Нервная система. 1. Принципы деятельности системы

План:

1. Принципы деятельности системы.

1.1 Регуляция деятельности органов и систем организма по принципу рефлекса.

1.2 Регуляция по принципу функциональных систем.

2. Центральная нервная система

2.1 Спинной мозг.

2.2 Головной мозг

2.2.1 Продолговатый мозг и варолиев мост

2.2.2 Мозжечок

2.2.3 Средний мозг

2.2.4 Промежуточный мозг

2.2.5 Ретикулярная формация

2.2.6 Большие полушария головного мозга

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон. Он состоит из тела и отростков двух видов: длинного неветвящегося аксона и коротких ветвящихся дендритов. Тело нейрона выполняет трофическую роль по отношению к отросткам. Аксон проводит возбуждение от тела нейрона, а дендриты к телу нейрона. В ЦНС тела нейронов и их дендриты образуют серое вещество, а аксоны – белое вещество.

Нервная система человека подразделяется на центральную и периферическую.

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из нейронов и клеток нейроглии, периферическая — из отростков нейронов и периферических узлов (ганглиев). К центральной нер­вной системе относят головной и спинной мозг, к периферической — 12 пар черепных нервов, 31 пару спинномозговых нервов и нервные узлы.

По функциям нервную систему делят на соматическую, регулирующую деятельность скелетных мышц и органов чувств и вегетативную (симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую), регулирующую деятельность внутренних органов, сосудов и желез.

Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли:

1) генерирует (рождает) собственные импульсы, что свойственно телу нейрона;

2) проводит генерированные импульсы (возбуждение) к другому нейрону или органу, что присуще аксону;

3) воспринимает и проводит нервные импульсы — присуще дендритам.

Перечисленные свойства нейронов обеспечивают функционирование центральной нервной системы, которое заключается в регуляции процессов жизнедеятельности организма в связи с условиями окружающей среды.

1. ПРИНЦИПЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

Приспособление (регуляция) процессов жизнедеятельности организма к меняющимся условиям среды осуществляется по принципу рефлекса и по принципу функциональных систем.

1.1 РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ И СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ПО ПРИНЦИПУ РЕФЛЕКСА.

Рефлекс — это закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием центральной нервной системы. Русский физиолог И. М. Сеченов доказал, что рефлексы лежат в основе всей сознательной и бессознательной жизни человека. В дальнейшем эта концепция была развита И. П. Павловым, который создал учение о безусловных и условных рефлексах. Деятельность нервной системы по принципу рефлекса называется рефлекторной деятельностью.

Центростремительный (афферентный) путь образован рецепторным нейроном. Он проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим числом контактных и двигательных нейронов. Он представляет собой сложное образование рефлекторной дуги, включающее ансамбль нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС, в том числе и в коре больших полушарий, и обеспечивающее конкретную приспособительную реакцию.

Нервному центру присущи четыре физиологические роли:

1) восприятие импульсов от рецепторов через афферентный путь;

2) анализ и синтез воспринятой информации; 3) передача сформированной программы (потока импульсов) по центробежному пути; 4) восприятие обратной информации от исполнительного органа о выполнении программы.

Центробежный (эфферентный) путь образован аксоном двигательного нейрона; он проводит возбуждение от нервного центра к рабочему органу.

Рабочий (исполнительный) орган, или эффектор — орган, осуществляющий свойственную ему деятельность.

Через рефлекторные дуги обеспечиваются ответные приспособительные реакции на действие раздражителей — рефлексы. Рефлексы человека и животных чрезвычайно разнообразны. Их классифицируют по ряду признаков. Например, по биологическому значению их делят на половые, пищевые, оборонительные и т. д. Кроме того, все рефлексы разделяют на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы — это врожденные, передающиеся по наследству реакции организма, осуществляемые всеми отделами ЦНС, имеющие представительство в моторной зоне коры больших полушарий.

Условные рефлексы приобретаются организмом на протяжении всей его жизни. С течением времени они могут исчезать. В их осуществлении обязательно принимает участие кора больших полу­шарий головного мозга.

Каждый рефлекс имеет свое название, определяемое реакцией, которую он обеспечивает (например, рефлекс сосания, глотания, чихания и т. д.). Рефлексы чаще осуществляются с участием гормонов выделяемых железами внутренней секреции. Совместная рефлекторно-гормональная регуляция является основной формой регуляции в организме.

1.2 РЕГУЛЯЦИЯ ПО ПРИНЦИПУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

В середине XX в. учение о рефлекторно-гормональной регуляции расширил П. К. Анохин. Он разработал и сформулировал теорию о функциональных системах организма.

