Нервная система представляет собой центр нервных сообщений и самую главную систему регуляции организма: он организует и координирует жизненно важные действия. Но главных функций у нее только две: стимуляция мышц для совершения движений и регуляция функционирования тела, а также эндокринной системы.
Нервная система подразделяется на центральную нервную систему и периферическую нервную систему.
Сточки зрения функциональности, нервную систему можно разделить на соматическую (контролирующую произвольные действии) и вегетативную или автономную (координирующую непроизвольные действия) системы.
Центральная нервная система
Включает спинной и головной мозг. Здесь координируются когнитивные и эмоциональные функции человека. Отсюда контролируются все движения и разрабатываются вес чувства.
Головной мозг
У взрослого человека головной мозг представляет собой один из самых тяжелых органов тела: он весит приблизительно 1300 г.
Это - центр взаимодействия нервной системы, и его главной функцией является передача полученных нервных импульсов и ответ на них. В своих различных областях выступает посредником процессов дыхания, решением специфических проблем и голодом.
Головной мозг делится структурно и функционально на несколько основных частей:
Спинной мозг
Находится в позвоночном канале и окружен мозговыми оболочками, ограждающими его от травм. У взрослого человека длина спинного мозга достигает 42-45 см и протягивается от вытянутого мозга (или внутренней части ствола головного мозга) до второго поясничного позвонка и имеет разный диаметр на разных отделах позвоночника.
От спинного мозга отходят 31 пара периферических спинных нервов, которые соединяют его со всем организмом. Его важнейшая функция состоит в том, чтобы соединять различные части тела с головным мозгом.
Как головной, так и спинной мозг защищен тремя слоями соединительной ткани. Между самым поверхностным и средним слоем располагается полость, где циркулирует жидкость, которая помимо зашиты также питает и очищает нервные ткани.
Периферическая нервная система
Состоит из 12 пар черепно-мозговых нервов и 31 пары спинномозговых нервов. Она составляет запутанную сеть, которая формирует нервную ткань, не входящую в центральную нервную систему и представлена в основном периферическими нервами, отвечающими за мышцы и внутренние органы.
Черепные нервы
От мозга отходят 12 пар черепных нервов, которые проходят через отверстия черепа.
Все черепные нервы находятся в голове и шее, за исключением десятого нерва (блуждающего), который также захватывает различные структуры грудной клетки и желудка.
Спинномозговые нервы
Каждая из 31 пары нервов начинается в спинном M03IC и далее проходит через межпозвоночные отверстия. Их названия связаны с местом, откуда они берут начало: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестовых и 1 копчиковый. После прохождения через межпозвоночное отверстие каждый переделится на 2 ветви: переднюю, большую, которая протягивается вдаль, чтобы охватить мышцы и кожу спереди и по бокам и кожу конечностей, и заднюю, поменьше, которая охватывает мышцы и кожу спины. Спинномозговые грудные нервы также сообщаются с симпатической частью автономной нервной системы. Сверху в области шеи корни у этих нервов очень короткие и расположены горизонтально.
Нервная система человека является важной частью организма, которая отвечает за множество происходящих процессов. Заболевания ее плохо сказываются на состоянии человека. Она регулирует деятельность и взаимодействие всех систем и органов. При нынешнем экологическом фоне и постоянных стрессах необходимо уделять серьезное внимание режиму дня и правильному питанию, чтобы избежать потенциальных проблем со здоровьем.
Общая информация
Нервная система влияет на функциональное взаимодействие всех систем и органов человека, а также на связь организма с окружающим миром. Ее структурная единица - нейрон - это клетка со специфическими отростками. Из этих элементов строятся нейронные цепи. Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. К первой относятся головной и спинной мозг, а ко второй - все отходящие от них нервы и нервные узлы.
Соматическая нервная система
Кроме этого, нервная система делится на соматическую и вегетативную. Соматическая система отвечает за взаимодействие организма с окружающим миром, за умение самостоятельно передвигаться и за чувствительность, которая обеспечивается при помощи органов чувств и некоторых нервных окончаний. Умение человека передвигаться обеспечивается управлением скелетной и мышечной массой, которое осуществляется при помощи нервной системы. Ученые еще называют эту систему анимальной, поскольку только животные могут передвигаться и обладают чувствительностью.
