Funcțiile părților sistemului nervos. SNC (sistemul nervos central), diviziunile sale, funcțiile. creierul capului uman

Odată cu complicația evolutivă a organismelor pluricelulare, specializarea funcțională a celulelor, a apărut nevoia de reglare și coordonare a proceselor de viață la nivel supracelular, tisular, organ, sistemic și organism. Aceste noi mecanisme și sisteme de reglare ar fi trebuit să apară odată cu conservarea și complicarea mecanismelor de reglare a funcțiilor celulelor individuale cu ajutorul moleculelor de semnalizare. Adaptarea organismelor multicelulare la schimbările din mediul de existență ar putea fi realizată cu condiția ca noile mecanisme de reglementare să poată oferi răspunsuri rapide, adecvate și direcționate. Aceste mecanisme trebuie să fie capabile să memoreze și să recupereze din aparatul de memorie informații despre efectele anterioare asupra organismului, precum și să aibă alte proprietăți care să asigure o activitate adaptativă eficientă a organismului. Erau mecanismele sistemului nervos care au apărut în organisme complexe, foarte organizate.

Sistem nervos este un ansamblu de structuri speciale care unește și coordonează activitatea tuturor organelor și sistemelor corpului în interacțiune constantă cu mediul extern.

Sistemul nervos central include creierul și măduva spinării. Creierul este subdivizat în creier posterior (și protubera), formațiunea reticulară, nuclei subcorticali,. Corpurile formează substanța cenușie a SNC, iar procesele lor (axonii și dendritele) formează substanța albă.

Caracteristicile generale ale sistemului nervos

Una dintre funcțiile sistemului nervos este percepţie diverse semnale (stimuli) ale mediului extern si intern al organismului. Amintiți-vă că orice celulă poate percepe diferite semnale ale mediului de existență cu ajutorul receptorilor celulari specializați. Cu toate acestea, ele nu sunt adaptate la percepția unui număr de semnale vitale și nu pot transmite instantaneu informații altor celule care îndeplinesc funcția de regulatori ai reacțiilor adecvate integrale ale organismului la acțiunea stimulilor.

Impactul stimulilor este perceput de receptorii senzoriali specializați. Exemple de astfel de stimuli pot fi cuante de lumină, sunete, căldură, frig, influențe mecanice (gravitație, schimbarea presiunii, vibrații, accelerare, compresie, întindere), precum și semnale de natură complexă (culoare, sunete complexe, cuvinte).

Pentru a evalua semnificația biologică a semnalelor percepute și a organiza un răspuns adecvat la acestea în receptorii sistemului nervos, se realizează transformarea lor - codificareîntr-o formă universală de semnale înțeles de sistemul nervos - în impulsuri nervoase, deținere (transferată) care de-a lungul fibrelor nervoase şi căilor către centrii nervoşi sunt necesare pentru lor analiză.

Semnalele și rezultatele analizei lor sunt folosite de sistemul nervos pentru organizarea de răspuns la schimbările din mediul extern sau intern, regulamentȘi coordonare funcțiile celulelor și structurile supracelulare ale corpului. Astfel de răspunsuri sunt efectuate de organele efectoare. Cele mai frecvente variante de răspuns la influențe sunt reacțiile motorii (motorii) ale mușchilor scheletici sau netezi, modificări ale secreției de celule epiteliale (exocrine, endocrine) inițiate de sistemul nervos. Participând direct la formarea răspunsurilor la schimbările din mediul de existență, sistemul nervos îndeplinește funcțiile reglarea homeostaziei, asigura interacțiune funcțională organe și țesuturi și lor integrareîntr-un singur corp întreg.

Datorită sistemului nervos, o interacțiune adecvată a organismului cu mediul se realizează nu numai prin organizarea răspunsurilor de către sistemele efectoare, ci și prin propriile reacții mentale - emoții, motivații, conștiință, gândire, memorie, cognitive și superioare. procese creative.

Sistemul nervos este împărțit în central (creier și măduva spinării) și periferic - celule și fibre nervoase în afara cavității craniene și a canalului spinal. Creierul uman conține peste 100 de miliarde de celule nervoase. (neuroni).În sistemul nervos central se formează acumulări de celule nervoase care îndeplinesc sau controlează aceleași funcții centrii nervosi. Structurile creierului, reprezentate de corpurile neuronilor, formează substanța cenușie a SNC, iar procesele acestor celule, unindu-se în căi, formează substanța albă. În plus, partea structurală a SNC este celule gliale care se formează neuroglia. Numărul de celule gliale este de aproximativ 10 ori mai mare decât numărul de neuroni, iar aceste celule alcătuiesc cea mai mare parte a masei sistemului nervos central.

După caracteristicile funcțiilor îndeplinite și structura, sistemul nervos se împarte în somatic și autonom (vegetativ). Structurile somatice includ structurile sistemului nervos, care asigură percepția semnalelor senzoriale în principal din mediul extern prin organele de simț și controlează activitatea mușchilor striați (scheletici). Sistemul nervos autonom (vegetativ) include structuri care asigură percepția semnalelor în principal din mediul intern al corpului, reglează activitatea inimii, a altor organe interne, mușchilor netezi, exocrine și o parte a glandelor endocrine.

În sistemul nervos central, se obișnuiește să se distingă structurile situate la diferite niveluri, care se caracterizează prin funcții specifice și un rol în reglarea proceselor vieții. Printre acestea, nucleii bazali, structurile trunchiului cerebral, măduva spinării, sistemul nervos periferic.

Structura sistemului nervos

Sistemul nervos este împărțit în central și periferic. Sistemul nervos central (SNC) include creierul și măduva spinării, iar sistemul nervos periferic include nervii care se extind de la sistemul nervos central la diferite organe.

Orez. 1. Structura sistemului nervos

Orez. 2. Diviziunea funcțională a sistemului nervos

Semnificația sistemului nervos:

• unește organele și sistemele corpului într-un singur întreg;
• reglează activitatea tuturor organelor și sistemelor corpului;
• realizează legătura organismului cu mediul extern și adaptarea acestuia la condițiile de mediu;
• formează baza materială a activității mentale: vorbire, gândire, comportament social.

Structura sistemului nervos

Unitatea structurală și fiziologică a sistemului nervos este - (Fig. 3). Este format dintr-un corp (soma), procese (dendrite) și un axon. Dendritele se ramifică puternic și formează multe sinapse cu alte celule, ceea ce determină rolul lor principal în percepția informației de către neuron. Axonul începe din corpul celular cu movila axonală, care este generatorul unui impuls nervos, care este apoi transportat de-a lungul axonului către alte celule. Membrana axonală din sinapsă conține receptori specifici care pot răspunde la diverși mediatori sau neuromodulatori. Prin urmare, procesul de eliberare a mediatorului de către terminațiile presinaptice poate fi influențat de alți neuroni. De asemenea, membrana terminațiilor conține un număr mare de canale de calciu prin care ionii de calciu intră în terminație atunci când acesta este excitat și activează eliberarea mediatorului.

Orez. 3. Schema unui neuron (după I.F. Ivanov): a - structura unui neuron: 7 - corp (pericarion); 2 - miez; 3 - dendrite; 4,6 - neurite; 5,8 - teaca de mielina; 7- colateral; 9 - interceptarea nodului; 10 - un miez de lemocit; 11 - terminații nervoase; b — tipuri de celule nervoase: I — unipolare; II - multipolar; III - bipolar; 1 - nevrita; 2 - dendrita

De obicei, în neuroni, potențialul de acțiune are loc în regiunea membranei dealului axon, a cărei excitabilitate este de 2 ori mai mare decât excitabilitatea altor zone. De aici, excitația se răspândește de-a lungul axonului și a corpului celular.

Axonii, pe lângă funcția de conducere a excitației, servesc ca canale pentru transportul diferitelor substanțe. Proteinele și mediatorii sintetizați în corpul celular, organele și alte substanțe se pot deplasa de-a lungul axonului până la capătul acestuia. Această mișcare a substanțelor se numește transportul axonilor. Există două tipuri de ea - transport rapid și lent axonilor.

Fiecare neuron din sistemul nervos central îndeplinește trei roluri fiziologice: primește impulsuri nervoase de la receptori sau de la alți neuroni; generează propriile impulsuri; conduce excitația către un alt neuron sau organ.

După semnificația lor funcțională, neuronii sunt împărțiți în trei grupe: sensibili (senzoriali, receptori); intercalar (asociativ); motor (efector, motor).

Pe lângă neuronii din sistemul nervos central, există celule gliale, ocupând jumătate din volumul creierului. Axonii periferici sunt, de asemenea, înconjurați de o teacă de celule gliale - lemocite (celule Schwann). Neuronii și celulele gliale sunt separate prin despicaturi intercelulare care comunică între ele și formează un spațiu intercelular plin de lichid de neuroni și glia. Prin acest spațiu are loc un schimb de substanțe între celulele nervoase și cele gliale.

Celulele neurogliale îndeplinesc numeroase funcții: rol de susținere, protecție și trofic pentru neuroni; menține o anumită concentrație de ioni de calciu și potasiu în spațiul intercelular; distrug neurotransmițătorii și alte substanțe biologic active.

Funcțiile sistemului nervos central

Sistemul nervos central îndeplinește mai multe funcții.

Integrativ: Corpul animalelor și al oamenilor este un sistem complex, extrem de organizat, format din celule, țesuturi, organe și sistemele lor interconectate funcțional. Această relație, unificarea diferitelor componente ale corpului într-un singur întreg (integrare), funcționarea lor coordonată este asigurată de sistemul nervos central.

