Макаров В.А. Физиология ЦНС.Функционирование и свойства ЦНС - файл n1.doc

приобрести
Макаров В.А. Физиология ЦНС.Функционирование и свойства ЦНС
скачать (314.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc315kb.10.09.2012 13:46скачать

n1.doc

  1   2   3   4
Разработано В.А. Макаровым, канд. психолог. наук


Рекомендовано Министерством общего

и профессионального образования

Российской Федерации в качестве

учебного пособия для студентов высших

учебных заведений

КУРС: ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Юнита 1. Методические основы физиологии ЦНС.

Юнита 2. Функционирование и свойства ЦНС.

Юнита 3. Центральная регуляция двигательной системы и интегративные функции головного мозга.
ЮНИТА 2
Рассмотрены физиологические процессы становления, развития и функционирования нервной системы. Определены основные физиологические положения рефлекса и рефлекторной дуги. Даны общие представления о строении ЦНС и физиологии вегетативной и сенсорной регуляции.


Для студентов Современного Гуманитарного Университета

Юнита соответствует профессиональной образовательной программе № 2

0689.002.02.99.02;1/04.14.Тир.4000

________________________________________________________________

(С) СОВРЕМЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, 1999

Оглавление

ПРОГРАММА КУРСА 5

ЛИТЕРАТУРА 6

Тематический обзор 7

1. Структурная и функциональная организация ЦНС 7

1.1. Функциональная эволюция центральной нервной системы 7

1.2. Межнейронное взаимодействие в структуре периферической

и центральной нервной системы 9

1.3. Торможение в нервных сетях 12

1.4. Функциональная локализация нервных сетей и образований в ЦНС 13

1.5. Физиология спинного мозга 14

1.6. Функции головного мозга 16

1.7. Проводящие пути головного и спинного мозга 19

1.8. Двигательные проводящие пути 19

2. Нервная регуляция приспособительных возможностей человека 21

2.1. Виды рефлексов по И.М. Сеченову 21

2.2. И.П. Павлов о регулирующих воздействиях ЦНС 22

2.3. Физиологические основания для классификации рефлексов 23

2.4. Время рефлекса 24

2.5. Центральная регуляция рефлексов 24

2.6. Современные представления о физиологии рефлекса 24

3. Физиология вегетативной нервной системы 25

3.1. Симпатическая нервная система 28

3.2. Парасимпатическая нервная система 29

3.3. Энтеральная нервная система 30

3.4. Рефлексы вегетативной нервной системы 30

3.5. Процесс передачи сигналов вегетативной нервной системы 31

3.6. Интегративные функции гипоталамуса 32

3.7. Эндокринная система 33

3.8. Регуляция отдельных психологически значимых функций

организма 34

3.9. Регуляция температуры тела 34

3.10. Регуляция водного баланса 36

3.11. Регуляция кровяного давления 37

3.12. Регуляция мочеиспускания и дефекации 38

3.13. Регуляция полового акта 39

4. Обработка сенсорной информации в ЦНС 40

4.1. Передача сенсорной информации в ЦНС 40

4.2. Специфические и неспецифические сенсорные пути 42

4.3. Торможение сенсорной информации в ЦНС 43

5. Особенности обработки соматовисцеральной информации в ЦНС 43

5.1. Центральная переработка соматовисцеральной информации 44

5.2. Корковая локализация соматосенсорной информации 47

6. Центральная переработка отдельных сенсорных ощущений 49

6.1. Особенности обработки обонятельной информации в ЦНС 50

6.2. Передача обонятельной информации в ЦНС 50

6.3. Обработка вкусовой информации 50

6.4. Центральные отделы зрительной системы 52

6.5. Центральные отделы слуховой системы 54

6.6. Вестибулярная система и ее центральная локализация 55

6.7. Заключение 58

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ 59

ГЛОССАРИЙ*

ПРОГРАММА КУРСА

Структурная и функциональная организация ЦНС. Функциональная эволюция центральной нервной системы. Межнейронное взаимодействие в структуре периферической и центральной нервной системы. Торможение в нервных сетях. Функциональная локализация нервных сетей и образований. Физиология спинного мозга. Функции головного мозга. Проводящие пути головного и спинного мозга. Двигательные проводящие пути.

Нервная регуляция приспособительных возможностей человека. Виды рефлексов по И.М. Сеченову. И.П. Павлов о регулирующих воздействиях ЦНС. Физиологические основания для классификации рефлексов. Время рефлекса. Центральная регуляция рефлексов. Современные представления о физиологии рефлекса.

