Анатомия и физиология нервной системы

Типы соединительной ткани

 

 

4. Органный уровень. Орган – это часть тела, имеющая определённую форму, отличающаяся особым строением, занимающая определенное место в организме и выполняющая определённую функцию.

В образовании каждого органа участвуют различные ткани, но одна из них главная – ведущая, а другие ткани вспомогательные.

5. Уровень систем органов. Органы, объединённые анатомически, имеющие общий план строения, общее происхождение и выполняющие единые функции составляют систему органов.

Выделяют следующие системы органов – опорно-двигательную, пищеварительную, дыхательную, сердечно-сосудистую, выделительную (анатомически у человека она объединена с половой системой, поэтому правильнее говорит о мочеполовой системе), покровную (кожа), эндокринную (железы внутренней секреции или гуморальная система), нервную (вместе с системой органов чувств).

Кроме этого существует понятие – функциональная система. Это временное объединение органов и систем органов для достижения полезного организму результата. Например, быстрый бег обеспечивается функциональной системой, включающей нервную, дыхательную, мышечную и другие системы органов. Теорию функциональных систем разработал П.К.Анохин.

6. Организменный уровень.

Организм – это целостная биологическая система, обладающая способностью к самовоспроизведению, саморазвитию и самоуправлению. Его следует рассматривать как высшую форму организации живой материи, которая прошла длительный путь развития. Как отражение эволюции всего живого в организме есть все уровни построения живой материи. Однако какой бы уровень организации мы не брали, в основе его лежат клетки, которые благодаря межклеточным, гуморальным и нервным формам регуляции объединяются в целостный единый организм человека.

 

Организм и среда.

Выдающийся русский физиолог И.М.Сеченов справедливо утверждал, что «…организм без внешней среды, поддерживающей его существование, не возможен».

Между организмом и внешней средой постоянно идёт обмен веществами, энергией и информацией. Из внешней среды поступают кислород и питательные вещества, в свою очередь организм во внешнюю среду выделяет вредные продукты обмена и избыточную энергию в виде тепла.

При изменениях во внешней среде организм перестраивает свои функции, приспосабливаясь к новым условиям (например, при увеличении температуры среды, для удаления лишнего тепла организм усиливает дыхание, потоотделение, частоту пульса и т.п.). Человек за счёт создания искусственной среды обитания (жилища, одежда) лучше, чем животные защищен от воздействия факторов внешней среды.

Организм постоянно подвергается воздействию самых разнообразных и изменяющихся факторов внешней среды; в то же время для нормального протекания процессов жизнедеятельности в клетках и тканях самого организма необходимы строго постоянные условия. Таким образом, внутренняя среда организма (к ней относятся жидкостями внутренней среды – межклеточной или тканевой жидкостью, кровью, лимфой, спинномозговой жидкостью) должна иметь определенный и достаточно постоянный состав и другие параметры. Эти свойства внутренней среды носят общее название – гомеостаз организма.

Гомеостаз (с древнегреческого – «подобный неподвижному») – это динамическое поддержание постоянства внутренней среды организма.

Достигается это благодаря деятельности нервной системы, которая следит за составом и свойствами внутренней среды и при изменениях её параметров влияет на работу всех систем органов организма таким образом, чтобы эти изменения были устранены.

Нарушения гомеостаза приводят к очень серьёзным последствиям – болезням и даже смерти. Гомеостаз координируется нейрогуморальными факторами, а также общим изменением уровня обменных процессов. Таким образом, организм активно противостоит воздействиям внешней среды. Это единственный способ существования живых систем, коренное отличие живого от неживого. Активное проявление этих свойств значительно снижает зависимость организма от внешних воздействий.

Управление процессами жизнедеятельности в организме строится по принципу системной иерархичности – т.е. элементарные процессы жизнедеятельности подчинены сложным системным зависимостям. Не случайно нервная система человека и высших животных построена по принципу соподчинения низших отделов высшим отделам. Низшие уровни управления обеспечиваются автоматическими системами регуляции, поддерживающими заданный режим жизнедеятельности.

Уровни регуляции физиологических функций организма.

I. Высший уровень регуляции в целом и взаимоотношение организма и среды обеспечивается центральной нервной системой (ЦНС).

II. Второй уровень регуляции обеспечивает вегетативная нервная система. Она регулирует физиологию внутренних органов, главным образом их специфическую активность. Например, усиливает или угнетает работу сердца – силу сердечных сокращений, их частоту и др.

III. Третий уровень регуляции осуществляется эндокринной системой. Железы внутренней секреции (ЖВС) выделяют в кровь гормоны – биологически активные вещества, активизирующие или тормозящие работу ферментативных систем, а через них и физиологические функции организма.

IV. Четвёртый уровень регуляции. Неспецифическая регуляция, осуществляемая изменением биохимимических реакций в жидкостях внутренней среды (крови, лимфе и др.).

В целостном организме все эти уровни регуляции находятся во взаимной связи, обеспечивая получение полезного результата функционирования, как отдельного органа, так и системы органов. Следовательно, и всего организмав целом.