Coordonare: funcțiile diferitelor organe și sisteme ale corpului trebuie să se desfășoare într-o manieră coordonată, deoarece numai cu acest mod de viață este posibil să se mențină constanta mediului intern, precum și să se adapteze cu succes la condițiile de mediu în schimbare. Coordonarea activității elementelor care alcătuiesc corpul este realizată de sistemul nervos central.

de reglementare: sistemul nervos central reglează toate procesele care au loc în organism, prin urmare, cu participarea sa, au loc cele mai adecvate schimbări în activitatea diferitelor organe, menite să asigure una sau alta dintre activitățile sale.

Trofic: sistemul nervos central reglează trofismul, intensitatea proceselor metabolice în țesuturile corpului, care stă la baza formării reacțiilor care sunt adecvate schimbărilor continue din mediul intern și extern.

Adaptiv: sistemul nervos central comunica organismul cu mediul extern prin analiza si sintetizarea diverselor informatii care vin la acesta din sistemele senzoriale. Acest lucru face posibilă restructurarea activităților diferitelor organe și sisteme în conformitate cu schimbările din mediu. Îndeplinește funcțiile de regulator al comportamentului necesar în condiții specifice de existență. Acest lucru asigură adaptarea adecvată la lumea înconjurătoare.

Formarea comportamentului nedirecțional: sistemul nervos central formează un anumit comportament al animalului în conformitate cu nevoia dominantă.

Reglarea reflexă a activității nervoase

Adaptarea proceselor vitale ale unui organism, sistemelor sale, organelor, țesuturilor la condițiile de mediu în schimbare se numește reglare. Reglarea asigurată împreună de sistemele nervos și hormonal se numește reglare neurohormonală. Datorită sistemului nervos, organismul își desfășoară activitățile pe principiul unui reflex.

Principalul mecanism al activității sistemului nervos central este răspunsul organismului la acțiunile stimulului, desfășurat cu participarea sistemului nervos central și care vizează obținerea unui rezultat util.

Reflex în latină înseamnă „reflecție”. Termenul de „reflex” a fost propus pentru prima dată de cercetătorul ceh I.G. Prohaska, care a dezvoltat doctrina acțiunilor reflexive. Dezvoltarea ulterioară a teoriei reflexelor este asociată cu numele de I.M. Sechenov. El credea că tot ceea ce este inconștient și conștient este realizat prin tipul de reflex. Dar apoi nu existau metode pentru o evaluare obiectivă a activității creierului care să confirme această presupunere. Ulterior, o metodă obiectivă de evaluare a activității creierului a fost dezvoltată de către academicianul I.P. Pavlov și a primit numele metodei reflexelor condiționate. Folosind această metodă, omul de știință a demonstrat că baza activității nervoase superioare a animalelor și a oamenilor sunt reflexele condiționate, care se formează pe baza reflexelor necondiționate datorită formării conexiunilor temporare. Academicianul P.K. Anokhin a arătat că întreaga varietate de activități animale și umane se desfășoară pe baza conceptului de sisteme funcționale.

Baza morfologică a reflexului este , format din mai multe structuri nervoase, ceea ce asigură implementarea reflexului.

În formarea unui arc reflex sunt implicate trei tipuri de neuroni: receptor (sensibil), intermediar (intercalar), motor (efector) (Fig. 6.2). Ele sunt combinate în circuite neuronale.

Orez. 4. Schema de reglare după principiul reflex. Arc reflex: 1 - receptor; 2 - cale aferentă; 3 - centrul nervos; 4 - cale eferentă; 5 - corp de lucru (orice organ al corpului); MN, neuron motor; M - mușchi; KN — neuron de comandă; SN — neuron senzorial, ModN — neuron modulator

Dendrita neuronului receptor intră în contact cu receptorul, axonul acestuia merge la SNC și interacționează cu neuronul intercalar. De la neuronul intercalar, axonul merge la neuronul efector, iar axonul său merge la periferie la organul executiv. Astfel, se formează un arc reflex.

Neuronii receptori sunt localizați la periferie și în organele interne, în timp ce neuronii intercalari și motori sunt localizați în sistemul nervos central.

În arcul reflex se disting cinci verigi: receptorul, calea aferentă (sau centripetă), centrul nervos, calea eferentă (sau centrifugă) și organul de lucru (sau efectorul).

Receptorul este o formațiune specializată care percepe iritația. Receptorul este format din celule specializate foarte sensibile.

Legătura aferentă a arcului este un neuron receptor și conduce excitația de la receptor la centrul nervos.

Centrul nervos este format dintr-un număr mare de neuroni intercalari și motori.

Această legătură a arcului reflex constă dintr-un set de neuroni localizați în diferite părți ale sistemului nervos central. Centrul nervos primește impulsuri de la receptori de-a lungul căii aferente, analizează și sintetizează aceste informații și apoi transmite programul de acțiune generat de-a lungul fibrelor eferente către organul executiv periferic. Iar corpul de lucru își desfășoară activitatea caracteristică (mușchiul se contractă, glanda secretă un secret etc.).

O legătură specială de aferentare inversă percepe parametrii acțiunii efectuate de organul de lucru și transmite această informație centrului nervos. Centrul nervos este acceptorul de acțiune al verigii aferente spate și primește informații de la organul de lucru despre acțiunea finalizată.

Timpul de la începutul acțiunii stimulului asupra receptorului până la apariția unui răspuns se numește timp reflex.

Toate reflexele la animale și la oameni sunt împărțite în necondiționate și condiționate.

Reflexe necondiționate - reacții congenitale, ereditare. Reflexele necondiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe deja formate în corp. Reflexele necondiționate sunt specifice speciei, adică. comune tuturor animalelor din această specie. Ele sunt constante de-a lungul vieții și apar ca răspuns la stimularea adecvată a receptorilor. Reflexele necondiţionate se clasifică şi după semnificaţia lor biologică: alimentar, defensiv, sexual, locomotor, indicativ. După localizarea receptorilor, aceste reflexe se împart în: exteroceptive (temperatura, tactile, vizuale, auditive, gustative etc.), interoceptive (vasculare, cardiace, gastrice, intestinale etc.) și proprioceptive (musculare, tendinoase, etc.). etc.). După natura răspunsului - la motor, secretor etc. Prin găsirea centrilor nervoși prin care se efectuează reflexul - la spinal, bulbar, mezencefalic.

Reflexe condiționate - reflexe dobândite de organism în cursul vieții sale individuale. Reflexele condiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe nou formate pe baza arcurilor reflexe ale reflexelor necondiționate cu formarea unei conexiuni temporare între ele în cortexul cerebral.

Reflexele în organism sunt efectuate cu participarea glandelor endocrine și a hormonilor.

În centrul ideilor moderne despre activitatea reflexă a corpului se află conceptul unui rezultat adaptativ util, pentru a realiza orice reflex. Informațiile despre obținerea unui rezultat adaptativ util intră în sistemul nervos central prin legătura de feedback sub forma aferentării inverse, care este o componentă esențială a activității reflexe. Principiul aferentării inverse în activitatea reflexă a fost dezvoltat de P.K. Anokhin și se bazează pe faptul că baza structurală a reflexului nu este un arc reflex, ci un inel reflex, care include următoarele legături: receptor, cale nervoasă aferentă, nerv. centru, calea nervului eferent, organ de lucru, aferentație inversă.

Când orice legătură a inelului reflex este dezactivată, reflexul dispare. Prin urmare, integritatea tuturor legăturilor este necesară pentru implementarea reflexului.

Proprietățile centrilor nervoși

Centrii nervoși au o serie de proprietăți funcționale caracteristice.

Excitația în centrii nervoși se răspândește unilateral de la receptor la efector, ceea ce este asociat cu capacitatea de a conduce excitația numai de la membrana presinaptică la cea postsinaptică.

Excitația în centrii nervoși se realizează mai lent decât de-a lungul fibrei nervoase, ca urmare a încetinirii conducerii excitației prin sinapse.

În centrii nervoși, poate apărea sumarea excitațiilor.

Există două moduri principale de însumare: temporală și spațială. La însumare temporară mai multe impulsuri excitatorii ajung la neuron printr-o sinapsă, sunt însumate și generează un potențial de acțiune în el și însumarea spațială se manifestă în cazul primirii impulsurilor către un neuron prin diferite sinapse.

În ele, ritmul de excitație este transformat, adică. o scădere sau creștere a numărului de impulsuri de excitare care părăsesc centrul nervos în comparație cu numărul de impulsuri care vin la acesta.

Centrii nervoși sunt foarte sensibili la lipsa oxigenului și la acțiunea diferitelor substanțe chimice.

Centrii nervoși, spre deosebire de fibrele nervoase, sunt capabili de oboseală rapidă. Oboseala sinaptică în timpul activării prelungite a centrului este exprimată printr-o scădere a numărului de potențiale postsinaptice. Acest lucru se datorează consumului de mediator și acumulării de metaboliți care acidifică mediul.

Centrii nervoși se află într-o stare de tonus constant, datorită fluxului continuu al unui anumit număr de impulsuri de la receptori.

Centrii nervoși se caracterizează prin plasticitate - capacitatea de a-și crește funcționalitatea. Această proprietate se poate datora facilitării sinaptice - îmbunătățirea conducerii în sinapse după o scurtă stimulare a căilor aferente. Cu utilizarea frecventă a sinapselor, sinteza receptorilor și a mediatorului este accelerată.