Физиология вегетативной нервной системы. Симпатическая нервная система. Парасимпатическая нервная система. Энтеральная нервная система. Рефлексы вегетативной нервной системы. Процесс передачи сигналов вегетативной нервной системы. Интегративные функции гипоталамуса. Эндокринная система. Регуляция отдельных психологически значимых функций организма. Регуляция температуры тела. Регуляции водного баланса. Регуляция кровяного давления. Регуляция мочеиспускания и дефекации. Регуляция полового акта.

Обработки сенсорной информации в ЦНС. Передача сенсорной информации в ЦНС. Специфические и неспецифические сенсорные пути. Торможение сенсорной информации в ЦНС.

Особенности обработки соматовисцеральной информации в ЦНС. Центральная переработка соматовисцеральной информации. Корковая локализация соматосенсорной информации.

Центральная переработка отдельных сенсорных ощущений. Особенности обработки обонятельной информации в ЦНС. Передача обонятельной информации в ЦНС. Обработка вкусовой информации. Центральные отделы зрительной системы. Центральные отделы слуховой системы. Вестибулярная система и ее центральная локализация. Заключение.

ЛИТЕРАТУРА

Базовая
1. Физиология человека / Под ред. Шмидта Р. и Тевса Г. В 3-х т. Т.1, Изд., 2-е. М., 1996.

2. Блум Ф. Мозг, разум, поведение. М., 1987.
Дополнительная
3. Милнер П. Физиологическая психология. М., 1973.

4. Петрушевский С.А. Диалектика рефлекторных процессов. М., 1967.

5. Воробьева Е.А., Губарь А.В., Сафьянникова Е.Б. Анатомия и физиология. М., 1987.

6. Кон И.С. Введение в сексологию. М., 1990.
Тематический обзор*

1. СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЦНС

Процесс формирования синаптических контактов и нервных сетей может быть показан на примере развития некоторых животных. У наиболее древних и простых из дошедших до настоящего времени многоклеточных животных - губок - нервной системы вообще не существует. Правда, у некоторых видов губок имеются отдельные, не связанные между собой клетки, похожие на нервные. Общепринятым является положение, что нервные клетки не могут выполнять свои функции в одиночку. Они объединяются в разнообразные цепочки, сети, ансамбли и системы. Экспериментальные исследования показали, что эти нейронные ансамбли и системы обладают такими свойствами, которые несвойственны отдельным нейронам.

1.1. Функциональная эволюция центральной нервной системы

Функциональное формирование нервной системы, синаптических контактов и нервных сетей имело сложный эволюционный путь. Эволюция функций нервной системы может быть представлена следующим образом:

 простейший тип функционирования нервной системы - диффузная или сетевидная нервная система.

Диффузная нервная система отличается тем, что здесь имеет место изначальная дифференциация нейронов на два вида: нервные клетки, которые воспринимают сигналы внешней среды (рецепторные нервные клетки); нервные клетки, которые осуществляют передачу нервного импульса на клетки, выполняющие сократительные функции. Например, у отдельных видов медуз на этой основе сформировались и две нервные сети. Функционально, одна нервная сеть обеспечивает плавательные движения (быстрые), а другая - пищевые движения (медленные). Соответственно и скорость проведения нервного импульса в этих сетях существенно отличается. При раздражении любого участка нервной системы медузы будут сокращаться не только прилегающие к этому участку клетки, но и все остальные. Других реакций и актов поведения, кроме сокращения всего тела, эта нервная система обеспечить не может.

Такие нервные сети обеспечивают простые формы реагирования (поведения): дифференциацию продуктов потребления; манипуляции ротовой областью; изменение формы организма и дефекацию (выделение); специфические формы передвижения. В диффузной нервной системе функционируют синаптические связи химической (симметричные и асимметричные) и электрической природы.

Предполагается, что диффузная нервная система была сформирована под влиянием однородной и относительно малоизменчивой водной среды, в которой обитают кишечнополостные животные.

От простейших кишечнополостных или от других родственных им животных еще в самом начале истории Земли и развития на ней жизни произошли две ветви животного мира с различным строением нервной системы и различной психикой.

Одна ветвь вела к образованию червей и членистоногих с ганглиозным типом нервной системы. Ее современной вершиной являются термиты, муравьи и пчелы, т.е. насекомые, живущие весьма сложными сообществами. Вторая ветвь вела к образованию позвоночных с трубчатым типом нервной системы: рыб, амфибий и рептилий (с ответвлением птиц), и наконец, млекопитающих. Ее вершиной является человек.

