Функции на нервната система. ЦНС (централна нервна система), нейните отдели, функции. Мозък на човешката глава

С еволюционната сложност на многоклетъчните организми и функционалната специализация на клетките възникна необходимостта от регулиране и координиране на жизнените процеси на надклетъчно, тъканно, органно, системно и организмово ниво. Тези нови регулаторни механизми и системи трябваше да се появят заедно със запазването и сложността на механизмите за регулиране на функциите на отделните клетки с помощта на сигнални молекули. Адаптирането на многоклетъчните организми към промените в околната среда може да се извърши при условие, че новите регулаторни механизми ще могат да осигурят бързи, адекватни, целенасочени реакции. Тези механизми трябва да могат да запомнят и извличат от апарата за памет информация за предишни въздействия върху тялото, както и да имат други свойства, които осигуряват ефективна адаптивна активност на тялото. Те станаха механизмите на нервната система, които се появиха в сложни, високо организирани организми.

Нервна системае набор от специални структури, които обединяват и координират дейността на всички органи и системи на тялото в постоянно взаимодействие с външната среда.

Централната нервна система включва главния и гръбначния мозък. Мозъкът е разделен на заден мозък (и мост), ретикуларна формация, подкорови ядра, . Телата образуват сивото вещество на централната нервна система, а техните процеси (аксони и дендрити) образуват бялото вещество.

Обща характеристика на нервната система

Една от функциите на нервната система е възприятиеразлични сигнали (стимуланти) на външната и вътрешната среда на тялото. Нека си припомним, че всяка клетка може да възприема различни сигнали от околната среда с помощта на специализирани клетъчни рецептори. Въпреки това, те не са адаптирани да възприемат редица жизненоважни сигнали и не могат незабавно да предават информация на други клетки, които функционират като регулатори на цялостните адекватни реакции на тялото към действието на стимули.

Въздействието на стимулите се възприема от специализирани сетивни рецептори. Примери за такива стимули могат да бъдат светлинни кванти, звуци, топлина, студ, механични въздействия (гравитация, промени в налягането, вибрации, ускорение, компресия, разтягане), както и сигнали със сложен характер (цвят, сложни звуци, думи).

За да се оцени биологичното значение на възприеманите сигнали и да се организира адекватен отговор към тях в рецепторите на нервната система, те се преобразуват - кодиранев универсална форма на сигнали, разбираеми за нервната система - в нервни импулси, извършване (прехвърляне)които по дължината на нервните влакна и пътищата към нервните центрове са необходими за тяхното анализ.

Сигналите и резултатите от техния анализ се използват от нервната система за организиране на отговоритепромени във външната или вътрешната среда, регулиранеИ координацияфункции на клетките и надклетъчните структури на тялото. Такива реакции се осъществяват от ефекторни органи. Най-честите реакции на въздействия са моторни (моторни) реакции на скелетната или гладката мускулатура, промени в секрецията на епителните (екзокринни, ендокринни) клетки, инициирани от нервната система. Като участва пряко във формирането на реакциите към промените в околната среда, нервната система изпълнява функциите регулиране на хомеостазата,осигуряване функционално взаимодействиеоргани и тъкани и техните интеграцияв един цялостен организъм.

Благодарение на нервната система, адекватното взаимодействие на тялото с околната среда се осъществява не само чрез организиране на реакции от ефекторни системи, но и чрез собствените му психични реакции - емоции, мотивация, съзнание, мислене, памет, висши когнитивни и творчески способности. процеси.

Нервната система се разделя на централна (главен и гръбначен мозък) и периферна - нервни клетки и влакна извън кухината на черепа и гръбначния канал. Човешкият мозък съдържа повече от 100 милиарда нервни клетки (неврони).В централната нервна система се формират клъстери от нервни клетки, които изпълняват или контролират едни и същи функции нервни центрове.Структурите на мозъка, представени от телата на невроните, образуват сивото вещество на централната нервна система, а процесите на тези клетки, обединявайки се в пътища, образуват бялото вещество. В допълнение, структурната част на централната нервна система са глиалните клетки, които образуват невроглия.Броят на глиалните клетки е приблизително 10 пъти по-голям от броя на невроните и тези клетки съставляват по-голямата част от масата на централната нервна система.

Нервната система, според характеристиките на нейните функции и структура, се разделя на соматична и автономна (вегетативна). Соматиката включва структурите на нервната система, които осигуряват възприемането на сензорни сигнали главно от външната среда чрез сетивните органи и контролират функционирането на набраздената (скелетна) мускулатура. Вегетативната (автономна) нервна система включва структури, които осигуряват възприемането на сигнали предимно от вътрешната среда на тялото, регулират работата на сърцето, други вътрешни органи, гладката мускулатура, екзокринните и част от ендокринните жлези.

В централната нервна система е обичайно да се разграничават структури, разположени на различни нива, които се характеризират със специфични функции и роли в регулацията на жизнените процеси. Сред тях са базалните ганглии, структурите на мозъчния ствол, гръбначния мозък и периферната нервна система.

Устройство на нервната система

Нервната система се дели на централна и периферна. Централната нервна система (ЦНС) включва главния и гръбначния мозък, а периферната нервна система включва нервите, които се простират от централната нервна система до различни органи.

Ориз. 1. Устройство на нервната система

Ориз. 2. Функционално разделение на нервната система

Значението на нервната система:

• обединява органите и системите на тялото в едно цяло;
• регулира функционирането на всички органи и системи на тялото;
• комуникира организма с външната среда и го адаптира към условията на околната среда;
• формира материалната основа на умствената дейност: реч, мислене, социално поведение.

Устройство на нервната система

Структурна и физиологична единица на нервната система е - (фиг. 3). Състои се от тяло (сома), процеси (дендрити) и аксон. Дендритите са силно разклонени и образуват много синапси с други клетки, което определя водещата им роля при възприемането на информация от неврона. Аксонът започва от тялото на клетката с хълм на аксона, който е генератор на нервен импулс, който след това се пренася по аксона до други клетки. Мембраната на аксона в синапса съдържа специфични рецептори, които могат да реагират на различни медиатори или невромодулатори. Следователно, процесът на освобождаване на трансмитер от пресинаптичните окончания може да бъде повлиян от други неврони. Също така, мембраната на окончанията съдържа голям брой калциеви канали, през които калциевите йони навлизат в края, когато е възбуден и активират освобождаването на медиатора.

Ориз. 3. Диаграма на неврон (според I.F. Иванов): а - структура на неврон: 7 - тяло (перикарион); 2 - сърцевина; 3 - дендрити; 4.6 - неврити; 5.8 - миелинова обвивка; 7- обезпечение; 9 - прихващане на възел; 10 — леммоцитно ядро; 11 - нервни окончания; b - видове нервни клетки: I - еднополюсен; II - многополюсен; III - биполярно; 1 - неврит; 2 -дендрит

Обикновено в невроните потенциалът за действие възниква в областта на мембраната на хълма на аксона, чиято възбудимост е 2 пъти по-висока от възбудимостта на други области. Оттук възбуждането се разпространява по аксона и клетъчното тяло.

Аксоните, в допълнение към функцията си за провеждане на възбуждане, служат като канали за транспортиране на различни вещества. Протеини и медиатори, синтезирани в клетъчното тяло, органели и други вещества, могат да се движат по аксона до неговия край. Това движение на веществата се нарича аксон транспорт.Има два вида: бърз и бавен аксонален транспорт.

Всеки неврон в централната нервна система изпълнява три физиологични роли: получава нервни импулси от рецептори или други неврони; генерира собствени импулси; провежда възбуждане към друг неврон или орган.

Според функционалното си значение невроните се делят на три групи: чувствителни (сензорни, рецепторни); интеркаларен (асоциативен); двигател (ефектор, двигател).

В допълнение към невроните, централната нервна система съдържа глиални клетки,заемащи половината от обема на мозъка. Периферните аксони също са заобиколени от обвивка от глиални клетки, наречени лемоцити (клетки на Шван). Невроните и глиалните клетки са разделени от междуклетъчни цепнатини, които комуникират помежду си и образуват изпълнено с течност междуклетъчно пространство между невроните и глията. Чрез тези пространства се осъществява обмяната на вещества между нервните и глиалните клетки.

Невроглиалните клетки изпълняват много функции: поддържащи, защитни и трофични роли за невроните; поддържат определена концентрация на калциеви и калиеви йони в междуклетъчното пространство; унищожават невротрансмитери и други биологично активни вещества.

Функции на централната нервна система

Централната нервна система изпълнява няколко функции.

Интегративен:Организмът на животните и човека е сложна, високоорганизирана система, състояща се от функционално свързани помежду си клетки, тъкани, органи и техните системи. Тази връзка, обединяването на различните компоненти на тялото в едно цяло (интеграция), тяхното координирано функциониране се осигурява от централната нервна система.