Основные этапы индивидуального развития.

В процессе онтогенеза (т.е. индивидуального развития) человека различают 2 основных периода – внутриутробный (пренатальный) и внеутробный(постнатальный).

Пренатальный период делится на следующие этапы:

1. Эмбриональный – начинается с момента зачатия и продолжается 8 недель. В это время происходит формирование органов и частей тела, свойственных организму человека.

2 .Фетальный (плодный) – протекает до рождения ребёнка. В это время увеличиваются размеры тела, и завершается процесс образования органов. После шестого месяца беременности скорость роста линейных размеров уменьшается. Материнский организм оказывает значительное влияние на рост плода и размеры новорожденного.

После рождения ребенка дальнейшее его развитие представляет собой непрерывный процесс, в котором этапы медленных количественных изменений закономерно приводит к резким скачкообразным качественным преобразованиям структуры и функций организма.

Схема возрастной периодизации постнатального развития человека, учитывающая анатомические, физиологические, социальные факторы, была принята в 1965г. на VII конференции по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии. В ней выделяют одиннадцать возрастных периодов.

1. Новорожденный……….1 – 10 день.

2. Грудной возраст……….10 дней – 1 год.

3. Раннее детство……….1 – 3 года.

4. Первое детство……….4 года – 7 лет.

5. Второе детство……….8 – 12 лет мальчики.

8 – 11 лет девочки.

6. Подростковый возраст……….13 – 16 лет мальчики.

12 – 15 лет девочки.

Этот период ещё называют также периодом полового созревания или пубертатным. В нем наблюдается дальнейшее увеличение скоростей роста – пубертатный скачок, который касается всех размеров тела. Кроме этого формируются вторичные половые признаки. У мальчиков, по сравнению с девочками, период более продолжителен и сильнее выражен пубертатный скачок роста.

7. Юношеский возраст……….17 – 21 год юноши.

16 – 20 лет девушки.

В этот период заканчивается процесс роста и формирование организма, и все основные размеры тела достигают окончательной величины.

8. Зрелый возраст, I период……….22 – 35 лет мужчины.

21 – 35 лет женщины.

II период………. 36 – 60 лет мужчины.

36 – 55 лет женщины.

9. Пожилой возраст………. 61 – 74 года мужчины.

56 – 74 года женщины.

10. Старческий возраст……….75 – 90 лет мужчины и женщины.

11. Долгожители……….90 лет и выше.

Эта схема довольно условна, до сего дня актуальной проблемой для физиологов, медиков, гигиенистов, психологов и педагогов остается проблема возрастной периодизации. Для педагогов более удобной является периодизация, построенная на основе педагогических и социологических критериев, охватывающая возраст от рождения до 17 – 18 лет.

1. Младенческий период – до 1 года.

2. Преддошкольный период – с 1 до 3 лет.

3. Дошкольный период – с 3 до 6 лет.

4. Младший школьный период – с 6 до 11 – 12 лет.

5. Средний школьный период – с 11 – 12 до 15 лет.

6. Старший школьный период – с 15 до 17 – 18 лет.

Кроме этого в развитии организма следует отметить три группы отличий – половые, возрастные и индивидуальные. Последние могут варьировать в широких пределах. Поэтому, наряду с типичным развитием, характерным для большинства, нередко встречаются разнообразные отклонения, которые легко можно свести к двум типам:

1. Акселерация - ускорение физического развития и созревания физиологических причин, в среднем наблюдается у 13 – 20% детей.

2. Ретардация – задержка развития, то же примерно 13 – 20%.

В этой связи введено понятие «биологического возраста». Его основные критерии:

а) «Скелетная зрелость» – порядок и сроки окостенения скелета.

б) «Зубная зрелость» – сроки прорезания молочных и постоянных зубов.

в) Степень развития вторичных половых признаков.

Время, в течение которого развивающийся ребёнок достигает функционального уровня взрослого, если учитывать основные анатомические и физиологические показатели организма человека (анатомо-физиологические показатели систем кровообращения, пищеварения, нервной и т.д.) составляет 16 – 20 лет. К этому времени заканчивается формирование эндокринной и нервной систем.

Физическое развитие ребёнка представляет собой процесс биологического созревания клеток, тканей, органов, систем органов и всего организма в целом. Внешне оно характеризуется увеличением размеров частей тела ребёнка и изменением физиологии его различных органов и систем.

Психическое развитие представляет собой процесс формирования познавательной деятельности детей и подростков (совершенствование процессов ощущения, восприятия, памяти и т.д.), развитие у них чувств и воли, формирование различных свойств личности: темперамента, характера, способностей и интересов.

Физическое и психическое развитие человека тесно связаны между собой, кроме того, они взаимно обуславливают друг друга. Следовательно, процесс развития ребёнка есть единый и целостный процесс.

Рост и развитие всех органов и систем происходит не одновременно и неравномерно (т.е. гетерохронно) и в тоже время гармонично.

