Строение и функции нервной системы человека. Строение и функции нервной системы человека Нервная система что входит

Нервная система - целостная морфологическая и функциональная совокупность различных взаимосвязанных нервных структур, которая совместно с гуморальной системой обеспечивает взаимосвязанную регуляцию деятельности всех систем организма и реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды. Нервная система состоит из нейронов, или нервных клеток и нейроглиальных клеток(нейроглии). Нейроны - это основные структурные и функциональные элементы как в центральной, так и периферической нервной системе. Нейроны - это возбудимые клетки, то есть они способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия). Нейроны имеют различную форму и размеры, формируют отростки двух типов: аксоны и дендриты . У нейрона обычно несколько коротких разветвленных дендритов, по которым импульсы следуют к телу нейрона, и один длинный аксон, по которому импульсы идут от тела нейрона к другим клеткам (нейронам, мышечным либо железистым клеткам). Передача возбуждения с одного нейрона на другие клетки происходит посредством специализированных контактов - синапсов. Нейроглиальные клетки более многочисленны, чем нейроны и составляют по крайней мере половину объема центральной нервной системы , но в отличие от нейронов они не могут генерировать потенциалов действия. Нейроглиальные клетки различны по строению и происхождению, они выполняют вспомогательные функции в нервной системе, обеспечивая опорную, трофическую, секреторную, разграничительную и защитную функции. По функциональному назначению различают 1) соматическую или анимальную нервную систему, 2) автономную или вегетативную нервную систему .

В свою очередь, в вегетативной нервной системе выделяют:

Симпатический отдел вегетативной нервной системы,
Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы,
Метасимпатический отдел вегетативной нервной системы (энтеральная нервная система).

Центральная нервная система (ЦНС) - основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков; представлена у беспозвоночных системой тесно связанных между собой нервных узлов (ганглиев), у позвоночных животных и человека - спинным и головным мозгом.

Главная и специфическая функция ЦНС - осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название . У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС - спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок - регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС - кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования - в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.

ЦНС связана со всеми органами и тканями через периферическую нервную систему, которая у позвоночных включает черепномозговые нервы, отходящие от головного мозга, и спинномозговые нервы - от спинного мозга, межпозвонковые нервные узлы, а также периферический отдел вегетативной нервной системы - нервные узлы, с подходящими к ним (преганглионарными) и отходящими от них (постганглионарными) нервными волокнами. Чувствительные, или афферентные, нервные приводящие волокна несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и т. д.). Во всех отделах ЦНС имеются афферентные нейроны, воспринимающие приходящие с периферии раздражения, и эфферентные нейроны, посылающие нервные импульсы на периферию к различным исполнительным эффекторным органам. Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например, сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нервные клетки, или интернейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути. В состав ЦНС входят также клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную функцию, а также участвуют в метаболизме нервных клеток.

Вегетативная нервная система - часть нервной системы, имеющая двухнейронный принцип строения и иннервирующая внутренние органы, гладкую мускулатуру, сердце, железы внутренней секреции и кожу;

Посредством вегетативной нервной системы центральная нервная система регулирует функции внутренних органов, кровоснабжение и трофику всех органов. В вегетативной нервной системе выделяют симпатический и парасимпатический отделы.

Симпатическая нервная система - периферическая часть вегетативной нервной системы, обеспечивающая мобилизацию имеющихся у организма для выполнения срочной работы. Симпатическая нервная система стимулирует работу сердца, сужает кровеносные сосуды и усиливает работоспособность скелетных мышц. Симпатическая нервная система представлена:

серым веществом боковых рогов спинного мозга;
двумя симметричными симпатическими стволами с их ганглиями;
межузловыми и соединительными ветвями; а также
ветвями и ганглиями, участвующими в образовании нервных сплетений.

Парасимпатическая нервная система - периферическая часть вегетативной нервной системы, ответственная за поддержание постоянства внутренней среды организма. Парасимпатическая нервная система состоит из:

краниального отдела, в котором преганглионарные волокна покидают средний и ромбовидный мозг в составе нескольких черепно-мозговых нервов; и
сакрального отдела, в котором преганглионарные волокна выходят из спинного мозга в составе его вентральных корешков.

Парасимпатическая нервная система тормозит работу сердца, расширяет некоторые кровеносные сосуды.

Основные направления исследований нервной системы

Современная наука о нервной системе объединяет многие научные дисциплины: наряду с классическими нейроанатомией, неврологией и нейрофизиологией, важный вклад в изучение нервной системы вносят молекулярная биология и генетика, химия, кибернетика и ряд других наук. Такой междисциплинарный подход к изучению нервной системы нашел отражение в термине – нейронаука (neuroscience). В русскоязычной научной литературе в качестве синонима часто используется термин «нейробиология». Одной из основных целей нейронауки является понимание процессов, происходящих как на уровне отдельных нейронов, так и нейронных сетей, итогом которых являются различные психические процессы: мышление, эмоции, сознание. <В соответствие с этой задачей изучение нервной системы ведется на разных уровнях организация, начиная с молекулярного и заканчивая изучением сознания, творческих способностей и социального поведения.

По мере эволюционного усложнения многоклеточных организмов, функциональной специализации клеток, возникла необходимость регуляции и координации жизненных процессов на надклеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях. Эти новые регуляторные механизмы и системы должны были появиться наряду с сохранением и усложнением механизмов регуляции функций отдельных клеток с помощью сигнальных молекул. Приспособление многоклеточных организмов к изменениям в среде существования могло быть выполнено при условии, что новые механизмы регуляции будут способны обеспечить быстрые, адекватные, адресные ответные реакции. Эти механизмы должны быть способны запоминать и извлекать из аппарата памяти сведения о предыдущих воздействиях на организм, а также обладать другими свойствами, обеспечивающими эффективную приспособительную деятельность организма. Ими стали механизмы нервной системы, появившейся у сложных, высокоорганизованных организмов.

Нервная система — это совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг подразделяется на задний мозг ( и варолиев мост), ретикулярную формацию, подкорковые ядра, . Тела образуют серое вещество ЦНС, а их отростки (аксоны и дендриты) — белое вещество.

Общая характеристика нервной системы

Одной из функций нервной системы является восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма. Вспомним, что воспринимать разнообразные сигналы среды существования могут любые клетки с помощью специализированных клеточных рецепторов. Однако к восприятию ряда жизненно важных сигналов они не приспособлены и не могут мгновенно передать информацию другим клеткам, которые выполняют функцию регуляторов целостных адекватных реакций организма на действие раздражителей.

Воздействие раздражителей воспринимается специализированными сенсорными рецепторами. Примерами таких раздражителей могут быть кванты света, звуки, тепло, холод, механические воздействия (гравитация, изменение давления, вибрация, ускорение, сжатие, растяжение), а также сигналы сложной природы (цвет, сложные звуки, слово).

Для оценки биологической значимости воспринятых сигналов и организации на них адекватной ответной реакции в рецепторах нервной системы осуществляется их превращение - кодирование в универсальную форму сигналов, понятную нервной системе, — в нервные импульсы, проведение (передана) которых по нервным волокнам и путям в нервные центры необходимы для их анализа.

Сигналы и результаты их анализа используются нервной системой для организации ответных реакции на изменения во внешней или внутренней среде, регуляции и координации функции клеток и надклеточных структур организма. Такие ответные реакции осуществляются эффекторными органами. Наиболее частыми вариантами ответных реакций на воздействия являются моторные (двигательные) реакции скелетной или гладкой мускулатуры, изменение секреции эпителиальных (экзокринных, эндокринных) клеток, инициируемые нервной системой. Принимая прямое участие в формировании ответных реакций на изменения в среде существования, нервная система выполняет функции регуляции гомеостаза, обеспечения функционального взаимодействия органов и тканей и их интеграции в единый целостный организм.

Благодаря нервной системе осуществляется адекватное взаимодействие организма с окружающей средой не только через организацию ответных реакций эффекторными системами, но и через ее собственные психические реакции — эмоции, мотивации, сознание, мышление, память, высшие познавательные и творческие процессы.

Нервную систему подразделяют на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — нервные клетки и волокна за пределами полости черепной коробки и спинномозгового канала. Головной мозг человека содержит более 100 миллиардов нервных клеток (нейронов). Скопления нервных клеток, выполняющих или контролирующих одинаковые функции, формируют в центральной нервной системе нервные центры. Структуры мозга, представленные телами нейронов, формируют серое вещество ЦНС, а отростки этих клеток, объединяясь в проводящие пути, — белое вещество. Кроме этого, структурной частью ЦНС являются глиальные клетки, формирующие нейроглию. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы центральной нервной системы.

Нервную систему по особенностям выполняемых функций и строения делят на соматическую и автономную (вегетативную). К соматической относят структуры нервной системы, которые обеспечивают восприятие сенсорных сигналов преимущественно внешней среды через органы чувств, и контролируют работу поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры. К автономной (вегетативной) нервной системе относят структуры, которые обеспечивают восприятие сигналов преимущественно внутренней среды организма, регулируют работу сердца, других внутренних органов, гладкой мускулатуры, экзокринных и части эндокринных желез.

В центральной нервной системе принято выделять структуры, расположенные на различных уровнях, для которых свойственны специфические функции и роль в регуляции жизненных процессов. Среди них , базальные ядра, структуры ствола мозга, спинной мозг, периферическая нервная система.

Строение нервной системы

Нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, а к периферической — нервы, отходящие от центральной нервной системы к различным органам.