Функциональная система — это широкое объединение различно локализованных структур и процессов организма в целях обеспечения той или иной конкретной приспособительной реакции. Каждая функциональная система имеет свое название, связанное с конкретным приспособительным эффектом. Например, функциональная система, обеспечивающая поддержание оптимального для ме­таболизма газового состава организма; функциональная система, обеспечивающая физико-химическое превращение веществ пищи и всасывание продуктов этого превращения, образовавшихся в пищеварительном тракте и др.

Функциональная система включает в себя определенные звенья, которые имеют различную физиологическую значимость. Они объединяются между собой, составляя архитектуру этой системы.

Архитектура функциональной системы включает в себя перечисленные ниже компоненты:

1. Звено пусковой афферентации, представленное рецепторами и афферентными проводниками, которое воспринимает изменение окружающей среды и передает полученную информацию в ЦНС.

2. Центральное звено (нервный центр), включающее многочисленные нейроны, расположенные в различных отделах ЦНС, которое вырабатывает программу действия.

3. Эфферентное звено, представленное эфферентными проводниками и гормонами, выделяемыми железами внутренней секреции; это звено передает программу действия на периферические исполнительные органы.

4. Звено периферических исполнительных органов. Оно может быть представлено отдельными структурами различных органов, которые выполняют программу действия.

5. Звено обратной афферентации:

а) рецепторы, которые воспринимают результаты ответной реакции исполнительного органа,

б) специальные афферентные проводники, которые передают информацию с этих рецепторов,

в) совокупность нейронов в нервном центре (акцептор действия), которая обеспечивает сопоставление программы действия с результатами ответной реакции исполнительного органа.

Принцип работы функциональной системы. Звено пусковой афферентации воспринимает изменение среды и передает информацию в нервный центр. Он осуществляет анализ и синтез этой информации, формирует программу действия и передает ее на эфферентное звено и на акцептор действия. Программа действия по эфферентному звену поступает к периферическим исполнительным органам. Они осуществляют ответную реакцию на программу. Ответная реакция характеризуется определенным результатом действия, который оценивается по параметрам действия (объем, количество, качество и пр.). Параметры действия и ответная реакция воспринимаются звеном обратной афферентации (рецепторами звена) и передаются в акцептор действия. В акцепторе действия осуществляется сопоставление параметров действия с программой действия. Если они совпадают — тогда программа действия становится санкционирующей (постоянной). Если они не совпадают, тогда программа действия в центральном звене разрушается и формируется новая программа действия. При формировании новой программы действия используется дополнительная информация.

2. ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

К ЦНС относятся спинной и головной мозг, которые состоят из серого и белого вещества.

2.1 Спинной мозг

Спинной мозг расположен в позвоночном канале, имеет вид белого тяжа, уплощенного в переднезаднем направлении. Длина спинного мозга составляет примерно 45 см. Вверху, через большое затылочное отверстие, спинной мозг переходит в про­долговатый мозг, а внизу заканчивается на уровне верхнего края поясничного позвонка концевой нитью, которая прикрепляется к первому сегменту копчика. По передней и задней поверхнос­тям спинного мозга проходят продольные борозды, которые не полностью делят его на симметричные половины, в центре про­ходит спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью.

Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество находится в центре мозга, вокруг спинномозгового канала, а белое— на периферии. На поперечном срезе спинного мозга серое вещество имеет форму бабочки. В сером веществе различают передние и задние рога, причем передние рога шире задних. В передних рогах находятся двигательные нейроны, осуществляющие передачу информации от ЦНС к рабочим органам, в задних рогах — вставочные, обеспечивающие связь нейронов спинного мозга между собой. Тела чувствительных (рецепторных) нейронов расположены не в спинном мозгу, а по ходу нервов, в спинномозговых узлах. В грудном и поясничном отделах спинного мозга имеются, кроме того, боковые рога, состоящие из симпатических нервных клеток.

От клеток передних рогов отходят аксоны, образующие пучки — передние двигательные корешки, которые идут к межпозвоночным отверстиям. К задним рогам спинного мозга подходят пучки нервных волокон, носящие название задних чувствительных корешков. Они состоят из отростков клеток, располагающихся в спинномозговых узлах. В каждом межпозвоночном отверстии двигательный и чувствительный корешки соединяются, образуя спинномозговой нерв. У человека имеется 31 пара спинномозговых нервов. Участок спинного мозга, соответствующий одной паре спинномозговых нервов, называется сегментом. Таких сегментов 31: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый.