Odată cu excitația, în centrul nervos apar procese inhibitorii.

Activitatea de coordonare a SNC și principiile acesteia

Una dintre funcțiile importante ale sistemului nervos central este funcția de coordonare, care este numită și activitati de coordonare SNC. Este înțeles ca reglarea distribuției excitației și inhibiției în structurile neuronale, precum și interacțiunea dintre centrii nervoși, care asigură implementarea eficientă a reacțiilor reflexe și voluntare.

Un exemplu de activitate de coordonare a sistemului nervos central poate fi relația reciprocă dintre centrii de respirație și de deglutiție, când în timpul deglutiției centrul respirației este inhibat, epiglota închide intrarea în laringe și împiedică intrarea alimentelor sau a lichidului în căilor respiratorii. Funcția de coordonare a sistemului nervos central este esențial importantă pentru implementarea mișcărilor complexe efectuate cu participarea multor mușchi. Exemple de astfel de mișcări pot fi articularea vorbirii, actul de deglutiție, mișcările gimnastice care necesită contracția coordonată și relaxarea multor mușchi.

Principiile activităților de coordonare

• Reciprocitate - inhibarea reciprocă a grupurilor antagoniste de neuroni (motoneuroni flexori și extensori)
• Neuron final - activarea unui neuron eferent din diferite câmpuri receptive și competiția între diferite impulsuri aferente pentru un neuron motor dat
• Comutare - procesul de transfer al activității de la un centru nervos la centrul nervos antagonist
• Inducție - modificarea excitației prin inhibiție sau invers
• Feedback-ul este un mecanism care asigură necesitatea semnalizării de la receptorii organelor executive pentru implementarea cu succes a funcției.
• Dominant - un focus dominant persistent de excitație în sistemul nervos central, subordonând funcțiile altor centri nervoși.

Activitatea de coordonare a sistemului nervos central se bazează pe o serie de principii.

Principiul convergenței se realizează în lanțuri convergente de neuroni, în care axonii unui număr de alții converg sau converg asupra unuia dintre ei (de obicei eferenti). Convergența asigură că același neuron primește semnale de la diferiți centri nervoși sau receptori de diferite modalități (diferite organe de simț). Pe baza convergenței, o varietate de stimuli pot provoca același tip de răspuns. De exemplu, reflexul câinelui de pază (întoarcerea ochilor și a capului - vigilență) poate fi cauzat de lumină, sunet și influențe tactile.

Principiul unei căi finale comune decurge din principiul convergenţei şi este apropiată în esenţă. Se înțelege ca fiind posibilitatea implementării aceleiași reacții declanșate de neuronul eferent final în circuitul nervos ierarhic, spre care converg axonii multor alte celule nervoase. Un exemplu de cale finală clasică sunt neuronii motori ai coarnelor anterioare ale măduvei spinării sau nucleii motori ai nervilor cranieni, care inervează direct mușchii cu axonii lor. Același răspuns motor (de exemplu, flexia brațului) poate fi declanșat de primirea de impulsuri către acești neuroni de la neuronii piramidali ai cortexului motor primar, neuronii unui număr de centri motori ai trunchiului cerebral, interneuronii măduvei spinării. , axonii neuronilor senzoriali ai ganglionilor spinali ca răspuns la acțiunea semnalelor percepute de diferite organe de simț (la efecte de lumină, sunet, gravitaționale, durere sau mecanice).

Principiul divergenței se realizează în lanțuri divergente de neuroni, în care unul dintre neuroni are un axon ramificat, iar fiecare dintre ramuri formează o sinapsă cu o altă celulă nervoasă. Aceste circuite îndeplinesc funcțiile de a transmite simultan semnale de la un neuron la mulți alți neuroni. Datorită conexiunilor divergente, semnalele sunt larg distribuite (iradiate) și mulți centri situati la diferite niveluri ale SNC sunt rapid implicați în răspuns.

Principiul feedback-ului (aferentația inversă) constă în posibilitatea transmiterii informațiilor despre reacția în curs (de exemplu, despre mișcarea de la proprioceptorii musculari) înapoi către centrul nervos care a declanșat-o, prin intermediul fibrelor aferente. Datorită feedback-ului, se formează un circuit neuronal închis (circuit), prin care este posibil să se controleze progresul reacției, să se ajusteze puterea, durata și alți parametri ai reacției, dacă aceștia nu au fost implementați.

Participarea feedback-ului poate fi luată în considerare pe exemplul implementării reflexului de flexie cauzat de acțiunea mecanică asupra receptorilor pielii (Fig. 5). Odată cu contracția reflexă a mușchiului flexor, se modifică activitatea proprioreceptorilor și frecvența transmiterii impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor aferente către motoneuronii ai măduvei spinării, care inervează acest mușchi. Ca urmare, se formează o buclă de control închisă, în care rolul canalului de feedback este jucat de fibre aferente care transmit informații despre contracția către centrii nervoși de la receptorii musculari, iar rolul canalului de comunicare directă este jucat de fibrele eferente ale neuronilor motori mergând spre mușchi. Astfel, centrul nervos (neuronii săi motor) primește informații despre schimbarea stării mușchiului cauzată de transmiterea impulsurilor de-a lungul fibrelor motorii. Datorită feedback-ului, se formează un fel de inel nervos reglator. Prin urmare, unii autori preferă să folosească termenul „inel reflex” în locul termenului „arc reflex”.

Prezența feedback-ului este importantă în mecanismele de reglare a circulației sângelui, a respirației, a temperaturii corpului, a reacțiilor comportamentale și a altor reacții ale corpului și este discutată în continuare în secțiunile relevante.

Orez. 5. Schema de feedback în circuitele neuronale ale celor mai simple reflexe

Principiul relațiilor reciproce se realizează în interacţiunea dintre centrii nervoşi-antagonişti. De exemplu, între un grup de neuroni motori care controlează flexia brațului și un grup de neuroni motori care controlează extensia brațului. Datorită relațiilor reciproce, excitarea neuronilor într-unul dintre centrii antagonisti este însoțită de inhibarea celuilalt. În exemplul dat, relația reciprocă dintre centrii de flexie și extensie se va manifesta prin faptul că în timpul contracției mușchilor flexori ai brațului se va produce o relaxare echivalentă a mușchilor extensori și invers, ceea ce asigură o flexie lină. și mișcările de extensie ale brațului. Relațiile reciproce sunt realizate datorită activării interneuronilor inhibitori de către neuronii centrului excitat, axonii cărora formează sinapse inhibitorii pe neuronii centrului antagonist.

Principiul dominant se realizează şi pe baza caracteristicilor interacţiunii dintre centrii nervoşi. Neuronii centrului dominant, cel mai activ (focalizarea excitației) au activitate persistentă ridicată și suprimă excitația în alți centri nervoși, supunându-i influenței lor. Mai mult, neuronii centrului dominant atrag impulsuri nervoase aferente adresate altor centri si isi maresc activitatea datorita primirii acestor impulsuri. Centrul dominant poate fi într-o stare de excitare mult timp fără semne de oboseală.

Un exemplu de stare cauzată de prezența unui focar dominant de excitare în sistemul nervos central este starea după un eveniment important trăit de o persoană, când toate gândurile și acțiunile sale devin cumva conectate cu acest eveniment.

Proprietăți dominante

• Hiperexcitabilitate
• Persistența excitației
• Inerția de excitare
• Capacitatea de a suprima focarele subdominante
• Capacitatea de a însuma excitațiile

Principiile de coordonare considerate pot fi utilizate, în funcție de procesele coordonate de SNC, separat sau împreună în diverse combinații.

Toate reflexele animalelor, activitatea organelor și glandelor, interacțiunea cu mediul sunt subordonate sistemului nervos. Activitatea superioară - gândirea, memoria, percepția emoțională - este caracteristică numai indivizilor biologici foarte dezvoltați, cărora le-a fost clasificată anterior doar o persoană. Recent, biologii s-au convins că animale precum maimuțele, balenele, delfinii, elefanții sunt capabile să gândească, să experimenteze, să-și amintească și să ia decizii logice. Cu toate acestea, o astfel de formă de activitate precum creativitatea intelectuală sau gândirea abstractă este disponibilă numai unei persoane. De ce îi oferă sistemul nervos central uman aceste oportunități?

Structura și funcțiile sistemului nervos central

Sistemul nervos este un set extrem de integrat care combină funcțiile motorii, sensibilitatea și activitatea sistemelor de reglare - imunitar și endocrin.

Sistemul nervos unic include sistemul nervos central (SNC) și sistemul nervos periferic (SNP). Sistemul nervos central, prin SNP, este conectat cu toate organele corpului, inclusiv cu procesele nervoase care ies din vertebre. SNP, la rândul său, constă din sistemele autonome, somatice și, după unele surse, senzoriale.

Structura sistemului nervos central la animale

Luați în considerare principalele organe legate de sistemul nervos central atât la animale, cât și la oameni.

Părțile sistemului nervos central ale tuturor vertebratelor includ creierul și măduva spinării interconectate, îndeplinind următoarele sarcini:

• Creierul primește și procesează semnalele care vin în el de la stimuli externi și transmite impulsurile nervoase de comandă înapoi către organe.
• Măduva spinării este conductorul acestor semnale.

Acest lucru este posibil datorită structurii neuronale complexe a medularei. Neuronul este unitatea structurală de bază a SNC, o celulă nervoasă excitabilă cu un potențial electric care procesează semnalele transmise de ioni.

Un astfel de sistem nervos central la toate vertebratele. Sistemul nervos al indivizilor biologici inferioare (polipi, meduze, viermi, artropode, moluște) are alte tipuri de sisteme - difuze, tulpini sau ganglionare (nodal).

Funcțiile SNC

Principalele funcții ale sistemului nervos central sunt reflexe.

Prin reflexe simple și complexe, SNC face următoarele:

• reglează toate mișcările mușchilor ODS;
• face posibilă lucrul tuturor celor șase simțuri (văzul, auzul, atingerea, mirosul, gustul, aparatul vestibular);
• reglează, prin comunicarea cu sistemul autonom, activitatea glandelor endocrine (salivar, pancreas, tiroida etc.).

Structura celulară a SNC

Sistemul nervos central este format din celule de substanță albă și cenușie:

Substanța cenușie este componenta principală a SNC. Include:

• corpuri de neuroni;
• dendrite (procese scurte ale neuronilor);
• axonii (terminații lungi mergând de la neuron la organele inervate);
• procesele astrocitelor sunt celule divizoare responsabile de procesele chimice și biologice din spațiul nervos celular și intercelular.

În substanța albă există doar axoni cu înveliș de mielină, nu există neuroni în ea.

Structura creierului uman și animal

Comparați anatomia creierului uman și a vertebratelor. Prima diferență vizibilă este dimensiunea.

Creierul unui om adult are aproximativ 1500 cm³, iar cel al unui urangutan este de 400 cm³, deși urangutanul este mai mare decât un om.

Mărimea părților individuale ale creierului, forma lor, dezvoltarea la animale și la oameni diferă, de asemenea.

Dar structura sa foarte generală este aceeași la toți indivizii superiori. Creierul oamenilor și al animalelor este anatomic același.

Excepție este corpul calos, care leagă emisferele: nu toate vertebratele îl au, ci doar mamiferele.

Meningele

Creierul este într-un depozit sigur - craniul și este înconjurat de trei cochilii:

Externe dure (periost) și interne - arahnoid și carapace moi.

Între arahnoid și pia mater există un spațiu subarahnoidian umplut cu lichid seros. Coroida moale se învecinează direct cu creierul însuși, intrând în brazde și îl hrănește.

Membrana arahnoidiană nu aderă strâns de brazde, motiv pentru care sub ea se formează cavități cu lichid cefalorahidian (cisternă). Cisternele hrănesc arahnoidul și comunică cu sulcii și pedunculii, precum și cu ventriculul IV inferior. În mijlocul creierului sunt patru cavități interconectate - ventriculii. Rolul lor este implementarea schimbului corect de lichid cefalorahidian și reglarea presiunii intracraniene.

Secțiuni ale creierului

Există cinci diviziuni principale în creier:

• medulla oblongata, posterioară, mijlocie, intermediară și două emisfere mari.

Medulara

Continuă dorsal și are aceleași brazde ca ale lui. De sus este limitat de pons. În structură, este substanță albă cu nuclei separați de substanță cenușie, din care provin a 9-a - a 12-a pereche de nervi cranieni. Responsabil pentru activitatea organelor cavității toracice și a organelor de secreție internă (salivație, lacrimare etc.).

Creierul posterior

Este format din cerebel și o punte numită varolii:

• Cerebelul este situat în spatele medulei oblongate și a puțului în fosa intracraniană. Are două emisfere conectate printr-o punte vermiformă și trei perechi de picioare, care sunt atașate de punte și de trunchiul cerebral.
• Podul Varolii este asemănător cu o rolă, este situat deasupra medulului oblongata. În interiorul acestuia există un șanț prin care trece artera vertebrală.

În interiorul cerebelului este substanță albă, pătrunsă cu ramificații de substanță cenușie, iar în exterior este o scoarță de substanță cenușie.

Pons este compus din fibre de substanță albă cu încorporare semnificativă de gri.

Funcțiile cerebelului

Cerebelul copiază toate informațiile motorii și senzoriale care provin din măduva spinării. Pe baza ei, el coordonează și corectează mișcările, distribuie tonusul muscular.

Cel mai mare cerebel, în raport cu dimensiunea totală a creierului, se află la păsări, deoarece acestea au cel mai avansat aparat vestibular și efectuează mișcări tridimensionale complexe.

Diferența dintre cerebelul uman și cerebelul animal este că are două emisfere, ceea ce îi permite să participe la activități nervoase superioare (gândire, memorare, acumulare de experiență).

mezencefal

Este situat in fata ponsului. Compus:

• un acoperiș în formă de patru coline;
• cauciucul mijlociu;
• Apeductul Sylvius, care conectează ventriculul trei și al patrulea al creierului;
• picioare (conectează medulara alungită și pontul de emisferele anterioare ale creierului).

Structura:

• materia cenușie acoperă pereții apeductului lui Sylvius;
• în mezencefal există nuclei roșii, nuclei ai nervilor cranieni, substanță neagră;
• picioarele sunt compuse din substanță albă;

• Cei doi tuberculi superiori ai acoperișului sunt asociați cu analiza semnalelor de la neuroni ca răspuns la stimularea luminii.
• Cele două inferioare vă permit să vă concentrați asupra stimulilor sonori.

diencefal (diencefal)

Este situat sub corpul calos al creierului, deasupra acoperișului mezencefalului. Este împărțit în regiuni talamice (epitalamus, talamus și subtalamus) și hipotalamus (hipotalamus și hipofiză posterioară).

Structura este substanță albă cu incluziuni de gri.

• transmite informații de la nervul optic;
• reglează activitatea sistemului autonom, a glandelor endocrine, a organelor interne.

Emisferele creierului

• emisfere;
• Cortex cerebral;
• creierul olfactiv;
• ganglionii bazali (combinații de fibre nervoase individuale);
• ventriculi laterali.

Fiecare emisferă este împărțită în patru lobi:

• frontal, parietal, occipital și temporal.

Emisferele sunt unite de corpul calos, care se găsește doar la mamifere, situat într-o depresiune longitudinală între emisfere. Fiecare emisferă este împărțită prin brazde:

• banda laterală (laterală) care separă părțile parietale și frontale de temporală este cea mai adâncă;
• sulcusul lui Roland central separă ambele emisfere de-a lungul marginii lor superioare de lobul parietal;
• șanțul parietal-occipital separă lobii parietal și occipital ai emisferelor de-a lungul suprafeței mediane.

În interiorul emisferelor - materie cenușie, acoperită cu o serie de alb, iar deasupra - cortexul gri al creierului, care conține aproximativ 15 miliarde de celule - fiecare formează până la 10.000 de noi conexiuni celulare). Cortexul ocupă 44% din volumul total al emisferelor.

Principala activitate intelectuală, gândirea abstractă, logică și asociativă se desfășoară în emisferele cerebrale, în principal în cortex. Emisferele analizează toate informațiile care provin de la nervii vizual, auditiv, olfactiv, tactil și alți nervi.

Corpul calos al emisferelor este responsabil pentru gândirea intuitivă. Se crede că intuiția este mai dezvoltată la femei, deoarece corpul calos al creierului feminin este mai larg decât cel al bărbatului.

măduva spinării SNC

Este situat în canalul rahidian. Arată ca un cablu alb cu două brazde pe suprafețele din față și din spate, întinse între prima vertebre cervicală și prima a doua lombară. La fel ca capul, este înconjurat de trei scoici și constă dintr-o substanță cenușie interioară, care arată ca aripi de fluture pe o tăietură, și un exterior alb.

Activitatea măduvei spinării este reflexă și conductivă:

Funcția reflexă se realizează datorită:

• celule eferente (motorii) și aferente (senzoriale) ale substanței cenușii ale coarnelor anterioare, respectiv posterioare;
• tractul spinal în coarnele laterale ale măduvei spinării.

Conductiv - datorită a trei căi de conducere formate din axonii materiei albe:

• aferentă ascendentă;
• eferent descendent;
• asociativ.

Mărimea creierului depinde de minte?

Examinările post-mortem ale unor oameni mari morți au arătat că aceștia au creier mai mare. Cu toate acestea, legătura directă dintre volumul creierului și inteligență a fost infirmată de știință. Chiar și cu creierul mic, oamenii au obținut un mare succes și se distingeau prin inteligență ridicată: creierul romancierului francez Anatole France avea doar aproximativ 1000 cm³. În același timp, cel mai mare creier cunoscut științei (aproape 3000 cm3) aparținea unei persoane care suferă de idioție.

SNC este același, inteligența este diferită

Am văzut că la animalele foarte dezvoltate și la om, sistemul nervos central este aranjat în același mod, funcționează pe același principiu și include aceleași departamente și elemente. Animalele au cerebel, cortex cerebral și căi asociative. Dar omul rămâne totuși cea mai inteligentă creatură pământească.

Mulți oameni de știință cred că mintea umană este atât de unică datorită structurii modulare a cortexului cerebral și a cerebelului, în care în ele se formează căi piramidale complexe. Unele module sunt responsabile pentru excitație, altele pentru frânare.

Cortexul este împărțit în mod convențional în zone senzoriale, motorii și de asociere. În creierul uman, zona de asociere, presupus responsabilă pentru procesarea informațiilor, analiza și comportamentul semnificativ, este mai mare decât la animale - ea ocupă trei sferturi din întreg cortexul.

sistem nervos central- acesta este creierul și măduva spinării și periferia - nervii și nodulii nervoși care se extind din ele, situate în afara craniului și a coloanei vertebrale.

Măduva spinării este situată în canalul rahidian. Are forma unui tub de aproximativ 45 cm lungime și 1 cm diametru, care se extinde din creier, cu o cavitate - canalul central umplut cu lichid cefalorahidian.

Secțiunea transversală 48 arată că măduva spinării este formată din materie albă (în exterior) și gri (în interior). Substanța cenușie este formată din corpuri de celule nervoase și are forma unui fluture în secțiune transversală, din „aripile” întinse din care pleacă două coarne anterioare și două posterioare. În coarnele anterioare se află neuronii motori, din care pleacă nervii motori. Coarnele posterioare conțin celule nervoase de care se apropie fibrele senzoriale ale rădăcinilor posterioare. Conectându-se între ele, rădăcinile anterioare și posterioare formează 31 de perechi de nervi spinali mixți (motori și senzoriali). Fiecare pereche de nervi inervează un grup specific de mușchi și zona corespunzătoare a pielii.

Substanța albă este formată prin procese de celule nervoase (fibre nervoase) combinate în căi. Printre acestea, există fibre care conectează părți ale măduvei spinării la diferite niveluri, fibre motorii descendente care merg de la creier la măduva spinării pentru a se conecta cu celulele care dau naștere la rădăcinile motorii anterioare și fibre senzoriale ascendente, care sunt parțial o continuare a fibrelor rădăcinilor posterioare, procesează parțial celulele măduvei spinării și urcă la creier.

Măduva spinării îndeplinește două funcții importante: reflex și conducere. În substanța cenușie a măduvei spinării, căile reflexe ale multor reacții motorii sunt închise, de exemplu, genunchiul. Se manifestă prin faptul că la atingerea tendonului mușchiului cvadriceps femural de la marginea inferioară a rotulei, apare o extensie reflexă a piciorului în articulația genunchiului. Acest lucru se explică prin faptul că atunci când ligamentul este lovit, mușchiul este întins, iar excitația are loc în receptorii săi nervoși, care este transmisă prin neuronii centripeți la substanța cenușie a măduvei spinării, trece la neuronii centrifugi și prin intermediul acestora. procese lungi la mușchii extensori. Două tipuri de neuroni sunt implicați în genunchiul - centripeți și centrifugali. Interneuronii sunt, de asemenea, implicați în majoritatea reflexelor măduvei spinării. Nervii sensibili intră în măduva spinării din receptorii pielii, aparatul motor, vasele de sânge, tractul digestiv, organele excretoare și genitale. Neuronii centripeți, prin neuronii intercalari, comunică cu neuronii centrifugi - motori care inervează toți mușchii scheletici (cu excepția mușchilor feței). Multe centre de inervație autonomă a organelor interne sunt, de asemenea, localizate în măduva spinării.

functia de conductor. Impulsurile nervoase centripete de-a lungul căilor măduvei spinării transmit creierului informații despre schimbările din mediul extern și intern al corpului. Impulsurile descendente din creier sunt transmise neuronilor motori care provoacă sau reglează activitatea organelor executive.

Activitatea măduvei spinării la mamifere și la oameni este supusă influențelor de coordonare și activare ale secțiunilor supraiacente ale sistemului nervos central. Prin urmare, reflexele inerente măduvei spinării în sine pot fi studiate într-o „formă pură” numai după separarea măduvei spinării de creier, de exemplu, la broasca spinării. Prima consecință a secțiunii sau leziunii măduvei spinării este un șoc spinal (lovitură, șoc), care durează 3-5 minute la o broască, 7-10 zile la un câine. În cazul unei leziuni sau a unei leziuni care a cauzat o întrerupere a conexiunii dintre măduva spinării și creier, șocul spinal al unei persoane durează 3-5 luni. În acest moment, toate reflexele coloanei vertebrale dispar. Când șocul trece, atunci reflexele simple ale coloanei vertebrale sunt restaurate, dar victima rămâne paralizată, se transformă într-un invalid.

Creierul CONSTE din creierul posterior, creierul mediu și creierul anterior (49).

Din creier pleacă 12 perechi de nervi cranieni, dintre care vizual, auditiv și olfactiv sunt nervi senzoriali care conduc excitația de la receptorii organelor senzoriale corespunzătoare către creier. Restul, cu excepția nervilor pur motori care inervează mușchii ochilor, sunt nervi mixți.

Medularaîndeplinește funcții reflexe și conductoare. Opt perechi de nervi cranieni ies din medulla oblongata și pons (de la V la XII perechi). Prin nervii senzoriali, medula oblongata primește impulsuri de la receptorii scalpului, mucoasele gurii, nasului, ochilor, laringelui, traheei, precum și de la receptorii sistemului cardiovascular și digestiv, de la organul auzului și aparatul vestibular. În medula oblongata se află centrul respirator, care asigură actul de inspirație și expirare. Centrii medulei oblongate, care inervează mușchii respiratori, mușchii corzilor vocale, limbii și buzelor, joacă un rol important în formarea vorbirii. Prin medulla oblongata se efectuează reflexe de clipire a genelor, lacrimare, strănut, tuse, înghițire, separarea sucurilor digestive, reglarea inimii și a lumenului vaselor de sânge. Medula oblongata este, de asemenea, implicată în reglarea tonusului mușchilor scheletici. Prin intermediul acestuia, sunt închise diferite căi nervoase, conectând centrii creierului anterior, cerebelului și diencefalului cu măduva spinării. Lucrarea medulei oblongate este influențată de impulsurile care vin din cortexul cerebral, cerebel și nucleii subcorticali.

Cerebel situat în spatele medulei oblongate și are două emisfere și o parte mijlocie. Este format din substanță cenușie la exterior și substanță albă la interior. Cerebelul este conectat prin numeroase căi nervoase de toate părțile sistemului nervos central. Cu încălcarea funcțiilor cerebelului, există o scădere a tonusului muscular, mișcări instabile, tremur al capului, trunchiului și membrelor, coordonare afectată, netezime, mișcări, tulburări ale funcțiilor autonome - tractul gastrointestinal, sistemul cardiovascular etc. .

mezencefal joacă un rol important în reglarea tonusului muscular, în implementarea reflexelor de instalare, datorită cărora sunt posibile statul în picioare și mersul, în manifestarea reflexului de orientare.

diencefal Este alcătuit din tuberculi vizuali (talamus) și regiune hipotalamică (hipotalamus). Dealurile vizuale reglează ritmul activității corticale și participă la formarea reflexelor condiționate, emoțiilor etc. Regiunea hipotalamică este conectată cu toate părțile sistemului nervos central și cu glandele endocrine. Este un regulator al metabolismului și al temperaturii corpului, al constantei mediului intern al organismului și al funcțiilor sistemului digestiv, cardiovascular, genito-urinar, precum și al glandelor endocrine.

formarea ochiurilor sau formatiune reticulara- acesta este un grup de neuroni care formează o rețea densă cu procesele lor, localizate în structurile profunde ale medulei oblongate, mezencefal și diencefal (tulnului cerebral). Toate fibrele nervoase centripete dau ramuri în trunchiul cerebral într-o formațiune de plasă.

Formația reticulară are efect activator asupra cortexului cerebral, menținând starea de veghe și concentrând atenția. Distrugerea formațiunii reticulare provoacă somn profund, iar iritația acesteia provoacă trezire. Cortexul cerebral reglează activitatea formării ochiurilor.

Emisferele mari ale creierului creierul a apărut în stadii relativ târzii ale dezvoltării evolutive a lumii animale (vezi secțiunea „Zoologie”).

La un adult, emisferele cerebrale reprezintă 80% din masa creierului. Cortexul, cu grosimea de 1,5 până la 3 mm, acoperă suprafața creierului cu o suprafață de 1450 până la 1700 cm2; are de la 12 la 18 miliarde de neuroni situati in sase straturi de celule nervoase de diferite categorii situate unul deasupra celuilalt. Mai mult de 2/3 din suprafața scoarței este ascunsă în brazde adânci. Substanța albă, situată sub cortex, este formată din fibre nervoase care conectează diferite părți ale cortexului cu alte părți ale creierului și cu măduva spinării. În substanța albă din emisferele drepte și stângi, interconectate printr-o punte de fibre nervoase, există acumulări de substanță cenușie - nuclei subcorticali, prin care excitațiile sunt transmise către și dinspre cortex. Trei sulci principale - central, lateral și parietal-occipital - împart fiecare emisferă în patru lobi: frontal, parietal, occipital și temporal. În funcție de particularitățile compoziției și structurii celulare, cortexul cerebral este împărțit într-un număr de secțiuni numite câmpuri corticale. Funcțiile secțiunilor individuale ale cortexului nu sunt aceleași. Fiecare aparat receptor de la periferie corespunde unei zone din cortex, pe care IP Pavlov a numit-o nucleul cortical al analizorului.

Zona vizuală este situată în lobul occipital al cortexului, primește impulsuri de la retina ochiului, distinge stimulii vizuali. Dacă lobul occipital al cortexului este deteriorat, o persoană nu distinge între obiectele din jur, își pierde capacitatea de a naviga cu ajutorul vederii. Surditatea apare atunci când regiunea temporală, unde se află zona auditivă, este distrusă. Pe suprafața interioară a lobului temporal al fiecărei emisfere se află zonele gustative și olfactive. Zona nucleară a analizorului motor este situată în regiunile anterocentrale și centrale posterioare ale cortexului. Zona analizorului de piele ocupă zona centrală posterioară. Zona cea mai mare este ocupată de reprezentarea corticală a receptorilor mâinii și degetului mare, aparatului vocal și feței, cea mai mică este reprezentarea trunchiului, coapsei și piciorului inferior.

Cortexul cerebral îndeplinește funcția de analizator superior al semnalelor de la toți receptorii corpului și sinteza răspunsurilor într-un act biologic adecvat. Este cel mai înalt organ de coordonare a activității reflexe și organul de achiziție și acumulare a experienței individuale de viață, formarea unor conexiuni temporare - reflexe condiționate.

Sistemul nervos asigură activitatea vitală a organismului în ansamblu în raport cu mediul extern și intern. Principalele funcții ale sistemului nervos sunt:

Transmiterea rapidă și precisă a informațiilor despre starea mediului extern și intern - funcția tactilă ;

Analiză și integrare toate informație ;

Organizarea răspunsului adaptiv la semnalele externe - functia motorie ;

Reglarea activității organelor interne și a mediului intern - funcția viscerală ;

Reglarea și coordonarea activităților tuturor organelor și sistemelor în concordanţă cu condiţiile în schimbare ale mediului extern şi intern.

Sistem nervos aduce împreună organism uman într-un întreg , guvernează Și coordonate funcțiile tuturor organelor și sistemelor, mentine constanta mediului intern organism ( homeostaziei), stabilește relații organism cu mediul .

Pentru sistemul nervos caracteristică exacte orientare impulsuri nervoase, mari viteza de mentinere informatii, rapid adaptabilitate la condiţiile de mediu în schimbare. Sistemul nervos uman creează baza activității mentale, analizei și sintezei informațiilor care intră în organism (gândire, vorbire, forme complexe de comportament social).

Aceste sarcini complexe și vitale sunt rezolvate cu ajutorul neuronilor care îndeplinesc funcția de percepție, transmitere, procesare și stocare a informațiilor. Semnalele (impulsurile nervoase) de la organele și țesuturile umane și din mediul extern care acționează pe suprafața corpului și organele senzoriale călătoresc de-a lungul nervilor către măduva spinării și creier. În creierul uman au loc procese complexe de procesare a informațiilor. Ca urmare, semnalele de răspuns trec și de la creier de-a lungul nervilor către organe și țesuturi, provocând reacția organismului, care se manifestă sub formă de activitate musculară sau secretorie. Ca răspuns la impulsurile primite de la creier, există o contracție a mușchilor scheletici sau a mușchilor din pereții organelor interne, ai vaselor de sânge, precum și secreția diferitelor glande - salivare, gastrice, intestinale, sudoripare și altele (excreția de saliva, suc gastric, bilă, hormoni de către glandele endocrine) .

De la creier la organele de lucru (mușchi, glande), impulsurile nervoase urmează și lanțurile neuronilor. Răspunsul organismului la influențele mediului sau la modificările stării sale interne, realizat cu participarea sistemului nervos, se numește reflex (din latină reflexus - reflecție, răspuns). Calea, constând din lanțuri de neuroni, de-a lungul cărora impulsul nervos trece de la celulele nervoase sensibile la organul de lucru, se numește arc reflex. Pentru fiecare arc reflex se poate distinge primul neuron - sensibil, sau aducător, care percepe influențele, formează un impuls nervos și îl aduce la sistemul nervos central. Următorii neuroni (unul sau mai mulți) sunt neuroni intercalari, conductori, localizați în creier. Neuronii intercalari conduc impulsurile nervoase de la neuronul sensibil, de intrare, la ultimul neuron eferent, care iese. Ultimul neuron transportă un impuls nervos de la creier la organul de lucru (mușchi, glandă), transformă acest organ în lucru, provoacă un efect, de aceea este numit și neuron efector.

Principalele funcții ale SNC sunt:

Combinarea tuturor părților corpului într-un singur întreg și reglarea lor;

Gestionarea stării și comportamentului organismului în conformitate cu condițiile mediului extern și nevoile acestuia.

Funcția principală și specifică a sistemului nervos central este implementarea unor reacții reflexive simple și complexe, foarte diferențiate, numite reflexe.

La animalele superioare și la oameni părțile inferioare și medii ale SNC — măduva spinării, medular oblongata, mezencefal, diencefal și cerebel — reglementează activitatea organelor și sistemelor individuale ale unui organism foarte dezvoltat, comunică și interacționează între ele, asigură unitatea organismului și integritatea activităților sale .

Departamentul superior al sistemului nervos central — cortexul cerebral și formațiunile subcorticale din apropiere- Mai ales reglementează legătura și relația organismului în ansamblu cu mediul .

Practic toate departamentele sistemul nervos central și periferic participa la prelucrarea informatiilor , vine prin externe și interne, situate la periferia corpului și în organele în sine receptori . Cu funcții mentale superioare, cu gândirea și conștiința umană munca cortexului cerebral și a structurilor subcorticale incluse în creierul anterior .

Principiul principal al funcționării sistemului nervos central este procesul regulament, managementul fiziologic funcții care au drept scop menținerea constantei proprietăților și compoziției mediului intern al organismului. Sistemul nervos central asigură relația optimă a organismului cu mediul, stabilitate, integritate și nivelul optim de activitate vitală a organismului. .

Distinge două tipuri principale de reglementare: umoral si nervos .

umoral procesul de management prevede modificarea activității fiziologice organism sub influența substanțelor chimice eliberat de fluidele corporale. Sursa transferului de informații sunt substanțele chimice - utilizări, produse metabolice ( dioxid de carbon, glucoză, acizi grași), informoane, hormoni glandelor endocrine, locali sau tisulare hormoni.

Agitat procesul de reglementare presupune controlul modificărilor funcțiilor fiziologice de-a lungul fibrelor nervoase cu ajutor capacitate excitare influențate de transferul de informații.

În organism mecanismele nervoase și umorale funcționează ca un singur sistem control neuroumoral. Aceasta este o formă combinată, în care două mecanisme de control sunt utilizate simultan, ele sunt interconectate și interdependente.

agitat sistemul este o colecție de celule nervoase sau neuronii.

Distingeți în funcție de localizare:

1) departamentul central - creierul și măduva spinării;

2) periferic - procese ale celulelor nervoase ale creierului și măduvei spinării.

După caracteristicile lor funcționale, acestea sunt:

1)somatic departament care reglementează activitatea motrică;

2) vegetativ , reglarea activității organelor interne, a glandelor endocrine, a vaselor de sânge, a inervației trofice a mușchilor și a sistemului nervos central însuși.

Funcțiile sistemului nervos:

1) integrativ-coordonare funcţie. Oferă funcții diverse organe și sisteme fiziologice, își coordonează activitățile între ele;

2) asigurarea unor legături strânse corpul uman cu mediul la nivel biologic și social;

3) reglarea nivelului proceselor metabolice în diferite organe și țesuturi, precum și în sine;

4) asigurarea activitatii psihice părțile superioare ale SNC.

Măduva spinării.( medular spinalis )

Este un cordon cilindric turtit de 42–45 cm lungime, 1 cm diametru, cu o greutate de 34–38 g. Este situat în canalul spinal osos. Începe de la medulla oblongata (adică trece în GM), în partea de jos se termină la nivelul a 1 - 2 vertebre lombare cu un con (din ea provin fire - „coada de cal”), până la 2 vertebre coccigiene . Există îngroșări - cervicale și lombosacrale. Măduva spinării este împărțită în 31 de segmente. 2 anterioare (axoni ai neuronilor motori) și 2 posterioare (axoni ai neuronilor senzoriali) pleacă din fiecare segment coloana vertebrală. Rădăcinile fiecărei părți, conectându-se, formează un nerv mixt.

Pe secțiunea transversală a SM se pot distinge 2 substanțe.

A) materie cenusie ocupă centrul din jurul canalului și are forma literei H (sau fluture). Conține corpurile neuronilor, dendritelor și sinapselor.

b) materie albăînconjoară gri și este format din mănunchiuri de fibre nervoase. Acestea conectează segmentele între ele și GM la SM.

V) canalul rahidian, centrat și umplut fluid cerebrospinal.

Funcțiile măduvei spinării:

eu. Reflex.

a) Prin substanța cenușie trec arcurile de reflexe care controlează mușchii scheletici (reflexele spinale).

b) Iată centrii unor reflexe simple - reglarea lumenului vaselor de sânge, transpirația, urinarea, defecarea etc.

II . Conductor- comunicarea cu GM.

a) Impulsurile nervoase ajung la GM de-a lungul căilor ascendente.

b) Impulsurile de la GM merg împreună cărări de coborâre la SM, iar de acolo la organe.

Măduva spinării unui nou-născut este partea cea mai matură a sistemului nervos central, dar cu toate acestea, dezvoltarea sa finală se termină până la vârsta de 20 de ani (în această perioadă crește de 8 ori).

Creierul ( encefal ).

Partea anterioară a sistemului nervos central, situată în cavitatea craniană, este principalul regulator al tuturor funcțiilor vitale ale corpului și substratul material al VNB-ului său.

În procesul de embriogeneză, sunt depuse trei vezicule cerebrale, iar mai târziu, se formează secțiunile GM din ele:

1.Medulara.

2. Cerebel și puț

3. Mezencefal.

4. diencefal.

5. Creier terminal (față)..

B
materie albă MG este o cale care conectează părți ale creierului între ele. materie cenusie situat în interiorul albului sub formă de nuclee și acoperă suprafața cerebelului și a emisferelor cerebrale sub formă de cortex. În interiorul GM există cavități umplute cu lichid cerebral(compoziția și funcțiile sunt aceleași ca pentru fluid cerebrospinal)- ventriculii creierului. Sunt patru în total (al patrulea este semnificativ redus), sunt conectate între ele și la canalul vertebral prin canale, canalele formează așa-numitele apeduct cerebral (Silvian).

Departamentele GM.

eu. medulara (medular oblogata).

Partea posterioară a GM, continuarea imediată a măduvei spinării. Lungime = 25 mm, formă trunchiată, baza răsturnată. Pe suprafața sa dorsală există o depresiune în formă de romb (rămășițele celei de-a patra ventricul).

În gros medular oblongata sunt localizați nucleii substanței cenușii - acestea sunt centrele reflexelor simple, dar vitale - respirația, centrul cardiovascular, centrii de control al funcțiilor digestive, centrul de control al vorbirii, deglutiției, tusei, strănutului, salivației etc., astfel, dacă acest creier este lezat, vine moartea. in afara de asta medularîndeplinește o funcție conductivă și aici există o formațiune asemănătoare rețelei, ai cărei neuroni trimit impulsuri către SM pentru a-l menține într-o stare activă.

II. cerebel (cerebelul).

Este format din două emisfere, are un cortex gri cu gir grosier (un fel de copie redusă a întregului MG), separat anatomic de restul creierului.

materie cenusie conține neuroni mari în formă de para ( celule Purkinje) multe dendrite pleacă de la ele. Aceste celule primesc impulsuri asociate cu activitatea musculară dintr-o mare varietate de surse - receptori din aparatul vestibular, articulații, tendoane, mușchi și de la centrii motori ai CPD.

Cerebel integrează aceste informații și asigură munca coordonată a tuturor mușchilor implicați într-o anumită mișcare sau menținerea unei anumite posturi. Când este deteriorat cerebelul- miscari bruste si prost controlate. Cerebelul este absolut esențial pentru coordonarea mișcărilor rapide ale mușchilor (alergare, vorbire, tastare).

Toate caracteristicile cerebelul sunt desfășurate fără participarea conștiinței, dar în stadiile incipiente ale formării, sunt necesare un element de învățare (adică, participarea CBP) și eforturi puternice. De exemplu, atunci când învață să înoți, să conduci o mașină etc. După dezvoltarea unei abilități, cerebelul preia funcția de control reflex. Substanța albă a cerebelului îndeplinește o funcție conductivă.

III. mezencefal (mezencefal).

Conectează toate părțile creierului între ele, mai puțin decât alte părți au suferit modificări evolutive. Toate căile neuronale GM trec prin această zonă. Aloca acoperișul mezencefaluluiȘi picioare ale creierului. Acoperișul creierului forme - quadrigemina unde se află centrii reflexelor vizuale și auditive. De exemplu, mișcarea capului și a ochilor, întorcând capul spre sursa sunetului.

In centru mezencefal există numeroși centri sau nuclei care controlează o varietate de mișcări inconștiente – înclinări sau întoarceri ale capului sau trunchiului. Dintre acestea, cele mai distinse sunt - miez roșu- controleaza si regleaza tonusul muschilor scheletici.

IV . diencefal (diencefal).

Este situat deasupra mesei creierului sub corpul calos. Este format din multe nuclee situate în jur al 3-lea ventricul. Primește impulsuri de la toți receptorii corpului. Părțile sale principale și importante sunt − talamusȘi hipotalamus. Aici sunt glandele - glanda pituitarăȘi epifiza

A) talamus.

Formație pereche de culoare gri, formă ovoidă. Termină axonii tuturor neuronilor senzoriali (cu excepția mirosului) și din cerebelul. Informația primită este procesată, primește culoarea emoțională adecvată și direcționează către relevantezone KBP.

talamus–intermediar, în care toți stimulii din lumea exterioară converg, sunt modificați și trimiși către centrii subcortical și corticali - prin urmare, organismul se adaptează în mod adecvat la condițiile de mediu în continuă schimbare.

In afara de asta, talamus este responsabil pentru nutriția celulelor creierului, crește excitabilitatea celulelor CBP. talamus- cel mai înalt centru de activitate a durerii.

b) Hipotalamus.

Este format din 32 de perechi de secțiuni separate - nuclee, bogat alimentate cu vase de sânge. Prin medula oblongata si maduva spinarii, transmite informatii catre efectori si este implicat in reglarea: frecventei cardiace, tensiunii arteriale, respiratiei si peristaltismului. Există, de asemenea, centre speciale care reglementează: foamea (în caz de afectare a bolii bulimiei - apetitul lupului), setea, somnul, temperatura corpului, metabolismul apei și carbohidraților etc.

În plus, există centre implicate în reacții comportamentale complexe - alimentație, agresivitate și comportament sexual. De asemenea, hipotalamusul „monitorizează” concentrația metaboliților și hormonilor din sânge, adică. Împreună cu glanda pituitară, reglează secreția de acizi grași și menține homeostazia organismului.

Prin urmare , hipotalamus este centrul care unește mecanismele de reglare nervoase și endocrine de reglare a funcțiilor organelor interne.

V . telencefal ( telencefal ).

Formează două emisfere (stânga și dreapta), care acoperă cea mai mare parte a GM de sus. Constă din scoarță și substanță albă subiacentă. Emisferele sunt separate între ele printr-o fisură longitudinală, în adâncimea căreia este vizibil un corp calos larg care le leagă (din substanță albă).

Zona scoarței \u003d 1500 cm 2 (220 mii mm 2). Această zonă se datorează dezvoltării unui număr mare de brazde și circumvoluții (acestea conțin 70% din cortex). Brazdele împart cortexul în 5 lobi - frontal, parietal, occipital, temporal și insular.

Latra are o grosime mică (1,5 - 3 mm) și are o structură foarte complexă. Are șase straturi principale, care diferă în structura, forma și dimensiunea neuronilor ( celulele betz piramidale). Numărul lor total este de aproximativ 10 - 14 miliarde, sunt aranjate pe coloane.

ÎN materie albă sunt trei ventriculi și ganglioni bazali (centri de reflexe necondiționate).

În KBP, se disting zone (zone) separate de trei tipuri:

1. Atingere- zonele de intrare ale cortexului, care primesc informații de la toți receptorii din organism.

a) Zona vizuală se află în lobul occipital.

b) Zona auditivă – în lobul temporal.

c) Sensibilitatea cuto-musculară – în lobul parietal.

d) Gust și olfactiv – difuz pe suprafața interioară a CBP și în lobul temporal.

2. Zone de asociere sunt numite astfel din următoarele motive:

a) Ele asociază informațiile nou primite cu cele primite anterior și stocate în blocuri de memorie - prin urmare, noii stimuli sunt „recunoscuți”.

b) Informațiile de la unii receptori sunt comparate cu informațiile de la alți receptori.

c) Semnalele senzoriale sunt interpretate, „înțelese” și, dacă este necesar, utilizate pentru „calcularea” celui mai potrivit răspuns, care este calculat și transmis în zona motorului. Astfel, aceste zone sunt implicate în procesele de memorare, de învățare a gândirii etc. – adică ceea ce se numește „inteligență”.

3. zonele motorii– zonele de ieșire ale cortexului. În ele, impulsurile motorii apar de-a lungul căilor descendente ale substanței albe.

4. Zonele prefrontale- functiile lor sunt neclare (nu raspund la iritatii - zone "tacute"). Se presupune că sunt responsabili pentru caracteristicile individuale sau personalitatea. Interconexiunile dintre zone permit CBP să controleze toate formele de activitate voluntare și unele involuntare, inclusiv mai mare nervosactivitate.

Emisferele dreptă și stângă sunt diferite din punct de vedere funcțional una de cealaltă ( asimetria funcţională a emisferelor). Dreptaci - le domină emisfera stângă, gândesc în formule, tabele, raționament logic. Stângaci - le domină emisfera dreaptă, gândesc în imagini, imagini.

Principii de coordonare a proceselor nervoase .

Coordonarea proceselor nervoase, fără de care activitatea coordonată a tuturor organelor corpului și reacțiile sale adecvate la influențele mediului ar fi imposibilă, se bazează pe următoarele principii:

1.Convergența proceselor neuronale. Impulsurile din diferite părți ale sistemului nervos pot ajunge la un neuron, acest lucru se datorează unei conexiuni interneuronale largi.

2. Iradierea. Excitația sau inhibiția, care a apărut într-un centru nervos, se poate răspândi în alți centri nervoși.

3. Inducerea proceselor nervoase. În fiecare centru nervos, un proces trece cu ușurință în opusul său. Dacă excitația este înlocuită cu inhibiție, atunci inducția este „-”, dimpotrivă - „+” inducție.

4. Concentrarea proceselor nervoase. Spre deosebire de inducție, procesele de excitare și inhibiție sunt concentrate într-o anumită parte a sistemului nervos.

5. Principiul dominant. Aceasta este apariția unui focar temporar dominant al excitației. În prezența unui stimul dominant, intrarea în alte părți ale sistemului nervos crește doar dominant(dominant) vatră. Principiul a fost descoperit de A.A. Ukhtomsky.

Astfel, creierul este în mod constant schimbare, recombinare,modificarea mozaicului din centrele de excitație și inhibiție.

Metode de studiere a funcțiilor MG.

1. Electroencefalografia. Studiul activității creierului folosind metode electrofiziologice. Pe scalpul subiectului sunt fixați electrozi speciali, care înregistrează impulsuri electrice care reflectă activitatea neuronilor creierului. Impulsurile sunt înregistrate, sunt detectate următoarele unde electrice principale:

a) undele alfa. Când o persoană este relaxată și ochii sunt închiși.

b) unde beta. Au un ritm frecvent (bine identificate sub anestezie). Absența lor este un indicator al morții clinice.

c) unde gamma. Au cea mai joasă frecvență și amplitudine maximă, sunt înregistrate în timpul somnului.

EEG are o mare valoare diagnostică, deoarece. vă permite să determinați localizarea focarelor de încălcare.

2. Encefaloscopie. Aceasta este o înregistrare a fluctuațiilor luminozității punctelor de strălucire ale creierului.

3. Metoda de înregistrare a potențialelor electrice lente (MEP). Ele vă permit să determinați vibrațiile electrice care apar în creier.

Operații locale sub anestezie locală. Subiectul descrie senzații când diferite părți ale creierului sunt iritate de curent.

4. metoda farmacologica. Studiul influenței substanțelor farmacologice asupra creierului.

5. metoda cibernetică. Modelarea matematică a proceselor din creier.

6. Implantarea de microelectrozi în creier.

Principiile de bază ale creierului .

I.P. Pavlov a formulat trei principii principale ale funcționării MG:

eu. Principiul structural. Funcția mentală de orice grad de complexitate este realizată de părți ale creierului.

II. Principiul determinismului. Orice proces mental - senzație, imaginație, memorie, gândire, conștiință, voință, sentimente etc. - este o reflectare a evenimentelor materiale care au loc în lumea înconjurătoare și în corp. Aceste fenomene materiale sunt cele care determină în cele din urmă comportamentul. Pe lângă nevoile fiziologice, o persoană are și sociale (comunicare, muncă etc.)

III. Principiul analizei si sintezei. Obiectele și fenomenele complexe ale realității sunt de obicei percepute nu ca un întreg, ci în funcție de caracteristicile individuale. Iritanții, care acționează asupra receptorilor organelor de simț corespunzătoare, provoacă fluxuri de impulsuri nervoase. Ele intră în creier și sunt sintetizate acolo, rezultând o imagine subiectivă holistică. Aceste imagini constituie un fel de model al mediului și oferă o oportunitate de a naviga în el.

Caracteristicile de vârstă ale GM.

Părțile principale ale MG se evidențiază deja în luna a 3-a de embriogeneză, iar până în luna a 5-a brazdele principale ale emisferelor cerebrale sunt deja vizibile.

Până la naștere, masa totală a MG este de aproximativ 388 g la fete și 391 g la băieți. În raport cu greutatea corporală, creierul unui nou-născut este mai mare decât cel al unui adult. 1/8 la un nou-născut, iar la un adult - 1/40.

OMG umană se dezvoltă cel mai intens în primii doi ani de dezvoltare postnatală. Apoi, rata dezvoltării sale încetinește puțin, dar rămâne ridicată până la vârsta de 6-7 ani, moment în care masa creierului ajunge deja la 4/5 din masa creierului adult.

Maturarea finală a MG se încheie abia la 17-20 de ani. Până la această vârstă, masa creierului crește de 4-5 ori în comparație cu nou-născuții și este în medie de 1400 g pentru bărbați și 1260 g pentru femei. Unii oameni marcanți (I.S. Turgheniev, D. Byron, O. Cromwell etc.) au o masă cerebrală = de la 2000 la 2500 g. Trebuie remarcat faptul că masa absolută a creierului nu determină în mod direct abilitățile mentale ale unei persoane (de exemplu, creierul talentatului scriitor francez A. Franța cântărea aproximativ 1000 g). S-a stabilit că inteligența umană scade doar dacă masa creierului scade la 900 g sau mai puțin.

Modificările în dimensiunea, forma și masa creierului sunt însoțite de o modificare a structurii sale interne. Structura neuronilor, forma conexiunilor interneuronale devine mai complicată, materia albă și cenușie devin clar delimitate, se formează căile MG,

Dezvoltarea GM decurge heterocron. În primul rând, se maturizează acele structuri de care depinde activitatea vitală normală a organismului în această etapă de vârstă. Utilitatea funcțională se realizează, în primul rând, prin structurile stem, subcorticale și corticale care reglează funcțiile vegetative ale organismului. Aceste departamente abordează dezvoltarea lor de creierul unui adult cu 2-4 ani de dezvoltare postnatală. Este interesant de observat că numărul de conexiuni interneuronale este direct dependent de procesele de învățare: cu cât antrenamentul este mai intens, cu atât este mai mare numărul de sinapse formate.

Se poate presupune că eficiența creierului depinde de organizarea sa internă și un atribut indispensabil al unei persoane talentate este bogăția conexiunilor sinaptice ale creierului său.

Sistem nervos periferic .

Este format din nervi care ies din sistemul nervos central și din nodurile și plexurile nervoase, localizați în principal în apropierea creierului și măduvei spinării, precum și în apropierea organelor interne sau în pereții acestor organe. Aloca somaticȘi vegetativ departamente.

Sistemul nervos somatic.

Este format din nervii senzoriali care merg la sistemul nervos central de la diverși receptori și nervii motori care inervează (adică asigură controlul nervos) mușchii scheletici.

Trăsăturile caracteristice ale acestor nervi sunt că nu sunt întrerupte nicăieri pe parcurs, au un diametru relativ mare, viteza impulsului nervos = 30 - 120 m/s.

Din creier ies 12 perechi de nervi cranieni de toate cele trei tipuri: senzoriali - 3 perechi (miros, vedere, auz); motor - 5 perechi; mixt - 4 perechi. Acești nervi inervează receptorii și efectorii capului.

Nervi spinali, cele 31 de perechi ale acestora sunt formate din rădăcinile care se extind din segmentele SM - 8 cervicale, 12 toracice, 5 lombare, 5 sacrale, 1 coccigiană. Fiecare segment corespunde unei anumite părți a corpului - metamer. Pentru 1 metamer - 3 segmente adiacente. Nervi spinali - sunt nervi mixti si asigura controlul muschilor scheletici.

Sistemul nervos autonom (autonom).

Coordonează și reglează activitatea tuturor organelor interne, metabolismul și homeostazia organismului. Autonomia sa este relativă, pentru că. toate funcțiile autonome sunt sub controlul sistemului nervos central (în primul rând CBP).

Trăsături caracteristice ale nervilor SNA - nervii sunt mai subțiri decât cei ai somaticului; nervii în drumul lor de la sistemul nervos central către organ sunt întrerupți de noduri (ganglioni). În ganglioni - trecerea la mai mulți (până la 10 sau mai mulți) neuroni - animaţie.

1. Sistemul nervos simpatic. Reprezintă 2 lanțuri de ganglioni pe ambele părți ale coloanei toracice și lombare. Fibra prenodala este scurta, fibra postnodala este lunga.

2. sistemul nervos parasimpatic. Pleacă cu fibre pre-nodale lungi din trunchiul GM și partea sacră a SM, ganglionii sunt localizați în organele interne sau în apropierea acestora - fibra post-nodală este scurtă.

De regulă, influența sistemelor nervos simpatic și parasimpatic este antagonistă. Deci, de exemplu, simpaticul întărește și accelerează contracțiile inimii, iar parasimpaticul slăbește și încetinește. Cu toate acestea, acest antagonism este de natură relativă, iar în unele situații ambele diviziuni ale ANS pot acționa în aceeași direcție.

cel mai mare nerv sistemul parasimpatic -nervul vag, inervează aproape toate organele toracice și ale cavității abdominale - inima, plămânii,ficat, stomac, pancreas, intestine, vezică urinară.

Controlul asupra SNA prin structurile hipotalamice este efectuat de CBP, în special regiunile sale frontale și temporale.

Activitatea ANS are loc în afara sferei conștiinței, dar afectează bunăstarea generală și reactivitatea emoțională. Cu afectarea patologică a centrilor nervoși ai SNA, pot fi observate iritabilitate, tulburări de somn, comportament inadecvat, dezinhibarea formelor instinctive de comportament (apetit crescut, agresivitate, hipersexualitate).

Receptorii.

Acestea sunt celule sau grupuri mici de celule care percep stimuli (adică schimbări în mediul extern) și îi transformă într-un proces de excitație nervoasă. Sunt celule epiteliale modificate pe care se termină dendritele neuronilor senzoriali. Receptorii pot fi neuroni înșiși sau terminații nervoase.

Există 3 grupuri principale de receptori:

1. Exteroreceptori- percepe schimbări în mediul extern.

2. Interoreceptori- sunt situate in interiorul corpului si sunt iritate de o modificare a homeostaziei mediului intern al organismului.

3. propioreceptori - localizate în mușchii scheletici, trimit informații despre starea mușchilor și a tendoanelor.

În plus, după natura stimulului care este perceput de receptori, aceștia se împart în: chemoreceptori (gust, miros); mecanoreceptori (atingerea, durerea, auzul); fotoreceptori (viziunea); termoreceptori (frig și căldură).

Proprietățile receptorului:

A) Labilitate. Receptorul răspunde doar la un stimul adecvat.

b) Pragul de iritare. Există un anumit minim (prag) de putere a stimulului pentru ca un impuls nervos să apară

V) Adaptare, acestea. adaptarea la actiunea stimulilor continui. Cu cât stimulul este mai puternic, cu atât mai rapid are loc adaptarea.