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

объединяет органы и системы организма в единое целое;
регулирует работу всех органов и систем организма;
осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Структура нервной системы

Структурно-физиологической единицей нервной системы является - (рис. 3). Он состоит из тела (сомы), отростков (дендритов) и аксона. Дендриты сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет их ведущую роль в восприятии нейроном информации. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, являющимся генератором нервного импульса, который затем по аксону проводится к другим клеткам. Мембрана аксона в области синапса содержит специфические рецепторы, способные реагировать на различные медиаторы или нейромодуляторы. Поэтому на процесс выделения медиатора пресинаптическими окончаниями могут оказывать влияние другие нейроны. Также мембрана окончаний содержит большое число кальциевых каналов, через которые ионы кальция поступают внутрь окончания при его возбуждении и активизируют выделение медиатора.

Рис. 3. Схема нейрона (по И.Ф. Иванову): а — строение нейрона: 7 — тело (перикарион); 2 — ядро; 3 — дендриты; 4,6 — нейриты; 5,8 — миелиновая оболочка; 7- коллатераль; 9 — перехват узла; 10 — ядро леммоцита; 11 — нервные окончания; б — типы нервных клеток: I — униполярная; II — мультиполярная; III — биполярная; 1 — неврит; 2 -дендрит

Обычно в нейронах потенциал действия возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в 2 раза выше возбудимости других участков. Отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки.

Аксоны, помимо функции проведения возбуждения, служат каналами для транспорта различных веществ. Белки и медиаторы, синтезированные в теле клетки, органеллы и другие вещества могут перемещаться по аксону к его окончанию. Это перемещение веществ получило название аксонного транспорта. Существует два его вида — быстрый и медленный аксонный транспорт.

Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; генерирует собственные импульсы; проводит возбуждение к другому нейрону или органу.

По функциональному значению нейроны подразделяют на три группы: чувствительные (сенсорные, рецепторные); вставочные (ассоциативные); моторные (эффекторные, двигательные).

Помимо нейронов в центральной нервной системе имеются глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — леммоцитов (шванновские клетки). Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друге другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии. Через это пространств происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.

Клетки нейроглии выполняют множество функций: опорную, защитную и трофическую роль для нейронов; поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; разрушают нейромедиаторы и другие биологически активные вещества.

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

Интегративная: организм животных и человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем. Эту взаимосвязь, объединение различных составляющих организма в единое целое (интеграция), их согласованное функционирование обеспечивает центральная нервная система.

Координирующая: функции различных органов и систем организма должны протекать согласованно, так как только при таком способе жизнедеятельности возможно поддерживать постоянство внутренней среды, равно как и успешно адаптировать к изменяющимся условиям окружающей среды. Координацию деятельности составляющих организм элементов осуществляет центральная нервная система.

Регулирующая: центральная нервная система регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому при ее участии происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.

Трофическая: центральная нервная система осуществляет регуляцию трофики, интенсивности обменных процессов в тканях организма, что лежит в основе формирования реакций, адекватных происходящим изменениям во внутренней и внешней среде.

Приспособительная: центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от сенсорных систем. Это дает возможность перестраивать деятельность различных органов и систем в соответствии с изменениями среды. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру.

Формирование ненаправленного поведения: центральная нервная система формирует определенное поведение животного в соответствии с доминирующей потребностью.

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая совместно нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной регуляцией. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса.

Основным механизмом деятельности центральной нервной системы является — это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.

Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение». Термин «рефлекс» был впервые предложен чешским исследователем И.Г. Прохаской, который развил учение об отражательных действиях. Дальнейшее становление рефлекторной теории связано с именем И.М. Сеченова. Он полагал, что все бессознательное и сознательное совершается по типу рефлекса. Но тогда еще не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение. Позднее объективный метод оценки деятельности мозга был разработан академиком И.П. Павловым, и он получил название метода условных рефлексов. С помощью этого метода ученый доказал, что в основе высшей нервной деятельности животных и человека лежат условные рефлексы, формирующиеся на базе безусловных рефлексов за счет образования временных связей. Академик П.К. Анохин показал, что все многообразие деятельности животных и человека осуществляется на основе концепции функциональных систем.

Морфологической основой рефлекса является , состоящая из нескольких нервных структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса.

В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: рецепторные (чувствительные), промежуточные (вставочные), двигательные (эффекторные) (рис. 6.2). Они объединяются в нейронные цепи.

Рис. 4. Схема регуляции но принципу рефлекса. Рефлекторная дуга: 1 — рецептор; 2 — афферентный путь; 3 — нервный центр; 4 — эфферентный путь; 5 — рабочий орган (любой орган организма); МН — моторный нейрон; М — мышца; КН — командный нейрон; СН — сенсорный нейрон, МодН — модуляторный нейрон

Дендрит ренепторного нейрона контактирует с рецептором, его аксон направляется в ЦНС и взаимодействует с вставочным нейроном. От вставочного нейрона аксон идет к эффекторному нейрону, а его аксон направляется на периферию к исполнительному органу. Таким образом и формируется рефлекторная дуга.

Рецепторные нейроны расположены на периферии и во внутренних органах, а вставочные и двигательные находятся в ЦНС.

В рефлекторной дуге различают пять звеньев: рецептор, афферентный (или центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (или центробежный) путь и рабочий орган (или эффектор).

Рецептор — специализированное образование, воспринимающее раздражение. Рецептор состоит из специализированных высокочувствительных клеток.

Афферентное звено дуги представляет собой рецепторный нейрон и проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

Это звено рефлекторной дуги состоит из совокупности нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Нервный центр воспринимает импульсы от рецепторов по афферентному пути, осуществляет анализ и синтез этой информации, затем передает сформированную программу действий по эфферентным волокнам к периферическому исполнительному органу. А рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность (мышца сокращается, железа выделяет секрет и т.д.).

Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр является акцептором действия звена обратной афферентации и воспринимает информацию с рабочего органа о совершенном действии.

Время от начала действия раздражителя на рецептор до появления ответной реакции называется временем рефлекса.

Все рефлексы у животных и человека подразделяются на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы - врожденные, наследственно передающиеся реакции. Безусловные рефлексы осуществляются через уже сформированные в организме рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы видоспецифичны, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они постоянны в течение жизни и возникают в ответ на адекватные раздражения рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются и по биологическому значению: пищевые, оборонительные, половые, локомоторные, ориентировочные. По расположению рецепторов эти рефлексы подразделяются: на экстероцептивные (температурные, тактильные, зрительные, слуховые, вкусовые и др.), интероцептивные (сосудистые, сердечные, желудочный, кишечный и пр.) и проприоцептивные (мышечные, сухожильные и пр.). По характеру ответной реакции — на двигательные, секреторные и др. По нахождению нервных центров, через которые осуществляется рефлекс, — на спинальные, бульбарные, мезэнцефальные.

Условные рефлексы - рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с образованием между ними временной связи в коре больших полушарий.

Рефлексы в организме осуществляются с участием желез внутренней секреции и гормонов.

В основе современных представлений о рефлекторной деятельности организма находится понятие полезного приспособительного результата, для достижения которого и совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в центральную нервную систему по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности. Принцип обратной афферентации в рефлекторной деятельности был разработан П. К. Анохиным и основан на том, что структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, включающее следующие звенья: рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган, обратная афферентация.

При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев.

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне от рецептора к эффектору, что связано со способностью проводить возбуждение только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, в результате замедления проведения возбуждения через синапсы.

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

Можно выделить два основных способа суммации: временную и пространственную. При временной суммации несколько импульсов возбуждения приходят к нейрону через один синапс, суммируются и генерируют в нем потенциал действия, а пространственная суммации проявляется в случае поступления импульсов к одному нейрону через разные синапсы.

В них происходит трансформация ритма возбуждения, т.е. уменьшение или увеличение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.

Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода и действию различных химических веществ.

Нервные центры, в отличие от нервных волокон, способны к быстрому утомлению. Синаптическая утомляемость при длительной активации центра выражается в снижении числа постсинаптических потенциалов. Это обусловлено расходованием медиатора и накоплением метаболитов, закисляющих среду.

Нервные центры находятся в состоянии постоянного тонуса, обусловленного непрерывным поступлением определенного числа импульсов от рецепторов.

Нервным центрам свойственна пластичность — способность увеличивать свои функциональные возможности. Это свойство может быть обусловлено синаптическим облегчением — улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентных путей. При частом использовании синапсов ускоряется синтез рецепторов и медиатора.

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

Одной из важных функций центральной нервной системы является координационная функция, которую называют также координационной деятельностью ЦНС. Под ней понимают регуляцию распределения возбуждения и торможения в нейронных структурах, а также взаимодействие между нервными центрами, которые обеспечивают эффективное осуществление рефлекторных и произвольных реакций.

Примером координационной деятельности ЦНС могут быть реципрокные отношения между центрами дыхания и глотания, когда во время глотания центр дыхания затормаживается, надгортанник закрывает вход в гортань и предупреждает попадание в дыхательные пути пищи или жидкости. Координационная функция ЦНС принципиально важна для осуществления сложных движений, осуществляемых при участии множества мышц. Примерами таких движений могут быть артикуляция речи, акт глотания, гимнастические движения, требующие согласованного сокращения и расслабления множества мышц.

Принципы координационной деятельности

Реципрокность — взаимное торможение антагонистических групп нейронов (мотонейроны сгибателей и разгибателей)
Конечный нейрон — активация эфферентного нейрона с различных рецептивных полей и конкурентная борьба между различными афферентными импульсациями за данный мотонейрон
Переключения — процесс перехода активности с одного нервного центра на нервный центр антагонист
Индукция — смена возбуждения торможением или наоборот
Обратная связь — механизм, обеспечивающий необходимость сигнализации от рецепторов исполнительных органов для успешной реализации функции
Доминанта — стойкий главенствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров.

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

Принцип конвергенции реализуется в конвергентных цепях нейронов, в которых на один из них (обычно эфферентный) сходятся или конвергируют аксоны ряда других. Конвергенция обеспечивает поступление к одному и тому же нейрону сигналов от различных нервных центров или рецепторов различных модальностей (различных органов чувств). На основе конвергенции самые разные раздражители могут вызвать однотипную реакцию. Например, сторожевой рефлекс (поворот глаз и головы — настораживание) может быть вызван и световым, и звуковым, и тактильным воздействием.