Вегетативная нервная система
Эта система отвечает за внутреннее состояние организма, то есть за:
Вегетативная нервная система человека, в свою очередь, делится на симпатическую и парасимпатическую. Первая отвечает за пульс, кровяное давление, бронхи и так далее. Ее работа контролируется спинномозговыми центрами, от которых идут симпатические волокна, расположенные в боковых рогах. Парасимпатическая же отвечает за работу мочевого пузыря, прямой кишки, половых органов и за ряд нервных окончаний. Такая многофункциональность системы объясняется тем, что ее работа осуществляется как при помощи крестцового отдела мозга, так и посредством его ствола. Контроль этих систем осуществляется специфическими вегетативными аппаратами, которые находятся в головном мозге.
Заболевания
Нервная система человека крайне подвержена влиянию извне, существуют самые различные причины, которые могут вызвать ее заболевания. Чаще всего вегетативная система страдает из-за погоды, при этом плохо себя чувствовать человек может как в слишком жаркое время, так и холодной зимой. Существует ряд характерных симптомов для таких заболеваний. Например, человек краснеет или бледнеет, пульс учащается или начинается чрезмерное потоотделение. Кроме этого, подобные болезни могут быть приобретенными.
Как появляются эти болезни
Они могут развиться из-за травмы головы, или мышьяком, а также из-за сложного и опасного инфекционного заболевания. Развиться такие болезни могут и вследствие переутомления, из-за нехватки витаминов, при психических расстройствах или постоянных стрессах.
Осторожным надо быть и при опасных условиях труда, которые тоже могут повлиять на развитие заболеваний вегетативной нервной системы. Кроме этого, такие болезни могут маскироваться под другие, некоторые из них напоминают заболевания сердца.
Центральная нервная система
Образована она из двух элементов: спинного и головного мозга. Первый из них внешне похож на тяж, немного сплюснутый посередине. У взрослого человека его размер варьируется от 41 до 45 см, а вес достигает всего лишь 30 граммов. Спинной мозг полностью окружен оболочками, которые находятся в специфическом канале. Толщина спинного мозга не изменяется по всей длине, кроме двух мест, которые называются шейным и поясничным утолщениями. Именно здесь образуются нервы верхних, а также нижних конечностей. Он подразделяется на такие отделы, как шейный, поясничный, грудной и крестцовый.
Головной мозг
Он находится в черепной коробке человека и подразделяется на две составляющие части: левое и правое полушария. Кроме этих частей, выделяют также ствол и мозжечок. Биологам удалось определить, что мозг взрослого мужчины на 100 мг тяжелее женского. Это объясняется исключительно тем фактом, что все части тела представителя сильного пола больше женских по физическим параметрам благодаря эволюции.
Мозг плода начинает активно расти еще до рождения, в утробе матери. Прекращает свое развитие он только тогда, когда человек достигает 20 лет. Кроме этого, в старости, ближе к концу жизни, он становится немного легче.
Отделы головного мозга
Выделяют такие пять главных отделов головного мозга:
В случае черепно-мозговой травмы центральная нервная система человека может серьезно пострадать, и это плохо сказывается на психическом состоянии человека. При подобных нарушениях у больных могут появляться голоса в голове, от которых не так-то просто избавиться.
Оболочки мозга
Головной и спинной мозг покрывают три вида оболочек:
- Твердая оболочка покрывает спинной мозг снаружи. По форме она очень похожа на мешок. Также она функционирует в качестве надкостницы черепа.
- Паутинная оболочка - это вещество, которое практически прилегает к твердой. Ни твердая, ни паутинная оболочки не содержат кровеносных сосудов.
- Мягкая оболочка - это совокупность нервов и сосудов, которые питают оба мозга.
Функции головного мозга
Это очень сложная часть организма, от которой зависит вся нервная система человека. Даже учитывая, что огромное количество ученых занимаются изучением проблем работы головного мозга, до конца пока все его функции не изучены. Наиболее сложная для науки загадка - это изучение особенностей зрительной системы. До сих пор непонятно, как и при помощи каких частей мозга мы обладаем способностью видеть. Люди, далекие от науки, ошибочно считают, что это происходит исключительно при помощи глаз, однако это абсолютно не так.
Ученые же, занимающиеся изучением этого вопроса, считают, что глаза всего лишь воспринимают сигналы, которые посылает окружающий мир, и в свою очередь передают их мозгу. Получая сигнал, он создает зрительную картинку, то есть фактически мы видим то, что показывает наш мозг. Аналогично происходит и со слухом, фактически ухо всего лишь воспринимает звуковые сигналы, получаемые через мозг.
