Функции спинного мозга. Спинной мозг является низшим и наиболее древним отделом ЦНС. Он выполняет рефлекторную и проводниковую функции.
Рефлексы спинного мозга можно подразделить на двигательные и вегетативные. Спинной мозг осуществляет элементарные двигательные рефлексы – сгибательные и разгибательные, ритмические, шагательные, возникающие при раздражении рецепторов кожи, мышц и сухожилий. Спинной мозг участвует в поддержании мышечного тонуса. Специальные мотонейроны регулируют деятельность дыхательной мускулатуры и обеспечивают дыхательные движения. Вегетативные нейроны спинного мозга иннервируют все внутренние органы (сердце, сосуды, потовые железы, железы внутренней секреции, пищеварительный тракт, мочеполовую систему) и осуществляют рефлекторную регуляцию их деятельности.
Проводниковая функция спинного мозга связана с передачей в вышележащие отделы нервной системы получаемого с периферии потока информации и с проведением импульсов, идущих из головного мозга в спинной, для передачи их к рабочим органам.
Функции заднего мозга. В состав заднего мозга входят продолговатый мозг и варолиев мост. Здесь находится большая группа черепно-мозговых нервов, иннервирующих кожу, слизистые оболочки, мускулатуру головы и ряд внутренних органов (сердце, легкие, печень) Тут же находятся центры многих пищеварительных рефлексов – жевания, глотания, движений желудка и части кишечника, выделения пищеварительных соков, а также
центры некоторых защитных рефлексов (чихания, кашля, мигания, слезоотделения, рвоты) и центры водно-солевого и сахарного обмена.
В продолговатом мозге находится жизненно важный дыхательный центр, посылающий импульсы к дыхательным мышцам через мотонейроны спинного мозга. В непосредственной близости расположен сердечно-сосудистый центр, который регулирует деятельность сердца и просвет сосудов. Переплетение клеток дыхательного и сердечно-сосудистого центров обеспечивает их тесное взаимодействие.
Задний мозг играет важную роль в осуществлении двигательных актов и в регуляции тонуса скелетных мышц, повышая тонус мышц-разгибателей. Он принимает участие в осуществлении установочных рефлексов (шейных). Через задний мозг проходят восходящие пути слуховой, вестибулярной, проприоцептивной и тактильной чувствительности.
Функции среднего мозга. В состав среднего мозга входят четверохолмие, черная субстанция и красные ядра. В передних буграх четверохолмия находятся первичные зрительные центры, а в задних – первичные слуховые центры. Средний мозг участвует в регуляции движений глаз, осуществляется зрачковый рефлекс. На уровне четверохолмия осуществляются ориентировочные рефлексы на звук и на свет.
Черная субстанция среднего мозга имеет отношение к рефлексам жевания и глотания, участвует в регуляции тонуса мышц, в регуляции мелкой моторики пальцев рук, в организации содружественных двигательных реакций.
Красные ядра среднего мозга регулируют тонус скелетных мышц, вызывая усиление тонуса мышц-сгибателей. Оказывая значительное влияние на тонус скелетных мышц, средний мозг принимает участие в ряде установочных рефлексов поддержания позы.
Функции промежуточного мозга. В состав промежуточного мозга входят таламус (зрительные бугры) и гипоталамус (подбугорье).
Таламус. Через таламус проходят все чувствительные пути (за исключением обонятельных), которые направляются в соответствующие зоны коры (слуховые, зрительные и т.д.). Нейроны в таламусе образуют скопления – ядра. Все ядра таламуса подразделяются на специфические и неспецифические. К специфическим ядрам относят переключательные и ассоциативные ядра. Через переключательные ядра таламуса передаются афферентные влияния от всех рецепторов тела. Ассоциативные ядра получают импульсы от переключательных и обеспечивают их взаимодействие. Помимо этих ядер в таламусе имеются неспецифические ядра, которые оказывают как активирующие, так и тормозящие влияния на небольшие области коры.
Благодаря обширным связям таламус играет важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Импульсы, идущие от таламуса в кору,
изменяют состояние корковых нейронов и регулируют ритм корковойактивности. С непосредственным участием таламуса происходит образование условных рефлексов и выработка двигательных навыков, формирование эмоций человека, его мимики. Таламусу принадлежит большая роль в возникновении ощущений, в частности ощущения боли. С его деятельностью связывают регуляцию биоритмов в жизни человека (суточных, сезонных и др.)
Гипоталамусявляется высшим подкорковым центром регуляции вегетативных функций, состояний бодрствования и сна. В этом отделе промежуточного мозга расположены вегетативные центры, регулирующие обмен веществ в организме, обеспечивающие поддержание постоянства температуры тела и нормального уровня кровяного давления, поддерживающие водный баланс, регулирующие чувство голода и насыщения.
Благодаря связи гипоталамуса с гипофизом (гипоталамо-гипофизарная система) осуществляется контроль за деятельностью желез внутренней секреции. Вегетативные и гормональные реакции, регулируемые гипоталамусом, являются компонентами эмоциональных и двигательных реакций человека.