При этом следует помнить, что эволюция диффузной нервной системы сопровождалась процессами централизации и цефализации нервных клеток.

Централизация представляет собой процесс скопления нервных клеток, при котором отдельные нервные клетки и их ансамбли стали выполнять специфические регулятивные функции в центре и образовали центральные нервные узлы.

Цефализация – это процесс развития переднего конца нервной трубки и формирования головного мозга, связанный с тем, что нервные клетки и окончания стали специализироваться на приеме внешних раздражителей и распознавании средовых факторов. Нервные импульсы от внешних раздражений и воздействий среды оперативно передавались в нервные узлы и центры.

Предполагается, что на основе эволюционного развития реакций именно “внешних” клеток возникли сенсорные рецепторные связи: зрение, слух, обоняние, вкус. Зависимость здесь такая: чем сложнее сенсорная система, тем глубже процесс цефализации и разнообразней сигналы, поступающие в нервные узлы, тем больше регулирующая роль центральных областей на реакции организма. Соответственно усиливаются приспособительные возможности организма к постоянно изменяющейся среде.

Таким образом, процесс централизации и цефализации лежит в основе усложнения функций нервной системы, развития функциональной иерархии нервных сетей и их структурных образований. Процесс централизации и цефализации эволюционно обеспечил переход от периферической интеграции нервных клеток и окончаний к центральной интеграции.

 более сложный тип функционирования нервной системы - ганглиозная (цепочно-узловая) нервная система.

 трубчатая нервная система.

Ганглиозная нервная система хорошо представлена у иглокожих, кольчатых червей и членистоногих. Такая нервная система функционально состоит из ряда нервных узлов, попарно соответствующих каждому членику тела животного. Ганглии соединены комиссурами друг с другом. При раздражении нервных клеток какого-либо ганглия вначале сокращаются только мышечные клетки соответствующей стороны этого членика тела. Впереди тела лежат две наибольшие по величине пары ганглиев, слитые в кольцо, окружающее глотку, и связанные с глазами, щупальцами и ротовыми органами. Например, осьминог обладает следующей ганглиозной нервной системой: огромный передний головной ганглий насчитывает 168 х 10 (в 8 степени) нейронов и обеспечивает сложные формы поведения; подглоточные ганглии - обеспечивают двигательные функции; надглоточные ганглии - регулируют поведение.

Цепочно-узловая нервная система способна обеспечить в основном только врожденное инстинктивное поведение, предназначенное для выполнения наследственно закрепленных программ.

Трубчатая нервная система характеризует эволюцию от простейших кишечнополостных (ланцетник от полосатых червей) до позвоночных и человека. Такая система отличается постепенным развитием мозговой трубки, приводящей ко все более ускоряющему развитию головного мозга как органа регулирования поведения. Трубчатая нервная система функционально обеспе­чивает достаточно высокую надежность, точность и быстроту реакций организ­ма. Трубчатая нервная система характерна для высокоразвитых животных.

Основная особенность трубчатой нервной системы состоит в том, что она предназначена не только для сохранения наследственно сформированных инстинктов, но и обеспечивает научение, связанное с приобретением и использованием новой прижизненной информации (условно-рефлекторная деятельность, память, активное отражение и т.п.).

Данная система развивалась и усложнялась вместе с изменяющимися условиями жизни организма. Чем сложнее были условия, тем быстрее шла эволюция поведения.

Нервная система регулирует деятельность всех органов и систем, обеспечивая функциональное единство, связь организма как целого с внешней средой и накапливая новую информацию. Следует сказать, что в организме человека продолжает функционировать как сетевидная (диффузная), так и ганглиозная нервная система. Например, в кишечнике человека имеется разветвленная сеть нервных структур диффузного типа. Нервные узлы являются важными структурными образованиями в вегетативной нервной системе.

1.2. Межнейронное взаимодействие в структуре периферической и центральной нервной системы

Активность нервной клетки и ее фундаментальные способности к возбуждению, торможению и передаче информации во многом определяются характером и качеством межнейронных взаимодействий. Потоки нервных сигналов в мозгу распределяются среди клеток различной функциональной и региональной принадлежности.

Для обеспечения нормального функционирования спинного и головного мозга недостаточно иметь простой набор нервных сетей различной модификации и структуры. Потоки информации должны распространяться по соответствующим каналам и находить правильный путь в густой сети различных функциональных систем и межнейронных объединений.