Принцип общего конечного пути вытекает из принципа конвергенции и близок по своей сути. Под ним понимают возможность осуществления одной и той же реакции, запускаемой конечным в иерархической нервной цепи эфферентным нейроном, на который конвергируют аксоны множества других нервных клеток. Примером классического конечного пути являются мотонейроны передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, которые своими аксонами непосредственно иннервируют мышцы. Одна и та же двигательная реакция (например сгибание руки) может запускаться путем поступления к этим нейронам импульсов от пирамидных нейронов первичной двигательной коры, нейронов ряда моторных центров ствола мозга, интернейронов спинного мозга, аксонов чувствительных нейронов спинальных ганглиев в ответ на действие сигналов, воспринятых разными органами чувств (на световое, звуковое, гравитационное, болевое или механическое воздействие).

Принцип дивергенции реализуется в дивергентных цепях нейронов, в которых один из нейронов имеет ветвящийся аксон, и каждая из ветвей образует синапс с другой нервной клеткой. Эти цепи выполняют функции одновременной передачи сигналов от одного нейрона на многие другие нейроны. Благодаря дивергентным связям происходит широкое распространение (иррадиация) сигналов и быстрое вовлечение в ответную реакцию многих центров, расположенных на разных уровнях ЦНС.

Принцип обратной связи (обратной афферентации) заключается в возможности передачи по афферентным волокнам информации об осуществляемой реакции (например, о движении от проприорецепторов мышц) обратно в нервный центр, который ее запускал. Благодаря обратной связи формируется замкнутая нейронная цепь (контур), через которую можно контролировать ход исполнения реакции, регулировать силу, продолжительность и другие параметры реакции, если они не были реализованы.

Участие обратной связи можно рассмотреть на примере реализации сгибательного рефлекса, вызываемого механическим воздействием на рецепторы кожи (рис. 5). При рефлекторном сокращении мышцы-сгибателя изменяется активность проприорецепторов и частота посылки нервных импульсов по афферентным волокнам к а-мотонейронам спинного мозга, иннервирующим эту мышцу. В результате формируется замкнутый контур регулирования, в котором роль канала обратной связи выполняют афферентные волокна, передающие информацию о сокращении в нервные центры от рецепторов мышц, а роль канала прямой связи — эфферентные волокна мотонейронов, идущие к мышцам. Таким образом, нервный центр (его мотонейроны) получает информацию об изменении состояния мышцы, вызванном передачей импульсов по двигательным волокнам. Благодаря обратной связи образуется своеобразное регуляторное нервное кольцо. Поэтому некоторые авторы предпочитают вместо термина «рефлекторная дуга» применять термин «рефлекторное кольцо».

Наличие обратной связи имеет важное значение в механизмах регуляции кровообращения, дыхания, температуры тела, поведенческих и других реакций организма и рассматривается далее в соответствующих разделах.

Рис. 5. Схема обратной связи в нейронных цепях простейших рефлексов

Принцип реципрокных отношений реализуется при взаимодействии между нервными центрами-антагонистами. Например, между группой моторных нейронов, контролирующих сгибание руки, и группой моторных нейронов, контролирующих разгибание руки. Благодаря реципрокным отношениям возбуждение нейронов одного из антагонистических центров сопровождается торможением другого. В приведенном примере реципрокные отношения между центрами сгибания и разгибания проявятся тем, что во время сокращения мышц- сгибателей руки будет происходить эквивалентное расслабление разгибателей, и наоборот, что обеспечивает плавность сгибательных и разгибательных движений руки. Реципрокные отношения осуществляются за счет активации нейронами возбужденного центра тормозных вставочных нейронов, аксоны которых образуют тормозные синапсы на нейронах антагонистического центра.

Принцип доминанты также реализуется на основе особенностей взаимодействия между нервными центрами. Нейроны доминирующего, наиболее активного центра (очага возбуждения) обладают стойкой высокой активностью и подавляют возбуждение в других нервных центрах, подчиняя их своему влиянию. Более того, нейроны доминирующего центра притягивают к себе афферентные нервные импульсы, адресуемые к другим центрам, и усиливают свою активность за счет поступления этих импульсов. Доминантный центр может длительно находиться в состоянии возбуждения без признаков утомления.

Примером состояния, обусловленного наличием в центральной нервной системе доминантного очага возбуждения, может служить состояние после пережитого человеком важного для него события, когда все его мысли и действия так или иначе становятся связанными с этим событием.

Свойства доминанты

Повышенная возбудимость
Стойкость возбуждения
Инертность возбуждения
Способность к подавлению субдоминантных очагов
Способность к суммированию возбуждений

Рассмотренные принципы координации могут использоваться, в зависимости от координируемых ЦНС процессов порознь или вместе в различных сочетаниях.

В организме человека работа всех его органов тесно связана между собой, и поэтому организм функционирует как единое целое. Согласованность функций внутренних органов обеспечивает нервная система, которая, кроме того, осуществляет связь организма как целого с внешней средой и контролирует работу каждого органа.

Различают центральную нервную систему (головной и спинной мозг) и периферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами и другими элементами, лежащими вне спинного и головного мозга. Вся нервная система подразделяется на соматическую и вегетативную (или автономную). Соматическая нервная система осуществляет преимущественно связь организма с внешней средой: восприятие раздражений, регуляцию движений поперечно-полосатой мускулатуры скелета и др., вегетативная - регулирует обмен веществ и работу внутренних органов: биение сердца, перистальтические сокращения кишечника, секрецию различных желез и т. п. Обе они функционируют в тесном взаимодействии, однако вегетативная нервная система обладает некоторой самостоятельностью (автономностью), управляя многими непроизвольными функциями.

На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества. Серое вещество представляет собою скопление нейронов и их коротких отростков. В спинном мозге оно находится в центре, окружая спинно-мозговой канал. В головном мозге, наоборот, серое вещество расположено по его поверхности, образуя кору и отдельные скопления, получившие название ядер, сосредоточенных в белом веществе. Белое вещество находится под серым и составлено нервными волокнами, покрытыми оболочками. Нервные волокна, соединяясь, слагают нервные пучки, а несколько таких пучков образуют отдельные нервы. Нервы, по которым возбуждение передается из центральной нервной системы к органам, называются центробежными, а нервы, проводящие возбуждение с периферии в центральную нервную систему, называются центростремительными.

Головной и спинной мозг одет тремя оболочками: твердой, паутинной и сосудистой. Твердая - наружная, соединительнотканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала. Паутинная расположена под твердой ~ это тонкая оболочка с небольшим количеством нервов и сосудов. Сосудистая оболочка сращена с мозгом, заходит в борозды и содержит много кровеносных сосудов. Между сосудистой и паутинной оболочками образуются полости, заполненные мозговой жидкостью.

В ответ на раздражение нервная ткань приходит в состояние возбуждения, которое представляет собой нервный процесс, вызывающий или усиливающий деятельность органа. Свойство нервной ткани передавать возбуждение называется проводимостью. Скорость проведения возбуждения значительна: от 0,5 до 100 м/с, поэтому между органами и системами быстро устанавливается взаимодействие, отвечающее потребностям организма. Возбуждение проводится по нервным волокнам изолированно и не переходит с одного волокна на другое, чему препятствуют оболочки, покрывающие нервные волокна.

Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер. Ответная реакция на раздражение, осуществляемая нервной системой, называется рефлексом. Путь, по которому нервное возбуждение воспринимается и передается к рабочему органу, называется рефлекторной дугой. .Она состоит из пяти отделов: 1) рецепторов, воспринимающих раздражение; 2) чувствительного (центростремительного) нерва, передающего возбуждение к центру; 3) нервного центра, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; 4) двигательного (центробежного) нерва, несущего возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу; 5) рабочего органа, реагирующего на полученное раздражение.

Процесс торможения противоположен возбуждению: он прекращает деятельность, ослабляет или препятствует ее возникновению. Возбуждение в одних центрах нервной системы сопровождается торможением в других: нервные импульсы, поступающие в центральную нервную систему, могут задерживать те или иные рефлексы. Оба процесса - возбуждение и торможение - взаимосвязаны, что обеспечивает согласованную деятельность органов и всего организма в целом. Например, во время ходьбы чередуется сокращение мышц сгибателей и разгибателей: при возбуждении центра сгибания импульсы следуют к мышцам-сгибателям, одновременно с этим центр разгибания тормозится и не посылает импульсы к мышцам-разгибателям, вследствие чего последние расслабляются, и наоборот.

Спинной мозг находится в позвоночном канале и имеет вид белого тяжа, протянувшегося от затылочного отверстия до поясницы. По передней и задней поверхности спинного мозга расположены продольные борозды, в центре проходит спинно-мозговой канал, вокруг которого сосредоточено серое вещество - скопление огромного количества нервных клеток, образующих контур бабочки. По наружной поверхности тяжа спинного мозга расположено белое вещество - скопление пучков из длинных отростков нервных клеток.

В сером веществе различают передние, задние и боковые рога. В передних рогах залегают двигательные нейроны, в задних - вставочные, которые осуществляют связь между чувствительными и двигательными нейронами. Чувствительные нейроны лежат вне тяжа, в спинномозговых узлах по ходу чувствительных нервов.От двигательных нейронов передних рогов отходят длинные отростки - передние корешки, образующие двигательные нервные волокна. К задним рогам подходят аксоны чувствительных нейронов, формирующие задние корешки, которые поступают в спинной мозг и передают возбуждение с периферии в спинной мозг. Здесь возбуждение переключается на вставочный нейрон, а от него - на короткие отростки двигательного нейрона, с которого затем по аксону оно сообщается рабочему органу.