Координиране:функциите на различните органи и системи на тялото трябва да протичат в хармония, тъй като само с този начин на живот е възможно да се поддържа постоянството на вътрешната среда, както и успешно да се адаптира към променящите се условия на околната среда. Централната нервна система координира дейностите на елементите, които изграждат тялото.

Регулиране:Централната нервна система регулира всички процеси, протичащи в тялото, следователно с нейно участие настъпват най-адекватните промени в работата на различни органи, насочени към осигуряване на една или друга негова дейност.

Трофичен:Централната нервна система регулира трофиката и интензивността на метаболитните процеси в тъканите на тялото, което е в основата на формирането на реакции, адекватни на промените, настъпващи във вътрешната и външната среда.

Адаптивен:Централната нервна система комуникира тялото с външната среда чрез анализиране и синтезиране на различна информация, получена от сетивните системи. Това дава възможност за преструктуриране на дейността на различни органи и системи в съответствие с промените в околната среда. Функционира като регулатор на поведението, необходимо в конкретни условия на съществуване. Това осигурява адекватна адаптация към околния свят.

Формиране на ненасочено поведение:централната нервна система формира определено поведение на животното в съответствие с доминиращата нужда.

Рефлекторна регулация на нервната дейност

Адаптирането на жизнените процеси на тялото, неговите системи, органи, тъкани към променящите се условия на околната среда се нарича регулиране. Регулацията, осигурена съвместно от нервната и хормоналната система, се нарича неврохормонална регулация. Благодарение на нервната система тялото извършва дейността си на принципа на рефлекса.

Основният механизъм на дейност на централната нервна система е реакцията на тялото към действието на стимул, осъществявана с участието на централната нервна система и насочена към постигане на полезен резултат.

Рефлексът в превод от латински означава „отражение“. Терминът "рефлекс" е предложен за първи път от чешкия изследовател I.G. Прохаска, който развива учението за отразяващите действия. По-нататъшното развитие на рефлексната теория е свързано с името на I.M. Сеченов. Той вярваше, че всичко несъзнателно и съзнателно възниква като рефлекс. Но по това време не е имало методи за обективна оценка на мозъчната активност, които биха могли да потвърдят това предположение. По-късно обективен метод за оценка на мозъчната активност е разработен от академик I.P. Павлов и се нарича метод на условните рефлекси. Използвайки този метод, ученият доказа, че в основата на висшата нервна дейност на животните и хората са условните рефлекси, формирани на базата на безусловни рефлекси поради образуването на временни връзки. Академик П.К. Анохин показа, че цялото разнообразие от животински и човешки дейности се извършва въз основа на концепцията за функционални системи.

Морфологичната основа на рефлекса е , състоящ се от няколко нервни структури, които осигуряват изпълнението на рефлекса.

Три вида неврони участват в образуването на рефлексна дъга: рецепторни (чувствителни), междинни (интеркаларни), моторни (ефекторни) (фиг. 6.2). Те са комбинирани в невронни вериги.

Ориз. 4. Схема на регулация на рефлексния принцип. Рефлексна дъга: 1 - рецептор; 2 - аферентен път; 3 - нервен център; 4 - еферентен път; 5 - работен орган (всеки орган на тялото); MN - двигателен неврон; М - мускул; CN - команден неврон; SN - сензорен неврон, ModN - модулиращ неврон

Дендритът на рецепторния неврон контактува с рецептора, неговият аксон отива в централната нервна система и взаимодейства с интерневрона. От интернейрона аксонът отива към ефекторния неврон, а неговият аксон отива в периферията към изпълнителния орган. Така се образува рефлексна дъга.

Рецепторните неврони са разположени в периферията и във вътрешните органи, докато интеркаларните и моторните неврони са разположени в централната нервна система.

В рефлексната дъга има пет връзки: рецептор, аферентен (или центростремителен) път, нервен център, еферентен (или центробежен) път и работен орган (или ефектор).

Рецепторът е специализирано образувание, което възприема дразнене. Рецепторът се състои от специализирани високочувствителни клетки.

Аферентната връзка на дъгата е рецепторен неврон и провежда възбуждане от рецептора към нервния център.

Нервният център се формира от голям брой интеркаларни и моторни неврони.

Тази връзка на рефлексната дъга се състои от набор от неврони, разположени в различни части на централната нервна система. Нервният център получава импулси от рецептори по аферентния път, анализира и синтезира тази информация, след което предава формираната програма от действия по еферентните влакна към периферния изпълнителен орган. И работният орган извършва характерната си дейност (мускулът се съкращава, жлезата отделя секрет и др.).

Специална връзка на обратната аферентация възприема параметрите на действието, извършвано от работния орган, и предава тази информация на нервния център. Нервният център е акцептор на действието на обратната аферентационна връзка и получава информация от работния орган за извършеното действие.

Времето от началото на действието на дразнителя върху рецептора до появата на отговора се нарича рефлексно време.

Всички рефлекси при животните и хората се делят на безусловни и условни.

Безусловни рефлекси -вродени, наследствени реакции. Безусловните рефлекси се осъществяват чрез вече формирани в тялото рефлексни дъги. Безусловните рефлекси са видово специфични, т.е. характерни за всички животни от този вид. Те са постоянни през целия живот и възникват в отговор на адекватно стимулиране на рецепторите. Безусловните рефлекси също се класифицират според тяхното биологично значение: хранителни, защитни, сексуални, двигателни, ориентировъчни. Въз основа на местоположението на рецепторите тези рефлекси се разделят на екстероцептивни (температурни, тактилни, зрителни, слухови, вкусови и др.), Интероцептивни (съдови, сърдечни, стомашни, чревни и др.) и проприоцептивни (мускулни, сухожилни и др. .). Въз основа на характера на реакцията - моторна, секреторна и др. Въз основа на разположението на нервните центрове, чрез които се осъществява рефлексът - спинален, булбарен, мезенцефален.

Условни рефлекси -рефлекси, придобити от организма по време на индивидуалния му живот. Условните рефлекси се осъществяват чрез новообразувани рефлексни дъги на базата на рефлексни дъги на безусловни рефлекси с образуването на временна връзка между тях в кората на главния мозък.

Рефлексите в тялото се осъществяват с участието на жлези с вътрешна секреция и хормони.

В основата на съвременните представи за рефлексната дейност на тялото е концепцията за полезен адаптивен резултат, за постигането на който се извършва всеки рефлекс. Информацията за постигането на полезен адаптивен резултат постъпва в централната нервна система чрез обратна връзка под формата на обратна аферентация, която е задължителен компонент на рефлексната дейност. Принципът на обратната аферентация в рефлексната дейност е разработен от П. К. Анохин и се основава на факта, че структурната основа на рефлекса не е рефлексна дъга, а рефлексен пръстен, който включва следните връзки: рецептор, аферентен нервен път, нерв център, еферентен нервен път, работен орган, обратна аферентация.

Когато някоя връзка на рефлексния пръстен е изключена, рефлексът изчезва. Следователно, за да възникне рефлексът, е необходима целостта на всички връзки.

Свойства на нервните центрове

Нервните центрове имат редица характерни функционални свойства.

Възбуждането в нервните центрове се разпространява едностранно от рецептора към ефектора, което се свързва с възможността за провеждане на възбуждане само от пресинаптичната мембрана към постсинаптичната.

Възбуждането в нервните центрове се извършва по-бавно, отколкото по протежение на нервно влакно, в резултат на забавяне на провеждането на възбуждане през синапсите.

В нервните центрове може да възникне сумиране на възбуждания.

Има два основни метода на сумиране: времеви и пространствени. При времево сумираненяколко импулса на възбуждане достигат до неврон през един синапс, сумират се и генерират потенциал за действие в него, и пространствено сумиранесе проявява, когато импулсите достигат до един неврон през различни синапси.

При тях има трансформация на ритъма на възбуждане, т.е. намаляване или увеличаване на броя на импулсите на възбуждане, напускащи нервния център, в сравнение с броя на импулсите, които пристигат в него.

Нервните центрове са много чувствителни към липсата на кислород и действието на различни химикали.

Нервните центрове, за разлика от нервните влакна, са способни на бърза умора. Синаптичната умора с продължително активиране на центъра се изразява в намаляване на броя на постсинаптичните потенциали. Това се дължи на консумацията на медиатора и натрупването на метаболити, които подкисляват околната среда.

Нервните центрове са в състояние на постоянен тонус, поради непрекъснатото получаване на определен брой импулси от рецепторите.

Нервните центрове се характеризират с пластичност - способността да увеличават своята функционалност. Това свойство може да се дължи на синаптично улеснение - подобрена проводимост в синапсите след кратко стимулиране на аферентни пътища. При често използване на синапси се ускорява синтеза на рецептори и предаватели.

Заедно с възбуждането в нервния център протичат процеси на инхибиране.