Как известно, вся нервная система представляет собой совокупность нейронов, которые контактируют друг с другом с помощью специальных аппаратов - синапсов. Напомним, что метаболическая активность центральных нервных клеток и их фундаментальные способности к возбуждению, торможению, передаче и приему информации во многом определяются характером и качеством межнейронных взаимодействий, спецификой синаптических контактов, а также интенсивностью миелинизации нервных волокон. Из поколения в поколение происходит эволюционное развитие нервных систем. В результате головной и спинной мозг человека обладает высокой специфичностью. Во многом это определяется типом нейронов, входящих в нервные сети. А тип нейрона контролируется генетически.

Возбуждение в нервных сетях распространяется только в одном направлении, например, от рецепторного нейрона, через вставочный к эфферентному нейрону. Это обусловлено наличием синапсов между нейронами (подробнее см. юнита 1).

Расположение синаптических контактов существенно влияет на усиление или уменьшение нервных импульсов в сетях. Количество и характер синаптических связей внутри различных нейронных сетей и уровней может меняться в зависимости от условий функционирования самой сети. Такие изменения касаются увеличения или уменьшения количества синаптических связей между нейронами, изменения действия медиаторов, которые участвуют в передаче информации, что связано с характером устройства мембран в синапсе. Если две нервные клетки должны “общаться” более интенсивно, число связей между ними может возрастать за счет добавления новых отростков и новых синапсов при одновременном сохранении старых. Предполагается, что нейроны в нормальном состоянии все время образуют новые связи со своими мишенями. Как только новые синапсы сформиро­вались, старые разрушаются. Таким образом компенсируется “изнашиваемость” связей в нервных сетях.

Нейроны в сетях способны к перестройке и в случае повреждения некоторых синапсов одного нейрона другие, неповрежденные нейроны могут восполнить утраченные звенья цепи. Кроме того, свойственные синапсам высокая чувствительность к химическим раздражителям, относительно низкая функциональная подвижность, легкая утомляемость определяют другие особенности проведения возбуждения в нервных узлах, центрах и сетях. Несмотря на то, что нервные клетки связаны друг с другом большим числом синапсов, не все они активно участвуют в нервных процессах. Нервных клеток “активистов” насчитывается около 10 %. Остальные, как бы находятся в “резерве”.

Элементарная нервная связь, как правило, представлена различными по структуре, форме, размерам и функциям группами нейронов: рецепторные, или чувствительные афференты; вставочные, замыкательные (кондукторные); эффекторные, или двигательные, нейроны, от которых импульс направляется к рабочим органам: мышцам, железам.

Импульсы, приходящие в ЦНС по разным афферентным волокнам, могут сходиться или конвергировать к одним и тем же вставочным или эфферентным нейронам (см. рис.1). Конвергенция это способ взаимодействия нейронов, при котором один или несколько нейронов одного уровня получают информацию через несколько входных каналов другого уровня (схождение информации).
Рис.1. Схематичное изображение конвергенции и дивергенции
Конвергенция объясняется тем, что на теле и дендритах нейрона в ЦНС оканчивается множество аксонов других нервных клеток. Конвергенция импульсов особенно характерна для подкорковых центров и для нейронов коры головного мозга. Например, в ретикулярной формации. Один и тот же нейрон в этих отделах ЦНС может возбуждаться импульсами, приходящими от различных рецепторов - зрительных, слуховых, тактильных, вегетативных.

Может иметь место и обратный процесс - расхождения информации или дивергенции. Дивергенция – это способ взаимодействия нейронов, когда контакты устанавливаются с большим числом клеток следующего уровня. Дивергентные сети с одним входом представляют собой скопление нейронов, в котором один нейрон образует выходные связи с очень большим числом других клеток. Преимущество подобных процессов и систем состоит в том, что они могут влиять на множество нейронов сразу и осуществлять связь со всеми иерархическими уровнями.

Физиологическое значение процесса конвергенции и дивергенции заключается в том, что нервный импульс при прохождении в сетях неоднократно дублируется в других цепочках, фильтруется и усиливается. Дивергенция и конвергенция обеспечивают высокую надежность проведения возбуждения.
Межнейронное взаимодействие может быть представлено и локальной нервной сетью. Локальная нервная сеть представляет собой структуру специальных нервных клеток с короткими аксонами, которая удерживает информацию в пределах одного уровня. Нейроны локальной сети действуют как фильтры. Локальные сети широко представлены в мозговых структурах, например, в наружных слоях неокортекса и в сочетании с процессом конвергенции (дивергенции) расширяют диапазон использования информации в нервной системе.