Наряду с этим существуют особые этапы наиболее резких скачкообразных анатомо-физиологических преобразований. Выделяют три «критическихпериода» или «возрастных» криза.

1. От 2 до 3,5 лет, то есть когда ребёнок начинает активно двигаться. При этом резко увеличивается сфера общения с внешним миром, происходит интенсивное формирование речи и сознания. Вместе с интенсивным физическим и психическим развитием растут и воспитательные требования, что в совокупности приводит к напряженной работе физиологических систем. Именно в этот период возрастает травматизм, и закладываются психические заболевания детей.

2. 6 – 8 лет, то есть когда ребёнок идет в школу. Меняется образ всей жизни, появляются новые обязанности, расширяется круг общения. Всё это приводит к напряженной работе всех систем.

3. 11 – 15 лет, то есть во время пубертатного периода. Происходит изменение гормонального баланса, связанного с созреванием и перестройкой желёз внутренней секреции, в это время наблюдается повышенная ранимость нервной системы.

В заключение, следует особо отметить, что человек развивается под контролем двух «программ» - биологической и социальной.

а) Биологическая «программа» определяет строение и физиологические особенности организма человека; она сформировалась в процессе эволюции; материальный носитель её – ДНК клеток.

б) Социальная «программа» определяет развитие личности человека под влиянием окружающих его условий и людей; эта «программа» не передается по наследству; старшее поколение участвует в формировании личности людей младшего поколения; решающую роль играет участие в жизни общества.

Раздел 2.

Анатомия и физиология нервной системы.

Нервная система является ведущей анатомо-физиологической системой организма, без неё было бы невозможно соединение бесчисленного множества клеток, тканей и органов в единое гармонично работающее целое.

Условно её функции можно разделить на: низшие и высшие.

Низшая нервная регуляция:

1. Через неё замыкаются все простые рефлексы, связанные с удовлетворением простых физиологических потребностей – например, слюноотделение, одергивание руки при ожоге и т.д.

2.Регулирует работу всех органов и систем органов – например, ускоряет или замедляет ритм сердечных сокращений, изменяет ритм дыхания и т.д.

3.Согласует между собой деятельность разных органов и систем органов – например, при беге наряду с сокращениями скелетных мышц, усиливается работа сердца, ускоряется движение крови, углубляется и учащается дыхание, увеличивается теплоотдача и тормозится работа пищеварительного тракта.

Высшая нервная регуляция:

4. Обеспечивает связь организма с внешней средой и осуществляет приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды.

5. Осуществляет у человека процессы обучения, запоминания, памяти, речи, мышления и др. – высшей нервной деятельности (ВНД).

Элементарной основой нервной системы является нервная ткань.

Нервная ткань.

Состоит из двух основных компонентов:

Нейрон (нервная клетка) – это структурно-функциональная единица нервнойткани. Он восприимчив к раздражению, т.е. способен возбуждаться и передавать нервный импульс. Нейроны соединены между собой, образуя своеобразную «сеть». Они связывают между собой рецепторы и эффекторы. Общее число – 10 ¹⁰.

Нейроглия – окружает нейрон, её больше, чем нейронов (у взрослых, а до 20лет – 50:50) и выполняет функции питания, опоры и защиты нейрона.

Строение нейрона.

Нейрон состоит из следующих элементов:

1. Тело нейрона (сома). Форма самая разнообразная, диаметр= 3 – 100мкм. От тела отходят два вида отростков.

2. Дендриты – многочисленные, короткие, ветвящиеся отростки, не покрытые миелином. Выполняют функции «входа» нейрона, по ним нервный импульс идёт к телу нейрона.

3. Аксон – всегда один, длинный (максимум – 1,5м), неветвящийся отросток, он покрыт миелиновой оболочкой (жироподобное вещество, белого цвета). Аксон – «выход» нейрона, по нему нервный импульс идет от тела нейрона.

Миелиновую оболочку образуют так называемые шванновские клетки. Их свойства обеспечивают увеличение скорости нервного импульса (до 120 м/с), за счёт создания ими электромагнитного поля, они же обеспечивают проведение импульса на расстоянии. Без них скорость импульса – 1-3 м/с.

Физиологические свойства нейрона:

1. Возбудимость – процесс, возникающий в нейроне в ответ на раздражение.

2. Проводимость – способность проводить возбуждение.

3. Лабильность – способность возбуждённого нейрона воспроизводить максимальное количество импульсов в единицу времени.

Нервный импульс – волна возбуждения, распространяющаяся по нейронам и проявляющаяся в электрических (потенциал действия), ионных, механических, термических и др. изменениях в нейроне. Обеспечивает передачу информации. Характеризуется кратковременным снижением разности потенциалов, возникающей в результате сдвига ионной проницаемости возбудимой мембраны. Возникает по закону «всё или ничего», т.е. не зависит от силы и качества раздражителя и способен скачкообразно распространятся по нейронам. В этот момент внутренняя часть волокна заряжена «+», а наружная «–», разность потенциалов=40 – 50 мВ. Это обеспечивается концентрацией ионов кальция и магния вне мембраны и калия и натрия внутри.