Вывод
В настоящее время заболевания вегетативной системы очень часто встречаются у молодого поколения. Это обусловлено множеством факторов, например, плохим состоянием окружающей среды, неправильным режимом дня или нерегулярным и неправильным питанием. Чтобы избежать подобных проблем, рекомендуется тщательно следить за своим распорядком, избегать различных стрессов и переутомления. Ведь здоровье центральной нервной системы отвечает за состояние всего организма, в противном случае подобные проблемы могут спровоцировать серьезные нарушения в работе других важных органов.
❖ 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).
ЛЕКЦИЯ НА ТЕМУ: НЕРВНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА
Нервная система – это система, которая регулирует деятельность всех органов и систем человека. Данная система обуславливает: 1) функциональное единство всех органов и систем человека; 2) связь всего организма с окружающей средой.
С точки зрения поддержания гомеостаза нервная система обеспечивает: поддержание параметров внутренней среды на заданном уровне; включение поведенческих реакций; адаптацию к новым условиям, если они сохраняются долгое время.
Нейрон (нервная клетка) - основной структурный и функциональный элемент нервной системы; у человека насчитывается более ста миллиардов нейронов. Нейрон состоит из тела и отростков, обычно одного длинного отростка - аксона и нескольких коротких разветвленных отростков - дендритов. По дендритам импульсы следуют к телу клетки, по аксону - от тела клетки к другим нейронам, мышцам или железам. Благодаря отросткам нейроны контактируют друг с другом и образуют нейронные сети и круги, по которым циркулируют нервные импульсы.
Нейрон - это функциональная единица нервной системы. Нейроны восприимчивы к раздражению, то есть способны возбуждаться и передавать электрические импульсы от рецепторов к эффекторам. По направлению передачи импульса различают афферентные нейроны (сенсорные нейроны), эфферентные нейроны (двигательные нейроны) и вставочные нейроны.
Нервную ткань называют возбудимой тканью. В ответ на некоторое воздействие в ней возникает и распространяется процесс возбуждения – быстрой перезарядки клеточных мембран. Возникновение и распространение возбуждения (нервного импульса) – это основной способ осуществления нервной системой ее управляющей функции.
Основные предпосылки возникновения возбуждения в клетках: существование на мембране в состоянии покоя электрического сигнала – мембранного потенциала покоя (МПП);
способность изменять потенциал за счет изменения проницаемости мембраны для некоторых ионов.
Клеточная мембрана является полупроницаемой биологической мембраной, в ней имеются каналы пропускающие ионы калия, но нет каналов для внутриклеточных анионов, которые удерживаются у внутренней поверхности мембраны, создавая при этом отрицательный заряд мембраны изнутри, это и есть мембранный потенциал покоя, который составляет в среднем- – 70 милливольт (мВ). В клетке в 20-50 раз больше ионов калия, чем снаружи, это поддерживается всю жизнь при помощи мембранных насосов (большие белковые молекулы, способные переносить ионы калия из внеклеточной среды во внутрь). Величина МПП обусловлена переносом ионов калия в двух направлениях:
1. снаружи в клетку под действием насосов (с большой затратой энергии);
2. из клетки наружу путем диффузии по мембранным каналам (без затрат энергии).
В процессе возбуждения главную роль играют ионы натрия, которых снаружи клетки всегда больше в 8-10 раз, чем внутри. Натриевые каналы закрыты, когда клетка находится в состоянии покоя, для того что бы их открыть, необходимо подействовать на клетку адекватным раздражителем. Если достигается порог раздражения, то натриевые каналы открываются и натрий входит в клетку. За тысячные доли секунды заряд мембраны сначала исчезнет, а затем изменится на противоположный – это первая фаза потенциала действия (ПД) – деполяризация. Каналы закрываются – пик кривой, затем заряд восстанавливается по обе стороны мембраны (за счет калиевых каналов) – стадия реполяризации. Возбуждение прекращается и пока клетка в покое, насосы меняют натрий вошедший в клетку на калий, который вышел из клетки.
ПД вызванный в любой точке нервного волокна, сам становится раздражителем для соседних участков мембраны, вызывая в них ПД, а те в свою очередь возбуждают все новые и новые участки мембраны, распространяясь таким образом на по всей клетке. В волокнах, покрытых миелином, ПД будут возникать только в свободных от миелина участках. Поэтому скорость распространения сигнала возрастает.