Межнейронное взаимодействие со структурой сетей, позволяющее регулировать восходящий (о состоянии внешней и внутренней среды) и нисходящий (обеспечивающий адекватную реакцию организма) поток информации, названо иерархическим. Иерархические сети представляют собой тип межнейронных связей, которые носят восходящий (нисходящий) характер (см. рис. 2). Отличительной особенностью нервных сетей иерархичес­кого типа является их способность с высокой точностью передавать весь поток нервно-психической информации. В сенсорных системах иерархическая организация носит восходящий характер, т.е. клеточная информация поступает в высшие центры. Двигательные сети организованы по принципу нисходящей иерархии.
Рис. 2. Схематичное изображение иерархических сетей

1 - периферийный орган; 2 - центр сети (в структурах головного и спинного мозга).
Для сенсорных систем характерна восходящая иерархическая сеть. Нервные импульсы поступают от первичных рецепторов к вставочным, затем к третичным и анализируются в высших отделах головного мозга.

Для двигательных систем характерна нисходящая иерархия, когда нервные импульсы следуют от центра к специфическим моторным клеткам спинного мозга и затем к скелетным мышцам.

Иерархические сети существуют не только в сенсорных и двигательных системах. Они имеются в нервных сетях, которые выполняют специфические функции: кора головного мозга, ствол мозга, гипоталамус, лимбическая система, ядра переключатели в спинном мозге и т.д.

1.3. Торможение в нервных сетях

Нервные сети обеспечивают не только конвергенцию и дивергенцию при проведении возбуждающих нервных импульсов, но и осуществляют функционирование тормозных процессов. К основным видам таких тормозных процессов следует отнести: возвратное коллатеральное торможение и реципрокное торможение.

Возвратное коллатеральное торможение заключается в том, что перед тем как покинуть, допустим, спинной мозг, аксон каждого мотонейрона делится и одна его ветвь (коллатераль) заканчивается на тормозных нейронных клетках (клетках Реншоу).

В свою очередь, аксоны клеток Реншоу заканчиваются, с одной стороны, на мотонейронах, от которых отходят возбуждающие их коллатерали, а с другой стороны - на соседних с ними клетках. Таким образом формируется короткая петля отрицательной обратной связи, которая препятствует быстрому повторному возбуждению мотонейрона (см. рис. 3).
Рис. 3. Коллатеральное торможение
Реципрокное торможение представляет собой торможение, которое необходимо для предупреждения конфликтного взаимодействия при про­ведении информации различными нейронами. Например, мышц-антагонистов. В то время, как сгибатели возбуждаются афферентными импульсами от своих собственных мышечных веретен, эти импульсы тормозят мотонейроны разгибателей (см. рис. 4).

1.4. Функциональная локализация нервных сетей и образований в ЦНС

Нервные сети человека группируются в проводящие пути и узлы, которые локализованы в различных частях организма человека и нервной системы в целом. Однако главное физиологическое значение различных “группировок”, нервных узлов и проводящих путей заключается в том, что они образуют сложную функциональную мозаику получения, обработки и доставки к соответствующим органам нервных импульсов.

Структурно нервную систему можно разделить на центральную и периферическую часть (см. рис. 5). Центральная нервная система состоит из головного мозга и спинного мозга.
Рис.5. Схема строения нервной системы
Периферическая часть нервной системы представлена отходящими от головного и спинного мозга нервами (12 пар черепно-мозговых и 31 пара спинномозговых нервов), нервными узлами и проводящими путями.

Уточним, что в разрезе спинной и головной мозг человека состоит из серого и белового вещества. Серое вещество образуется скоплением тел нервных клеток (узлов). Отдельные ограниченные скопления серого вещества носят названия ядер. Белое вещество составляют нервные волокна - отростки нейронов, покрытые миелиновой оболочкой. Нервные волокна в головном и спинном мозге образуют проводящие пути.

Функционально нервная система подразделяется на два больших отдела - соматическую (произвольную), или анимальную, и вегетативную (непроизвольную), или автономную, нервную систему.

Соматическая нервная система премущественно осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность (посредством рецепторов) и контролирует или управляет движением, вызывая сокращение мышечной ткани. Анимальной такая система называется потому, что она свойственна животным в отличие от растений.

Вегетативную (автономную) нервную систему функционально делят на три отдела: симпатический, парасимпатический и энтеральный.

Соматическая и вегетативная системы тесно связаны между собой посредством ЦНС. Вместе с тем, вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от воли человека. Поэтому вегетативную систему иногда называют автономной системой.

Проводящие пути представляют собой системы нервных волокон, соединяющие различные части нервной системы. Они разделяются на аффе­рент­ные (направленные к центру) и эфферентные (направленные от центра).