Основные понятия нервной системы.

1 .Серое вещество – дендриты вместе с телом нейрона.

2. Белое вещество – скопление аксонов.

3. Нервное волокно (нерв) – аксоны, покрытые оболочкой, 1000 до миллиона аксонов.

а) Чувствительный (сенсорный, афферентный) нейрон – передает импульс от рецептора в ЦНС, тело этого нейрона расположено в нервно узле.

б) Двигательный (эфферентный, моторный) нейрон – передаёт импульс от ЦНС к рабочим органам (эффекторам) и внутренним органам. Его тело расположено в ЦНС.

в) Вставочный нейрон – осуществляет связь между сенсорным и моторным нейроном. Его тело и отростки не выходят за пределы ЦНС.

4. Нервный узел (ганглий) – скопление нейронов за пределами ЦНС.

5. Нервное сплетение – сетчатое соединение нервных волокон.

Различают следующие типы нервов:

а) двигательные нервы – нервы, состоящие из аксонов двигательных нейронов.

б) чувствительные нервы – нервы, состоящие из дендритов чувствительных нейронов.

в) смешанные нервы – нервы, состоящие из дендритов и аксонов.

9 ) Нервный центр – локализованное скопление нейронов, участвующих в осуществлении определённых рефлексов. В ЦНС, число нейронов от 1000 до миллиона.

Проведение возбуждения по нерву подчиняется двум основным законам:

1. Закон двустороннего проведения. Возбуждение распространяется в обе стороны от места раздражения.

2. Закон изолированного проведения. Возбуждение не может переходить на соседние волокна.

Синапс.

Связь между нейронами осуществляется с помощью специального приспособления – синапса.

Аксон в самом конце ветвится на многочисленные «веточки», каждая из них соединяется с дендритом другого нейрона через синапс. В строении синапса различают:

а) Пресинаптическую мембрану, в ней расположены особые пузырьки с медиатором (посредник – химическое вещество).

б) Постсинаптическая мембрана, начало следующего нейрона.

в) Синаптическая щель, ширина около 20 нм, разделяет обе мембраны.

Импульс не может перейти через щель, но он раздражает пузырьки, они выделяют медиаторы. Медиаторы перетекают через щель, вызывая образования импульса на другом нейроне. Таким образом, механизм передачи – электрохимический. Функции медиаторов выполняют – адреналин, норадреналин и др. До 80% мембраны нейрона покрыты синапсами (до 10000). Импульс передаётся только через синапс.

 

Свойства нервных центров.

Они обусловлены множеством синаптических связей между нейронами.

1. Односторонность проведения возбуждения. Импульс в синапсе проходит только в одном направлении.

2. Замедление движения импульса. Обусловлена электрохимическим способом передачи, в среднем переход через синапс занимает около 1,5 мс. Т.е. чем больше синапсов на пути импульса, тем больше времени для прохождения.

3. Суммация возбуждения Сила приходящих на нейрон импульсов

суммируется, явление открыто И.М.Сеченовым.

4. Усвоение и трансформация ритма. Нейрон способен «настраиваться» на ритм поступающих раздражений и изменять (трансформировать) их в собственный ритм, изучено А.А.Ухтомским.

5. Последействие (следовые процессы). Активность нейронов после прекращения действия раздражителя не прекращается.

6. Быстрая утомляемость. Длительные раздражения истощают запас медиаторов, необходимо время для их синтеза

В основе деятельности нервной системы лежат два процесса: возбуждение и торможение. Они являются выражением единого нервного процесса.

Рефлекс и рефлекторная дуга.

В основе всей деятельности нервной системы лежат рефлекторные реакции. Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии ЦНС.

Рефлекс осуществляется по так называемой рефлекторной дуге. Простейшая дуга состоит из следующих компонентов:

1 .Рецептор – структура, воспринимающая раздражение, и преобразующая его в нервный импульс.

2. Сенсорный нейрон – передает импульс от рецептора в ЦНС.

3. Моторный нейрон – передаёт импульс на эффектор.

4. Эффектор – рабочий орган или ткань, выполняющий ответную на раздражение реакцию.

 

Так осуществляется реакция, например, при ожоге руки – мы быстро отдернем руку. Это же происходит при ударе молоточком по колену (на медосмотрах), это так называемый коленный рефлекс. Но чаще в дугу входит еще и вставочный нейрон. Он расположен между сенсорным и моторным нейронами, следовательно, он может задержать ответ, при этом передав информацию на другие нейроны. При выполнении сложных рефлексов информация от вставочных нейронов передаётся по восходящим путям в головной мозг. Ответный сигнал приходит по нисходящим путям на моторный нейрон. Таким образом, рефлекторные реакции осуществляются по многонейроным цепям (из трех и более нейронов). Кроме этого задействована обратная связь, т.е. организм информируется о достижении полезного результате при осуществлении рефлекса.

 

Отделы нервной системы.

