Глава 31. Нервная система

 Строение и функции

Строение. Анатомически подразделяется на центральную и периферическую, к центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, к периферической — 12 пар черепномозговых нервов и 31 пара спинномозговых нервов и нервные узлы. Функционально нервную систему можно разделить на соматическую и автономную (вегетативную). Соматическая часть нервной системы регулирует работу скелетных мышц, автономная контролирует работу внутренних органов.

Нервы могут быть чувствительными (зрительный, обонятельный, слуховой), если проводят возбуждение к центральной нервной системе, двигательными (глазодвигательный), если по ним возбуждение идет от центральной нервной системы и смешанными (блуждающие, спинномозговые), если возбуждение по одним волокнам идет в одну-, а по другим — в другую сторону.

Функции. Нервная система регулирует деятельность всех органов и систем органов, осуществляет связь с внешней средой с помощью органов чувств, а также является материальной основой для высшей нервной деятельности, мышления, поведения и речи.

31.2. Строение и функции спинного мозга

Расположен спинной мозг в позвоночном канале от I шейного позвонка до I — II поясничных, длина около 45 см, толщина около 1 см. Передняя и задняя продольные борозды делят его на две симметричные половинки. В центре проходит спинномозговой канал, в котором находится спинномозговая жидкость. В средней части спинного мозга, около спинномозгового канала расположено серое вещество, на поперечном срезе напоминающее контур бабочки. Серое вещество образовано телами нейронов, в нем различают передние и задние рога. В задних рогах спинного мозга расположены тела вставочных нейронов, в передних — тела двигательных нейронов. В грудном отделе различают еще и боковые рога, в которых расположены нейроны симпатической части автономной нервной системы. Вокруг серого вещества расположено белое вещество, образованное нервными волокнами (рис. 230). Спинной мозг покрыт тремя оболочками: снаружи соединительно-тканная плотная, затем паутинная и под ней сосудистая.

От спинного мозга отходят 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Каждый нерв начинается двумя корешками, передним (двигательным), в котором находятся отростки двигательных нейронов и вегетативные волокна, и задним (чувствительным), по которому возбуждение передается к спинному мозгу. В задних корешках находятся спинномозговые узлы, скопления тел чувствительных нейронов.

Перерезка задних корешков приводит к утрате чувствительности в тех областях, которые иннервируются соответствующими корешками, перерезка передних корешков приводит параличу иннервируемых мышц.

	Рис. 230. Строение спинного мозга (рисунок и схема):   1 — передний корешок; 2 — смешанный спинномозговой нерв; 3 — спинномозговой узел; 4 — задний корешок спинномозгового нерва; 5 — задняя продольная борозда; 6 — спинномозговой канал; 7 — белое вещество; 8, 9, 10 — задние, боковые и передние рога соответственно; 11 — передняя продольная борозда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функции спинного мозга — рефлекторная и проводниковая. Как рефлекторный центр спинной мозг принимает участие в двигательных (проводит нервные импульсы к скелетной мускулатуре) и вегетативных рефлексах. Важнейшие вегетативные рефлексы спинного мозга — сосудодвигательные, пищевые, дыхательные, дефекации, мочеиспускания, половые. Рефлекторная функция спинного мозга находится под контролем головного мозга.

Рефлекторные функции спинного мозга можно рассмотреть на спинальном препарате лягушки (без головного мозга), у которой сохраняются простейшие двигательные рефлексы, она отдергивает лапку в ответ на механические и химические раздражители. У человека в осуществлении координации двигательных рефлексов решающее значение приобретает головной мозг.

Проводниковая функция осуществляется за счет восходящих и нисходящих путей белого вещества. По восходящим путям возбуждение от мышц и внутренних органов передается в головной мозг, по нисходящим — от головного мозга к органам.

31.3. Строение и функции головного мозга

В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг, задний, включающий в себя мост и мозжечок, средний, промежуточный и передний мозг, представленный большими полушариями. До 80% массы мозга приходится на большие полушария. Центральный канал спинного мозга продолжается в головной мозг, где образует четыре полости (желудочки). Два желудочка находятся в полушариях, третий в промежуточном мозге, четвертый на уровне продолговатого мозга и моста. В них содержится черепно-мозговая жидкость. Окружен головной мозг тремя оболочками — соединительно-тканной, паутинной и сосудистой (рис. 231).