Афферентные (чувствительные) пути – это система нервных волокон, проводящих импульсы от рецепторов кожи и слизистых оболочек, внутренних органов и органов движения к различным отделам спинного и головного мозга. В одном случае, чувствительные волокна могут передавать информацию в кору полушарий большого мозга (в специфические области коры - подробно при анализе сенсорных систем) через таламус (так называемый спинно-таламический путь), а в другом случае в кору мозжечка (так называемый спинно-мозжечковый путь), в третьем случае - информация передается в кору полушарий большого мозга через продолговатый мозг.

Эфферентные (двигательные) пути – это система нервных волокон, передающих импульсы от коры или нижележащих ядер головного мозга через спинной мозг к рабочему органу (мышце, железе).

Функционирование нервных сетей, узлов и проводящих путей зависит от многих факторов, но прежде всего от их состава, расположения в нервных структурах, способности проводящих путей, а также степени миелинизации нервных волокон.

Сроки и степень миелинизации нервных волокон у позвоночных существенно влияют на психическое развитие (скоростные характеристики проведения нервного импульса (см. юнита 1). У человека данный процесс в онтогенезе имеет следующую картину (см. табл.1).

В целом можно отметить, что нервные сети и проводящие пути образуют сложнейшую систему узлов и сплетений, которая определяет приспособитель­ные возможности человека. Достаточно сказать, что в полутора тысячах кубических сантиметрах мозга размещены десятки миллиардов сложнейших “узлов”, взаимно связанных между собой. Связь “узлов” достигает такого удивительного совершенства, при котором возможна бесконечная комбинация и перекомбинация всего того, что поступает из внешнего и внутреннего мира организма. Например, мозг может образовать в шахматной игре 10 в 144-й степени комбинаций, а емкость памяти намного превышает емкость одиннадцатого издания большой Британской энциклопедии.

1.5. Физиология спинного мозга

Спинной мозг представляет собой тяж из нервных волокон длиной 41-45 см у взрослого человека, защищенный костной структурой. Вверху он переходит в головной мозг, а внизу заканчивается заострением. Серое вещество спинного мозга заложено внутри и со всех сторон окружено белым веществом. Оно образует вертикальные тяжи с передними и задними выступами - столбами (в поперечном разрезе носят название рогов). В грудном и верхнем поясничном отделах имеются также боковые выступы серого вещества (подробно см. юниту по анатомии ЦНС).

Спинной мозг служит связующим звеном между головным мозгом и периферической нервной системой. Его волокна передают информацию от головного мозга к телу и обратно. От спинного мозга, образуясь из передних и задних корешков, отходит 31 пара смешанных спинно-мозговых нервов. Участок спинного мозга, которому соответствует пара спинномозговых нервов, называется сегментом спинного мозга. Каждый сегмент спинного мозга иннервирует три поперечных отрезка: свой собственный, один выше и один ниже. Тем самым обеспечивается высокая надежность получения информации.

Спинной мозг обеспечивает две нервные функции: рефлекторную и проводниковую.

Как рефлекторный центр спинной мозг способен осуществлять сложные двигательные и вегетативные рефлексы. Афферентными путями он связан с рецепторами, а эфферентными - со скелетной мускулатурой и всеми внутренними органами. Нервные центры спинного мозга непосредственно связаны с рецепторами и рабочими органами. Например, промежуточный мозг, кора полушарий большого мозга такой непосредственной связи не имеют. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища, конечностей, шеи, а также дыхательные мышцы.

Каждый спинальный рефлекс строго локализован и имеет свое рецептивное поле. Например, центр коленного рефлекса находится во II-IY поясничных сегментах, подошвенного - I-II крестцовых сегментах, брюшных мышц - YIII- ХII сегментах и т.д.

Проводниковая функция спинного мозга осуществляется за счет восходящих и нисходящих путей, которые проходят в белом веществе спинного мозга. Эти пути связывают отдельные сегменты спинного мозга друг с другом, а также с головным мозгом (подробно см. юнита 3).

Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд симпатических и парасимпатических вегетативных центров. В боковых рогах грудного и верхних сегментов поясничного отделов спинного мозга расположены спинальные центры симпатической нервной системы (сердце, сосуды, потовые железы, пищеварительный тракт, скелетные мышцы). В верхнем грудном сегменте находится симпатический центр расширения зрачка и сердца. В крестцовом отделе спинного мозга заложены парасимпатические центры (мочеиспускания, дефекации, эрекции, эякуляции).

1.6. Функции головного мозга

Головной мозг располагается в полости черепа и в нем выделяется несколько основных отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный и конечный мозг.