Координационна дейност на централната нервна система и нейните принципи

Една от важните функции на централната нервна система е координационната функция, която се нарича още координационни дейностиЦНС. Това се разбира като регулиране на разпределението на възбуждането и инхибирането в нервните структури, както и взаимодействието между нервните центрове, които осигуряват ефективното осъществяване на рефлексни и доброволни реакции.

Пример за координационната дейност на централната нервна система може да бъде реципрочната връзка между центровете за дишане и преглъщане, когато по време на преглъщане дихателният център е инхибиран, епиглотисът затваря входа на ларинкса и предотвратява навлизането на храна или течност в дихателните пътища. тракт. Координационната функция на централната нервна система е фундаментално важна за изпълнението на сложни движения, извършвани с участието на много мускули. Примери за такива движения включват артикулация на речта, акт на преглъщане и гимнастически движения, които изискват координирано свиване и отпускане на много мускули.

Принципи на координационни дейности

• Реципрочност - взаимно инхибиране на антагонистични групи от неврони (флексорни и екстензорни моторни неврони)
• Краен неврон - активиране на еферентен неврон от различни рецептивни полета и конкуренция между различни аферентни импулси за даден двигателен неврон
• Превключването е процесът на прехвърляне на активност от един нервен център към антагонистичния нервен център
• Индукция - промяна от възбуждане към инхибиране или обратно
• Обратната връзка е механизъм, който осигурява необходимостта от сигнализиране от рецепторите на изпълнителните органи за успешното изпълнение на функция
• Доминантата е постоянно доминиращо огнище на възбуждане в централната нервна система, подчиняващо функциите на други нервни центрове.

Координационната дейност на централната нервна система се основава на редица принципи.

Принципът на конвергенциятасе реализира в конвергентни вериги от неврони, в които аксоните на редица други се събират или се събират на един от тях (обикновено еферентния). Конвергенцията гарантира, че един и същ неврон получава сигнали от различни нервни центрове или рецептори с различни модалности (различни сетивни органи). Въз основа на конвергенцията различни стимули могат да предизвикат един и същи тип реакция. Например, охранителният рефлекс (завъртане на очите и главата - бдителност) може да бъде причинен от светлина, звук и тактилно въздействие.

Принципът на общ краен пътследва от принципа на конвергенцията и е близък по същество. Разбира се като възможност за извършване на същата реакция, предизвикана от крайния еферентен неврон в йерархичната нервна верига, към която се събират аксоните на много други нервни клетки. Пример за класически краен път са моторните неврони на предните рога на гръбначния мозък или моторните ядра на черепните нерви, които директно инервират мускулите с техните аксони. Същата двигателна реакция (например огъване на ръка) може да бъде предизвикана от получаването на импулси към тези неврони от пирамидални неврони на първичната моторна кора, неврони на редица двигателни центрове на мозъчния ствол, интерневрони на гръбначния мозък, аксони на сетивните неврони на гръбначните ганглии в отговор на сигнали, възприемани от различни сетивни органи (светлина, звук, гравитация, болка или механични ефекти).

Принцип на дивергенциясе реализира в дивергентни вериги от неврони, в които един от невроните има разклонен аксон, а всеки от клоновете образува синапс с друга нервна клетка. Тези вериги изпълняват функциите на едновременно предаване на сигнали от един неврон към много други неврони. Благодарение на дивергентните връзки, сигналите са широко разпространени (облъчени) и много центрове, разположени на различни нива на централната нервна система, бързо се включват в отговора.

Принципът на обратната връзка (обратна аферентация)се крие във възможността за предаване на информация за извършваната реакция (например за движение от мускулните проприорецептори) чрез аферентни влакна обратно към нервния център, който я е задействал. Благодарение на обратната връзка се образува затворена невронна верига (верига), чрез която можете да контролирате хода на реакцията, да регулирате силата, продължителността и други параметри на реакцията, ако не са били изпълнени.

Участието на обратната връзка може да се разглежда като се използва примерът за изпълнение на флексионния рефлекс, причинен от механично въздействие върху кожните рецептори (фиг. 5). С рефлексно свиване на флексорния мускул, активността на проприорецепторите и честотата на изпращане на нервни импулси по аферентните влакна към а-мотоневроните на гръбначния мозък, инервиращи този мускул, се променят. В резултат на това се образува затворен регулаторен контур, в който ролята на канал за обратна връзка се играе от аферентни влакна, предаващи информация за свиване към нервните центрове от мускулните рецептори, а ролята на директен комуникационен канал се играе от еферентни влакна на моторни неврони, отиващи към мускулите. По този начин нервният център (неговите моторни неврони) получава информация за промените в състоянието на мускула, причинени от предаването на импулси по двигателните влакна. Благодарение на обратната връзка се образува един вид регулаторен нервен пръстен. Поради това някои автори предпочитат да използват термина „рефлексен пръстен” вместо термина „рефлексна дъга”.

Наличието на обратна връзка е важно в механизмите на регулиране на кръвообращението, дишането, телесната температура, поведенческите и други реакции на тялото и се обсъжда допълнително в съответните раздели.

Ориз. 5. Вериги за обратна връзка в невронните вериги на най-простите рефлекси

Принципът на реципрочните отношениясе осъществява чрез взаимодействие между антагонистични нервни центрове. Например между група моторни неврони, които контролират огъването на ръката и група моторни неврони, които контролират разгъването на ръката. Благодарение на реципрочните връзки, възбуждането на невроните на един от антагонистичните центрове е придружено от инхибиране на другия. В дадения пример реципрочната връзка между центровете на флексия и екстензия ще се прояви от факта, че по време на свиването на флексорните мускули на ръката ще настъпи еквивалентна релаксация на екстензорите и обратно, което осигурява плавност движения на флексия и екстензия на ръката. Реципрочните връзки се осъществяват поради активирането от неврони на възбудения център на инхибиторни интернейрони, чиито аксони образуват инхибиторни синапси върху невроните на антагонистичния център.

Принципът на доминиранетосъщо се прилага въз основа на особеностите на взаимодействие между нервните центрове. Невроните на доминиращия, най-активен център (фокус на възбуждане) имат постоянно висока активност и потискат възбуждането в други нервни центрове, подчинявайки ги на своето влияние. Освен това невроните на доминиращия център привличат аферентни нервни импулси, адресирани до други центрове, и повишават тяхната активност поради получаването на тези импулси. Доминиращият център може да остане в състояние на възбуда дълго време без признаци на умора.

Пример за състояние, причинено от наличието на доминиращ фокус на възбуждане в централната нервна система, е състоянието, след като човек е преживял важно събитие за него, когато всичките му мисли и действия по един или друг начин се свързват с това събитие .

Свойства на доминантата

• Повишена възбудимост
• Устойчивост на възбудата
• Инерция на възбуждане
• Способност за потискане на субдоминантни лезии
• Способност за обобщаване на вълненията

Разгледаните принципи на координация могат да се използват в зависимост от процесите, координирани от централната нервна система, поотделно или заедно в различни комбинации.

Всички рефлекси на животните, работата на органите и жлезите, взаимодействието с околната среда са подчинени на нервната система. По-високата активност - мислене, памет, емоционално възприятие - е характерна само за високоразвитите биологични индивиди, които преди са включвали само хората. Напоследък биолозите се убедиха, че животни като маймуни, китове, делфини и слонове са способни да мислят, да преживяват, да запомнят и да вземат логични решения. Но такава форма на дейност като интелектуалното творчество или абстрактното мислене е достъпна само за хората. Защо централната нервна система на човека му дава тези способности?

Устройство и функции на централната нервна система

Нервната система е силно интегриран комплекс, който обединява двигателните функции, чувствителността и функционирането на регулаторните системи - имунна и ендокринна - в едно цяло.

Единната нервна система включва централната нервна система (ЦНС) и периферната нервна система (ПНС). Централната нервна система чрез PNS е свързана с всички органи на тялото, включително нервните процеси, излизащи от прешлените. ПНС от своя страна се състои от вегетативна, соматична и според някои източници сетивна система.

Устройство на централната нервна система при животните

Нека разгледаме основните органи, свързани с централната нервна система както при животните, така и при хората.

Частите на централната нервна система на всички гръбначни животни включват свързани помежду си мозък и гръбначен мозък, които изпълняват следните задачи:

• Мозъкът получава и обработва сигнали, идващи в него от външни стимули и предава обратно командни нервни импулси към органите.
• Гръбначният мозък е проводник на тези сигнали.

Това е възможно благодарение на сложната невронна структура на мозъчната материя. Невронът е основната структурна единица на централната нервна система, възбудима нервна клетка с електрически потенциал, която обработва сигнали, предавани от йони.

Това е централната нервна система на всички гръбначни животни. Нервната система на по-ниските биологични индивиди (полипи, медузи, червеи, членестоноги, мекотели) има други видове системи - дифузна, стволова или ганглийна (възлова).

Функции на централната нервна система

Основните функции на централната нервна система са рефлекторни.