 

Спинной мозг.(medulla spinalis)

Представляет собой уплощённый цилиндрический тяж длиной 42 – 45 см, диаметром 1см, массой 34 – 38 г. Находится в костном позвоночном канале. Начинается от продолговатого мозга (т.е. переходит в ГМ), внизу заканчивается на уровне 1 – 2 поясничных позвонков конусом (от него идут нити – «конский хвост»), до 2 копчикового позвонка. Имеются утолщения – шейное и пояснично-крестцовое. Спинной мозг делится на 31 сегмент. От каждого сегмента отходят 2 передних (аксоны двигательных нейронов) и 2 задних (аксоны чувствительных нейронов) корешка. Корешки каждой стороны, соединяясь, образуют смешанный нерв.

На поперечном разрезе СМ можно выделить 2 вещества.

а) Серое вещество занимает центр вокруг канала и имеет форму буквы Н (или бабочки). В нем – тела нейронов, дендриты и синапсы.

б) Белое вещество окружает серое и состоит из пучков нервных волокон. Они соединяют сегменты между собой и ГМ со СМ.

в) Спинномозговой канал, расположен по центру и заполнен спинномозговой жидкостью.

Функции спинного мозга:

I. Рефлекторная.

а) Через серое вещество проходят дуги рефлексов, управляющих скелетной мускулатурой (спинальные рефлексы).

б) Здесь расположены центры некоторых простых рефлексов – регуляция просвета сосудов, потоотделения, мочеиспускания, дефекации и др.

II. Проводниковая – осуществление связи с ГМ.

а) Нервные импульсы по восходящим путям идут в ГМ.

б) Импульсы из ГМ идут по нисходящим путям в СМ, а оттуда к органам.

Спинной мозг новорожденного является наиболее зрелой частью ЦНС, но всё же окончательное его развитие заканчивается к 20 годам (за этот период он увеличивается в 8 раз).

Головной мозг (encephalon).

Передний отдел ЦНС, расположенный в полости черепа, главный регулятор всех жизненных функций организма и материальный субстрат его ВНД.

В процессе эмбриогенеза закладываются три мозговых пузыря, в дальнейшем из них и образуются отделы ГМ:

 

1. Продолговатый мозг.

2. Мозжечок и варолиев мост

3. Средний мозг.

4. Промежуточный мозг.

5. Конечный (передний) мозг.

Белое вещество ГМ представляет собой проводящие пути, соединяющие части мозга между собой. Серое вещество расположено внутри белого в виде ядер и покрывает поверхность мозжечка и больших полушарий в виде коры. Внутри ГМ находятся полости, заполненные мозговой жидкостью (состав и функции те же, что у спинномозговой жидкости) – желудочки мозга. Всего их четыре (четвёртый значительно редуцирован), они соединены между собой и со спинномозговым каналом каналами, каналы образуют так называемый мозговой (сильвиев) водопровод.

 

Отделы ГМ.

I. Продолговатый мозг (medulla oblogata).

Самый задний участок ГМ, непосредственное продолжение спинного мозга. Длина = 25 мм, форма усеченный конус, обращённый основанием вверх. На его спинной поверхности – ромбовидное углубление (остатки четвёртого желудочка).

В толще продолговатого мозга расположены ядра серого вещества – это центры простых, но жизненно важных рефлексов – дыхание, сердечно-сосудистый центр, центры управления пищеварительными функциями, центр управления речью, глотания, кашля, чихания, слюноотделения и т.д., таким образом, при повреждении этого мозга наступает смерть. Кроме этого продолговатый мозг выполняет проводниковую функцию и здесь имеется сетевидное образование, нейроны которого посылают импульсы в СМ для поддержания его в деятельном состоянии.

II. Мозжечок (cerebellum).

Состоит из двух полушарий, имеет кору серого цвета с грубыми извилинами (своеобразная уменьшенная копия всего ГМ), анатомически выделен от остальных частей мозга.

Серое вещество содержит крупные грушевидные нейроны (клетки Пуркинье), от них отходит множество дендритов. Эти клетки получают импульсы, связанные с мышечной активностью из множества разнообразных источников – рецепторы вестибулярного аппарата, суставов, сухожилий, мышц и от моторных центров КБП.

Мозжечок интегрирует эту информацию и обеспечивает координированную работу всех мышц, участвующих в том или ином движении или поддержании определённой позы. При повреждении мозжечка – резкие и плохо управляемые движения. Мозжечок абсолютно необходим для координации быстрых мышечных движений (бег, разговор, печатанье).

Все функции мозжечка осуществляются без участия сознания, но на ранних этапах тренировки необходим элемент научения (т.е. участие КБП) и волевые усилия. Например, при обучении плаванью, езде на машине и т. д.. После выработки навыка мозжечок берёт на себя функцию рефлекторного контроля. Белое вещество мозжечка выполняет проводниковую функцию.