Продолговатый мозг. Границей между спинным и продолговатым мозгом является место выхода корешков первых шейных спинномозговых нервов. Вверху продолговатый мозг переходит в мост мозга, боковые его отделы продолжаются в нижние ножки мозжечка. Здесь располагаются оливы (ядра олив). Здесь же находятся ядра IХ- ХI черепно-мозговых пар, ретикулярная формация (ее ядра) и другие структуры.

Задний мозг. К заднему мозгу относится мост и мозжечок. В мосту находятся - ядра моста, ядра верхней оливы, ретикулярной формации и Y- YIII пары черепных нервов.

Продолговатый мозг, как и спинной мозг, выполняет две функции - рефлекторную и проводниковую. Рефлекторная функция заключается в том, что по чувствительным волокнам корешков черепных нервов он получает информацию - от рецепторов кожи головы, слизистой оболочки глаз, носа, рта (включая вкусовые рецепторы), VIII пара – слуховой (преддверно-улитковый) лист, от рецепторов гортани, трахеи, легких, интерорецепторов сердечно-сосудистой системы и пищеварительного аппарата.

Продолговатый мозг участвует во многих простых и сложных рефлексах и в частности: защитных - кашель, чихание, мигание, слезоотделение, рвота; пищевых - сосание, глотание, сокоотделение пищеварительных желез; сердечно-сосудистых; рефлексах дыхательной системы.

X пара (блуждающий нерв) обеспечивает регуляцию внутренних органов, и относится к парасимпатическому отделу вегетативной нервной системы.

Проводниковая функция заключается в том, что продолговатый мозг обеспечивает проводящие пути, соединяющие двухсторонней связью кору, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок и спинной мозг.

Мост. В срединной части моста располагаются поперечные волокна и ядра, образующие трапециевидное тело и переходящие в средние мозжечковые ножки. Кпереди от трапециевидного тела, в базальной части моста проходят нисходящие проводящие пути к спинному мозгу, продолговатому мозгу, ретикулярной формации. Кзади от трапециевидного тела, в покрышке моста, проходят восходящие проводящие пути и, в частности, медиальная петля. Здесь продолжается ретикулярная формация и располагаются ядра черепных нервов с Y по YIII пару.

Мозжечок. Мозжечок связан с мозговым стволом тремя парами ножек , через которые проходят пучки волокон, соединяющие его с различными частями головного и спинного мозга. Центральная часть мозжечка включает ядра - скопление серого вещества.

Мозжечок не имеет прямой связи с рецепторами и эффекторами, но многочисленными путями связан со всеми отделами ЦНС. К нему направляются афферентные пути от проприорецепторов мышц, сухожилий, вестибулярных ядер продолговатого мозга, подкорковых ядер и коры полушарий большого мозга. В свою очередь, он посылает импульсы ко всем отделам ЦНС. Мозжечок связан с управлением мышечным тонусом и противодействием гравиостати­чес­ким факторам. Мозжечок участвует в координации движений и влияет на вегетативные процессы: пищеварение, дыхание, кровообращение и др.

Средний мозг. К среднему мозгу относятся ножки мозга и четверохолмие (пластинка крыши). В структурах среднего мозга находятся также: черное вещество, два крупных красных ядра и ядра ретикулярной формации, а также ядра III и IY пар черепных нервов. Здесь же проходят восходящие пути: медиальная (чувствительная) и латеральная (слуховая) петля. Четверохолмие включает два верхних и два нижних холмика, в которые заложены ядра серого вещества. Верхние холмики связаны со зрительной системой (являются первичными зрительными центрами), а нижние - со слуховой (первичные слуховые центры). От них берет начало двигательный путь, идущий к клеткам передних рогов спинного мозга.

Функционально средний мозг обеспечивает: проведение нервных импульсов по системе нервных волокон в восходящем и нисходящем напра­влении; нервную регуляцию мышечного тонуса и реализацию установочных и выпрямительных рефлексов (стояние и ходьба); координацию тонких движений пальцами за счет активности клеток черного вещества; работу зрительного и слухового анализаторов и их подкорковых центров; замыкание сторожевых (ориентировочных) рефлексов на световой и звуковой раздражители путем сокращения мышц с поворотом тела в сторону стимула. Хотя красные ядра среднего моста не имеют непосредственной связи с рецепторами и эффекторами, они связаны со всеми отделами ЦНС: мозжечком, базальными ганглиями, корой полушарий. По ним же передается информация к двигательным нейронам спинного мозга (экстрапирамидный путь).