Передача возбуждения от клетки к другой, происходит при помощи химического синапса, который представлен местом контакта двух клеток. Синапс образован пресинаптической и постсинаптической мембранами и синаптической щелью между ними. Возбуждение в клетке возникшее в результате ПД достигает участка пресинаптической мембраны, где располагаются синаптические пузырьки- везикулы, из которых выбрасывается специальное вещество – медиатор. Медиатор попадая в щель, движется к постсинаптической мембране и связывается с ней. В мембране открываются поры для ионов, происходит их движение внутрь клетки и возникает процесс возбуждения
Таким образом в клетке происходит превращение электрического сигнала в химический, а химического опять в электрический. Передача сигнала в синапсе происходит медленнее, чем в нервной клетке, а также односторонне, так как выделяется медиатор только через пресинаптическую мембрану, а связывается может только с рецепторами постсинаптической мембраны, а не наоборот.
Медиаторы могут вызывать в клетках не только возбуждение, но и торможение. При этом на мембране открываются поры, для таких ионов, которые усиливают отрицательный заряд, существовавший на мембране в состоянии покоя. На одной клетке может множество синаптических контактов. Пример медиатора между нейроном и волокном скелетной мышцы – ацетилхолин.
Нервная система подразделяется на центральную нервную систему и периферическую нервную систему.
В центральной нервной системе различают головной мозг, где сосредоточены основные нервные центры и спинной мозг, здесь находятся центры более низкого уровня и идут проводящие пути к периферическим органам.
Периферический отдел – нервы, нервные узлы, ганглии и сплетения.
Основной механизм деятельности нервной системы – рефлекс. Рефлексом называется любая ответная реакция организма на изменение внешней или внутренней среды, которая осуществляется при участии ЦНС в ответ на раздражение рецепторов. Структурная основа рефлекса – рефлекторная дуга. Она включает пять последовательных звеньев:
1 - Рецептор – сигнальное устройство воспринимающее воздействие;
2 - Афферентный нейрон – приводит сигнал, от рецептора в нервный центр;
3 - Вставочный нейрон – центральная часть дуги;
4 - Эфферентный нейрон – сигнал поступает из ЦНС к исполнительной структуре;
5 - Эффектор – мышца или железа осуществляющие определенный вид деятельности
Головной мозг состоит из скоплений тел нервных клеток, нервных трактов и кровеносных сосудов. Нервные тракты образуют белое вещество мозга и состоят из пучков нервных волокон, проводящих импульсы к различным участкам серого вещества мозга - ядрам или центрам - или от них. Проводящие пути связывают между собой различные ядра, а так же головной мозг со спинным мозгом.
В функциональном отношении мозг можно разделить на несколько отделов: передний мозг (состоящий из конечного мозга и промежуточного мозга), средний мозг, задний мозг, (состоящий из мозжечка и варолиева моста) и продолговатый мозг. Продолговатый мозг, варолиев мост и средний мозг вместе называются стволом головного мозга.
Спиной мозг расположен в позвоночном канале, надежно защищающий его от механических повреждений.
Спиной мозг имеет сегментарное строение. От каждого сегмента отходит по две пары передних и задних корешков, что соответствует одному позвонку. Всего 31 пара нервов.
Задние корешки образованы чувствительными (афферентными) нейронами, их тела находятся в ганглиях, а аксоны входят в спиной мозг.
Передние корешки сформированы аксонами эфферентных (двигательных) нейронов, тела которых лежат в спином мозге.
Спиной мозг условно подразделяют на четыре отдела – шейный, грудной, поясничный и крестцовый. В нем замыкается огромное количество рефлекторных дуг, что обеспечивает регулирование многих функций организма.
Серое центральное вещество – это нервные клетки, белое – нервные волокна.
Нервную систему подразделяют на соматическую и вегетативную.
К соматической нервной системе (от латинского слова «сома» - тело) относится часть нервной системы (и тела клеток, и их отростки), которая управляет деятельностью скелетных мышц (тела) и органов чувств. Эта часть нервной системы в большой степени контролируется нашим сознанием. То есть мы способны по своему желанию согнуть или разогнуть руку, ногу и так далее.Однако мы неспособны сознательно прекратить восприятие, например, звуковых сигналов.
Вегетативная нервная система (в переводе с латинского «вегетативный» - растительный) - это часть нервной системы (и тела клеток, и их отростки), которая управляет процессами обмена веществ, роста и размножения клеток, то есть функциями - общими и для животных, и для растительных организмов. В ведении вегетативной нервной системы находится, например, деятельность внутренних органов и сосудов.