Благодарение на прости и сложни рефлекси, централната нервна система извършва следното:

• регулира всички движения на мускулите на ставните мускули;
• прави възможно функционирането на всичките шест сетива (зрение, слух, осезание, обоняние, вкус, вестибуларен апарат);
• регулира, чрез комуникация с вегетативната система, функционирането на ендокринните жлези (слюнчени, панкреас, щитовидна жлеза и др.).

Клетъчна структура на централната нервна система

Централната нервна система включва клетки от бяло и сиво вещество:

Сивото вещество е основният компонент на централната нервна система. Това включва:

• клетъчни тела на неврони;
• дендрити (къси процеси на неврони);
• аксони (дълги окончания, преминаващи от неврон към инервирани органи);
• процесите на астроцитите са делящи се клетки, отговорни за химичните и биологични процеси в нервното клетъчно и междуклетъчно пространство.

Бялото вещество съдържа само аксони с миелинова обвивка; няма неврони.

Устройството на човешкия и животинския мозък

Нека сравним анатомията на мозъка на човека и на гръбначните. Първата забележима разлика е размерът.

Мозъкът на възрастен човек е приблизително 1500 cm³, докато този на орангутан е 400 cm³, въпреки че орангутанът е по-голям от човек.

Размерите на отделните части на мозъка, тяхната форма и развитие при животните и хората също се различават.

Но самата му обща структура е една и съща при всички висши индивиди. Мозъкът както на хората, така и на животните е анатомично устроен еднакво.

Изключение прави corpus callosum, който свързва полукълбата: не всички гръбначни го имат, а само бозайниците.

Менингите

Мозъкът се намира в надеждно хранилище - черепа и е заобиколен от три мембрани:

Външни твърди (периост) и вътрешни - арахноидни и меки мембрани.

Между арахноида и пиа матер има субарахноидно пространство, изпълнено със серозна течност. Меката хориоидея е в непосредствена близост до самия мозък, навлизайки в жлебовете и го подхранва.

Арахноидната мембрана не е плътно прилепнала към браздите, поради което под нея се образуват кухини с цереброспинална течност (цистерни). Цистерните подхранват арахноидната мембрана и комуникират с жлебовете и дръжките, както и с долния четвърти вентрикул. В средата на мозъка има четири свързани помежду си кухини - вентрикули. Тяхната роля е да осигурят правилния обмен на цереброспиналната течност и да регулират вътречерепното налягане.

Деления на мозъка

Общо има пет основни части на мозъка:

• продълговатия мозък, задно, средно, междинно и две мозъчни полукълба.

Медула

Продължава с гръбната и има същите бразди като неговите. Ограничен е отгоре от моста. По структура е бяло вещество с отделни ядра от сиво вещество, от които произхождат 9-та - 12-та двойка черепни нерви. Отговаря за функционирането на органите на гръдната кухина и органите на вътрешната секреция (саливация, лакримация и др.).

заден мозък

Състои се от малкия мозък и моста, наречен варолии:

• Малкият мозък се намира зад продълговатия мозък и моста във вътречерепната ямка. Има две полукълба, свързани с вермиформен мост, и три чифта крака, които са прикрепени към моста и мозъчния ствол.
• Мостът е подобен на възглавница, той се намира над продълговатия мозък. Вътре в него има жлеб, през който преминава гръбначната артерия.

Вътре в малкия мозък има бяло вещество, проникнато от разклонения на сивото вещество, а отвън има кора от сиво вещество.

Мостът се състои от влакна на бялото вещество със значително включване на сиво вещество.

Функции на малкия мозък

Малкият мозък копира цялата двигателна и сензорна информация, идваща от гръбначния мозък. Въз основа на него той координира и коригира движенията, разпределя мускулния тонус.

Най-големият малък мозък в сравнение с общия размер на мозъка е при птиците, тъй като те имат най-развития вестибуларен апарат и правят сложни триизмерни движения.

Разликата между малкия мозък на човека и малкия мозък на животните е наличието на две полукълба, което му позволява да участва във висшата нервна дейност (мислене, запаметяване, натрупване на опит).

Среден мозък

Намира се пред моста. Съединение:

• покрив под формата на четири туберкули;
• средна гума;
• Силвиев акведукт, свързващ третия и четвъртия вентрикул на мозъка;
• дръжки (свързват продълговатия мозък и моста с предните полукълба на мозъка).

Структура:

• сивото вещество покрива стените на акведукта на Силвий;
• в мезенцефалния тегментум има червени ядра, ядра на черепните нерви и субстанция нигра;
• краката се състоят от бяло вещество;

• Горните две туберкули на покрива са свързани с анализа на сигнали, идващи от неврони в отговор на светлинна стимулация.
• Долните две ви позволяват да се фокусирате върху звукови стимули.

Диенцефалон (диенцефалон)

Намира се под corpus callosum на главния мозък над покрива на междинния мозък. Той е разделен на таламичен (епиталамус, таламус и субталамус) и хипоталамус (хипоталамус и задна част на хипофизата) области.

По структура това е бяло вещество със сиви включвания.

• предава информация от зрителния нерв;
• регулира дейността на вегетативната система, ендокринните жлези и вътрешните органи.

Полукълба на мозъка

• полукълба;
• мозъчната кора;
• обонятелен мозък;
• базални ганглии (единици от отделни нервни влакна);
• странични вентрикули.

Всяко полукълбо е разделено на четири дяла:

• фронтална, париетална, тилна и темпорална.

Полукълбата са обединени от corpus callosum, което се среща само при бозайниците, разположено в надлъжната вдлъбнатина между полукълбата. Всяко полукълбо е разделено на жлебове:

• страничната (странична) ивица, отделяща теменната и челната част от темпоралната, е най-дълбока;
• централната роландова пукнатина разделя двете полукълба по горния им ръб от париеталния дял;
• Парието-окципиталната фисура разделя теменните и тилните дялове на полукълба по средната повърхност.

Вътре в полукълбата има сиво вещество, покрито с масив от бяло, а отгоре е сивата мозъчна кора, която съдържа около 15 милиарда клетки - всяка образуваща до 10 000 нови клетъчни връзки). Кората заема 44% от общия обем на полукълбата.

Основната интелектуална дейност, абстрактното, логическото и асоциативното мислене се извършват в мозъчните полукълба, главно в кората. В полукълбата се анализира цялата информация, идваща от зрителните, слуховите, обонятелните, тактилните и други нерви.

Предполага се, че corpus callosum на полукълбата е отговорен за интуитивното мислене. Смята се, че интуицията е по-развита при жените, тъй като corpus callosum на женския мозък е по-широк от този на мъжкия мозък.

ЦНС на гръбначния мозък

Разположен в гръбначния канал. Прилича на бял кабел с две жлебове на предната и задната повърхност, опънат между първи шиен и първи-втори лумбален прешлен. Подобно на главата, тя е заобиколена от три мембрани и се състои от вътрешна сива субстанция, подобна на крилата на пеперуда, когато се разрязва, и външна бяла.

Дейността на гръбначния мозък е рефлекторна и проводима:

Рефлексната функция се осъществява благодарение на:

• еферентни (моторни) и аферентни (чувствителни) клетки на сивото вещество съответно на предните и задните рога;
• спиноцеребеларен тракт в страничните рога на гръбначния мозък.

Проводим - благодарение на три проводими пътя, образувани от аксоните на бялото вещество:

• възходящ аферент;
• низходящ еферент;
• асоциативен.

Размерът на мозъка зависи ли от интелигентността?

Следсмъртните изследвания на някои от великите мъртви показват, че те са имали по-големи мозъци. Пряката връзка между обема на мозъка и интелекта обаче е опровергана от науката. И с малки мозъци хората постигаха голям успех и бяха много интелигентни: мозъкът на френския писател Анатол Франс беше само около 1000 cm³. В същото време най-големият известен на науката мозък (почти 3000 cm3) принадлежи на човек, страдащ от идиотизъм.

Централната нервна система е същата, интелектът е различен

Убедихме се, че при високо развитите животни и при човека централната нервна система е устроена по един и същ начин, работи на един принцип и включва едни и същи звена и елементи. Животните имат малък мозък, мозъчна кора и асоциативни пътища. Но човекът все още си остава най-умното земно същество.

Много учени смятат, че човешкият ум е толкова уникален поради модулната структура на мозъчната кора и малкия мозък, в които се формират сложни пирамидални пътища. Някои модули са отговорни за възбуждане, други за инхибиране.

Кортексът условно се разделя на сензорни, моторни и асоциативни зони. В човешкия мозък асоциативната област, която се предполага, че отговаря за обработката на информацията, анализа и смисленото поведение, е по-голяма, отколкото при животните - тя заема три четвърти от цялата кора.

Централна нервна система- това са главният и гръбначният мозък, а периферните - излизащите от тях нерви и нервни възли, разположени извън черепа и гръбначния стълб.