III. Средний мозг (mesencephalon).

Связывает все отделы мозга между собой, меньше других отделов претерпел эволюционные изменения. Все нервные пути ГМ проходят через эту область. Выделяют крышу среднего мозга и ножки мозга. Крышу мозга образует – четверохолмие, где находятся центры зрительных и слуховых рефлексов. Например, движение головы и глаз, поворот головы к источнику звука.

В центре среднего мозга расположены многочисленные центры или ядра, управляющие разнообразными бессознательными движениями – наклоны или повороты головы или туловища. Из них особо выделяют – красное ядро – оно управляет и регулирует тонус скелетных мышц.

IV. Промежуточный мозг (diencephalon).

Расположен выше среднего мозга под мозолистым телом. Состоит из множества ядер, расположенных вокруг 3-го желудочка. Получает импульсы от всех рецепторов тела. Основными и важными частями его являются – таламус и гипоталамус. Здесь же расположены железы – гипофиз и эпифиз.

а) Таламус.

Парное образование серого цвета, яйцевидной формы. В нем оканчиваются аксоны всех сенсорных нейронов (кроме обоняния) и от мозжечка. Получаемая информация перерабатывается, получает соответствующую эмоциональную окраску и направляет в соответствующие зоны КБП.

Таламус – посредник, в котором сходятся все раздражения от внешнего мира, видоизменяются и направляются к подкорковым и корковым центрам – следовательно, организм адекватно приспосабливаются к постоянно меняющимся условиям среды.

Кроме того, таламус отвечает за питание клеток мозга, повышает возбудимость клеток КБП. Таламус – высший центр болевой активности.

б) Гипоталамус.

Состоит из 32 пар отдельных участков – ядер, обильно снабжен кровеносными сосудами. Через продолговатый и спинной мозг передает информацию на эффекторы и участвует в регуляции: сердечного ритма, кровяного давления, дыхания и перистальтики. Здесь также расположены специальные центры регулирующие: голод (при повреждении заболевание булемия – волчий аппетит), жажду, сон, температуру тела, водный и углеводный обмены и т.д.

Кроме этого здесь расположены центры, участвующие в сложных поведенческих реакциях – пищевые, агрессии и полового поведения. Также гипоталамус «следит» за концентрацией метаболитов и гормонов в крови, т.е. вместе с гипофизом регулирует секрецию ЖВС и поддерживает гомеостаз организма.

Таким образом, гипоталамус является центром, объединяющим нервные и эндокринные регуляторные механизмы регуляции функций внутренних органов.

V. Конечный мозг (telencephalon).

Образует два полушария (левое и правое), которые покрывают сверху большую часть ГМ. Состоит из коры и лежащего под ней белого вещества. Полушария отделены друг от друга продольной щелью, в глубине которой видно соединяющее их широкое мозолистое тело (из белого вещества).

Площадь коры = 1500 см² (220 тыс. мм²). Такая площадь обусловлена развитием большого кол-ва борозд и извилин (в них 70% коры). Борозды делят кору на 5 долей – лобная, теменная, затылочная, височная и островковая.

Кора имеет малую толщину (1,5 – 3 мм) и имеет очень сложное строение. В ней насчитывают шесть основных слоёв, которые отличаются строением, формой и размерами нейронов (пирамидальные клетки Беца). Их общее кол-во около 10 – 14 млрд., расположены они столбиками.

В белом веществе расположены три желудочка и базальные ганглии (центры безусловные рефлексов).

В КБП различают отдельные области (зоны) трех типов:

1. Сенсорные – входные участки коры, которые получают информацию от всех рецепторов организма.

а) Зрительная зона – в затылочной доле.

б) Слуховая зона – в височной доле.

в) Кожно-мышечная чувствительность – в теменной доле.

г) Вкусовая и обонятельная – диффузно на внутренней поверхности КБП и в височной доле.

2. Ассоциативные зоны – названы так по следующим причинам:

а) Они связывают вновь поступающую информацию с полученной ранее и хранящейся в блоках памяти – следовательно, новые стимулы «узнаются».

б) Информация от одних рецепторов сопоставляется с информацией от других рецепторов.

в) Сенсорные сигналы интерпретируются, «осмысливаются» и при надобности используются для «вычисления» наиболее подходящей реакции, которая вычисляется и передается в двигательную зону. Таким образом, эти зоны участвуют в процессах запоминания, научения мышления и т.д. – то есть того что называется «интеллектом».

3. Моторные зоны – выходные зоны коры. В них возникают двигательные импульсы идущие по нисходящим путям белого вещества.

4. Префронтальные зоны – их функции неясны (они не отвечают на раздражение – «немые» области). Предполагают, что они ответственны за индивидуальные особенности или личность. Взаимосвязи между зонами позволяют КБП контролировать все произвольные и некоторые непроизвольные формы деятельности, включая высшую нервную деятельность.

Правое и левое полушарие функционально различаются между собой (функциональная асимметрия полушарий). Правши – у них доминирует левое полушарие, мыслят формулами, таблицами, логическими рассуждениями. Левши – у них доминирует правое полушарие, мыслят образами, картинами.

 

Принципы координации нервных процессов.