В межпозвоночных отверстиях двигательные и чувствительные корешки соединяются, образуя смешанные нервы, которые затем распадаются на передние и задние ветки. Каждая из них состоит из чувствительных и двигательных нервных волокон. Таким образом, на уровне каждого позвонка от спинного мозга в обе стороны отходит всего 31 пара спинно-мозговых нервов смешанного типа. Белое вещество спинного мозга образует проводящие пути, которые тянутся вдоль спинного мозга, соединяя как отдельные его сегменты друг с другом, так и спинной мозг с головным. Одни проводящие пути называются восходящими или чувствительными, передающими возбуждение в головной мозг, другие - нисходящими или двигательными, которые проводят импульсы от головного мозга к определенным сегментам спинного мозга.

Функция спинного мозга. Спинной мозг выполняет две функции - рефлекторную и проводниковую.

Каждый рефлекс осуществляется строго определенным участком центральной нервной системы - нервным центром. Нервным центром называют совокупность нервных клеток, расположенных в одном из отделов мозга и регулирующих деятельность какого-либо органа или системы. Например, центр коленного рефлекса находится в поясничном отделе спинного мозга, центр мочеиспускания - в крестцовом, а центр расширения зрачка - в верхнем грудном сегменте спинного мозга. Жизненно важный двигательный центр диафрагмы локализован в III-IV шейных сегментах. Другие центры - дыхательный, сосудодвигательный - расположены в продолговатом мозгу. В дальнейшем будут рассмотрены еще некоторые нервные центры, контролирующие те или иные стороны жизнедеятельности организма. Нервный центр состоит из множества вставочных нейронов. В нем перерабатывается информация, которая поступает с соответствующих рецепторов, и формируются импульсы, передающиеся на исполнительные органы- сердце, сосуды, скелетные мышцы, железы и т. д. В результате их функциональное состояние изменяется. Для регуляции рефлекса, его точности необходимо участие и высших отделов центральной нервной системы, включая кору головного мозга.

Нервные центры спинного мозга непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными органами тела. Двигательные нейроны спинного мозга обеспечивают сокращение мышц туловища и конечностей, а также дыхательных мышц - диафрагмы и межреберных. Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд вегетативных центров.

Еще одна функция спинного мозга - проводниковая. Пучки нервных волокон, образующих белое вещество, соединяют различные отделы спинного мозга между собой и головной мозг со спинным. Различают восходящие пути, несущие импульсы к головному мозгу, и нисходящие, несущие импульсы от головного мозга к спинному. По первым возбуждение, возникающее в рецепторах кожи, мышц, внутренних органов, проводится по спинномозговым нервам в задние корешки спинного мозга, воспринимается чувствительными нейронами спинно-мозговых узлов и отсюда направляется либо в задние рога спинного мозга, либо в составе белого вещества достигает ствола, а затем коры больших полушарий. Нисходящие пути проводят возбуждение от головного мозга к двигательным нейронам спинного мозга. Отсюда возбуждение по спинно-мозговым нервам передается к исполнительным органам.

Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга, который регулирует спинно-мозговые рефлексы.

Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа. Средняя его масса 1300-1400 г. После рождения человека рост мозга продолжается до 20 лет. Состоит он из пяти отделов: переднего (большие полушария), промежуточного, среднего" заднего и продолговатого мозга. Внутри головного мозга находятся четыре сообщающиеся между собой полости - мозговые желудочки. Они заполнены спинно-мозговой жидкостью. I и II желудочки расположены в больших полушариях, III - в промежуточном мозге, а IV - в продолговатом. Полушария (наиболее новая в эволюционном отношении часть) достигают у человека высокого развития, составляя 80% массы мозга. Филогенетически более древняя часть - ствол головного мозга. Ствол включает продолговатый мозг, мозговой (варолиев) мост, средний и промежуточный мозг. В белом веществе ствола залегают многочисленные ядра серого вещества. Ядра 12 пар черепно-мозговых нервов также лежат в стволе мозга. Стволовая часть мозга прикрыта полушариями головного мозга.

Продолговатый мозг- продолжение спинного и повторяет его строение: на передней и задней поверхности здесь также залегают борозды. Он состоит из белого вещества (проводящих пучков), где рассеяны скопления серого вещества - ядра, от которых берут начало черепные нервы - с IX по XII пару, в их числе языкоглоточный (IX пара), блуждающий (X пара), иннервирующий органы дыхания, кровообращения, пищеварения и другие системы, подъязычный (XII пара).. Вверху продолговатый мозг продолжается в утолщение - варолиев мост, а с боков отчего отходят нижние ножки мозжечка. Сверху и с боков почти весь продолговатый мозг прикрыт большими полушариями и мозжечком.

В сером веществе продолговатого мозга залегают жизненно важные центры, регулирующие сердечную деятельность, дыхание, глотание, осуществляющие защитные рефлексы (чихание, кашель, рвота, слезоотделение), секрецию слюны, желудочного и поджелудочного сока и др. Повреждение продолговатого мозга может быть причиной смерти вследствие прекращения сердечной деятельности и дыхания.

Задний мозг включает варолиев мост и мозжечок. Варолиев мост снизу ограничен продолговатым мозгом, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние ножки мозжечка. В веществе варолиева моста находятся ядра с V по VIII пары черепно-мозговых нервов (тройничный, отводящий, лицевой, слуховой).

Мозжечок расположен кзади от моста и продолговатого мозга. Поверхность его состоит из серого вещества (кора). Под корой мозжечка находится белое вещество, в котором имеются скопления серого вещества - ядра. Весь мозжечок представлен двумя полушариями, средней частью - червем и тремя парами ножек, образованных нервными волокнами, с помощью которых он связан с другими отделами головного мозга. Основная функция мозжечка - безусловнорефлекторная координация движений, определяющая их четкость, плавность и сохранение равновесия тела, а также поддержание тонуса мышц. Через спинной мозг по проводящим путям импульсы от мозжечка поступают к мышцам.

Контролирует деятельность мозжечка кора больших полушарий. Средний мозг расположен впереди варолиева моста, он представлен четверохолмием и ножками мозга. В центре его проходит узкий канал, (водопровод мозга), который соединяет III и IV желудочки. Мозговой водопровод окружен серым веществом, в котором лежат ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов. В ножках мозга продолжаются проводящие пути от продолговатого мозга и; варолиева моста к большим полушариям. Средний мозг играет важную роль в регуляции тонуса и в осуществлении рефлексов, благодаря которым возможны стояние иходьба. Чувствительные ядра среднего мозга находятся в буграх четверохолмия: в верхних заключены ядра, связанные с органами зрения, в нижних - ядра, связанные с органами слуха. При их участии осуществляются ориентировочные рефлексы на свет и звук.

Промежуточный мозг занимает в стволе самое высокое положение и лежит кпереди от ножек мозга. Состоит из двух зрительных бугров, надбугорной, подбугорной области и коленчатых тел. По периферии промежуточного мозга находится белое вещество, а в его толще - ядра серого вещества. Зрительные бугры - главные подкорковые центры чувствительности: сюда по восходящим путям поступают импульсы со всех рецепторов тела, а отсюда - к коре больших полушарий. В подбугорной части (гипоталамус) находятся центры, совокупность которых представляет собой высший подкорковый центр вегетативной нервной системы, регулирующий обмен веществ в организме, теплоотдачу, постоянство внутренней среды. В передних отделах гипоталамуса располагаются парасимпатические центры, в задних - симпатические. В ядрах коленчатых тел сосредоточены подкорковые зрительные и слуховые центры.

К коленчатым телам направляется II пара черепно-мозговых нервов - зрительные. Ствол мозга связывают с окружающей средой и с органами тела черепно-мозговые нервы. По своему характеру они могут быть чувствительными (I, II, VIII пары), двигательными (III, IV, VI, XI, XII пары) и смешанными (V, VII, IX, Х пары).

Вегетативная нервная система. Центробежные нервные волокна делятся на соматические и вегетативные. Соматические проводят импульсы к скелетным поперечно-полосатым мышцам, вызывая их сокращение. Они берут начало от двигательных центров, расположенных в стволовой части головного мозга, в передних рогах всех сегментов спинного мозга и, не прерываясь, достигают исполнительных органов. Центробежные нервные волокна, идущие к внутренним органам и системам, ко всем тканям организма, называют вегетативными. Центробежные нейроны вегетативной нервной системы лежат вне головного и спинного мозга - в периферических нервных узлах - ганглиях. Отростки ганглиозных клеток заканчиваются в гладких мышцах, в сердечной мышце и в железах.

Функция вегетативной нервной системы заключается в регулировании физиологических процессов в организме, в обеспечении приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Вегетативная нервная система не имеет своих особых чувствительных путей. Чувствительные импульсы от органов направляются по чувствительным волокнам, общим для соматической и вегетативной нервной системы. Регуляцию вегетативной нервной системы осуществляет кора больших полушарий головного мозга.

Вегетативная нервная система состоит из двух частей: симпатической и парасимпатической. Ядра симпатической нервной системы находятся в боковых рогах спинного мозга, от 1-го грудного до 3-го поясничного сегментов. Симпатические волокна покидают спинной мозг в составе передних корешков и входят затем в узлы, которые, соединяясь короткими пучками в цепь, образуют парный пограничный ствол, расположенный по обеим сторонам позвоночного столба. Далее из этих узлов нервы идут к органам, образуя сплетения. Импульсы, поступающие по симпатическим волокнам в органы, обеспечивают рефлекторную регуляцию их деятельности. Они усиливают и учащают сердечные сокращения, вызывают быстрое перераспределение крови путем сужения одних сосудов и расширения других.