Рис. 231. Строение головного мозга:   1 — большие полушария; 2 — промежуточный мозг; 3 — средний мозг; 4 — мост; 5 — мозжечок; 6 — продолговатый мозг; 7 — мозолистое тело; 8 — эпифиз.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга, выполняет рефлекторные и проводниковые функции. Рефлекторные функции связаны с регуляцией работы органов дыхания, пищеварения и кровообращения; здесь находятся центры защитных рефлексов — кашля, чихания, рвоты.

Мост связывает кору полушарий со спинным мозгом и мозжечком, выполняет в основном проводниковую функцию.

Мозжечок образован двумя полушариями, снаружи покрыт корой из серого вещества, под которой

находится белое вещество. В белом веществе есть ядра. Средняя часть — червь соединяет полушария. Отвечает за координацию, равновесие и оказывает влияние на мышечный тонус. При поражении мозжечка наблюдается снижение мышечного тонуса, расстройство в координации движений. Через некоторое время другие отделы нервной системы начинают выполнять функции мозжечка и утраченные функции частично восстанавливаются. Вместе с мостом входит в состав заднего мозга.

Средний мозг соединяет все отделы головного мозга. Здесь находятся центры тонуса скелетных мышц, первичные центры зрительных и слуховых ориентировочных рефлексов. Эти рефлексы проявляются в движениях глаз, головы в сторону раздражителей.

В промежуточном мозге различают три части: зрительные бугры (таламус), надбугорную область (эпиталамус, в состав которого входит эпифиз) и подбугорную область (гипоталамус). В таламусе расположены подкорковые центры всех видов чувствительности, сюда приходит возбуждение от органов чувств, отсюда передается различным участкам коры больших полушарий. В гипоталамусе содержится высшие центры регуляции автономной нервной системы, он контролирует постоянство внутренней среды организма. Здесь находятся центры аппетита, жажды, сна, терморегуляции, т.е. осуществляется регуляция всех видов обмена веществ. Нейроны гипоталамуса вырабатывают нейрогормоны, осуществляющие регуляцию работы эндокринной системы. В промежуточном мозге находятся и эмоциональные центры: центры удовольствия, страха, агрессии.

Вместе с задним и продолговатым мозгом промежуточный мозг входит в состав ствола мозга.

Рис. 232. Большие полушария:   1 — центральная борозда; 2 — боковая борозда.

Передний мозг представлен большими полушариями, соединенными мозолистым телом (рис. 232). Поверхность образована корой, площадь которой около 2200 см². Многочисленные складки, извилины и борозды значительно увеличивают поверхность коры, поверхность извилин более чем в два раза меньше поверхности борозд. Кора человека насчитывает от 14 до 17 млрд. нервных клеток, расположенных в 6 слоев, толщина коры 2 — 4 мм. Скопления нейронов в глубине полушарий образуют подкорковые ядра. В коре каждого полушария центральная борозда отделяет

лобную долю от теменной, боковая борозда отделяет височную долю, теменно-затылочная борозда отделяет затылочную долю от теменной.

В коре различают чувствительные, двигательные зоны и ассоциативные зоны. Чувствительные зоны отвечают за анализ информации, поступающей от органов чувств: затылочные — за зрение, височные — за слух, обоняние и вкус, теменные — за кожную и суставно-мышечную чувствительность. Причем в каждое полушарие поступают импульсы от противоположной стороны тела. Двигательные зоны расположены в задних областях лобных долей, отсюда идут команды для сокращения скелетной мускулатуры, их поражения приводит к параличу мышц. Ассоциативные зоны расположены в лобных долях мозга и ответственны за выработку программ поведения и управления трудовой деятельностью человека, их масса у человека составляет более 50% от общей массы головного мозга.

Для человека характерна функциональная асимметрия полушарий, левое полушарие отвечает за абстрактно-логическое мышление, там же находятся речевые центры (центр Брока отвечает за произношение, центр Вернике — за понимание речи), правое полушарие — за образное мышление, музыкальное и художественное творчество.

Благодаря сильному развитию больших полушарий, средняя масса мозга человека в среднем 1400 г. Но способности зависят не только от массы, но и от организации мозга. Анатоль Франс, например, имел массу мозга 1017г, Тургенев 2012 г.