Координация нервных процессов, без которой были бы невозможны согласованная деятельность всех органов организма и его адекватные реакции на воздействия внешней среды, основывается на следующих принципах:

1. Конвергенция нервных процессов. К одному нейрону могут приходить импульсы из разных участков нервной системы, это обусловлено широкой межнейронной связью.

2. Иррадиация. Возбуждение или торможение, возникнув в одном нервном центре, могут распространяться на другие нервные центры.

3. Индукция нервных процессов. В каждом нервном центре один процесс легко переходит в свою противоположность. Если возбуждение сменяется на торможение, то индукция «–», наоборот – «+» индукция.

4. Концентрация нервных процессов. Противоположно индукции, процессы возбуждения и торможения концентрируются в каком-либо участке нервной системы.

5. Принцип доминанты. Это возникновение временно господствующего очага возбуждения. При наличии доминанты раздражения, поступающие, в другие участки нервной системы только усиливают доминантный (господствующий) очаг. Принцип открыт А.А.Ухтомским.

Таким образом, в мозгу непрерывно происходит смена, перекомбинация, изменение мозаики из очагов возбуждения и торможения.

Методы исследования функций ГМ.

1. Электроэнцефалография. Изучение активности мозга с помощью электрофизиологических методов. На коже головы испытуемого укрепляют специальные электроды, которые регистрируют электрические импульсы, отражающие активность нейронов мозга. Импульсы записываются, обнаружены следующие основные электрических волн:

а) альфа-волны. Когда человек расслаблен и глаза закрыты.

б) бета-волны. Имеют частый ритм (хорошо выявлены под наркозом). Их отсутствие – показатель клинической смерти.

в) гамма-волны. Имеют наименьшую частоту и максимальную амплитуду, регистрируются во время сна.

ЭЭГ имеет большое диагностическое значение, т.к. позволяет определить локализацию очагов нарушения.

2. Энцефалоскопия. Это регистрация колебаний яркости свечения точек мозга.

3. Метод регистрации медленных электрических потенциалов (МЭП). Позволяют определить электрические колебания, протекающих в мозге.

Местные операции под местной анестезией. Испытуемый описывает ощущения при раздражении различных участков мозга током.

4. Фармакологический метод. Изучение влияния фармакологических веществ на мозг.

5. Кибернетический метод. Математическое моделирование процессов в мозге.

6. Вживление в мозг микроэлектродов.

 

Основные принципы работы головного мозга.

И.П.Павлов сформулировал три основных принципа работы ГМ:

I. Принцип структурности. Психическая функция любой степени сложности осуществляется отделами головного мозга.

II. Принцип детерминизма. Любой психический процесс – ощущение, воображение, память, мышление, сознание, воля, чувства и др. – есть отражение материальных событий, происходящих в окружающем мире и в организме. Именно эти материальные явления в итоге определяют поведение. Кроме физиологических потребностей у человека есть и социальные (общение, труд и др.)

III. Принцип анализа и синтеза. Сложные предметы и явления действительности воспринимаются обычно не целиком, а по отдельным признакам. Раздражители, воздействуя на рецепторы соответствующих органов чувств, вызывают потоки нервных импульсов. Они поступают в мозг и там синтезируются, в результате чего возникает целостный субъективный образ. Эти образы составляют своеобразную модель окружающей обстановки и дают возможность ориентироваться в ней.

Возрастные особенности ГМ.

Основные части ГМ выделяются уже к 3-му месяцу эмбриогенеза, а к 5-му месяцу уже хорошо заметны основные борозды больших полушарий.

К моменту рождения общая масса ГМ составляет примерно 388г у девочек и 391г у мальчиков. По отношению к массе тела мозг новорожденного больше, чем у взрослого. 1/8 у новорожденного, а у взрослого – 1/40.

Наиболее интенсивно ГМ человека развивается в первые два года постнатального развития. Затем темпы его развития немного снижаются, но продолжают оставаться высокими до 6 – 7 лет, к этому моменту масса мозга достигает уже 4/5 массы взрослого мозга.

Окончательное созревание ГМ заканчивается только к 17 – 20 годам. К этому возрасту, масса мозга увеличивается по сравнению с новорожденными в 4 – 5 раз и составляет в среднем у мужчин 1400г, а у женщин – 1260г. У некоторых выдающихся людей (И.С.Тургенев, Д.Байрон, О.Кромвель и др.) масса мозга= от 2000 до 2500г. Следует отметить, что абсолютная масса мозга не определяет непосредственно умственные способности человека (например, мозг талантливого французского писателя А.Франса весил около 1000г). Установлено, что интеллект человека снижается только в том случае, если масса мозга уменьшается до 900г и менее.