Белое вещество каждой половины спинного мозга подразделяется на три столба: передний, боковой и задний. В них проходят отростки нейронов, сгруппированные в пучки, называемые проводящими путями и соединяющие разные отделы спинного мозга между собой и спинной мозг с головным. Одни проводящие пути являются восходящими, другие — нисходящими.

Ниже уровня спинного мозга в позвоночном канале находится так называемый конский хвост, состоящий из корешков нижних спинномозговых нервов (поясничных, крестцовых и копчикового). Спинной мозг и конский хвост покрыты тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой.

Функции спинного мозга.Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная функция.Спинной мозг получает информацию от рецепторов кожи, мышц, внутренних органов и иннервирует всю скелетную мускулатуру, кроме мышц головы. С участием спинного мозга осуществляется целый ряд наиболее простых рефлексов: сгибания и разгибания конечностей, потоотделения, мочеиспускания, дефекации и другие. Все рефлексы спинного мозга в естественных условиях контролируются головным мозгом, а именно корой больших полушарий. Рефлексы спинного мозга относятся к безусловным рефлексам.

Проводниковая функцияосуществляется за счет наличия в спинном мозгу проводящих путей. Среди проводящих путей (белое вещество спинного мозга) различают восходящие и нисходящие пути. По восходящим путям в головной мозг передаются центростремительные импульсы от кожи, мышц и т. д. По нисходящим путям центробежные импульсы передаются от голов­ного мозга в спинной.

2.2 Головной мозг

Головной мозг расположен в полости черепа. Масса его у взрослого человека составляет в среднем 1280—1380 г, у новорожденного — 370—400 г.

Головной мозг состоит из нескольких отделов, к числу которых относятся: продолговатый мозг, варолиев мост, мозжечок, средний мозг, промежуточный мозг, ретикулярная формация, подкорковые (базальные) ядра, лимбическая система и кора больших полушарий головного мозга.

Продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг и промежуточный мозг образуют ствол головного мозга; подкорковые ядра, лимбическая система и кора больших полушарий — большие полушария .

Внутри головного мозга имеются сообщающиеся между собой полости — желудочки мозга. Они являются продолжением спинномозгового канала. Их четыре: два боковых — в больших полушариях, третий — в промежуточном мозгу, четвертый является общей полостью варолиева моста и продолговатого мозга. В желу­дочках содержится цереброспинальная (спинномозговая) жидкость. В мозгу человека большие полушария преобладают над всеми остальными отделами центральной нервной системы и составляют около 80 % массы головного мозга.

2.2.1 ПРОДОЛГОВАТЫЙ МОЗГ И ВАРОЛИЕВ МОСТ

Продолговатый мозгявляется продолжением спинного мозга, кверху от него расположен варолиев мост. Продолговатый мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество располагается внутри в виде отдельных скоплений — ядер. Белое вещество находится снаружи.

Варолиев мосттакже состоит из серого и белого вещества и с помощью ножек соединен с мозжечком. Серое вещество находится внутри моста в виде отдельных скоплений — ядер, белое вещество располагается снаружи.

Большая часть ядер продолговатого мозга и моста представляют собой ядра черепных нервов. Отростки нейронов этих ядер выходят из мозга и образуют черепные нервы. В составе белого вещества продолговатого мозга и моста проходят нервные волокна про­водящих путей, которые расположены в спинном мозгу, и волокна, соединяющие ядра черепных нервов с другими отделами головного мозга, а также со спинным мозгом.

Функции продолговатого мозга и варолиева моста.Продолговатый мозг и варолиев мост, как и спинной мозг, выполняют две функции: рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная функциясвязана с тем, что нейроны продолговатого мозга, объединяясь, образуют ядра V—XII пар черепных нервов и центры различных рефлексов: сердечно-сосудистых (регуляции сердечной деятельности и состояния сосудов), дыхания, пищеварения (отделения слюны, желудочного, панкреатического и кишечного соков), жевания, глотания, и т. д. Рефлексы продолговатого мозга и варолиева моста являются безусловными рефлексами, но более сложными, чем рефлексы спинного мозга.

Проводниковая функция.Нейроны продолговатого мозга и варолиева моста связаны с нейронами спинного мозга и с нейронами вышележащих отделов мозга и обеспечивают передачу импульсов из спинного мозга в вышележащие отделы головного мозга и обратно.

2.2.2 МОЗЖЕЧОК

Мозжечок располагается над продолговатым мозгом и варолиевым мостом. В нем различают два полушария и среднюю часть — червь. Поверхность мозжечка представлена серым веществом — корой, под которой располагается белое вещество, с находящимися в нем скоплениями серого вещества — ядрами мозжечка.