Вегетативная нервная система практически не контролируется сознанием, то есть мы не способны по своему желанию снять спазм желчного пузыря, остановить деление клетки, прекратить деятельность кишечника, расширить или сузить сосуды
Нервная система человека является стимулятором работы мышечной системы, о которой мы говорили в . Как мы уже знаем, мышцы нужны для передвижения частей тела в пространстве, и мы даже изучили конкретно, какие мышцы для какой работы предназначены. Но что приводит мышцы в действие? Что и как заставляет их работать? Об этом и пойдет речь в данной статье, из которой вы почерпнете необходимый теоретический минимум для освоения темы, обозначенной в названии статьи.
Прежде всего, стоит сообщить, что нервная система предназначена для передачи информации и команд нашего тела. Основные функции нервной системы человека – это восприятие изменений внутри тела и окружающего его пространства, интерпретация этих изменений и ответ на них в виде определенной формы (в т. ч. – мышечного сокращения).
Нервная система – множество разных, взаимодействующих между собой нервных структур, обеспечивающая наряду с эндокринной системой координированное регулирование работы большей части систем организма, а также отклик на смену условий внешней и внутренней среды. Данная система объединяет в себе сенсибилизацию, двигательную активность и корректное функционирование таких систем, как эндокринная, иммунная и не только.
Строение нервной системы
Возбудимость, раздражимость и проводимость характеризуются как функции времени, то есть это – процесс, возникающий от раздражения до появления ответной реакции органа. Распространение нервного импульса в нервном волокне происходит за счет перехода локальных очагов возбуждения на соседние неактивные области нервного волокна. Нервная система человека обладает свойством трансформации и генерации энергий внешней и внутренней среды и преобразования их в нервный процесс.
Строение нервной системы человека: 1- плечевое сплетение; 2- кожно-мышечный нерв; 3- лучевой нерв; 4- срединный нерв; 5- подвздошно-подчревный нерв; 6- бедренно-половой нерв; 7- запирающий нерв; 8- локтевой нерв; 9- общий малоберцовый нерв; 10- глубокий малоберцовый нерв; 11- поверхностный нерв; 12- мозг; 13- мозжечок; 14- спинной мозг; 15- межреберные нервы; 16- подреберный нерв; 17- поясничное сплетение; 18- крестцовое сплетение; 19- бедренный нерв; 20- половой нерв; 21- седалищный нерв; 22- мышечные ветви бедренных нервов; 23- подкожный нерв; 24- большеберцовый нерв
Нервная система функционирует как единое целое с органами чувств и управляется головным мозгом. Самая крупная часть последнего называется большими полушариями (в затылочной области черепа находятся два более мелких полушария мозжечка). Головной мозг соединяется со спинным. Правое и левое большие полушария соединены между собой компактным пучком нервных волокон, называемых мозолистым телом.
Спинной мозг – основной нервный ствол тела – проходит через канал, образованный отверстиями позвонков, и тянется от головного мозга до крестцового отдела позвоночника. С каждой стороны спинного мозга симметрично отходят нервы к различным частям тела. Осязание в общих чертах обеспечивается определенными нервными волокнами, бесчисленные окончания которых находятся в коже.
Классификация нервной системы
Так называемые виды нервной системы человека можно представить следующим образом. Всю целостную систему условно формируют: центральная нервная система – ЦНС, в состав которой входит головной и спинной мозг, и периферическая нервная система – ПНС, в которую входят многочисленные нервы, отходящие от головного и спинного мозга. Кожа, суставы, связки, мышцы, внутренние органы и органы чувств отправляют по нейронам ПНС входные сигналы в ЦНС. В то же время, исходящие сигналы от центральной НС, периферическая НС посылает к мышцам. В качестве наглядного материала, ниже, логически структурированным образом представлена целостная нервная система человека (схема).
Центральная нервная система – основа нервной системы человека, которая состоит из нейронов и их отростков. Главная и характерная функция ЦНС – реализация различных по степени сложности отражательных реакций, имеющих название рефлексов. Низшие и средние отделы ЦНС – спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок – управляют деятельностью отдельных органов и систем организма, реализуют между ними связь и взаимодействие, обеспечивают целостность организма и его корректное функционирование. Высший отдел ЦНС – кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования – по большей части управляет связью и взаимодействием организма как целостной структуры с внешним миром.