Ядра парасимпатических нервов залегают в среднем, продолговатом отделах головного и крестцовом отделе спинного мозга. В отличие от симпатической нервной системы все парасимпатические нервы достигают периферических нервных узлов, расположенных во внутренних органах или на подступах к ним. Импульсы, проводимые этими нервами, вызывают ослабление и замедление сердечной деятельности, сужение венечных сосудов сердца и сосудов мозга, расширение сосудов слюнных и других пищеварительных желез, что стимулирует секрецию этих желез, усиливает сокращение мышц желудка и кишечника.

Большинство внутренних органов получает двойную вегетативную иннервацию, т. е. к ним подходят как симпатические, так и парасимпатические нервные волокна, которые функционируют в тесном взаимодействии, оказывая на органы противоположный эффект. Это имеет большое значение в приспособлении организма к постоянно меняющимся условиям среды.

Передний мозг состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их срединной части. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой щелью на дне которой лежит мозолистое тело. Мозолистое тело соединяет оба полушария посредством длинных отростков нейронов, образующих проводящие пути. Полости полушарий представлены боковыми желудочками (I и II). Поверхность полушарий образована серым веществом или корой головного мозга, представленной нейронами и их отростками, под корой залегает белое вещество - проводящие пути. Проводящие пути соединяют отдельные центры в пределах одного полушария, либо правую и левую половины головного и спинного мозга или разные этажи центральной нервной системы. В белом веществе находятся также скопления нервных клеток, образующие подкорковые ядра серого вещества. Частью больших полушарий является обонятельный мозг с отходящей от него парой обонятельных нервов (I пара).

Общая поверхность коры полушарий составляет 2000 - 2500 см 2 , толщина ее - 2,5 - 3 мм. Кора включает более 14 млрд. нервных клеток, расположенных шестью слоями. У трехмесячного зародыша поверхность полушарий гладкая, но кора растет быстрее, чем мозговая коробка, поэтому кора образует складки - извилины, ограниченные бороздами; в них заключено около 70% поверхности коры. Борозды делят поверхность полушарий на доли. В каждом полушарии различают четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную, Самые глубокие борозды - центральные, отделяющие лобные доли от теменных, и боковые, которые отграничивают височные доли от остальных; теменно-затылочная борозда обособляет теменную долю от затылочной (рис. 85). Кпереди от центральной борозды в лобной доле находится передняя центральная извилина, позади нее - задняя центральная извилина. Нижняя поверхность полушарий и стволовая часть мозга называется основанием мозга.

Чтобы понять, как функционирует кора больших полушарий головного мозга, нужно вспомнить, что в организме человека имеется большое количество разнообразных высокоспециализированных рецепторов. Рецепторы способны улавливать самые незначительные изменения во внешней и внутренней среде.

Рецепторы, расположенные в коже, реагируют на изменения во внешней среде. В мышцах и сухожилиях находятся рецепторы, сигнализирующие в мозг о степени натяжения мышц, движениях суставов. Имеются рецепторы, реагирующие на изменения химического и газового состава крови, осмотического давления, температуры и др. В рецепторе раздражение преобразуется в нервные импульсы. По чувствительным нервным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры головного мозга, где и формируется специфическое ощущение - зрительное, обонятельное и др.

Функциональную систему, состоящую из рецептора, чувствительного проводящего пути и зоны коры, куда проецируется данный вид чувствительности, И. П. Павлов назвал анализатором.

Анализ и синтез полученной информации осуществляется в строго определенном участке - зоне коры больших полушарий. Важнейшие зоны коры - двигательная, чувствительная, зрительная, слуховая, обонятельная. Двигательная зона расположена в передней центральной извилине впереди центральной борозды лобной доли, зона кожно-мышечной чувствительности - позади центральной борозды, в задней центральной извилине теменной доли. Зрительная зона сосредоточена в затылочной доле, слуховая - в верхней височной извилине височной доли, а обонятельная и вкусовая зоны - в переднем отделе височной доли.

Деятельность анализаторов отражает в нашем сознании внешний материальный мир. Это дает возможность млекопитающим приспосабливаться к условиям среды путем изменения поведения. Человек, познавая природные явления, законы природы и создавая орудия тру да, активно изменяет внешнюю среду, приспосабливая ее к своим потребностям.

В коре головного мозга осуществляется множество нервных процессов. Их назначение двояко: взаимодействие организма с внешней средой (поведенческие реакции) и объединение функций организма, нервная регуляция всех органов. Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И. П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условнорефлекторную функцию коры головного мозга. Еще раньше основные положения о рефлекторной деятельности мозга были высказаны И. М. Сеченовым в его работе "Рефлексы головного мозга". Однако современное представление о высшей нервной деятельности создал И. П. Павлов, который, исследуя условные рефлексы, обосновал механизмы приспособления организма к изменяющимся условиям внешней среды.

Условные рефлексы вырабатываются в течение индивидуальной жизни животных и человека. Поэтому условные рефлексы строго индивидуальны: у одних особей они могут быть, у других отсутствуют. Для возникновения таких рефлексов необходимо совпадение во времени действия условного раздражителя с действием безусловного. Лишь многократное совпадение этих двух раздражителей приводит к образованию временной связи между двумя центрами. По определению И. П. Павлова, рефлексы, приобретаемые организмом в течение его жизни и возникающие в результате сочетания безразличных раздражителей с безусловными, называются условными.

У человека и млекопитающих новые условные рефлексы формируются в течение всей жизни, они замыкаются в коре головного мозга и носят временный характер, так как представляют временные связи организма с условиями среды, в которых он находится. Условные рефлексы у млекопитающих и человека вырабатываются очень сложно, так как охватывают целый комплекс раздражителей. В этом случае возникают связи между разными отделами коры, между корой и подкорковыми центрами и т. д. Рефлекторная дуга при этом значительно усложняется и включает рецепторы, воспринимающие условное раздражение, чувствительный нерв и соответствующий ему проводящий путь с подкорковыми центрами, участок коры, воспринимающий условное раздражение, второй участок, связанный с центром безусловного рефлекса, центр безусловного рефлекса, двигательный нерв, рабочий орган.

В течение индивидуальной жизни животного и человека бесчисленное множество образующихся условных рефлексов служит основой его поведения. Дрессировка животных также основана на выработке условных рефлексов, которые возникают в результате сочетания с безусловными (дача лакомств или поощрение лаской) при выполнении прыжков через горящее кольцо, поднятии на лапы и т. д. Дрессировка имеет значение в перевозке грузов (собаки, лошади), охране границ, на охоте (собаки) и т. д.

Различные раздражители внешней среды, действующие на организм, могут вызвать в коре не только образование условных рефлексов, но и их торможение. Если торможение возникает сразу при первом же действии раздражителя, его называют безусловным. При торможении подавление одного рефлекса создает условия для возникновения другого. Например, запах хищного животного тормозит поедание корма травоядным и вызывает ориентировочный рефлекс, при котором животное избегает встречи с хищником. В этом случае в отличие от безусловного у животного вырабатывается условное торможение. Оно возникает в коре полушарий в случае подкрепления условного рефлекса безусловным раздражителем и обеспечивает согласованное поведение животного в постоянно меняющихся условиях внешней среды, когда исключаются бесполезные или даже вредные реакции.

Высшая нервная деятельность. Поведение человека связано с условно-безусловной рефлекторной деятельностью. На основе безусловных рефлексов, начиная со второго месяца после рождения, у ребенка вырабатываются условные рефлексы: по мере его развития, общения с людьми и влияния внешней среды в больших полушариях головного мозга постоянно возникают временные связи между различными их центрами. Главное отличие высшей нервной деятельности человека - мышление и речь, которые появились в результате трудовой общественной деятельности. Благодаря слову возникают обобщенные понятия и представления, способность к логическому мышлению. Как раздражитель слово вызывает у человека большое количество условных рефлексов. На них базируются обучение, воспитание, выработка трудовых навыков, привычек.

Основываясь на развитии речевой функции у людей, И. П. Павлов создал учение о первой и второй сигнальных системах. Первая сигнальная система существует и у человека, и у животных. Эта система, центры которой находятся в коре головного мозга, воспринимает через рецепторы непосредственные, конкретные раздражители (сигналы) внешнего мира - предметы или явления. У человека они создают материальную основу для ощущений, представлений, восприятий, впечатлений об окружающей природе и общественной среде, и это составляет базу конкретного мышления. Но только у человека существует вторая сигнальная система, связанная с функцией речи, со словом слышимым (речь) и видимым (письмо).

Человек может отвлекаться от особенностей отдельных предметов и находить в них общие свойства, которые обобщаются в понятиях и объединяются тем или иным словом. Например, в слове "птицы" обобщены представители различных родов: ласточки, синицы, утки и многие другие. Подобным образом каждое другое слово выступает как обобщение. Для человека слово - это не только сочетание звуков или изображение букв, но прежде всего форма отображения материальных явлений и предметов окружающего мира в понятиях и мыслях. При помощи слов образуются общие понятия. Посредством слова передаются сигналы о конкретных раздражителях, и в этом случае слово служит принципиально новым раздражителем - сигналом сигналов.

При обобщении различных явлений человек открывает закономерные связи между ними - законы. Способность человека к обобщению составляет сущность отвлеченного мышления, которое отличает его от животных. Мышление - результат функции всей коры головного мозга. Вторая сигнальная система возникла в результате совместной трудовой деятельности людей, при которой речь стала средством общения между ними. На этой основе возникло и развивалось дальше словесное человеческое мышление. Головной мозг человека представляет собой центр мышления и связанный с мышлением центр речи.

Сон и его значение. Согласно учению И. П. Павлова и других отечественных ученых, сон - это глубокое охранительное торможение, предотвращающее переутомление и истощение нервных клеток. Он охватывает большие полушария, средний и промежуточный мозг. Во

время сна резко падает активность многих физиологических процессов, продолжают свою деятельность лишь отделы стволовой части головного мозга, регулирующие жизненно важные функции, - дыхание, сердцебиение, но и их функция снижена. Центр сна находится в гипоталамусе промежуточного мозга, в передних ядрах. Задние ядра гипоталамуса регулируют состояние пробуждения и бодрствования.

