая оболочка проникает в долины борозд и фиссур мозга, поскольку она охватывает всю поверхность центральной нервной системы.
Спинномозговая жидкость
Пространство, окружающее органы центральной нервной системы заполнено прозрачной жидкостью, известной как цереброспинальная жидкость (ЦСЖ). Она образуется из плазмы крови с помощью специальных структур, называемых сосудистое сплетение. Хориоидное сплетение содержат много капилляров выстланых эпителиальной тканью, которая фильтрует плазму крови и позволяет фильтрованной жидкости войти в пространство вокруг мозга.

Вновь созданный ЦСЖ течет через внутреннюю часть головного мозга в полых пространствах, называемых желудочками и через небольшую полость в середине спинного мозга называемую центральным каналом. Она, также протекает через субарахноидальное пространство вокруг внешней стороны головного мозга и спинного мозга. ЦСЖ постоянно вырабатывается в сосудистом сплетении и реабсорбируется в кровь в структурах, называемых паутинными ворсинками.

Спинномозговая жидкость обеспечивает несколько жизненно важных функций центральной нервной системы:
Она поглощает удары между мозгом и черепом, а также между спинным мозгом и позвонками. Это поглощение воздействий защищает центральную нервную систему от ударов или резких изменений скорости, например, во время автомобильной аварии.

СМЖ уменьшает массу головного и спинного мозга за счёт плавучести. Мозг является очень большим, но мягким органом, который требует большого объема крови, чтобы эффективно функционировать. Уменьшенный вес в спинномозговой жидкости позволяет кровеносным сосудам мозга оставаться открытым и помогает защитить нервную ткань от участи быть раздавленной под действием собственного веса.

Она также помогает поддерживать химический гомеостаз в центральной нервной системе. Так как содержит ионы, питательные вещества, кислород и альбумины, которые поддерживают химическое и осмотическое равновесие нервной ткани. СМЖ также удаляет отходы, которые формируются в качестве побочных продуктов клеточного метаболизма внутри нервной ткани.

Органы чувств

Все органы чувств являются компонентами нервной системы. Известны особые органы чувств, вкуса, запаха, слуха и равновесия, обнаружены специализированные органы, такие как глаза, вкусовые рецепторы и обонятельный эпителий. Чувствительные рецепторы общих органов чувств, как прикосновение, температура и боли встречаются на протяжении большей части тела. Все чувствительные рецепторы тела соединены с афферентными нейронами, которые несут свою сенсорную информацию в ЦНС, подлежащую обработке и интегрированию.

Функции нервной системы

Она имеет три главные функции: сенсорную, соединительную (проводящую) и двигательную.

Сенсорная.
Сенсорная функция нервной системы включает в себя сбор информации от сенсорных рецепторов, которые контролируют внутренние и внешние условия организма. Затем эти сигналы передаются в центральную нервную систему (ЦНС) для дальнейшей обработки афферентными нейронами (и нервовами).

Интеграция.
Интеграцией является обработка множества сенсорных сигналов, которые передаются в центральную нервную систему в любой момент времени. Эти сигналы обрабатываются, сравниваются, используются для принятия решений, отбрасываются или сохраняются в памяти, как это будет сочтено целесообразным. Интеграция происходит в сером веществе головного и спинного мозга и осуществляется интернейронами. Многие интернейроны работают вместе, чтобы сформировать сложные сети, которые обеспечивают эту вычислительную мощность.

Моторная функция. После того, как сети интернейронов в ЦНС оценивают сенсорную информацию и принимают решение о действии, они стимулируют эфферентные нейроны. Эфферентные нейроны (также называемые двигательные нейроны) несут сигналы от серого вещества ЦНС через нервы периферической нервной системы к эффекторным клеткам. Эффектор может быть гладкой сердечной или скелетной мышечной тканью или железистой тканью. Эффектор затем выделяет гормон или перемещает часть тела, чтобы отреагировать на стимул.

Отделы нервной системы

ЦНС — центральная
Спинной мозг и головной вместе образуют центральную нервную систему или ЦНС. ЦНС действует как центр управления тела, предоставляя свои системы обработки данных, памяти и регулирования. Центральная нервная система принимает участие во всех сознательных и подсознательных сборах сенсорной информации от сенсорных рецепторов организма, чтобы остаться в курсе внутренних и внешних условий организма. С помощью этой сенсорной информации, она принимает решения о том, какие сознательные и подсознательные действия принять для поддержания гомеостаза организма и обеспечить его выживание. ЦНС также отвечает за высшие функции нервной системы, такие как язык, творчество, выражение, эмоции и личность. Мозг является местом сознания и определяет, кто мы как люди.

Периферическая нервная система
Она же (ПНС), включает в себя все части нервной системы за пределами головного и спинного мозга. Эти части включают в себя все черепные и спинномозговые нервы, ганглии и сенсорные рецепторы.

Соматическая нервная система
СНС является подразделением ПНС, которое включает в себя все свободные эфферентные нейроны. СНС является единственной сознательно контролируемой частью ПНС и отвечает за стимулирование скелетных мышц в организме.