Изменение размеров, формы и массы мозга сопровождаются изменением его внутренней структуры. Усложняется строение нейронов, форма межнейронных связей, становится четко разграниченным белое и серое вещество, формируются проводящие пути ГМ,

Развитие ГМ идет гетерохронно. Прежде всего, созревают те структуры, от которых зависит нормальная жизнедеятельность организма на данном возрастном этапе. Функциональной полноценности достигают, прежде всего, стволовые, подкорковые и корковые структуры, регулирующие вегетативные функции организма. Эти отделы приближаются о своему развитию к мозгу взрослого человека уже к 2 – 4 годам постнатального развития. Интересно отметить, что число межнейронных связей находится в прямой зависимости от процессов обучения: чем интенсивнее идет обучение, тем большее число синапсов образуется.

Можно полагать, что эффективность работы мозга зависит от его внутренней организации и непременным атрибутом талантливого человека является богатство синаптических связей его мозга.

Периферическая нервная система.

Образована нервами, выходящими из ЦНС и нервными узлами и сплетениями, расположенными главным образом вблизи головного и спинного мозга, а также рядом с внутренними органами или в стенках этих органов. Выделяют соматический и вегетативный отделы.

Соматическая нервная система.

Образована чувствительными нервами, идущими к ЦНС от различных рецепторов и двигательными нервами, иннервирующими (т.е. обеспечивающими нервное управление) скелетную мускулатуру.

Характерные особенности этих нервов – они на всем пути нигде не прерываются, имеют относительно большой диаметр, скорость проведения нервного импульса= 30 – 120 м/с.

Из головного мозга выходят 12 пар черепно-мозговых нервов всех трёх типов: сенсорные – 3 пары (обоняние, зрение, слух); двигательные – 5 пар; смешанные – 4 пары. Эти нервы иннервируют рецепторы и эффекторы головы.

Спинномозговые нервы, их 31 пара формируется из корешков отходящих от сегментов СМ – 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, 1 копчиковый. Каждому сегменту соответствует определённый участок тела – метамер. На 1 метамер – 3 соседних сегмента. Спинномозговые нервы – являются смешанными нервами и обеспечивают управление скелетной мускулатурой.

Вегетативная (автономная) нервная система.

Координирует и регулирует деятельность всех внутренних органов, обмен веществ и гомеостаз организма. Автономность её относительна, т.к. все вегетативные функции находятся под контролем ЦНС (в первую очередь КБП).

Характерные особенности нервов ВНС – нервы тоньше, чем у соматической; нервы на своём пути от ЦНС к органу прерываются узлами (ганглиями). В ганглиях – переключение на несколько (до 10 и более) нейронов – мультипликация.

1. Симпатическая нервная система. Представляет собой 2 цепочки ганглиев по обе стороны грудного и поясничного отдела позвоночника. Предузловое волокно короткое, послеузловое длинное.

2. Парасимпатическая нервная система. Отходит длинными предузловыми волокнами от ствола ГМ и крестцового отдела СМ, ганглии расположены во внутренних органах или возле них – послеузловое волокно короткое.

Как правило, влияние симпатической и парасимпатической нервной системы носит антагонистический характер. Так, например, симпатическая усиливает и учащает сердечные сокращения, а парасимпатическая – ослабляет и замедляет. Однако этот антагонизм имеет, относительный характер и в некоторых ситуациях оба отдела ВНС могут действовать однонаправленно.

Самый крупный нерв парасимпатической системы – блуждающий нерв, он иннервирует почти все органы грудной и брюшной полости – сердце, лёгкие, печень, желудок, поджелудочную железу, кишечник, мочевой пузырь.

Контроль над ВНС через гипоталамические структуры осуществляет КБП, особенно её лобные и височные отделы.

Деятельность ВНС происходит вне сферы сознания, но сказывается на общем самочувствии и эмоциональной реактивности. При патологических повреждениях нервных центров ВНС может наблюдаться раздражительность, расстройство сна, неадекватность поведения, расторможенность инстинктивных форм поведения (повышенный аппетит, агрессивность, гиперсексуальность).

Рецепторы.

Это клетки или небольшие группы клеток, которые воспринимают раздражения (т.е. изменения внешней среды) и трансформируют их в процесс нервного возбуждения. Представляют собой видоизменённые эпителиальные клетки, на которых оканчиваются дендриты сенсорных нейронов. Рецепторами могут быть сами нейроны или окончания нервов.

Различают 3 основные группы рецепторов:

1. Экстерорецепторы – воспринимают изменения внешней среды.

2. Интерорецепторы – располагаются внутри тела и раздражаются изменением гомеостаза внутренней среды организма.

3. Проприорецепторы – расположены в скелетных мышцах, они посылают информацию о состоянии мышц и сухожилий.

Кроме того, по природе раздражителя, который воспринимается рецепторами, их, делят на: хеморецепторы (вкус, обоняние); механорецепторы (осязание, боль, слух); фоторецепторы (зрение); терморецепторы (холод и тепло).

Свойства рецептора:

а) Лабильность. Рецептор реагирует только на адекватный раздражитель.

б) Порог раздражения. Существует определенный минимум (порог) силы раздражения, чтобы возник нервный импульс

в) Адаптация, т.е. приспособление к действию постоянных раздражителей. Чем сильнее раздражитель, тем быстрее наступает адаптация.

 

Раздел 3.