Засыпанию организма способствует монотонная речь, тихая музыка, общая тишина, темнота, тепло. При частичном сне некоторые "сторожевые" пункты коры остаются свободными от торможения: мать крепко спит при шуме, но ее будит малейший шорох ребенка; солдаты спят при грохоте орудий и даже на марше, но тотчас реагируют на приказы командира. Сон снижает возбудимость нервной системы, а следовательно, и восстанавливает ее функции.

Сон быстро наступает, если устраняются раздражители, препятствующие развитию торможения, такие, как громкая музыка, яркий свет и т. д.

С помощью ряда приемов, сохранив один возбужденный участок, у человека можно вызвать искусственное торможение в коре головного мозга (сноподобное состояние). Подобное состояние называется гипнозом. И. П. Павлов рассматривал его как частичное, ограниченное определенными зонами торможение коры. С наступлением наиболее глубокой фазы торможения слабые раздражители (например, слово) действуют эффективнее сильных (боль), наблюдается высокая внушаемость. Это состояние избирательного торможения коры используют в качестве лечебного приема, во время которого врач внушает больному, что необходимо исключить вредные факторы - курение и употребление алкоголя. Иногда гипноз может быть вызван сильным, необычным в данных условиях раздражителем. Это вызывает "оцепенение", временное обездвиживание, затаивание.

Сновидения. Как природа сна, так и сущность сновидений раскрыты на основе учения И. П. Павлова: во время бодрствования человека в мозгу преобладают процессы возбуждения, а при торможении всех участков коры развивается полный глубокий сон. При таком сне не бывает никаких сновидений. В случае неполного торможения отдельные незаторможенные мозговые клетки и участки коры вступают между собой в различные взаимодействия. В отличие от нормальных связей в бодрствующем состоянии они характеризуются причудливостью. Каждое сновидение есть более или менее яркое и сложное событие, картина, живой образ, периодически возникающие у спящего человека в результате деятельности клеток, которые остаются во время сна активными. По выражению И. М. Сеченова, "сновидения - небывалые комбинации бывалых впечатлений". Часто в содержание сна включаются внешние раздражения: тепло укрытый человек видит себя в жарких странах, охлаждение ног воспринимается им как хождение по земле, по снегу и т. д. Научный анализ сновидений с материалистических позиций показал полную несостоятельность предсказательного толкования "вещих снов".

Гигиена нервной системы. Функции нервной системы осуществляются путем уравновешивания возбудительных и тормозных процессов: возбуждение в одних пунктах сопровождается торможением в других. При этом в участках торможения восстанавливается работоспособность нервной ткани. Утомлению способствуют малая подвижность при умственной работе и однообразие - при физической. Утомление нервной системы ослабляет ее регулирующую функцию и может спровоцировать возникновение ряда болезней: сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, кожных и т. д.

Наиболее благоприятные условия для нормальной деятельности нервной системы создаются при правильном чередовании труда, активного отдыха и сна. Устранение физической усталости и нервного переутомления наступает при переключении с одного вида деятельности на другой, при котором нагрузку будут испытывать поочередно разные группы нервных клеток. В условиях высокой автоматизации производства профилактика переутомлений достигается личной активностью работника, его творческой заинтересованностью, регулярным чередованием моментов труда и отдыха.

Большой вред нервной системе приносит употребление алкоголя и курение.

Нервная система человека по своему строению аналогична нервной системе высших млекопитающих, но отличается значительным развитием головного мозга. Основная функция нервной системы - управление жизнедеятельностью всего организма.

Нейрон

Все органы нервной системы построены из нервных клеток, которые называются нейронами. Нейрон способен воспринимать и передавать информацию в виде нервного импульса.

Рис. 1. Строение нейрона.

Тело нейрона имеет отростки, которыми он связывается с другими клетками. Короткие отростки называются дендритами, длинный - аксоном.

Строение нервной системы человека

Основным органом нервной системы является головной мозг. С ним соединён спинной мозг, имеющий вид шнура длиной около 45 см. Вместе спинной и головной мозг составляют центральную нервную систему (ЦНС).

Рис. 2. Схема строения нервной системы.

Отходящие от ЦНС нервы составляют периферическую часть нервной системы. Она состоит из нервов и нервных узлов.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Нервы образуются из аксонов, длина которых может превышать 1 м.

Нервные окончания контактируют с каждым органом и передают в ЦНС информацию о их состоянии.

Существует также функциональное деление нервной системы на соматическую и вегетативную (автономную).

Часть нервной системы, которая иннервирует поперечнополосатую мускулатуру, называется соматической. Её работа связана с сознательными усилиями человека.

Вегетативная нервная система (ВНС) регулирует:

кровообращение;
пищеварение;
выделение;
дыхание;
обмен веществ;
работу гладких мышц.

Благодаря работе автономной нервной системы происходит множество процессов нормальной жизнедеятельности, которые мы не регулируем сознательно и обычно не замечаем.

Значение функционального деления нервной системы в обеспечении нормального, независимого от нашего сознания, функционирования тонко отлаженных механизмов работы внутренних органов.

Высшим органом ВНС является гипоталамус, расположенный в промежуточном отделе головного мозга.

ВНС делится на 2 подсистемы:

симпатическую;
парасимпатическую.

Симпатические нервы активизируют работу органов и управляют ими в ситуациях, требующих действий и повышенного внимания.

Парасимпатические замедляют работу органов и включаются при отдыхе и расслаблении.

Например, симпатические нервы расширяют зрачок, стимулируют выделение слюны. Парасимпатические, наоборот, сужают зрачок, замедляют слюноотделение.

Рефлекс

Это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды.

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекс (от англ. reflection - отражение).

Примером рефлекса является отдёргивание руки от горячего предмета. Нервное окончание воспринимает высокую температуру и передаёт в ЦНС сигнал о ней. В ЦНС возникает ответный импульс, идущий к мышцам руки.

Рис. 3. Схема рефлекторной дуги.

Последовательность: чувствительный нерв - ЦНС - двигательный нерв называется рефлекторной дугой.

Головной мозг

Головной мозг отличается сильным развитием коры больших полушарий, в которой находятся центры высшей нервной деятельности.

Особенности головного мозга человека резко выделили его из животного мира и позволили ему создать богатую материальную и духовную культуру.

Что мы узнали?

Строение и функции нервной системы человека аналогичны таковым млекопитающих, но отличаются развитием коры полушарий с центрами сознания, мышления, памяти, речи. Вегетативная нервная система управляет организмом без участия сознания. Соматическая нервная система управляет движением тела. Принцип деятельности нервной системы - рефлекторный.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 406.

Нервная система состоит из спинного и головного мозга, органов чувств, и всех нервных клеток, которые соединяют эти органы с остальной частью тела. Все вместе эти органы несут ответственность за контроль тела и связь между его частями. Головной и спинной мозг образуют центр управления, известный как центральная нервная система (ЦНС), где оценивается информация и принимаются решения. Чувствительные нервы и органы чувств периферической нервной системы (ПНС) следят за … [Читайте ниже]

Голова и шея
Грудь и верх спины
Таз и низ спины
Руки и кисти
Ноги и стопы

[Начало сверху] … условиями внутри и снаружи тела и отправляют эту информацию в ЦНС. Эфферентные нервы в ПНС несут сигналы от центра управления к мышцам, железам и органам, чтобы регулировать их функции.

Нервная ткань

Большинство тканей нервной системы состоят из двух классов клеток: нейронов и нейроглии.

Нейроны, также известные как нервные клетки, связываются в организме за счет передачи электрохимических сигналов. Нейроны довольно сильно отличаются от других клеток в организме из — за многих сложных клеточных процессов, которые происходят в их центральной части тела. Тело клетки является приблизительно круглой частью нейрона, который содержит ядро, митохондрии и большинство клеточных органелл. Малые древовидные структуры, называемые дендриты простираются от тела клетки для приёма раздражения из окружающей среды, их называют рецепторами.Передающие нервные клетки называются аксонами, они отходят от тела клетки, чтобы посылать сигналы вперед к другим нейронам или эффекторным клеткам в организме.

Есть 3 основных класса нейронов: афферентные нейроны, эфферентные нейроны и интернейроны.
Афферентные нейроны. Также известны как сенсорные нейроны, они передают афферентные сенсорные сигналы в центральную нервную систему от рецепторов в организме.

Эфферентные нейроны. Также известные как двигательные нейроны, эфферентные нейроны передают сигналы от центральной нервной системы к эффекторам в организме, таким как мышцы и железы.

Интернейроны. Интернейроны образуют сложные сети в центральной нервной системе, чтобы интегрировать информацию, полученную от афферентных нейронов и направлять функцию организма через эфферентные нейроны.
Нейроглия. Нейроглия, также известна как глиальные клетки, действует как «посредник» клеток нервной системы. Каждый нейрон в организме окружена где — то от 6 до 60 нейроглиями, которые защищают, питают и изолируют нейрон. Поскольку нейроны чрезвычайно специализированные клетки, которые необходимы для функционирования организма и почти никогда не размножаются, нейроглии имеют жизненно важное значение для поддержания функциональной нервной системы.