31.4. Автономная нервная система

Вегетативная нервная система регулирует работу всех внутренних органов — органов пищеварения, дыхания, кровеносную систему, выделительную, половую, эндокринную. Периферическая часть представлена нервами, узлами, сплетениями. Чувствительное звено представлено чувствительными нервными клетками, расположенными в спинномозговых и чувствительных узлах черепных нервов, периферические отростки которых, интерорецепторы, расположены во внутренних органах. Центральная часть, вставочные нейроны, расположена в вегетативных ядрах в среднем и продолговатом отделах головного мозга и в спинном мозге. Импульсы из нервного центра всегда проходят по двум последовательно расположенным нейронам — предузловым и послеузловым, которые образуют третье звено вегетативной рефлекторной дуги. Тела предузловых нейронов находятся в центральной нервной системе, послеузловых — за ее пределами. Волокна предузловых нейронов покрыты миелином и имеют большую скорость проведения нервных импульсов.

Сплетения расположены в брюшной полости (солнечное сплетение), в самих органах (в пищеварительном тракте) и около них (сердечное).

Второе название вегетативной нервной системы — автономная, так как эта система не подконтрольна нашему сознанию. Функционально и анатомически подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический. Как правило, симпатическая и парасимпатическая системы оказывают противоположное действие на иннервируемый орган (рис. 233).

 

 

 

 

Рис. 233. Схема строения парасимпатической (А) и симпатической (Б) частей вегетативной нервной системы:   1 –шейный узел симпатического ствола; 2 — боковой рог спинного мозга и симпатический ствол; 3 — шейные сердечные нервы; 4 — грудные сердечные и легочные нервы; 5 — чревное (солнечное сплетение); 6 — брыжеечное сплетение; 7 — верхнее и нижнее подчревные сплетения; 8 — внутренностные нервы; 9 — крестцовые парасимпатические ядра; 10 — тазовые внутренностные нервы; 11 — тазовые парасимпатические узлы; 12 — блуждающий нерв; 13 — парасимпатические узлы головы; 14 — парасимпатические ядра в стволе головного мозга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Симпатическая нервная система получила название «старт-система«, она приспосабливает организм к выполнению какой-либо работы. Ее предузловые нейроны находятся в боковых рогах грудных и поясничных сегментов спинного мозга, медиатор, выделяемый этими нейронами ацетилхолин, постганглионарные — в узлах рядом со спинным мозгом, медиатор — норадреналин.

Функции. Усиливает работу сердца (повышает давление), расширяет сосуды мышц и мозга, сужает сосуды кожи и кишечника; учащает дыхание, расширяет бронхиолы; расширяет зрачки («у страха глаза велики»); угнетает деятельность пищеварительной и выделительной систем.

	Рис. 234. Основные особенности парасимпатической и симпатической нервной системы.   АХ — ацетилхолин; НА — норадреналин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Парасимпатическая нервная система оказывает противоположное действие, «стоп — система». Предузловые нейроны находятся в среднем, продолговатом мозге и в крестцовом отделе спинного мозга, постганглионарные — в узлах около внутренних органов. Медиатор, выделяемый синапсами в обоих типах нейронов — ацетилхолин (рис. 234). Функции: — обратные.

Таким образом, в зависимости от обстоятельств, вегетативная нервная система или усиливает функции тех или иных органов, или ослабляет их, причем в каждый момент большую активность проявляет или симпатическая, или парасимпатическая части вегетативной нервной системы.

Глава 33. Высшая нервная деятельность

33.1. Создание учения о ВНД. Рефлексы

Высшая нервная деятельность — еще одна, важнейшая, функция нервной системы. Основоположником учения о высшей нервной деятельности является И.М.Сеченов, в 1863 г вышла его книга «Рефлексы головного мозга». Иван Михайлович полагал, что вся психическая деятельность человека основана на рефлексах.

Высшая нервная деятельность — деятельность высших отделов центральной нервной системы, обеспечивающих приспособляемость животных и человека к условиям среды.

И.П.Павлов экспериментально подтвердил справедливость взглядов И.М.Сеченова и создал учение об условных и безусловных рефлексах.

Для первых характерно:

• это врожденные рефлексы, передаются по наследству (глотание, слюноотделение, дыхание);
• являются видовыми, характерными для всех особей данного вида;
• имеют постоянные рефлекторные дуги;
• относительно постоянны;
• осуществляются в ответ на определенное раздражение;
• рефлекторные дуги замыкаются в спинном мозге или подкорковых узлах головного мозга.

Примером безусловного рефлекса является слюноотделение у собаки с фистулой слюнной железы. При попадании пищи в ротовую полость, возбуждаются рецепторы языка, по отросткам чувствительных нейронов возбуждение передается в продолговатый мозг, где находится слюноотделительный центр, затем возбуждение по двигательным нейронам передается к слюнной железе и начинается слюноотделение.

 

 

 

 

К безусловным рефлексам относятся пищевые, дыхательные, оборонительные, половые, ориентировочные рефлексы.

Определенную последовательность безусловных рефлексов, определяющую некоторые формы поведения, называют инстинктом. Примером  инстинктивной деятельности является построение ловчей сети пауком-крестовиком, плотины бобрами.

Для условных рефлексов характерно:

• приобретаются организмом в течение жизни;
• индивидуальные, формируются на основе личного жизненного опыта;
• не имеют готовых рефлекторных дуг, дуги формируются при определенных условиях;
• непостоянные, могут исчезать (тормозиться);
• формируются на основе врожденных рефлексов в ответ на любое раздражение;
• осуществляются за счет деятельности коры головного мозга.

Образование условного рефлекса происходит при сочетании по времени безразличного раздражителя с безусловным. Безразличный раздражитель должен предшествовать безусловному. Тогда он становится условным. Для образования прочной временной связи необходимо многократное подкрепление условного раздражителя безусловным.

Действие безразличного раздражителя приводит к появлению возбуждения в нервном центре коры, затем в другом нервном центре возникает возбуждение под действием безусловного раздражителя и между ними возникает временная связь. При повторных сочетаниях эта связь становится более прочной, вырабатывается условный рефлекс на данный раздражитель. Примером является выделение слюны в ответ на вид пищи, ее запах, на время кормления, на любой условный пищевой раздражитель.

 

 

 

 

 

 

 

 

В коре головного мозга, наряду с процессами возбуждения протекают и процессы торможения. Различают два вида торможения — внешнее и внутреннее.

• Внешнее торможение. Наступает в результате действия нового раздражителя. Новый очаг возбуждения тормозит существующий очаг. Характерно не только для коры, но и для низших отделов ЦНС, поэтому второе название — безусловное торможение. Например, посторонний шум тормозит у собаки слюноотделение.
• Внутреннее торможение развивается только в коре. Отсюда второе название — условное торможение. Непременное условие — неподкрепление условного раздражителя безусловным. Если выработанный у собаки рефлекс на свет не подкреплять пищей, то рефлекс ослабевает и исчезает.

 

В природе происходит торможение неподкрепляемых условных рефлексов и образование новых. Например, пересыхание водоема, из которого пили животные, приведет к тому, что они перестанут приходить к нему, найдут новый водоем. Произойдет торможение одних условных рефлексов и образование новых.

Другой вид внутреннего торможения — дифференцировка. Если один раздражитель подкреплять, а близкий ему не подкреплять, то условно-рефлекторная реакция возникнет только на подкрепляемый раздражитель. Например, по характеру условного стука в дверь можно определить, кто пришел — свои или чужие.

Высшая нервная деятельность присуща как человеку, так и животным. У животных высшая нервная деятельность зависит от сложности нервной системы, чем она сложнее, тем меньшую роль играют инстинкты, тем большую роль играет обучение. Например, потомство паука-крестовика появляется весной, когда родители уже умерли, но молодые паучки умеют строить ловчую сеть, их поведение достаточно жестко запрограммировано. А человеческие дети, воспитанные животными, никогда не станут полноценными людьми из-за отсутствия должного воспитания.

В отличие от животных, кора человека обладает большей способностью к восприятию закономерностей в окружающем мире. И главное отличие высшей нервной деятельности людей связано с наличием у них речи — второй сигнальной системы по И.П.Павлову. Первая сигнальная система поставляет информацию непосредственно через органы чувств, вторая сигнальная система связана с восприятием слышимых при произношении или видимых при чтении слов. С развитием второй сигнальной системы появилась возможность сохранять и передавать информацию следующим поколениям, появилась база для развития абстрактного мышления, сознания. « Слово, — писал И.П.Павлов, — сделало нас людьми».