Функции мозжечка. Мозжечок – это надсегментарное образование, не имеющее непосредственных связей с исполнительными аппаратами. Мозжечок состоит из непарного образования – червя и парных полушарий. На поверхности полушарий мозжечка располагается кора – тонкий слой серого вещества, представляющий скопление тел нервных клеток. В коре мозжечка происходит интеграция самых различных сенсорных влияний, т.е. приходит информация от всех рецепторов тела. Представительство разных периферических рецепторов в коре мозжечка имеет соматотопическую организацию, т.е. отражает порядок их расположения в теле человека. Кроме того, этот порядок расположения соответствует такому же порядку расположения представительства участков тела в коре больших полушарий, что облегчает обмен информацией между корой и мозжечком и обеспечивает их совместную деятельность в управлении поведением человека.
Основной функцией мозжечка является регуляция позно-тонических реакций и координация двигательной деятельности. В мозжечке по анатомическим особенностям и функциональному значению выделяют три продольные зоны:
- внутренняя или медиальная – кора червя, функцией которой является регуляция тонуса скелетных мышц, поддержание позы и равновесия тела;
- промежуточная – средняя часть коры полушарий мозжечка, функцией которой является согласование позных реакций с движениями и коррекция ошибок;
- боковую или латеральную кору полушарий, которая совместно с промежуточным мозгом и корой больших полушарий участвует в программировании быстрых баллистических движений (бросков, ударов, прыжков и т.д.).
Функции больших полушарий
Большие полушария образованы белым и серым веществом. Серое вещество образуют две структуры: подкорковые ядра или базальные ядра и кору больших полушарий.
Функции базальные ядер. К базальным ядрам относят полосатое тело, бледный шар и миндалевидное тело. Базальные ядра участвуют в образовании условных рефлексов и осуществлении сложных безусловных рефлексов (оборонительных, пищедобывательных и др.). Они обеспечивают необходимое положение тела во время физической работы, а также протекание автоматических ритмических движений. Бледный шар выполняет моторную функцию, а полосатое тело регулирует его активность. Кроме того, выявлено участие структур полосатого тела в контроле сложных психических процессов – внимания, памяти, обнаружения ошибок. Миндалевидное тело участвует в формировании эмоций и двигательных и вегетативных реакций, сопровождающих эмоции.
Функции коры больших полушарий. Кора представляет собой слой серого вещества толщиной 2-3 мм, содержащий в среднем около 14 млрд. нервных клеток. По происхождению в коре выделяют древнюю кору или обонятельный мозг, старую кору и новую кору. Новая кора занимает наибольшую площадь и в каждом полушарии её поверхность разделена основными бороздами на четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. По функциональному значению в новой коре выделяют три функциональные зоны: сенсорные, моторная и ассоциативные.
Сенсорные зоны новой коры. В сенсорные зоны приходит информация через переключательные ядра таламуса от всех рецепторов организма, кроме обонятельных, от которых информация приходит в древнюю кору. В новой коре выделяют следующие сенсорные зоны:
- зрительная сенсорная зона, располагается в затылочных долях; нейроны этой области участвуют в обработке информации, приходящей от зрительных рецепторов, что обеспечивает формирование зрительных ощущений и зрительных образов;
- слуховая сенсорная зона, располагается в височных долях; нейроны этой области участвуют в обработке информации, приходящей от слуховых рецепторов, что обеспечивает формирование слуховых ощущений и слуховых образов;
- вестибулярная сенсорная зона также располагается в височных долях коры рядом со слуховой сенсорной зоной; к нейронам этой области приходит информация от рецепторов вестибулярного аппарата; деятельность нейронов вестибулярной зоны приводит к формированию ощущения положения тела и частей тела в пространстве;
- соматосенсорная зона располагается в теменных долях коры, в эту область коры приходит информация от тактильных, температурных рецепторов кожи, от рецепторов мышц и сухожилий, от рецепторов внутренних органов и болевых рецепторов; нейроны соматосенсорной зоны участвуют в формировании тактильных, температурных, мышечных, болевых ощущений, а также ощущений, отражающих состояние внутренней среды организма;
Моторная зона новой коры располагается в лобных долях в прецентральной извилине. В этой области новой коры находятся высшие двигательные центры, обеспечивающие формирование сложных произвольных движений и регулирующие осознаваемую двигательную деятельность. Нейроны моторной коры участвуют в произвольной регуляции деятельности скелетных мышц, в формировании условных двигательных рефлексов, двигательных навыков и умений. Нейроны моторной коры участвуют также и вокализации речи, управляя мышцами голосового аппарата.
Ассоциативные зоны новой коры. Выделяют две ассоциативные зоны коры: теменная ассоциативная кора и лобная ассоциативная кора. В теменной ассоциативной коре происходит интеграция сенсорной информации из всех сенсорных зон, в результате чего формируется обобщенный сенсорный образ внешней и внутренней среды организма. Благодаря деятельности нейронов этой области формируется представление о схеме тела и пространства, что улучшает пространственную ориентацию движений.
Нейроны лобной ассоциативной зоны участвуют в регуляции сложных форм поведения человека, формируя намерения и планы, программы произвольных движений и осуществляя контроль за их выполнением. Лобная ассоциативная кора отвечает за процессы мышления, памяти, внимания и речи. При врожденном недоразвитии этой области в коре человек не в состоянии овладеть речью (произносит лишь бессмысленные звуки) и даже простейшими двигательными навыками (не сможет одеваться, пользоваться орудиями труда и т.д.)