Промежуточный мозг. Располагается под мозолистым телом и сводом, срастаясь по бокам с полушариями большого мозга. К нему относятся: таламус (зрительные бугры), эпиталамус (надбугорная часть), метаталамус (забугорная часть) и гипоталамус (подбугорная часть), а также третий желудочек.

Таламус - главная промежуточная “станция” на пути прохождения чувствительных импульсов в кору головного мозга. В таламусе заканчиваются волокна, несущие чувствительную информацию, и начинаются таламо-кортикальные пути.

Основная функция таламуса состоит в том, чтобы интегрировать все виды чувствительной информации, сопоставить и оценить ее биологическое значение для организма. У человека таламус играет существенную роль в эмоциональном поведении, которое сопровождается специфичной мимикой лица, позой, жестами и сдвигами функций внутренних органов. Соответственно выделяются специфические, неспецифические и ассоциативные ядра таламуса.

Специфические ядра передают информацию на таламические нейроны таламо-кортикальных путей. Неспецифические ядра оказывают активирующее действие на кору полушарий большого мозга, быстрое и непродолжительное. Через ассоциативные ядра таламус связан со всеми двигательными подкорковыми центрами: полосатым телом, бледным шаром, гипоталамусом, а также с ядрами среднего и продолговатого мозга.

Гипоталамус является высшим подкорковым центром вегетативной нервной системы. В этой области расположены центры (ядра), регулирующие все вегетативные функции и постоянство внутренней среды: терморегуляции, жажды, половые функции, удовольствия и неудовольствия. В гипоталамусе обнаружены рецепторы температуры крови (терморецепторы), осмотического давления (осморецепторы) и состава крови (глюкорецепторы). В передних отделах гипоталамуса располагаются парасимпатические центры, а в задних - симпатические.

Гипоталамус тесно связан с передней и задней долями гипофиза. В ядрах гипоталамуса образуются гормоны вазопрессина и окситоцина, которые по аксонам попадают в заднюю долю гипофиза и затем поступают в кровь. Гипофиз играет важную роль в гуморальной регуляции.

Ретикулярная формация - сетевидное образование, находится в стволе и промежуточном мозге, между его специфическими ядрами. Все специфичес­кие пути, которые проводят определенные виды чувствительности от рецепто­ров к чувствительным зонам коры головного мозга, дают ответвления на клетки ретикулярной формации. От нейронов ретикулярной формации начинаются неспецифические пути: вверх - к коре головного мозга, вниз - к нейронам спинного мозга.

Основная функция ретикулярной формации сводится к поддержанию определенного функционального состояния спинного и головного мозга, а также мышечного тонуса. Соответствующие зоны ретикулярной формации могут тормозить или активизировать функции данных мозговых структур. На кору головного мозга ретикулярная формация оказывает активирующее генерализованное (охватывающее всю кору) воздействие: поддержание состояния бодрствования, концентрации внимания.

Конечный мозг. Наиболее эволюционно-прогрессивная часть головного мозга. Поверхность большого мозга покрыта серым мозговым веществом - корой, образующей плащ. Протяженность коры увеличивается за счет складок - извилин. Продольная щель подразделяет большой мозг на две симметричные половины - полушария, в глубине которых лежит мозолистое тело. Под мозолистым телом находится свод, который образует столбы и ножки свода. Полушария большого мозга включают кору большого мозга, обонятельный мозг и скопление серого вещества внутри полушария - базальные ганглии (ядра), эволюционно самые старые образования. К базальным ядрам относится полосатое тело, которое включает хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро, бледный шар. Белое вещество полушарий занимает пространство между корой и базальными ганглиями.

Важно помнить, что в состав проводящих путей головного мозга входят ассоциативные, комиссуральные и проекционные нервные волокна.

Ассоциативные волокна находятся в пределах полушарий большого мозга и соединяют отдельные участки коры разных долей. Комиссуральные волокна связывают преимущественно симметричные участки коры головного мозга (находятся в основном в составе мозолистого тела). Проекционные волокна связаны с внешними воздействиями и их поступлениями в ЦНС или направляют исполнительному органу рефлекторный ответ на эти воздействия из ЦНС.

1.7. Проводящие пути головного и спинного мозга

Проводящие пути головного и спинного мозга образованы чувствитель­ными и двигательными цепями нейронов. Чувствительные пути состоят из трех нейронов и более, а двигательные - из двух и более. Спинной мозг проводит четыре вида чувствительности: тактильную, температурную, болевую и проприоцептивную.
  1   2   3   4


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации