Характеристика структуры и функций нервной системы. Нервная система человека от А до Я: Структура и Функции. Центральная нервная система

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

Нейрон

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

Рис. 1. Строение нейрона.

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

Строение нервной системы человека

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

Рис. 2. Схема строения нервной системы.

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

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

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

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

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

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

Вегетативная нервная система (ВНС) регулирует:

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

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

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

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

ВНС делится на 2 подсистемы:

• симпатическую;
• парасимпатическую.

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

Парасимпатические замедляют работу органов и включаются при отдыхе и расслаблении.

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

Рефлекс

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

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

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

Рис. 3. Схема рефлекторной дуги.

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

Головной мозг

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

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

Что мы узнали?

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

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 380.

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

Значение нервной системы:

Поддержание постоянства состава внутренней среды организма.

Согласование работы органов.

Распознавание внешней обстановки для удовлетворения потребностей. Ореинтация во внешней среде обитания.

Обеспечение сознательной регуляции поведения. Психика - речь, мышление, социальное поведение.

Строение нервной системы человека схема

Нервная система человека делится на центральную нервную систему (включает в себя головной и спинной мозг) и на периферическую нервную систему (включает в себя нервные окончания, нервы, нервные узлы).

	скопления длинных отростков нервных клеток вне ЦНС, заключенные в общую соединительнотканную оболочку и проводящие нервные импульсы.
Чувствительные нервы	образованы дендритами чувствительных нейронов.
Двигательные нервы	образованы аксонами двигательных нейронов.
Смешанные нервы	образованы и аксонами и дендритами.
Нервные узлы	скопления тел нейронов вне центр лъной нервной системы.
Рецепторные нервные окончания	концевые образования дендритов в органах; воспринимают раздражения и преобразуют их в нервный импульс.
Эффекторные нервные окончания	концевые образования аксонов в рабочих органах: мышцах, железах.
Нервный импульс	электрический сигнал, распростр няющийся по клеточным мембранам.
Серое вещество	это тела нейронов.
Белое вещество	это отростки нейронов
Возбуждение	включение клетки в работу.
Торможение	угнетение работы клеток.

Функциональное деление нервной системы

Функцционально нервная система делится на Соматическую (подчинена воле человека) и Автономную (вегетативную, которая не подчинена воле человека). Соматическая нервная система регулирует работу скелетных мышц, ее двигательные центры находятся в коре головного мозга. Автономная или вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов, желез, кровеносных сосудов и сердца. Ее вегетативные центры находятся в гипоталамусе.

Вегетативная система в свою очередь делится на симпатическую и парасимпатическую системы. Симпатическая система включается во время интенсивной работы, требующей затраты энергии. Парасимпатическая система способствует восстановлению запасов энергии во время сна и отдыха.

_______________

Источник информации:

Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.

Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.

Нервная система включает центральную и периферичес­кую. Центральную нервную систему образуют головной мозг и находящийся в позвоночнике спинной мозг. Она является важнейшим органом психической деятельности. Перифери­ческая нервная система представляет собой сеть нервных проводников, передающих команды мозга всем точкам тела,органам чувств, мышцам и сухожилиям. Основной элемент нервной системы - нервная клетка (нейрон) (рис. 1). Она воспринимает раздражения, поступающие к ней по корот­ким разветвленным отросткам - дендритам (их у каждого нейрона несколько), перерабатывает их, а затем по одному длинному отростку - аксону - передает другим отросткам или рабочим органам. Нервную систему человека образуют десятки миллиардов взаимосвязанных между собой нейро­нов. Действует нервная система во много раз успешнее и может неизмеримо больше, чем самый совершенный элек­тронный мозг компьютера. Недаром немецкий поэт Г. Гей­не писал: «Как великий художник природа умеет неболь­шими средствами достигать великих эффектов».

Нервная система имеет множество функций. Она спо­собствует поддержанию постоянства внутренней среды организма, взаимодействию всех его органов и систем, позволяя ему действовать как единое целое. Ее важнейшей функцией является также обеспечение деятельности пси­хики и поведения живого существа.

Рис. 1. Нервная клетка (нейрон) -основной элемент нервной системыНервная система развивается по мере усложнения ок­ружающей среды. Чем сложнее становится окружающая живой организм среда, тем развитее, сложнее - нервная система (рис. 2).

Рис. 2. Общая схема строения нервной системы:

а - пчелы; б - человека: 1 - головной мозг, 2 - спинной мозг, 3 - нервы

Формируются различные специализированные виды ощущений и соответственно более сложные формы пове­дения. Элементы нервной системы все более концентри-

Рис. За. - Развитие мозга млекопитающихруются в голове. Их становится все больше, они уплотня­ются, между ними образуются сложные связи. Так возни­кает головной мозг, достигающий своего максимального развития у человека.

Психика - свойство высокоорганизованного мозга. Чем более развит мозг, чем более тонко дифференцирована его структура, тем сложнее и разнообразнее деятельность пси­хики, или психическая деятельность, тем сложнее и раз­нообразнее поведение (рис. За, 36). Особое значение в этом плане приобретает развитие коры больших полушарий мозга.

Рис. 36. Мозг человека

Развитие мозга человека, формирование коры больших полушарий происходило в процессе исторического разви­тия человека. Особое значение при этом имели членораз­дельная речь и изготовление орудий, способствующие раз­витию руки. Поэтому в коре больших полушарий человека значительное место занимают клетки, связанные с речью и кистью руки (рис. 4).

Рис. 4. «Представительство» (проекция) разных частей тела в двигательной области коры (по Пенфилду)

В изучение того, как работа мозга обеспечивает слож­нейшие формы психической деятельности, существенный {Клад внесла нейропсихология. Один из ее создателей, оте­чественный психолог А.Р. Лурия (1902-1977) установил, что для осуществления психической деятельности необхо-jjhmo взаимодействие трех основных блоков (аппаратов) человеческого мозга.

1. Энергетический блок, поддерживающий тонус, необ-(одимый для нормальной работы коры больших полуша­рий головного мозга. Мозговые структуры, обеспечиваю-цие деятельность этого блока, располагаются в подкорко-)ых отделах мозга и в стволе мозга.2. Блок приема, переработки и хранения информации. Мозговые структуры, обеспечивающие деятельность это­го блока, расположены в задних отделах обоих полушарий коры головного мозга. Он включает три области, каждая из которых обеспечивает прием и переработку определен­ного типа информации: затылочная - зрительной, височ­ная - слуховой и теменная - общечувствительной.

Этот блок состоит из трех надстроенных друг над дру­гом корковых зон. Первичные зоны принимают нервные импульсы, вторичные - обрабатывают полученную инфор­мацию и, наконец, третичные - обеспечивают наиболее сложные формы психической деятельности, для выпол­нения которых необходимо участие различных областей мозговой коры. В третичных зонах осуществляются логи­ческие, грамматические и другие сложные операции, тре­бующие участия абстрактного мышления. Они ответствен­ны за сохранение информации, человеческую память.

3. Блок программирования, регуляции и контроля деятель­ности. Этот блок расположен в передних отделах больших полушарий. Наиболее существенной его частью являются лобные доли. Этот раздел мозга отвечает за планирование, контроль и регуляцию наиболее сложных форм поведения и деятельности.

Повреждение или недоразвитие любого из этих блоков, а также отдельных областей, зон головного мозга влечет за собой множественные нарушения. А.Р. Лурия и его сотруд­ники исследовали, как больные с локальными (т.е. местны­ми, ограниченными) поражениями различных частей моз­га выполняют различные умственные операции, например решают задачи. Так, например, нарушение отделов коры височной области приводит к тому, что больной оказыва­ется не в состоянии удержать в памяти сложное условие задачи. Поэтому части условия у них пропадают.

Еще более сложные нарушения возникают при наруше­ниях лобных долей. Вот что пишут по этому поводу А.Р. Лу­рия и Л.С. Цветкова: «Больные с массивным поражением лобных долей мозга не испытывают никаких затруднений в усвоении и сохранении условий задачи; память их обычно не страдает, умение воспринимать смысл логико-грамма­тических отношений и оперировать числовыми величина­ми остается сохранным. Однако решение сколько-нибудь

1 Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблемы обучения в общеобразовательной школе. - М., 1997. - С. 57-58.сложных задач оказывается для них недоступным на этот раз из-за невозможности составить четкий план их реше­ния, затормозить побочные ассоциации и принять нужное решение из всех возможных операций выбрать только соот­ветствующие условиям задачи.

Данные больные, повторяя условия задачи, легко могут подменить ее конечный вопрос привычным, иногда уже входящим в условия и воспроизводят условие задачи „На двух полках было 18 книг, но не поровну, на одной в два раза больше, чем на другой; сколько книг было на каждой полке?" как „На двух полках было 18 книг и т.д.; сколько книг было на обеих полках?" Даже правильно повторяя и удерживая условие, они не могут сделать его основным фактором, направляющим ход дальнейшего решения; как правило, они не начинают систематически работать над усвоением этого условия, созданием плана решения зада­чи, а вместо этого легко выхватывают один из фрагментов условия, соскальзывают на бесконтрольно всплывающие и несоответствующие условию операции. Именно поэтому решение вышеприведенной задачи принимает у них часто такую форму: „Ага, ясно... на двух полках 18 книг, на од­ной из них в два раза больше... значит, 36... а всего 36 + 18 = 54" и т.п. Несоответствие хода решения условиям задачи, бессмысленность полученного ответа не смущают этих боль­ных. Полученный результат не сличается ими с исходным условием, и даже после разъяснения его бессмысленности больной снова соскальзывает на подобные фрагментарные, бесконтрольно возникающие действия» 1 .

Напомним, что в обоих примерах речь идет о больных людях с серьезными повреждениями мозга. Однако и в этих случаях можно преодолеть дефекты мыслительной дея­тельности с помощью специального восстановительного обучения. Вот, например, какую программу рекомендуют авторы больным с повреждением лобных долей:

1. Прочитайте задачу.

2. Разбейте задачу на смысловые части и отделите их друг от друга чертой.

3. Выпишите эти части одну под другой.

4. Подчеркните и повторите, что спрашивается в задаче.

5. Решайте задачу.

6. Можете ли вы сразу ответить на вопрос задачи? Если нет, то...

7. Посмотрите внимательно на условие задачи и найди­те, что неизвестно.8. Как можно узнать это неизвестное! Напишите первый вопрос задачи и выполните нужное действие.

9. Сверьте его с условием.

10. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если нет, то...

11. Напишите второй вопрос задачи и выполните нуж­ное действие.

12. Сверьте его с условием задачи.

13. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если нет, то...

14. Напишите третий вопрос задачи и выполните нуж­ное действие.

15. Сверьте его с условием задачи.

16. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если да, то...

Сделайте общий вывод: каков ответ задачи? 1

С поражениями или недостаточным развитием отдель­ных областей, зон мозга бывают связаны и некоторые труд­ности в обучении детей, в усвоении ими учебного матери­ала, выполнении учебных обязанностей, недисциплини­рованность и т.п. Конечно, у детей это чаще всего связано не с поражениями мозга, а с особенностями его разви­тия, его созревания. Существенное значение имеет, с од­ной стороны, степень соответствия предъявляемых ребен­ку требований его возможностям, обусловленным особен­ностями развития мозга, а с другой - обеспеченность его нормального функционирования.

Последний вопрос, который необходимо рассмотреть при анализе строения мозга, касается функций больших полушарий коры головного мозга. Эта проблема в психо­логии обозначается как проблема функциональной асим­метрии мозга.

Полушария мозга выполняют разные функции. Одно вы­полняет ведущую (доминантную) функцию, другое - под­чиненную. От того, какое именно полушарие является глав­ным, зависит, какой рукой человек лучше действует - пра­вой или левой. У тех, кто лучше действует правой рукой -«правшей», доминирует левое полушарие, у тех, кто луч­ше действует левой - «левшей», - правое. Известно, что «правшей» значительно больше, чем «левшей».

Левое полушарие играет основную роль в обеспечении речи, логического мышления и т.п. Его называют «рацио-

1 См.: Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблемы обуче­ния в общеобразовательной школе. - М., 1997. - С. 59.нальным», т.е. разумным, целесообразным. Поступающую информацию оно перерабатывает последовательно и посте­пенно, как бы разбирая его на части, а затем объединяя.

Правое полушарие - «образное», эмоциональное. Оно воспринимает поступающую информацию - множествен­ную, идущую из разных источников, - вместе, как единое целое. Поэтому ему часто отводится ведущая роль в творче­стве, причем не только художественном, но и научном.

Проблема функциональной асимметрии мозга в насто­ящее время разрабатывается очень интенсивно. Приведем пример результатов одного исследования, задачей кото­рого было изучение и описание психических процессов, протекающих в каждом из полушарий, и установление их связи с некоторыми типичными способами понимания, познания мира 1 .

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

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

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

Общая характеристика нервной системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Строение нервной системы

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

Рис. 1. Строение нервной системы

Рис. 2. Функциональное деление нервной системы

Значение нервной системы:

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

Структура нервной системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.

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

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

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

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

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

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

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.

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

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

В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.

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

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

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

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

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

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

Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

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

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

Принципы координационной деятельности

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

В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Свойства доминанты

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

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

Нервная система человека является важной частью организма, которая отвечает за множество происходящих процессов. Заболевания ее плохо сказываются на состоянии человека. Она регулирует деятельность и взаимодействие всех систем и органов. При нынешнем экологическом фоне и постоянных стрессах необходимо уделять серьезное внимание режиму дня и правильному питанию, чтобы избежать потенциальных проблем со здоровьем.

Общая информация

Нервная система влияет на функциональное взаимодействие всех систем и органов человека, а также на связь организма с окружающим миром. Ее структурная единица - нейрон - это клетка со специфическими отростками. Из этих элементов строятся нейронные цепи. Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. К первой относятся головной и спинной мозг, а ко второй - все отходящие от них нервы и нервные узлы.

Соматическая нервная система

Кроме этого, нервная система делится на соматическую и вегетативную. Соматическая система отвечает за взаимодействие организма с окружающим миром, за умение самостоятельно передвигаться и за чувствительность, которая обеспечивается при помощи органов чувств и некоторых нервных окончаний. Умение человека передвигаться обеспечивается управлением скелетной и мышечной массой, которое осуществляется при помощи нервной системы. Ученые еще называют эту систему анимальной, поскольку только животные могут передвигаться и обладают чувствительностью.

Вегетативная нервная система

Эта система отвечает за внутреннее состояние организма, то есть за:

Вегетативная нервная система человека, в свою очередь, делится на симпатическую и парасимпатическую. Первая отвечает за пульс, кровяное давление, бронхи и так далее. Ее работа контролируется спинномозговыми центрами, от которых идут симпатические волокна, расположенные в боковых рогах. Парасимпатическая же отвечает за работу мочевого пузыря, прямой кишки, половых органов и за ряд нервных окончаний. Такая многофункциональность системы объясняется тем, что ее работа осуществляется как при помощи крестцового отдела мозга, так и посредством его ствола. Контроль этих систем осуществляется специфическими вегетативными аппаратами, которые находятся в головном мозге.

Заболевания

Нервная система человека крайне подвержена влиянию извне, существуют самые различные причины, которые могут вызвать ее заболевания. Чаще всего вегетативная система страдает из-за погоды, при этом плохо себя чувствовать человек может как в слишком жаркое время, так и холодной зимой. Существует ряд характерных симптомов для таких заболеваний. Например, человек краснеет или бледнеет, пульс учащается или начинается чрезмерное потоотделение. Кроме этого, подобные болезни могут быть приобретенными.

Как появляются эти болезни

Они могут развиться из-за травмы головы, или мышьяком, а также из-за сложного и опасного инфекционного заболевания. Развиться такие болезни могут и вследствие переутомления, из-за нехватки витаминов, при психических расстройствах или постоянных стрессах.

Осторожным надо быть и при опасных условиях труда, которые тоже могут повлиять на развитие заболеваний вегетативной нервной системы. Кроме этого, такие болезни могут маскироваться под другие, некоторые из них напоминают заболевания сердца.

Центральная нервная система

Образована она из двух элементов: спинного и головного мозга. Первый из них внешне похож на тяж, немного сплюснутый посередине. У взрослого человека его размер варьируется от 41 до 45 см, а вес достигает всего лишь 30 граммов. Спинной мозг полностью окружен оболочками, которые находятся в специфическом канале. Толщина спинного мозга не изменяется по всей длине, кроме двух мест, которые называются шейным и поясничным утолщениями. Именно здесь образуются нервы верхних, а также нижних конечностей. Он подразделяется на такие отделы, как шейный, поясничный, грудной и крестцовый.

Головной мозг

Он находится в черепной коробке человека и подразделяется на две составляющие части: левое и правое полушария. Кроме этих частей, выделяют также ствол и мозжечок. Биологам удалось определить, что мозг взрослого мужчины на 100 мг тяжелее женского. Это объясняется исключительно тем фактом, что все части тела представителя сильного пола больше женских по физическим параметрам благодаря эволюции.

Мозг плода начинает активно расти еще до рождения, в утробе матери. Прекращает свое развитие он только тогда, когда человек достигает 20 лет. Кроме этого, в старости, ближе к концу жизни, он становится немного легче.

Отделы головного мозга

Выделяют такие пять главных отделов головного мозга:

В случае черепно-мозговой травмы центральная нервная система человека может серьезно пострадать, и это плохо сказывается на психическом состоянии человека. При подобных нарушениях у больных могут появляться голоса в голове, от которых не так-то просто избавиться.

Оболочки мозга

Головной и спинной мозг покрывают три вида оболочек:

• Твердая оболочка покрывает спинной мозг снаружи. По форме она очень похожа на мешок. Также она функционирует в качестве надкостницы черепа.
• Паутинная оболочка - это вещество, которое практически прилегает к твердой. Ни твердая, ни паутинная оболочки не содержат кровеносных сосудов.
• Мягкая оболочка - это совокупность нервов и сосудов, которые питают оба мозга.

Функции головного мозга

Это очень сложная часть организма, от которой зависит вся нервная система человека. Даже учитывая, что огромное количество ученых занимаются изучением проблем работы головного мозга, до конца пока все его функции не изучены. Наиболее сложная для науки загадка - это изучение особенностей зрительной системы. До сих пор непонятно, как и при помощи каких частей мозга мы обладаем способностью видеть. Люди, далекие от науки, ошибочно считают, что это происходит исключительно при помощи глаз, однако это абсолютно не так.

Ученые же, занимающиеся изучением этого вопроса, считают, что глаза всего лишь воспринимают сигналы, которые посылает окружающий мир, и в свою очередь передают их мозгу. Получая сигнал, он создает зрительную картинку, то есть фактически мы видим то, что показывает наш мозг. Аналогично происходит и со слухом, фактически ухо всего лишь воспринимает звуковые сигналы, получаемые через мозг.

Вывод

В настоящее время заболевания вегетативной системы очень часто встречаются у молодого поколения. Это обусловлено множеством факторов, например, плохим состоянием окружающей среды, неправильным режимом дня или нерегулярным и неправильным питанием. Чтобы избежать подобных проблем, рекомендуется тщательно следить за своим распорядком, избегать различных стрессов и переутомления. Ведь здоровье центральной нервной системы отвечает за состояние всего организма, в противном случае подобные проблемы могут спровоцировать серьезные нарушения в работе других важных органов.