Мозжечок связан с другими отделами ЦНС тремя парами ножек, образованных пучками нервных волокон. Проводящие пути мозжечка связывают его с корой больших полушарий, продолговатым и спинным мозгом. Это обусловливает наличие в мозжечке трех зон: корковой, вестибулярной и спинальной.

Функции мозжечка.Мозжечок обеспечивает тонус и слаженную деятельность скелетных мышц, координируя движения тела, делая их четкими и плавными, сохраняя позу и равновесие тела в пространстве. Мозжечок контролирует также деятельность пищеварительного тракта, сердечно-сосудистой системы, дыхания; под его контролем осуществляется терморегуляция и обмен веществ. Он оказывает стабилизирующее влияние на все перечисленные системы.

2.2.3 СРЕДНИЙ МОЗГ

Средний мозг расположен между промежуточным мозгом, варолиевым мостом и мозжечком. В нем различают ножки мозга и четверохолмие. Ножки мозга состоят из серого и белого вещества. Серое вещество находится внутри и представлено ядрами (черная субстанция, красное ядро, ядра III и IV пары черепных нервов). От красного ядра начинается нисходящий проводящий путь, со­единяющий его с передними рогами спинного мозга. В белом веществе ножек проходят восходящие и нисходящие проводящие пути, соединяющие средний мозг с вышележащими и нижележащими отделами ЦНС.

Четверохолмие образовано двумя верхними и двумя нижними холмиками, в которых находятся скопления нервных клеток — ядра. К ядрам четверохолмия подходит часть волокон зрительного (к верхним) и слухового (к нижним) путей.

Функции среднего мозга.Средний мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции.

Рефлекторная функция.В ядрах среднего мозга располагаются нервные центры, которые обеспечивают осуществление целого ряда рефлексов: зрительных, ориентировочных, сторожевых, слуховых, а также рефлексов обеспечивающих тонус (напряжение) и перераспределение тонуса скелетных мышц. Средний мозг совместно с продолговатым мозгом обеспечивает сложные двигательные реакции (движение туловища, головы, глаз, конечностей, пальцев рук). Их называют статическими и стато-кинетическими рефлексами. Рефлексы среднего мозга относятся к безусловным рефлексам.

2.2.4 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ МОЗГ

Промежуточный мозг расположен впереди среднего мозга. К нему относятся таламус (зрительный бугор), гипоталамус (подбугровая область) и эпиталамус (надбугровая область). Таламус представлен двумя зрительными буграми — самыми крупными образованиями промежуточного мозга. Нервные клетки таламуса образуют ядра. Гипоталамус располагается книзу от таламуса. В его се­ром бугре и сосцевидных телах находятся скопления нервных клеток — ядра. Серый бугор книзу продолжается в гипофиз. В состав эпиталамуса входит эпифиз и некоторые ядра, тесно связанные с лимбической системой.

Функции промежуточного мозга. Таламусявляется воротами афферентной информации, через него центростремительные импульсы передаются в кору больших полушарий от всех рецепторов организма. Ни один центростремительный импульс, направляясь к коре больших полушарий, не минует зрительные бугры (исключение составляет обонятельная информация). Таким образом, таламус осуществляет связь всех рецепторов организма с корой больших полушарий и определяет биологическую значимость поступающей в него информации.

В ядрах гипоталамусарасположены нервные центры, обеспечивающие регуляцию обмена веществ, терморегуляцию, деятельность желез внутренней секреции, вегетативной нервной системы и др.

Эпиталамусявляется железой внутренней секреции, он связан с биоритмами организма.

2.2.5 РЕТИКУЛЯРНАЯ ФОРМАЦИЯ

В стволовой части головного мозга имеется большое число нейронов разной величины и формы с короткими, ветвящимися отростками, которые, переплетаясь, формируют сетчатое образование. Эти нейроны объединяются в группы и образуют более 40 ядер ретикулярной формации. Отростки нейронов одних ядер идут к мозжечку, других — к мотонейронам и симпатическим ней­ронам спинного мозга, образуя нисходящие пути; нейроны значительной части ядер направляют свои отростки к коре, образуя восходящие пути.

Функции ретикулярной формации.Ретикулярная формация образует прямые и обратные связи с корой больших полушарий, мозжечком и спинным мозгом. Через восходящие пути она оказывает возбуждающее влияние на нейроны коры, поддерживая их тонус, благодаря которому она может осуществлять свою специфическую деятельность — воспринимать раздражения и отвечать на них. Через нисходящие пути ретикулярная формация оказывает влияние на все нервные центры, нервные волокна, рецепторы и органы, повышая (возбуждающее влияние) или понижая (тормозящее влияние) их возбудимость и тем самым, влияя на их работоспособность.