Гръбначният мозък се намира в гръбначния канал. Изглежда като тръба с дължина около 45 см и диаметър 1 см, излизаща от мозъка, с кухина - централен канал, пълен с цереброспинална течност.

Напречно сечение 48 показва, че гръбначният мозък се състои от бяло (отвън) и сиво (отвътре) вещество. Сивото вещество се състои от тела на нервни клетки и има формата на пеперуда в напречен разрез, от разперените "крила", на които се простират два предни и два задни рога. Предните рога съдържат двигателни неврони, от които произлизат двигателните нерви. Гръбните рога включват нервни клетки, към които се приближават сетивните влакна на дорзалните коренчета. Свързвайки се помежду си, предните и задните коренчета образуват 31 двойки смесени (моторни и сетивни) гръбначномозъчни нерви. Всяка двойка нерви инервира определена мускулна група и съответна област от кожата.

Бялото вещество се образува от процеси на нервни клетки (нервни влакна), обединени в проводящи пътища. Сред тях са влакна, свързващи части от гръбначния мозък на различни нива, моторни низходящи влакна, преминаващи от мозъка към гръбначния мозък, за да се свържат с клетките, които дават началото на предните двигателни корени, и сензорни възходящи влакна, които са частично продължение на влакната на дорзалните корени, частично обработват клетките на гръбначния мозък и се издигат до мозъка.

Гръбначният мозък изпълнява две важни функции: рефлекторна и проводима. Сивото вещество на гръбначния мозък затваря рефлексните пътища на много двигателни реакции, като рефлекса на коляното. Проявява се във факта, че при почукване на сухожилието на четириглавия бедрен мускул на долната граница на пателата се получава рефлексно удължаване на крака в колянната става. Това се обяснява с факта, че при удар на лигамента мускулът се разтяга, в неговите нервни рецептори възниква възбуждане, което се предава през центростремителните неврони към сивото вещество на гръбначния мозък, преминава към центробежните неврони и през техните дълги процеси към екстензорните мускули. В рефлекса на коляното участват два вида неврони – центростремителни и центробежни. Повечето рефлекси на гръбначния мозък също включват интерневрони. В гръбначния мозък навлизат сензорни нерви от рецептори в кожата, двигателната система, кръвоносните съдове, храносмилателния тракт, отделителните и половите органи. Центростремителните неврони чрез интернейрони комуникират с центробежните двигателни неврони, които инервират всички скелетни мускули (с изключение на мускулите на лицето). Гръбначният мозък също съдържа много центрове на автономна инервация на вътрешните органи.

Функция на проводника. Центростремителните нервни импулси по гръбначния мозък предават информация на мозъка за промените във външната и вътрешната среда на тялото. По низходящите пътища импулсите от мозъка се предават на двигателните неврони, които предизвикват или регулират дейността на изпълнителните органи.

Дейността на гръбначния мозък при бозайниците и човека се подчинява на координиращите и активиращи влияния на разположените над него части на централната нервна система. Следователно рефлексите, присъщи на самия гръбначен мозък, могат да бъдат изследвани в „чиста форма“ само след отделянето на гръбначния мозък от мозъка, например в гръбначната жаба. Първата последица от трансекция или увреждане на гръбначния мозък е спинален шок (удар, шок), който трае 3-5 минути при жаба и 7-10 дни при куче. В случай на нараняване или нараняване, което причинява прекъсване на връзката между гръбначния мозък и мозъка, спиналният шок при човек продължава 3-5 месеца. По това време всички гръбначни рефлекси изчезват. Когато шокът премине, простите гръбначни рефлекси се възстановяват, но жертвата остава парализирана и става инвалид.

Мозъкът СЕ СЪСТОИ от заден мозък, среден мозък и преден мозък (49).

12 двойки черепни нерви се отклоняват от мозъка, от които зрителните, слуховите и обонятелните са сензорни нерви, които провеждат възбуждане от рецепторите на съответните сетивни органи към мозъка. Останалите, с изключение на чисто двигателните нерви, инервиращи очните мускули, са смесени нерви.

Медулаизпълнява рефлексни и проводими функции. Осем чифта черепни нерви излизат от продълговатия мозък и моста (двойки V до XII). Чрез сетивните нерви продълговатият мозък получава импулси от рецептори в кожата на главата, лигавиците на устата, носа, очите, ларинкса, трахеята, както и от рецептори в сърдечно-съдовата и храносмилателната система, от органа на слуха и вестибуларния апарат. . В продълговатия мозък има дихателен център, който осигурява акта на вдишване и издишване. Центровете на продълговатия мозък, инервиращи дихателните мускули, мускулите на гласните струни, езика и устните, играят важна роля във формирането на речта. Чрез продълговатия мозък се осъществяват рефлексите на мигащи мигли, сълзене, кихане, кашляне, преглъщане, отделяне на храносмилателни сокове, регулиране на работата на сърцето и лумена на кръвоносните съдове. Продълговатият мозък също участва в регулирането на тонуса на скелетната мускулатура. Чрез него се извършва затварянето на различни нервни пътища, свързващи центровете на предния мозък, малкия мозък и диенцефалона с гръбначния мозък. Функционирането на продълговатия мозък се влияе от импулси, идващи от кората на главния мозък, малкия мозък и подкоровите ядра.

Малък мозъкнамира се зад продълговатия мозък и има две полукълба и средна част. Състои се от сиво вещество, разположено отвън, и бяло вещество отвътре. Малкият мозък е свързан чрез множество нервни пътища с всички части на централната нервна система. При нарушени функции на малкия мозък се наблюдава спад на мускулния тонус, нестабилни движения, треперене на главата, торса и крайниците, нарушена координация, плавност, движения, нарушения на вегетативните функции - стомашно-чревния тракт, сърдечно-съдовата система и др.

Среден мозъкиграе важна роля в регулирането на мускулния тонус, в осъществяването на рефлексите за позициониране, благодарение на които е възможно стоене и ходене, в проявата на ориентировъчния рефлекс.

Диенцефалонсе състои от зрителни хълмове (таламус) и субталамична област (хипоталамус). Зрителните туберкули регулират ритъма на кортикалната дейност и участват в образуването на условни рефлекси, емоции и др. Субтуберкулозният регион е свързан с всички части на централната нервна система и с жлезите с вътрешна секреция. Той е регулатор на обмяната на веществата и телесната температура, постоянството на вътрешната среда на организма и функциите на храносмилателната, сърдечно-съдовата, пикочно-половата системи, както и на жлезите с вътрешна секреция.

Образуване на мрежаили ретикуларна формацияе съвкупност от неврони, образуващи плътна мрежа със своите процеси, разположени в дълбоките структури на продълговатия мозък, средния мозък и диенцефалона (мозъчния ствол). Всички центростремителни нервни влакна отделят клонове в мозъчния ствол в ретикуларна формация.

Ретикуларната формация има активиращ ефект върху мозъчната кора, като поддържа състояние на бодърстване и концентрация на вниманието. Разрушаването на ретикуларната формация предизвиква дълбок сън, а раздразнението й предизвиква събуждане. Кората на главния мозък регулира дейността на образуването на ретината.

Големи мозъчни полукълбамозъкът се появява на сравнително късни етапи от еволюционното развитие на животинския свят (виж раздел „Зоология“).

При възрастен мозъчните полукълба съставляват 80% от мозъчната маса. Кортексът с дебелина от 1,5 до 3 mm покрива повърхността на мозъка с площ от 1450 до 1700 cm2; съдържа от 12 до 18 милиарда неврони, разположени в шест слоя нервни клетки от различни категории, разположени един върху друг. Повече от 2/3 от повърхността на кората е скрита в дълбоки канали. Бялото вещество, разположено под кората, се състои от нервни влакна, които свързват различни области на кората с други части на мозъка и с гръбначния мозък. В бялото вещество на дясното и лявото полукълбо, свързани с мост от нервни влакна, има натрупвания на сиво вещество - подкорови ядра, през които се предават възбуждания към и от кората. Три главни брази - централна, странична и теменно-окципитална - разделят всяко полукълбо на четири лоба: челен, париетален, тилен и темпорален. Въз основа на характеристиките на клетъчния състав и структура мозъчната кора е разделена на редица области, наречени кортикални полета. Функциите на отделните области на кората не са еднакви. Всеки рецепторен апарат в периферията съответства на област в кората, която I. P. Pavlov нарича кортикално ядро ​​на анализатора.

Зрителната зона се намира в тилната част на кората, получава импулси от ретината на окото и разграничава зрителните стимули. Ако тилната част на кората е повредена, човек не може да прави разлика между околните обекти и губи способността си да се ориентира с помощта на зрението. Глухотата възниква, когато темпоралната област, където се намира слуховата зона, е унищожена. На вътрешната повърхност на темпоралния лоб на всяко полукълбо има вкусови и обонятелни зони. Ядрената зона на двигателния анализатор е разположена в предно-централната и задно-централната област на кората. Зоната на кожния анализатор заема задната централна област. Най-голямата площ е заета от кортикалното представителство на рецепторите на ръката и палеца, гласовия апарат и лицето, най-малката площ е заета от представителството на тялото, бедрото и долната част на крака.

Мозъчната кора изпълнява функцията на висш анализатор на сигнали от всички рецептори на тялото и синтез на отговорите в биологично подходящ акт. Това е най-висшият орган за координация на рефлексната дейност и органът за придобиване и натрупване на индивидуален жизнен опит, образуването на временни връзки - условни рефлекси.

Нервната система осигурява жизнената дейност на организма като цяло по отношение на външната и вътрешната среда. Основните функции на нервната система са:

Бързо и точно предаване на информация за състоянието на външната и вътрешната среда - сензорна функция ;

Анализ и интеграция всичко информация ;

Организация на адаптивна реакция към външни сигнали - двигателна функция ;

Регулиране на дейността на вътрешните органи и вътрешната среда - висцерална функция ;

Регулиране и координиране на дейността на всички органи и системи в съответствие с променящите се условия на външната и вътрешната среда.

Нервна система обединява човешки организъм в едно цяло , регулира И координати функциите на всички органи и системи, поддържа постоянна вътрешна среда тяло ( хомеостаза), установява взаимоотношения тяло с външната среда .

За нервната система Характеристикаточен фокус нервни импулси, големи скорост на провеждане информация, бързо адаптивност към променящите се условия на околната среда. Човешката нервна система създава основа за умствена дейност, анализ и синтез на информацията, постъпваща в тялото (мислене, реч, сложни форми на социално поведение).

Тези сложни и жизненоважни задачи се решават с помощта на неврони, които изпълняват функцията на възприемане, предаване, обработка и съхранение на информация. Сигнали (нервни импулси) от човешки органи и тъкани и от външната среда, действащи върху повърхността на тялото и сетивните органи, преминават през нервите към гръбначния мозък и мозъка. В човешкия мозък протичат сложни процеси на обработка на информация. В резултат на това отговорните сигнали преминават от мозъка по нервите към органите и тъканите, предизвиквайки реакция в тялото, която се проявява под формата на мускулна или секреторна активност. В отговор на импулси, получени от мозъка, се получава свиване на скелетните мускули или мускули в стените на вътрешните органи, кръвоносните съдове, както и секрецията на различни жлези - слюнчени, стомашни, чревни, потни и други (секреция на слюнка, стомах сок, жлъчка, хормони от ендокринните жлези).

От мозъка до работните органи (мускули, жлези) нервните импулси също следват вериги от неврони. Реакцията на организма към въздействия от външната среда или промени във вътрешното му състояние, осъществявана с участието на нервната система, се нарича рефлекс (от лат. reflexus - отражение, отговор). Пътят, състоящ се от вериги от неврони, по които преминава нервен импулс от сетивните нервни клетки към работния орган, се нарича рефлексна дъга. За всяка рефлексна дъга може да се идентифицира първият неврон - чувствителен или носещ, който възприема влияния, образува нервен импулс и го отвежда до централната нервна система. Следните неврони (един или повече) са интерневрони, проводникови неврони, разположени в мозъка. Интерневроните провеждат нервни импулси от аферентния, чувствителен неврон до последния, еферентен, еферентен неврон. Последният неврон пренася нервен импулс от мозъка към работния орган (мускул, жлеза), пуска този орган в действие, предизвиква ефект и затова се нарича още ефекторен неврон.

Основните функции на централната нервна система са:

Обединяване на всички части на тялото в едно цяло и тяхното регулиране;

Контролиране на състоянието и поведението на организма в съответствие с условията на околната среда и неговите нужди.

Основната и специфична функция на централната нервна система е осъществяването на прости и сложни силно диференцирани рефлексни реакции, наречени рефлекси.

При висшите животни и човека долни и средни части на централната нервна система — гръбначен мозък, продълговат мозък, среден мозък, диенцефалон и малък мозък — регулират дейността на отделните органи и системи на високо развит организъм, осъществяват комуникация и взаимодействие между тях, осигуряват единството на организма и целостта на неговите дейности .

Висш отдел на централната нервна система — мозъчната кора и близките подкорови образувания- предимно регулира връзката и взаимоотношенията на организма като цяло с околната среда .

Практически всички отдели централна и периферна нервна система участват в обработката на информацията , преминава през външни и вътрешни, разположени по периферията на тялото и в самите органи рецептори . С по-високи умствени функции, с човешкото мислене и съзнание работата на кората на главния мозък и подкоровите структури, включени в преден мозък .

Основният принцип на функциониране на централната нервна система е процесът регулиране, физиологичен контрол функции, които са насочени към поддържане на постоянството на свойствата и състава на вътрешната среда на тялото. Централната нервна система осигурява оптимални взаимоотношения между тялото и околната среда, стабилност, цялост и оптимално ниво на жизнена активност на тялото. .

Разграничете два основни типа регулиране: хуморален и нервен .

Хумораленпроцесът на управление включва промяна във физиологичната активност тяло под въздействието на химикали , които се доставят от телесни течности. Източникът на пренос на информация са химични вещества - утилизони, метаболитни продукти ( въглероден диоксид, глюкоза, мастни киселини), информони, хормони на ендокринните жлези, локални или тъканни хормони.

нервенрегулаторният процес включва контрол на промените във физиологичните функции по протежение на нервните влакна с помощ потенциал вълнение повлиян от трансфера на информация.

В организма нервните и хуморалните механизми работят като единна система неврохуморален контрол. Това е комбинирана форма, при която се използват едновременно два контролни механизма, те са взаимосвързани и взаимозависими.

нервенсистемата е колекция от нервни клетки, или неврони.

Според локализацията се разграничават:

1) централен отдел - главен и гръбначен мозък;

2) периферен - процеси на нервните клетки в главния и гръбначния мозък.

Според функционалните характеристики те се различават:

1)соматични отдел, който регулира двигателната активност;

2) вегетативен , регулиращи дейността на вътрешните органи, ендокринните жлези, кръвоносните съдове, трофичната инервация на мускулите и самата централна нервна система.

Функции на нервната система:

1) интегративно-координационни функция. Осигурява функцииразлични органи и физиологични системи, координира дейността си помежду си;

2) осигуряване на тесни връзки човешкото тяло с околната средана биологично и социално ниво;

3) регулиране на нивото на метаболитните процеси в различни органи и тъкани, както и в себе си;

4) осигуряване на умствена дейност висши отдели на централната нервна система.

Гръбначен мозък.( медула spinalis )

Представлява сплескана цилиндрична връв с дължина 42–45 см, диаметър 1 см, тегло 34–38 г. Намира се в костния гръбначномозъчен канал. Започва от продълговатия мозък (т.е. преминава в GM), завършва отдолу на нивото на 1 - 2 лумбални прешлени с конус (нишките идват от него - „конската опашка“), до 2-ри кокцигеален прешлен. Има удебеления - шийни и лумбосакрални. Гръбначният мозък е разделен на 31 сегмента. От всеки сегмент има 2 предни (аксони на моторни неврони) и 2 задни (аксони на сензорни неврони) гръбначен стълб. Корените на всяка страна, свързвайки се, образуват смесен нерв.

В напречно сечение на SM могат да се разграничат две вещества.

а) сива материязаема центъра около канала и е оформен като буквата H (или пеперуда). Съдържа невронни тела, дендрити и синапси.

б) бели кахъризаобикаля сивото и се състои от снопчета нервни влакна. Те свързват сегментите един към друг и GM към SM.

V) Гръбначномозъчен канал, центриран и запълнен гръбначно-мозъчна течност.

Функции на гръбначния мозък:

аз рефлекс.

а) Дъги от рефлекси, които контролират скелетните мускули (гръбначни рефлекси), преминават през сивото вещество.

б) Тук се намират центровете на някои прости рефлекси - регулиране на лумена на кръвоносните съдове, изпотяване, уриниране, дефекация и др.

II . Диригент– комуникация с GM.

а) Нервните импулси се движат по възходящи пътища към GM.

б) Импулсите от GM вървят заедно низходящи пътекикъм СМ, а оттам към органите.

Гръбначният мозък на новороденото е най-зрялата част от централната нервна система, но окончателното му развитие завършва до 20-годишна възраст (през този период се увеличава 8 пъти).

мозък ( мозък ).

Предният отдел на централната нервна система, разположен в черепната кухина, е основният регулатор на всички жизнени функции на тялото и материалният субстрат на неговия БНД.

В процеса на ембриогенезата се образуват три мозъчни везикула, а по-късно от тях се образуват GM участъци:

1.Медула.

2. Малък мозък и мост

3. Среден мозък.

4. Диенцефалон.

5. Telencephalon (преден мозък).

б
бели кахъриМозъкът е път, който свързва части от мозъка една с друга. сива материяразположен вътре в бялото под формата на ядра и покрива повърхността на малкия мозък и мозъчните полукълба под формата на кора. Вътре в GM има запълнени кухини мозъчна течност(съставът и функциите са същите като гръбначно-мозъчна течност)- вентрикули на мозъка. Те са общо четири (четвъртият е значително намален), свързани са помежду си и с гръбначния канал с канали, каналите образуват т.нар. церебрален (Силвиев) акведукт.

GM отдели.

аз Медула (медула облата).

Най-задната част на мозъчния ствол, пряко продължение на гръбначния мозък. Дължина = 25 мм, формата е пресечен конус с основата нагоре. На дорзалната му повърхност има ромбовидна вдлъбнатина (останки от четвъртия вентрикул).

В дебелината продълговатия мозъкса разположени ядрата на сивото вещество - това са центровете на прости, но жизненоважни рефлекси - дишане, сърдечно-съдов център, центрове за контрол на храносмилателните функции, контролен център за говор, преглъщане, кашляне, кихане, слюноотделяне и др., така че, когато това мозъкът е повреден, идва смъртта. Освен това медулаизпълнява проводникова функция и има мрежовидно образувание, чиито неврони изпращат импулси към СК за поддържането му в активно състояние.

II. Малък мозък (малък мозък).

Състои се от две полукълба, има сива кора с груби извивки (вид по-малко копие на целия мозък), анатомично отделена от останалата част от мозъка.

сива материясъдържа големи пириформени неврони ( клетки на Пуркиние),От тях излизат множество дендрити. Тези клетки получават импулси, свързани с мускулната активност от много различни източници - рецептори на вестибуларния апарат, стави, сухожилия, мускули и от двигателните центрове на KBP.

Малък мозъкинтегрира тази информация и осигурява координираната работа на всички мускули, участващи в определено движение или поддържане на определена поза. Ако е повреден малък мозък– резки и лошо контролирани движения. Малкият мозък е абсолютно необходим за координиране на бързите мускулни движения (бягане, говорене, писане).

Всички функции малък мозъксе извършват без участието на съзнанието, но в ранните етапи на обучението е необходим елемент на обучение (т.е. участието на KBP) и волеви усилия. Например, когато се научите да плувате, да карате кола и т.н. След като развиете умение, малкият мозък поема функцията на рефлексен контрол. Бялото вещество на малкия мозък изпълнява проводяща функция.

III. среден мозък (мезенцефалон).

Свързва всички части на мозъка една с друга; той е претърпял по-малко еволюционни промени от други части. През тази област преминават всички нервни пътища на мозъка. Маркирайте покрив на междинния мозъкИ дръжки на мозъка. Покривът на мозъкаформи - квадригеминален, където се намират центровете на зрителните и слуховите рефлекси. Например движение на главата и очите, обръщане на главата към източника на звук.

В центъра среден мозъкИма множество центрове или ядра, които контролират различни несъзнателни движения - накланяне или завъртане на главата или торса. От тях специално се споменава - червено ядро– контролира и регулира тонуса на скелетната мускулатура.

IV . диенцефалон (диенцефалон).

Намира се над средния мозък под corpus callosum. Състои се от много ядра, разположени наоколо 3-та камера.Получава импулси от всички рецептори на тялото. Основните и важни части от него са – таламусИ хипоталамус. Това е мястото, където се намират жлезите - хипофизната жлезаИ епифиза

а) Таламус.

Сдвоени образувания със сив цвят, яйцевидна форма. Аксоните на всички сетивни неврони (с изключение на обонятелните) завършват в него и от малък мозък.Получената информация се обработва, получава подходящо емоционално оцветяване и се изпраща на релевантниKBP зони.

Таламус–посредник, в които се събират всички дразнения от външния свят, се модифицират и насочват към подкоровите и кортикалните центрове - следователно тялото се адаптира адекватно към постоянно променящите се условия на околната среда.

Освен това, таламусотговорен за храненето на мозъчните клетки, повишава възбудимостта на KBP клетките. Таламус– най-висок център на болкова активност.

б) Хипоталамус.

Състои се от 32 двойки отделни дялове - ядра, и е обилно кръвоносен. Чрез продълговатия мозък и гръбначния мозък той предава информация на ефекторите и участва в регулацията на сърдечната честота, кръвното налягане, дишането и перисталтиката. Има и специални центрове за регулиране на: глада (ако е увреден заболяването е булимия - ненаситен апетит), жаждата, съня, телесната температура, водния и въглехидратния метаболизъм и др.

Освен това има центрове, участващи в сложни поведенчески реакции - храна, агресия и сексуално поведение. Хипоталамусът също „следи” концентрацията на метаболити и хормони в кръвта, т.е. заедно с хипофизната жлеза регулира секрецията на мастни киселини и поддържа хомеостазата на организма.

По този начин , хипоталамусе център, който обединява нервни и ендокринни регулаторни механизми за регулиране функциите на вътрешните органи.

V . теленцефалон ( теленцефалон ).

Образува две полукълба (ляво и дясно), които покриват по-голямата част от ГМ отгоре. Състои се от кората и подлежащото бяло вещество. Полукълбата са разделени едно от друго чрез надлъжна фисура, в дълбочината на която се вижда свързващо ги широко corpus callosum (изградено от бяло вещество).

Площ на кората = 1500 cm 2 (220 хиляди mm 2). Тази област се дължи на развитието на голям брой бразди и извивки (70% от кората в тях). Жлебовете разделят кората на 5 лоба - челен, париетален, тилен, темпорален и островен.

Кораима малка дебелина (1,5 - 3 mm) и има много сложна структура. Има шест основни слоя, които се различават по структурата, формата и размера на невроните ( Пирамидални клетки на Бетц). Общият им брой е около 10 - 14 милиарда, подредени са в колони.

IN бели кахъриса разположени три вентрикула и базалните ганглии (безусловни рефлексни центрове).

KBP разграничава отделни области (зони) от три вида:

1. Сензорна– входни зони на кората, които получават информация от всички рецептори на тялото.

а) Зрителна зона - в тилната част.

б) Слухова зона - в темпоралния лоб.

в) Мускулно-кожна чувствителност - в теменния лоб.

г) Вкусово-обонятелни - дифузно по вътрешната повърхност на ДЦП и в темпоралния лоб.

2. Асоциативни зони- наречен така поради следните причини:

а) Те свързват новополучената информация с получената преди това и съхранена в блокове памет - следователно новите стимули се „разпознават“.

b) Информацията от някои рецептори се сравнява с информацията от други рецептори.

в) Сензорните сигнали се интерпретират, „означават“ и, ако е необходимо, се използват за „изчисляване“ на най-подходящия отговор, който се изчислява и предава на двигателната област. Така тези зони участват в процесите на запаметяване, учене, мислене и т.н. - тоест това, което се нарича "интелигентност".

3. Двигателни зони– изходни зони на кората. При тях по низходящите пътища на бялото вещество възникват двигателни импулси.

4. Префронтални области– функциите им са неясни (не реагират на дразнене – “мълчаливи” зони). Предполага се, че те са отговорни за индивидуалните характеристики или личността. Взаимовръзките между зоните позволяват на CBP да контролира всички доброволни и някои неволни форми на дейност, в т.ч. висша нервнадейност.

Дясното и лявото полукълбо са функционално различни едно от друго ( функционална асиметрия на полукълба). Десничари - при тях доминира лявото полукълбо, мислят с формули, таблици и логически разсъждения. Левичарите – при тях доминира дясното полукълбо, мислят в образи, картини.

Принципи на координация на нервните процеси .

Координацията на нервните процеси, без която би била невъзможна координираната дейност на всички органи на тялото и неговите адекватни реакции към влиянията на околната среда, се основава на следните принципи:

1.Конвергенция на нервните процеси. Един неврон може да получава импулси от различни части на нервната система, това се дължи на широката междуневронна връзка.

2. облъчване. Възбуждането или инхибирането, възникнали в един нервен център, могат да се разпространят в други нервни центрове.

3. Индукция на невронни процеси. Във всеки нервен център един процес лесно се превръща в своята противоположност. Ако възбуждането се замени с инхибиране, тогава индукцията е "-", напротив - индукция "+".

4. Концентрация на нервните процеси. За разлика от индукцията, процесите на възбуждане и инхибиране са концентрирани в някаква част на нервната система.

5. Принципът на доминирането. Това е появата на временно доминиращ фокус на възбуждане. При наличието на доминанта дразненията, влизащи в други части на нервната система, само се засилват доминантен(доминиращ) фокус. Принципът е открит от А. А. Ухтомски.

По този начин в мозъка има непрекъснато промяна, рекомбинация,промяна на мозайкатаот огнища на възбуждане и инхибиране.

Методи за изследване на функциите на ГМ.

1. Електроенцефалография. Изследване на мозъчната дейност чрез електрофизиологични методи. Върху скалпа на субекта се поставят специални електроди, които записват електрически импулси, отразяващи активността на мозъчните неврони. Импулсите се записват и се откриват следните основни електрически вълни:

а) алфа вълни. Когато човек е отпуснат и очите му са затворени.

б) бета вълни. Имат чест ритъм (добре се откриват при анестезия). Липсата им е показател за клинична смърт.

в) гама вълни. Те са с най-ниска честота и максимална амплитуда и се записват по време на сън.

ЕЕГ има голяма диагностична стойност, т.к ви позволява да определите локализацията на огнищата на смущение.

2. Енцефалоскопия.Това е регистрация на колебания в яркостта на блясъка на мозъчните точки.

3. Метод за записване на бавни електрически потенциали (SEP).Позволява ви да определите електрическите вибрации, възникващи в мозъка.

Локални операции под местна анестезия. Субектът описва усещанията за дразнене на различни части на мозъка с ток.

4. Фармакологичен метод.Изследване на ефекта на фармакологичните вещества върху мозъка.

5. Кибернетичен метод. Математическо моделиране на процесите в мозъка.

6. Имплантиране на микроелектроди в мозъка.

Основни принципи на функциониране на мозъка .

И. П. Павлов формулира три основни принципа на работа на GM:

аз Принципът на структурата. Психическата функция с всякаква степен на сложност се осъществява от части на мозъка.

II. Принципът на детерминизма. Всеки психичен процес - усещане, въображение, памет, мислене, съзнание, воля, чувства и т.н. - е отражение на материалните събития, протичащи в околния свят и в тялото. Именно тези материални явления в крайна сметка определят поведението. В допълнение към физиологичните нужди, човек има и социални (общуване, работа и др.)

III. Принцип на анализ и синтез. Сложните обекти и явления от действителността обикновено се възприемат не като едно цяло, а според индивидуални характеристики. Стимули, действащи върху рецепторите на съответните сетивни органи, предизвикват потоци от нервни импулси. Те навлизат в мозъка и там се синтезират, което води до холистичен субективен образ. Тези изображения представляват своеобразен модел на околната среда и позволяват навигацията в нея.

Възрастови характеристики на GM.

Основните части на GM се разграничават още на 3-ия месец от ембриогенезата, а на 5-ия месец основните жлебове на мозъчните полукълба вече са ясно видими.

По време на раждането общата маса на ГМ е приблизително 388 g при момичетата и 391 g при момчетата. Спрямо телесното тегло мозъкът на новороденото е по-голям от този на възрастен. 1/8 при новородено, а при възрастен – 1/40.

Човешкият ГМ се развива най-интензивно през първите две години от постнаталното развитие. След това скоростта на неговото развитие леко намалява, но продължава да остава висока до 6-7-годишна възраст, когато мозъчната маса достига 4/5 от масата на мозъка на възрастен.

Окончателното съзряване на GM завършва едва на 17-20 години. До тази възраст теглото на мозъка се увеличава 4-5 пъти в сравнение с новородените и е средно 1400 g при мъжете и 1260 g при жените. Някои изключителни хора (И. С. Тургенев, Д. Байрон, О. Кромуел и др.) имат мозъчна маса = от 2000 до 2500 g. Трябва да се отбележи, че абсолютната маса на мозъка не определя пряко умствените способности на човек (например мозъкът на талантливия френски писател А. Франс тежи около 1000 g). Установено е, че интелигентността на човек намалява само ако масата на мозъка намалее до 900 g или по-малко.

Промените в размера, формата и масата на мозъка са придружени от промени във вътрешната му структура. Структурата на невроните става по-сложна, формата на междуневронните връзки става по-сложна, бялото и сивото вещество стават ясно разграничени, образуват се мозъчни пътища,

Развитието на ГМ протича хетерохронно. Преди всичко съзряват онези структури, от които зависи нормалното функциониране на организма на даден възрастов етап. Функционалната полезност се постига преди всичко от стволовите, субкортикалните и кортикалните структури, които регулират автономните функции на тялото. Тези участъци се доближават до развитието на мозъка на възрастен вече на 2-4 години от постнаталното развитие. Интересно е да се отбележи, че броят на междуневронните връзки е пряко зависим от процесите на обучение: колкото по-интензивно е обучението, толкова по-голям брой синапси се образуват.

Може да се предположи, че ефективността на мозъка зависи от неговата вътрешна организация и незаменим атрибут на талантливия човек е богатството на синаптичните връзки на неговия мозък.

Периферна нервна система .

Образува се от нерви, излизащи от централната нервна система и нервни ганглии и плексуси, разположени главно близо до главния и гръбначния мозък, както и близо до вътрешни органи или в стените на тези органи. Маркирайте соматичниИ вегетативенотдели.

Соматична нервна система.

Образува се от сензорни нерви, отиващи към централната нервна система от различни рецептори и двигателни нерви, инервиращи (т.е. осигуряващи нервен контрол) скелетните мускули.

Характерните особености на тези нерви са, че те не се прекъсват никъде по целия път, имат относително голям диаметър и скоростта на нервния импулс = 30 - 120 m/s.

От мозъка излизат 12 двойки черепни нерви от трите вида: сензорни - 3 двойки (обоняние, зрение, слух); двигател – 5 чифта; смесени – 4 двойки. Тези нерви инервират рецепторите и ефекторите на главата.

Гръбначните нерви, 31 чифта от тях, се образуват от корени, излизащи от гръбначните сегменти - 8 цервикални, 12 гръдни, 5 лумбални, 5 сакрални, 1 кокцигеален. Всеки сегмент съответства на определена част от тялото - метамер. За 1 метамер има 3 съседни сегмента. Спиналните нерви са смесени нерви и осигуряват контрол на скелетните мускули.

Автономна (автономна) нервна система.

Координира и регулира дейността на всички вътрешни органи, метаболизма и хомеостазата на организма. Автономността му е относителна, т.к всички автономни функции са под контрола на централната нервна система (предимно KBP).

Характерни особености на нервите на ВНС са, че нервите са по-тънки от тези на соматичния; нервите по пътя си от централната нервна система към органа се прекъсват от възли (ганглии). В ганглиите - превключване към няколко (до 10 или повече) неврони - анимация.

1. Симпатикова нервна система. Състои се от 2 вериги от ганглии от двете страни на гръдния и лумбалния гръбнак. Преднодалното влакно е късо, постнодалното влакно е дълго.

2. Парасимпатикова нервна система. Простира се в дълги пренодуларни влакна от ствола на GM и сакралната част на SM, ганглиите са разположени във или близо до вътрешните органи - постнодалното влакно е късо.

По правило влиянието на симпатиковата и парасимпатиковата нервна система е антагонистично. Например симпатикусът засилва и ускорява сърдечните контракции, а парасимпатикусът отслабва и забавя. Този антагонизъм обаче е относителен по природа и в някои ситуации и двете части на ВНС могат да действат еднопосочно.

Най-големият нерв парасимпатикова система -нерв вагус, той инервира почти всички органи на гръдната и коремната кухина - сърце, бели дробове,черен дроб, стомах, панкреас, черва, пикочен мехур.

Контролът върху ANS чрез хипоталамусните структури се упражнява от CBP, особено от неговите фронтални и темпорални участъци.

Дейността на ВНС се извършва извън сферата на съзнанието, но засяга общото благосъстояние и емоционалната реактивност. При патологично увреждане на нервните центрове на ANS може да се наблюдава раздразнителност, нарушение на съня, неадекватно поведение, дезинхибиране на инстинктивни форми на поведение (повишен апетит, агресивност, хиперсексуалност).

Рецептори.

Това са клетки или малки групи от клетки, които възприемат дразнения (т.е. промени във външната среда) и ги трансформират в процес на нервно възбуждане. Те представляват модифицирани епителни клетки, върху които завършват дендритите на сетивните неврони. Рецепторите могат да бъдат самите неврони или нервни окончания.

Има 3 основни групи рецептори:

1. Екстерорецептори– възприемат промените във външната среда.

2. Интерорецептори– намират се вътре в тялото и се дразнят от промени в хомеостазата на вътрешната среда на тялото.

3. Проприорецептори –разположени в скелетните мускули, те изпращат информация за състоянието на мускулите и сухожилията.

Освен това, според естеството на стимула, който се възприема от рецепторите, те се разделят на: хеморецептори (вкус, мирис); механорецептори (докосване, болка, слух); фоторецептори (зрение); терморецептори (студени и топли).

Рецепторни свойства:

а) Лабилност.Рецепторът реагира само на адекватен стимул.

б) Праг на дразнене. Има определен минимум (праг) на сила на дразнене, за да възникне нервен импулс

V) адаптация,тези. адаптиране към действието на постоянни стимули. Колкото по-силен е стимулът, толкова по-бърза е адаптацията.