Головной мозг

Мозг — мягкий, морщинистый орган, который весит около 1,2 кг., находится внутри полости черепа, где кости черепа окружают и защищают его. Приблизительно 100 миллиардов нейронов головного мозга образуют главный центр управления тела. Мозг и спинной мозг вместе образуют центральную нервную систему (ЦНС), где обрабатывается информация и формируются ответы. Мозг — место высших психических функций, таких, как сознание, память, планирование и добровольные действия, а также он контролирует низшие функции организма, такие как поддержание дыхания, частота сердечных сокращений, артериальное давление и пищеварение.
Спинной мозг
Он является длинной, тонкой массой сгруппированных нейронов, которые несут в себе информацию, расположен он в полости позвоночника. Начинающийся в продолговатом мозге на его верхнем конце и продолжающийся книзу в поясничной области позвоночника. В поясничной области, спинной мозг разделяется на пучок отдельных нервов, который называется конским хвостом (из — за его сходства с хвостом лошади), который продолжается книзу до крестца и копчика. Белое вещество спинного мозга выступает в качестве основного канала — проводника нервных сигналов к телу из мозга. Серое вещество спинного мозга интегрирует рефлексы на раздражители.

Нервы

Нервы — пучки аксонов периферической нервной системы (ПНС), которые выступают в качестве информационных каналов для передачи сигналов между мозгом головным и спинным, а также остальной частью тела. Каждый аксон, завернутый в оболочку соединительной ткани называется эндоневрит. Отдельные аксоны, сгруппированные в группы аксонов, так называемые пучки, обернуты в оболочку из соединительной ткани и называются — периневрий. И, наконец, многие пучки упаковываются вместе в другой слой соединительной ткани, называемый эпиневрий, чтобы сформировать весь нерв. Оберточный покров нервов соединительной тканью, помогает защитить аксоны и увеличить скорость их передачи в пределах тела.

Афферентные, эфферентные и смешанные нервы.
Некоторые из нервов в организме специализированы для переноса информации только в одном направлении, похожие на улицу с односторонним движением. Нервы, которые несут информацию от сенсорных рецепторов только в центральную нервную систему, называются афферентными нейронами. Другие нейроны, известные как эфферентные, несут сигналы только от центральной нервной системы к эффекторам, таким как мышцы и железы. Наконец, некоторые нервы — смешанного типа, которые содержат как афферентные, так и эфферентные аксоны. Смешанные функции нервов, как 2 улицы с односторонним движением, где афферентные аксоны выступают в качестве полосы к центральной нервной системе, а эфферентные аксоны выступают в качестве полосы в сторону от центральной нервной системы.

Черепно — мозговые нервы.
Простираются от нижней стороны мозга 12 пар черепных нервов. Каждая пара черепных нервов определяется римской цифрой от 1 до 12, на основании его расположения вдоль передне — задней оси головного мозга. Каждый нерв также имеет описательное имя (например, обонятельный, зрительный и т. д.), который идентифицирует его функцию или местоположение. Черепно — мозговые нервы обеспечивают прямое подключение к мозгу для специальных органов чувств, мышц головы, шеи и плеч, сердца и желудочно — кишечного тракта.

Спинномозговые нервы.
С левой и правой стороны спинного мозга расположены 31 пара спинномозговых нервов. Спинномозговые нервы — смешанные нервы, которые несут как сенсорные, так и моторные сигналы между спинным мозгом и конкретными областями тела. 31 пары нервов спинного мозга разделены на 5 групп, названных в честь 5 — ти областей позвоночного столба. Таким образом, есть 8 пар шейных нервов, 12 пар грудных нервов, 5 пар поясничных нервов, 5 пар крестцовых нервов и 1 пара копчиковых нервов. Отдельный спинномозговой нерв выходит из спинного мозга через межпозвонковые отверстия между парой позвонков или между С1 позвонком и затылочной кости черепа.

Мозговая оболочка

Мозговая оболочка является защитным покрытием центральной нервной системы (ЦНС). Она состоят из трех слоёв: твердой мозговой оболочки, паутинной мозговой оболочки и мягкой мозговой оболочки.

Твердая оболочка.
Это самый толстый, жесткий и самый поверхностный слой оболочки. Изготовлен из плотной нерегулярной соединительной ткани, содержит много жестких коллагеновые волокон и кровеносных сосудов. Твердая мозговая оболочка защищает центральную нервную систему от внешних повреждений, содержит спинномозговую жидкость, которая окружает центральную нервную систему и обеспечивает кровью нервную ткань центральной нервной системы.

Паутинная материя.
Намного тоньше, чем твердая мозговая оболочка. Она выстилает внутри твердую мозговую оболочку и содержит много тонких волокон, которые соединяют её с основной мягкой мозговой оболочкой. Эти волокна пересекают пространство заполненное жидкостью под названием субарахноидальное пространство между паутинной оболочки и мягкой мозговой оболочки.

На правильную работу нервной системы влияют как физические, так и психологические нагрузки, поэтому важно периодически снимать напряжение, возникающее от стрессовых ситуаций. Одним из способов разгрузки является изменение с плохого на хорошее настроение, например, при просмотре развлекательных сайтов.

Пиа материя.
Мягкая мозговая оболочка, представляет собой тонкий и очень тонкий слой ткани, которая лежит на внешней стороне головного и спинного мозга. Содержит много кровеносных сосудов, которые питают нервную ткань ЦНС. Мягкая мозговая оболочка проникает в долины борозд и фиссур мозга, поскольку она охватывает всю поверхность центральной нервной системы.
Спинномозговая жидкость
Пространство, окружающее органы центральной нервной системы заполнено прозрачной жидкостью, известной как цереброспинальная жидкость (ЦСЖ). Она образуется из плазмы крови с помощью специальных структур, называемых сосудистое сплетение. Хориоидное сплетение содержат много капилляров выстланых эпителиальной тканью, которая фильтрует плазму крови и позволяет фильтрованной жидкости войти в пространство вокруг мозга.

Вновь созданный ЦСЖ течет через внутреннюю часть головного мозга в полых пространствах, называемых желудочками и через небольшую полость в середине спинного мозга называемую центральным каналом. Она, также протекает через субарахноидальное пространство вокруг внешней стороны головного мозга и спинного мозга. ЦСЖ постоянно вырабатывается в сосудистом сплетении и реабсорбируется в кровь в структурах, называемых паутинными ворсинками.

Спинномозговая жидкость обеспечивает несколько жизненно важных функций центральной нервной системы:
Она поглощает удары между мозгом и черепом, а также между спинным мозгом и позвонками. Это поглощение воздействий защищает центральную нервную систему от ударов или резких изменений скорости, например, во время автомобильной аварии.

СМЖ уменьшает массу головного и спинного мозга за счёт плавучести. Мозг является очень большим, но мягким органом, который требует большого объема крови, чтобы эффективно функционировать. Уменьшенный вес в спинномозговой жидкости позволяет кровеносным сосудам мозга оставаться открытым и помогает защитить нервную ткань от участи быть раздавленной под действием собственного веса.

Она также помогает поддерживать химический гомеостаз в центральной нервной системе. Так как содержит ионы, питательные вещества, кислород и альбумины, которые поддерживают химическое и осмотическое равновесие нервной ткани. СМЖ также удаляет отходы, которые формируются в качестве побочных продуктов клеточного метаболизма внутри нервной ткани.

Органы чувств

Все органы чувств являются компонентами нервной системы. Известны особые органы чувств, вкуса, запаха, слуха и равновесия, обнаружены специализированные органы, такие как глаза, вкусовые рецепторы и обонятельный эпителий. Чувствительные рецепторы общих органов чувств, как прикосновение, температура и боли встречаются на протяжении большей части тела. Все чувствительные рецепторы тела соединены с афферентными нейронами, которые несут свою сенсорную информацию в ЦНС, подлежащую обработке и интегрированию.

Функции нервной системы

Она имеет три главные функции: сенсорную, соединительную (проводящую) и двигательную.

Сенсорная.
Сенсорная функция нервной системы включает в себя сбор информации от сенсорных рецепторов, которые контролируют внутренние и внешние условия организма. Затем эти сигналы передаются в центральную нервную систему (ЦНС) для дальнейшей обработки афферентными нейронами (и нервовами).

Интеграция.
Интеграцией является обработка множества сенсорных сигналов, которые передаются в центральную нервную систему в любой момент времени. Эти сигналы обрабатываются, сравниваются, используются для принятия решений, отбрасываются или сохраняются в памяти, как это будет сочтено целесообразным. Интеграция происходит в сером веществе головного и спинного мозга и осуществляется интернейронами. Многие интернейроны работают вместе, чтобы сформировать сложные сети, которые обеспечивают эту вычислительную мощность.

Моторная функция. После того, как сети интернейронов в ЦНС оценивают сенсорную информацию и принимают решение о действии, они стимулируют эфферентные нейроны. Эфферентные нейроны (также называемые двигательные нейроны) несут сигналы от серого вещества ЦНС через нервы периферической нервной системы к эффекторным клеткам. Эффектор может быть гладкой сердечной или скелетной мышечной тканью или железистой тканью. Эффектор затем выделяет гормон или перемещает часть тела, чтобы отреагировать на стимул.

Отделы нервной системы

ЦНС — центральная
Спинной мозг и головной вместе образуют центральную нервную систему или ЦНС. ЦНС действует как центр управления тела, предоставляя свои системы обработки данных, памяти и регулирования. Центральная нервная система принимает участие во всех сознательных и подсознательных сборах сенсорной информации от сенсорных рецепторов организма, чтобы остаться в курсе внутренних и внешних условий организма. С помощью этой сенсорной информации, она принимает решения о том, какие сознательные и подсознательные действия принять для поддержания гомеостаза организма и обеспечить его выживание. ЦНС также отвечает за высшие функции нервной системы, такие как язык, творчество, выражение, эмоции и личность. Мозг является местом сознания и определяет, кто мы как люди.

Периферическая нервная система
Она же (ПНС), включает в себя все части нервной системы за пределами головного и спинного мозга. Эти части включают в себя все черепные и спинномозговые нервы, ганглии и сенсорные рецепторы.

Соматическая нервная система
СНС является подразделением ПНС, которое включает в себя все свободные эфферентные нейроны. СНС является единственной сознательно контролируемой частью ПНС и отвечает за стимулирование скелетных мышц в организме.

Вегетативная нервная система
ВНС является подразделением ПНС, которое включает в себя все непроизвольные эфферентные нейроны. Она контролирует подсознательные эффекторы, такие как висцеральной мышечной ткани, сердечной мышечной ткани и железистой ткани.

Есть 2 отдела вегетативной нервной системы в организме: симпатический и парасимпатический отделы.

Симпатический.
Симпатический отдел формирует ответ организма «борьбы или бегства» на стресс, опасность, волнение, физические упражнения, эмоции и смущения. Симпатический отдел увеличивает дыхание и частоту сердечных сокращений, высвобождает адреналин и другие гормоны стресса и уменьшает пищеварение, чтобы справиться с этими ситуациями.

Парасимпатический.
Парасимпатический отдел формирует ответ для отдыха, когда тело расслаблено или отдыхает. Парасимпатический отдел работает над тем, чтобы отменить работу симпатического отдела после стрессовой ситуации. Среди других функций парасимпатического отдела — уменьшение дыхания и частоты сердечных сокращений, повышения пищеварения и разрешение ликвидации отходов.
Энтеральная нервная система
ЭНС является подразделением ВНС, которое отвечает за регулирование пищеварения и функций органов пищеварения.
ЭНС принимает сигналы от центральной нервной системы через симпатический и парасимпатический отделы ВНС — системы, чтобы помочь регулировать свои функции. Тем не менее, в основном ЭНС работает независимо от центральной нервной системы и продолжает функционировать без какого — либо внешнего воздействия. По этой причине ЭНС часто называют «второй мозг.» ЭНС является огромной системой, почти так же существует много нейронов в ЭНС, как и в спинном мозге.

Потенциалы действия

Нейроны функционируют через генерацию и распространение электрохимических сигналов, известных как потенциалы действия (АР). Точка доступа создается за счет движения ионов натрия и калия через мембрану нейронов.

Потенциал покоя.
В состоянии покоя нейроны поддерживают концентрацию ионов натрия вне зависимости от концентрации ионов калия внутри клетки. Эта концентрация поддерживается натриево-калиевым насосом клеточной мембраны, который нагнетает 3 иона натрия из клетки на каждые 2 иона калия, поступающим в камеру. Результаты концентрации ионов в остаточном электрическом потенциале — 70 мВ (мВ), это означает, что внутри клетки имеется отрицательный заряд по сравнению с окружающей средой.

Пороговый потенциал.
Если сигнал позволяет накоплению достаточного количества положительных ионов, чтобы войти в область клетки и заставить его достигнуть — 55 мВ, то область ячейки позволит ионам натрия диффундировать в клетку. — 55 МВ пороговый потенциал для нейронов, так как это является «спусковым крючком» напряжения, которое они должны достичь, чтобы пересечь порог в формировании потенциала действия.

Деполяризация.
Натрий несет положительный заряд, который заставляет клетку деполяризовываьтся по сравнению с её нормальным отрицательным зарядом. Напряжение для деполяризации всех нейронов +30 мВ. Деполяризация клетки является точкой доступа, которая передается по нейрону в качестве сигнала нерва. Положительные ионы распространяются в соседние регионы клетки, инициируя новую точку доступа в тех регионах, в которых они достигают -55 мВ. Импульс продолжает распространяться вниз по клеточной мембране нейрона, пока он не достигнет конца аксона.

Реполяризация.
После того, как напряжение деполяризации +30 мВ достигается, потенциалозависимыме ионны калиевых каналов становятся открытыми, что позволяет положительным ионам калия диффундируовать из клетки. Потеря калия наряду с накачкой ионов натрия обратно из камеры через натриево-калиевый насос восстанавливает клетку потенциала покоя -55 мВ. В этот момент нейрон готов начать новый потенциал действия.

Синапс

Синапс является узлом между нейроном и другой ячейкой. Синапсы, могут образовываться между 2 нейронами или между нейроном и эффекторной клеткой. Есть два типа синапсов, найденных в организме: химические синапсы и электрические синапсы.

Химические синапсы.
В конце нейрона находится область, известная как аксон. Аксон отделяется от следующей ячейки небольшим зазором, известным как синаптическая щель. Когда сигнал достигает аксона, он открывает потенциалзависимые каналы ионов кальция. Ионы кальция вызывают везикулы, содержащие химические вещества, известные как нейротрансмиттеры, чтобы освободить их содержимое путем экзоцитоза в синаптическую щель. Молекулы НТ пересекают синаптическую щель и связываются с молекулами рецептора на клетке, образуя синапсы с нейроном. Эти молекулы рецепторов, открывают ионные каналы, которые могут либо стимулировать клеточный рецептор, чтобы сформировать новый потенциал действия или могут ингибировать клетки от формирования потенциала действия при стимуляции другим нейроном.

Электрические синапсы.
Электрические синапсы образуются, когда 2 нейрона соединены небольшими отверстиями, называемыми щелевыми соединениями. Зазор в соединении позволяет электрическому току перейти от одного нейрона к другому, так что сигнал с одной камеры передается непосредственно на другую клетку через синапс.
Миелинизация
Аксоны многих нейронов покрыты покрытием, известным как миелин, чтобы увеличить скорость проводимости нерва по всему телу. Миелин образуется 2 — х типов у глиальных клеток: шванновских клеток в ПНС и олигодендроцитов в центральной нервной системе. В обоих случаях, глиальные клетки завернуты в их плазматическую мембрану вокруг аксона много раз, чтобы сформировать толстое покрытие липидов. Развитие этих миелиновых оболочек известно как миелинизация.

Миелинизация ускоряет движение импульсов в аксонах. Процесс миелинизации начинается ускорением нервной проводимости на стадии развития плода и продолжается в раннем взрослом возрасте. Миелинизированные аксоны становятся белыми из-за присутствия липидов. Они образуют белое вещество головного мозга, внутреннего и наружного спинного мозга. Белое вещество специализировано для переноса информации быстро через головной и спинной мозг. Серое вещество головного и спинного мозга являются немиелинизированными центрами интеграции, где обрабатывается информация.

Рефлексы

Рефлексы — быстрые, непроизвольные реакции в ответ на воздействие раздражителей. Наиболее известный рефлекс — рефлекс надколенника, который проверяется, когда врач стучит по колену пациента во время физического обследования. Рефлексы интегрированы в сером веществе спинного мозга или в стволе головного мозга. Рефлексы позволяют организму очень быстро реагировать на раздражителей, отправляя ответы эффекторам до того, как нервные сигналы достигают сознательной части мозга. Это объясняет, почему люди часто тянут свои руки подальше от горячего объекта, прежде чем они понимают, что они находятся в опасности.

Функции черепных нервов
Каждый из 12 черепных нервов имеет определенную функцию в пределах нервной системы.
Обонятельный нерв (I) переносит информацию о запахе в мозг из обонятельного эпителия в крыше носовой полости.
Зрительный нерв (II) осуществляет передачу визуальной информации от глаз к мозгу.
Глазодвигательные, блоковые и отводящие нервы (III, IV и VI) все работают вместе, чтобы позволить мозгу контролировать движение и фокусировку глаз. Тройничный нерв (V) несет ощущения от лица и иннервирует мышцы жевания.
Лицевой нерв (VII) иннервирует мышцы лица, чтобы сделать выражение лица и несет вкусовую информацию от передней 2/3 части языка.
Преддверно-улитковый нерв (VIII) проводит слуховую информацию от ушей в мозг.

Языкоглоточный нерв (IX) несет вкусовую информацию от задней 1/3 языка и помогает при глотании.

Блуждающий нерв (X), который называют блуждающим нервом из-за того, что он иннервирует много различных областей, «странствует» через голову, шею и туловище. Он несет в себе информацию о состоянии жизненно важных органов в головном мозге, обеспечивает двигательные сигналы речевого управления и обеспечивает парасимпатические сигналы многих органов.

Добавочный нерв (XI) управляет движениями плеч и шеи.

Подъязычный нерв (XII) перемещает язык для речи и глотания.

Сенсорная физиология

Все сенсорные рецепторы могут быть классифицированы по своей структуре и по типу раздражения, что они обнаруживают. Структурно, есть 3 класса сенсорных рецепторов: свободные, инкапсулированные нервные окончания, а также специализированные клетки.
Свободные нервные окончания являются просто свободными дендритами на конце нейрона, которые проходят в ткань. Боль, жара и холод — все это чувствуется через свободные нервные окончания. Инкапсулированные является свободными нервными окончаниями, завернутыми в круглые капсулы соединительной ткани. Когда капсула деформируется на ощупь или давление, то нейрон возбуждается, чтобы посылать сигналы в ЦНС. Специализированные клетки обнаруживают раздражения из 5 специальных органов чувств: зрения, слуха, равновесия, запаха и вкуса. Каждый из особых чувств имеет свои собственные уникальные сенсорные клетки, такие как палочки и колбочки в сетчатке для обнаружения света в органах зрения.

Функционально, существует 6 основных классов рецепторов: механорецепторы, ноцицепторы, фоторецепторы, хеморецепторы, осморецепторы и терморецепторы.

Механорецепторы.
Механорецепторы чувствительны к механическим раздражителям, как прикосновение, давление, вибрация, и кровяное давление.

Ноцицепторы.
Ноцицепторы реагируют на стимулы, такие как сильный жар, хол или повреждения тканей, посылая болевые сигналы в ЦНС.

Фоторецепторы.
Фоторецепторы сетчатки призваны обнаружить свет, чтобы обеспечить чувство видения.

Хеморецепторы.
Хеморецепторы — рецепторы обнаружения химических веществ в крови, они обеспечивают чувства вкуса и запаха.

Осморецепторы.
Осморецепторы способны контролировать осмолярность крови для определения уровня гидратации организма.

Терморецепторы.
Терморецепторы — рецепторы обнаружения температуры внутри тела и в его окрестностях.