2.2.6. БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Головной мозг человека имеет два больших полушария (правое и левое). Полушария соединены между собой мозолистым телом, которое образовано нервными волокнами. В каждом полушарии имеется боковой желудочек, заполненный спинномозговой жидкостью.

Большие полушария головного мозга состоят из серого и белого вещества. Серое вещество образует наружный слой — кору больших полушарий, белое вещество находится под корой головного мозга. Внутри белого вещества располагаются отдельные скопления нервных клеток — подкорковые (базальные) ядра. В месте соединения полушарий с промежуточным и средним мозгом находится структурное образование, имеющее вид кольца и называемое лимбической системой.

Подкорковые (базальные) ядра.

Подкорковые ядра представлены многочисленными скоплениями нейронов. Самыми крупными из них являются хвостатое и чечевицеобразное ядра, составляющие стриопаллидарную систему. Чечевицеобразное ядро прослойкой белого вещества разделено на скорлупу и бледный шар. Скорлупу и хвостатое ядро называют стриатумом, бледный шар — паллидумом.

Функции подкорковых ядер.Паллидум получает информацию от рецепторов мышц и структур ЦНС, участвующих в регуляции деятельности мышц. Он является высшим центром, обеспечивающим согласованную работу всех мышц тела при беге, жевании и т. д.

Стриатум получает информацию от рецепторов внутренних органов и мышц, а также структур ЦНС, участвующих в регуляции деятельности внутренних органов и мышц. Он является высшим центром, обеспечивающим согласованную работу мышц и внутренних органов. Например, определенной степени сокращения мышц соответствует определенный уровень деятельности сердца, легких и других внутренних органов.

Лимбическая система

Лимбическая система представлена отдельными скоплениями нейронов: аммоновым рогом (гиппокампом) — основной структурой лимбической системы, поясной извилиной и некоторыми другими.

Функции лимбической системы.Лимбическая система принимает информацию от различных рецепторных полей тела и внутренних органов. Совместно с корой, базальными ядрами, таламусом и ретикулярной формацией она обеспечивает постоянство условий внутренней среды организма, включается в механизмы памяти, участвует в контроле бодрствования и сна, в формировании эмоционального поведения.

Кора больших полушарий головного мозга

Кора больших полушарий — это наиболее развитый отдел го­ловного мозга. Она образована серым веществом, т. е. в основном телами нейронов. Общая поверхность коры человека из-за наличия борозд и извилин составляет около 2200 см². Толщина коры в разных отдела мозга достигает от 1,5 до 4мм; она состоит из 6 слоев, образованных 14 млрд нейронов, различных по форме и выполняющих разные роли.

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

1) чувствительные (сенсорные) нейроны, обеспечивающие восприятие импульсов от двигательных рецепторов;

2) моторные нейроны, или мотонейроны, посылающие импульсы от коры к нижележащим структурам ЦНС и рабочим органам. Эти нейроны являются представителями нервных центров безусловных рефлексов;

3) контактные нейроны, осуществляющие связь между нейронами коры больших полушарий.

Нервные клетки коры больших полушарий находятся в состоянии постоянного возбуждения, или тонуса, который не исчезает и во время сна.

Чувствительные нейроныобразуют в коре воспринимающие (сенсорные) зоны, среди которых выделяют следующие:

1) слуховая зона, расположенная в височной доле, воспринимает импульсы от слуховых рецепторов;

2) зрительная зона, лежащая в затылочной области, воспринимает импульсы от рецепторов сетчатки глаз;

3) обонятельная зона, лежащая на внутренней поверхности коры височной доли, связана с обонятельными рецепторами носовых раковин;

4) вкусовая зона, лежащая на внутренней поверхности коры височной доли, связана с вкусовыми рецепторами языка и ротовой полости;

5) кожно-мышечная (чувствительно-двигательная) зона, расположенная в лобной и теменной долях вдоль центральной борозды, воспринимает импульсы от рецепторов кожи, мышц и внутренних органов.

Мотонейроныобразуют в коре больших полушарий моторные зоны. Каждая моторная зона обеспечивает связь коры с различными органами. Моторные зоны способны переводить органы из состояния покоя в деятельное состояние.

Функции коры больших полушарий очень сложны и разнообразны. Кора осуществляет связь организма с внешней средой, регуляцию работы всего организма через периферическую нервную систему, высшую нервную деятельность (мышление, речь, память, воображение и т. д.). В целом в основе деятельности коры больших полушарий в отличие от других отделов головного и спинного мозга лежат условные рефлексы.

Дата добавления: 2014-08-09; просмотров: 549; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!