Периферическая нервная система – является условно выделяемой частью нервной системы, которая находится за пределами головного и спинного мозга. Включает в себя нервы и сплетения вегетативной нервной системы, соединяя ЦНС с органами тела. В отличие от ЦНС, ПНС не защищена костями и может быть подвержена воздействию механических повреждений. В свою очередь, саму периферическую нервную систему делят на соматическую и вегетативную.
- Соматическая нервная система – часть нервной системы человека, которая представляет собой комплекс чувствительных и двигательных нервных волокон, отвечающих за возбуждение мышц, и в том числе кожи и суставов. Также она руководит координацией движений тела, и получением и передачей внешних стимулов. Эта система выполняет действия, которыми человек управляет осознанно.
- Вегетативную нервную систему делят на симпатическую и парасимпатическую. Симпатическая нервная система управляет ответной реакцией на опасности или стресс, и кроме прочего, может вызвать увеличение частоты сердечных сокращений, повышение кровяного давления и возбуждение органов чувств, за счет увеличения уровня адреналина в крови. Парасимпатическая нервная система, а свою очередь, управляет состоянием покоя, и регулирует сокращение зрачков, замедление сердечного ритма, расширение кровеносных сосудов и стимуляцию пищеварительной и мочеполовой системы.
Выше вы можете видеть логически структурированную схему, на которой приведены отделы нервной системы человека, в порядке, соответствующем вышеизложенному материалу.
Строение и функции нейронов
Все движения и упражнения контролируются нервной системой. Основной структурной и функциональной единицей нервной системы (как центральной, так и периферической) является нейрон. Нейроны
– это возбудимые клетки, которые способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия).
Строение нервной клетки: 1- тело клетки; 2- дендриты; 3- ядро клетки; 4- миелиновая оболочка; 5- аксон; 6- окончание аксона; 7- синаптическое утолщение
Функциональной единицей нейромышечной системы является двигательная единица, которая состоит из двигательного нейрона и иннервируемых им мышечных волокон. Собственно, работа нервной системы человека на примере процесса иннервации мышц происходит следующим образом.
Клеточная мембрана нерва и мышечного волокна является поляризованной, то есть на ней существует разность потенциалов. Внутри клетки содержится высокая концентрация ионов калия (К), а снаружи – ионов натрия (Na). В покое разность потенциалов между внутренней и внешней стороной клеточной мембраны не приводит к возникновению электрического заряда. Эта определенная величина представляет собой потенциал покоя. Из-за изменений во внешнем окружении клетки потенциал на ее мембране постоянно колеблется, и если он возрастает, и клетка достигает своего электрического порога возбуждения, происходит резкое изменение электрического заряда мембраны, и она начинает проводить потенциал действия вдоль аксона к иннервируемой мышце. К слову, в крупных мышечных группах, один двигательный нерв может иннервировать до 2-3 тысяч мышечных волокон.
На схеме ниже вы можете видеть пример того, какой путь проходит нервный импульс от момента возникновения стимула до получения на него ответной реакции в каждой, отдельно взятой системе.
Нервы соединяются между собой посредством синапсов, а с мышцами – с помощью нервно-мышечных контактов. Синапс – это место контакта между двумя нервными клетками, а – процесс передачи электрического импульса от нерва к мышце.
Синаптическая связь: 1- нейронный импульс; 2- принимающий нейрон; 3- ветвь аксона; 4- синаптическая бляшка; 5- синаптическая щель; 6- молекулы нейотрансмиттера; 7- клеточные рецепторы; 8- дендрит принимающего нейрона; 9- синаптические пузырьки
Нервно-мышечный контакт: 1- нейрон; 2- нервное волокно; 3- нервно-мышечный контакт; 4- двигательный нейрон; 5- мышца; 6- миофибриллы
Таким образом, как мы уже говорили – процесс физической активности в целом и мышечного сокращения в частности является полностью подконтрольным нервной системе.
Заключение
Сегодня мы узнали о предназначении, строении и классификации нервной системы человека, а так же о том, как она связана с его двигательной активностью и как она влияет на работу всего организма в целом. Поскольку нервная система вовлечена в регуляцию деятельности всех органов и систем человеческого тела, в том числе, и возможно, в первую очередь – сердечно – сосудистой, то в следующей статье из цикла о системах организма человека, к ее рассмотрению мы и перейдем.