Вегетативная нервная система
ВНС является подразделением ПНС, которое включает в себя все непроизвольные эфферентные нейроны. Она контролирует подсознательные эффекторы, такие как висцеральной мышечной ткани, сердечной мышечной ткани и железистой ткани.

Есть 2 отдела вегетативной нервной системы в организме: симпатический и парасимпатический отделы.

Симпатический.
Симпатический отдел формирует ответ организма «борьбы или бегства» на стресс, опасность, волнение, физические упражнения, эмоции и смущения. Симпатический отдел увеличивает дыхание и частоту сердечных сокращений, высвобождает адреналин и другие гормоны стресса и уменьшает пищеварение, чтобы справиться с этими ситуациями.

Парасимпатический.
Парасимпатический отдел формирует ответ для отдыха, когда тело расслаблено или отдыхает. Парасимпатический отдел работает над тем, чтобы отменить работу симпатического отдела после стрессовой ситуации. Среди других функций парасимпатического отдела — уменьшение дыхания и частоты сердечных сокращений, повышения пищеварения и разрешение ликвидации отходов.
Энтеральная нервная система
ЭНС является подразделением ВНС, которое отвечает за регулирование пищеварения и функций органов пищеварения.
ЭНС принимает сигналы от центральной нервной системы через симпатический и парасимпатический отделы ВНС — системы, чтобы помочь регулировать свои функции. Тем не менее, в основном ЭНС работает независимо от центральной нервной системы и продолжает функционировать без какого — либо внешнего воздействия. По этой причине ЭНС часто называют «второй мозг.» ЭНС является огромной системой, почти так же существует много нейронов в ЭНС, как и в спинном мозге.

Потенциалы действия

Нейроны функционируют через генерацию и распространение электрохимических сигналов, известных как потенциалы действия (АР). Точка доступа создается за счет движения ионов натрия и калия через мембрану нейронов.

Потенциал покоя.
В состоянии покоя нейроны поддерживают концентрацию ионов натрия вне зависимости от концентрации ионов калия внутри клетки. Эта концентрация поддерживается натриево-калиевым насосом клеточной мембраны, который нагнетает 3 иона натрия из клетки на каждые 2 иона калия, поступающим в камеру. Результаты концентрации ионов в остаточном электрическом потенциале — 70 мВ (мВ), это означает, что внутри клетки имеется отрицательный заряд по сравнению с окружающей средой.

Пороговый потенциал.
Если сигнал позволяет накоплению достаточного количества положительных ионов, чтобы войти в область клетки и заставить его достигнуть — 55 мВ, то область ячейки позволит ионам натрия диффундировать в клетку. — 55 МВ пороговый потенциал для нейронов, так как это является «спусковым крючком» напряжения, которое они должны достичь, чтобы пересечь порог в формировании потенциала действия.

Деполяризация.
Натрий несет положительный заряд, который заставляет клетку деполяризовываьтся по сравнению с её нормальным отрицательным зарядом. Напряжение для деполяризации всех нейронов +30 мВ. Деполяризация клетки является точкой доступа, которая передается по нейрону в качестве сигнала нерва. Положительные ионы распространяются в соседние регионы клетки, инициируя новую точку доступа в тех регионах, в которых они достигают -55 мВ. Импульс продолжает распространяться вниз по клеточной мембране нейрона, пока он не достигнет конца аксона.

Реполяризация.
После того, как напряжение деполяризации +30 мВ достигается, потенциалозависимыме ионны калиевых каналов становятся открытыми, что позволяет положительным ионам калия диффундируовать из клетки. Потеря калия наряду с накачкой ионов натрия обратно из камеры через натриево-калиевый насос восстанавливает клетку потенциала покоя -55 мВ. В этот момент нейрон готов начать новый потенциал действия.

Синапс

Синапс является узлом между нейроном и другой ячейкой. Синапсы, могут образовываться между 2 нейронами или между нейроном и эффекторной клеткой. Есть два типа синапсов, найденных в организме: химические синапсы и электрические синапсы.

Химические синапсы.
В конце нейрона находится область, известная как аксон. Аксон отделяется от следующей ячейки небольшим зазором, известным как синаптическая щель. Когда сигнал достигает аксона, он открывает потенциалзависимые каналы ионов кальция. Ионы кальция вызывают везикулы, содержащие химические вещества, известные как нейротрансмиттеры, чтобы освободить их содержимое путем экзоцитоза в синаптическую щель. Молекулы НТ пересекают синаптическую щель и связываются с молекулами рецептора на клетке, образуя синапсы с нейроном. Эти молекулы рецепторов, открывают ионные каналы, которые могут либо стимулировать клеточный рецептор, чтобы сформировать новый потенциал действия или могут ингибировать клетки от формирования потенциала действия при стимуляции другим нейроном.

Электрические синапсы.
Электрические синапсы образуются, когда 2 нейрона соединены небольшими отверстиями, называемыми щелевыми соединениями. Зазор в соединении позволяет электрическому току перейти от одного нейрона к другому, так что сигнал с одной камеры передается непосредственно на другую клетку через синапс.
Миелинизация
Аксоны многих нейронов покрыты покрытием, известным как миелин, чтобы увеличить скорость проводимости нерва по всему телу. Миелин образуется 2 — х типов у глиальных клеток: шванновских клеток в ПНС и олигодендроцитов в центральной нервной системе. В обоих случаях, глиальные клетки завернуты в их плазматическую мембрану вокруг аксона много раз, чтобы сформировать толстое покрытие липидов. Развитие этих миелиновых оболочек известно как миелинизация.

Миелинизация ускоряет движение импульсов в аксонах. Процесс миелинизации начинается ускорением нервной проводимости на стадии развития плода и продолжается в раннем взрослом возрасте. Миелинизированные аксоны становятся белыми из-за присутствия липидов. Они образуют белое вещество головного мозга, внутреннего и наружного спинного мозга. Белое вещество специализировано для переноса информации быстро через головной и спинной мозг. Серое вещество головного и спинного мозга являются немиелинизированными центрами интеграции, где обрабатывается информация.

Рефлексы

Рефлексы — быстрые, непроизвольные реакции в ответ на воздействие раздражителей. Наиболее известный рефлекс — рефлекс надколенника, который проверяется, когда врач стучит по колену пациента во время физического обследования. Рефлексы интегрированы в сером веществе спинного мозга или в стволе головного мозга. Рефлексы позволяют организму очень быстро реагировать на раздражителей, отправляя ответы эффекторам до того, как нервные сигналы достигают сознательной части мозга. Это объясняет, почему люди часто тянут свои руки подальше от горячего объекта, прежде чем они понимают, что они находятся в опасности.

Функции черепных нервов
Каждый из 12 черепных нервов имеет определенную функцию в пределах нервной системы.
Обонятельный нерв (I) переносит информацию о запахе в мозг из обонятельного эпителия в крыше носовой полости.
Зрительный нерв (II) осуществляет передачу визуальной информации от глаз к мозгу.
Глазодвигательные, блоковые и отводящие нервы (III, IV и VI) все работают вместе, чтобы позволить мозгу контролировать движение и фокусировку глаз. Тройничный нерв (V) несет ощущения от лица и иннервирует мышцы жевания.
Лицевой нерв (VII) иннервирует мышцы лица, чтобы сделать выражение лица и несет вкусовую информацию от передней 2/3 части языка.
Преддверно-улитковый нерв (VIII) проводит слуховую информацию от ушей в мозг.

Языкоглоточный нерв (IX) несет вкусовую информацию от задней 1/3 языка и помогает при глотании.

Блуждающий нерв (X), который называют блуждающим нервом из-за того, что он иннервирует много различных областей, «странствует» через голову, шею и туловище. Он несет в себе информацию о состоянии жизненно важных органов в головном мозге, обеспечивает двигательные сигналы речевого управления и обеспечивает парасимпатические сигналы многих органов.

Добавочный нерв (XI) управляет движениями плеч и шеи.

Подъязычный нерв (XII) перемещает язык для речи и глотания.

Сенсорная физиология

Все сенсорные рецепторы могут быть классифицированы по своей структуре и по типу раздражения, что они обнаруживают. Структурно, есть 3 класса сенсорных рецепторов: свободные, инкапсулированные нервные окончания, а также специализированные клетки.
Свободные нервные окончания являются просто свободными дендритами на конце нейрона, которые проходят в ткань. Боль, жара и холод — все это чувствуется через свободные нервные окончания. Инкапсулированные является свободными нервными окончаниями, завернутыми в круглые капсулы соединительной ткани. Когда капсула деформируется на ощупь или давление, то нейрон возбуждается, чтобы посылать сигналы в ЦНС. Специализированные клетки обнаруживают раздражения из 5 специальных органов чувств: зрения, слуха, равновесия, запаха и вкуса. Каждый из особых чувств имеет свои собственные уникальные сенсорные клетки, такие как палочки и колбочки в сетчатке для обнаружения света в органах зрения.

Функционально, существует 6 основных классов рецепторов: механорецепторы, ноцицепторы, фоторецепторы, хеморецепторы, осморецепторы и терморецепторы.

Механорецепторы.
Механорецепторы чувствительны к механическим раздражителям, как прикосновение, давление, вибрация, и кровяное давление.

Ноцицепторы.
Ноцицепторы реагируют на стимулы, такие как сильный жар, хол или повреждения тканей, посылая болевые сигналы в ЦНС.

Фоторецепторы.
Фоторецепторы сетчатки призваны обнаружить свет, чтобы обеспечить чувство видения.

Хеморецепторы.
Хеморецепторы — рецепторы обнаружения химических веществ в крови, они обеспечивают чувства вкуса и запаха.

Осморецепторы.
Осморецепторы способны контролировать осмолярность крови для определения уровня гидратации организма.

Терморецепторы.
Терморецепторы — рецепторы обнаружения температуры внутри тела и в его окрестностях.