Что такое ЦНС? Центральная нервная система: функции, характеристика, анатомия

Организм человека работает как единое целое. Слаженность и взаимодействие всех органов обеспечивает центральная нервная система. Она имеется во всех живых существах и состоит из нервных клеток и их отростков.

ЦНС у позвоночных представлена головным и спинным мозгом, у беспозвоночных — системой объединенных нервных узлов. Центральную нервную систему защищают костные образования скелета: черепная коробка и позвоночник.

Что такое ЦНС?

По мере эволюционирования регуляция и координация всех жизненно важных процессов организма начала происходить на совершенно новом уровне. Усовершенствованные механизмы стали обеспечивать очень быструю ответную реакцию на любые изменения во внешней среде. Кроме того, они начали запоминать воздействия на организм, происходившие в прошлом, и при необходимости извлекать эту информацию. Подобные механизмы и образовали нервную систему, которая появилась у человека и позвоночных животных. Она разделяется на центральную и периферическую.

Итак, что такое ЦНС? Это основной отдел, который не только объединяет, но и координирует работу всех органов и систем, а также обеспечивает непрерывное взаимодействие с внешней средой и поддерживает нормальную психическую деятельность.

Спинной мозг как часть ЦНС

Эта составляющая ЦНС располагается в позвоночном канале. Он тянется от затылка до поясничного отдела. С двух сторон у мозга есть продольные борозды, а в центре — спинномозговой канал. С внешней стороны мозга спины размещается белая субстанция.

Серый элемент преимущественно составляют боковые, задние и передние роговые участки. Передние рога содержат двигательные нервные клетки, задние — имеют вставочные, производящие контакт чувствительных (лежащих в узловых отделах) и двигательных клеток. К передним роговым участкам двигательных частиц присоединены отростки, составляющие волокна. Те нейроны, которые создают задние корешки, присоединяются к задним роговым зонам.

Эти корешки являются посредниками между нервной периферической системой и мозгом спины. Возбуждение, приходящее в мозг, поступает на вставочный нейрон, а затем через аксон поступает к нужному органу. Достигая отверстия между позвонками, чувствительные клетки соединяются с двигательными собратьями. После этого они разделяются на задние и передние веточки, состоящие также из двигательных и чувствительных волокон. От каждого позвонка в две стороны отходят 62 смешанных нерва.

Структурная единица

Основным элементом нервной ткани является нейрон. Он обладает следующими особенностями:

• высокой степенью возбудимости;
• способностью проводить импульсы.

За счет этих свойств выполняется основная функция нейрона – обработка поступившего от рецепторов сигнала и его передача к соответствующим органам для осуществления какого-либо действия. В организме человека имеется примерно 100 млрд нейронов. Каждый из них состоит из:

• ядра;
• тела (перикариона);
• отростков.

Последние, в свою очередь, могут быть либо аксонами, либо дендритами. Их различают по длине, контуру и выполняемым функциям. Дендриты – ветвистые и короткие отростки. Аксоны же являются основой нервных волокон. У них более ровный контур и они длиннее. Кроме того, дендриты доставляют импульсы к нервной клетке, аксоны – от нее.

Все части нейрона непрерывно взаимодействуют между собой. При сбое в работе какой-либо из них происходят изменения в остальных.

Существует множество классификаций подобных структурных единиц. Важно знать, что клетки, аксоны которых находятся за пределами ЦНС, являются эфферентными. Что это значит? Если же один из отростков формирует окончание на периферии, а другой образует синапс (контакт с другим нейроном) в центральной нервной системе, такие структурные единицы считаются афферентными.

Локализация опухоли в ЦНС

Первичная опухоль головного мозга (то есть та, которая изначально родилась в данном месте и не является метастазом опухоли, возникшей в другом месте тела человека) может быть либо доброкачественной, либо злокачественной. Доброкачественная опухоль не прорастает в соседние органы и ткани, а растет, как бы отодвигая, смещая их. Злокачественное новообразование быстро растет, прорастая в соседние ткани и органы, и часто дает метастазы, распространяясь по организму. Первичные опухоли головного мозга, диагностируемые у взрослых, как правило, не распространяются за пределы ЦНС.

Деление опухолей ЦНС на доброкачественные и злокачественные является условным, с точки зрения как пациента, так и врача.

Дело в том, что доброкачественная опухоль, развивающаяся в другой части тела, может расти годами, не вызывая нарушения функции и не представляя угрозы для жизни и здоровья пациента. Рост же доброкачественной опухоли в полости черепа или спинномозговом канале, где мало места, быстро вызывает смещение структур мозга и появление угрожающих жизни симптомов. Удаление доброкачественной опухоли ЦНС также сопряжено с большим риском и не всегда возможно в полном объеме, учитывая количество и характер структур мозга, прилежащих к ней.

Первичные опухоли делят на низко- и высокозлокачественные. Для первых, как и для доброкачественных, характерен медленный рост и, в целом, благоприятный прогноз. Но иногда они могут перерождаться в агрессивный (высокозлокачественный) рак. Подробнее о видах опухолей мозга в статье.

Функции

Важно знать, что ЦНС – такая система, которая одновременно способна выполнять множество задач. За счет этого и обеспечивается непрерывное поддержание работы всего организма и его взаимодействие с окружающим миром.

Основными функциями ЦНС являются:

1. Интегративная. Она заключается в сохранении взаимосвязи между каждой клеткой. Благодаря этому организм является единым целым, и все системы функционируют согласованно.
2. Координирующая. Заключается в поддержании внутренней среды и своевременной адаптации к изменившимся внешним условиям.
3. Регулирующая. Для того чтобы обеспечить выполнение какой-либо деятельности, центральная нервная система участвует в процессах изменения работы органов.
4. Трофическая. ЦНС также регулирует интенсивность клеточного питания и обменных процессов. За счет этого обеспечивается нормальное формирование ответных реакций на изменения, которые происходят не только во внешней, но и во внутренней среде.
5. Приспособительная. Посредством сенсорных систем к ЦНС поступает информация из окружающей среды. Ее задача – проанализировать полученные данные и организовать перестройку в работе органов так, чтобы жизнедеятельность организма приспособилась к изменившимся условиям.
6. Формирование поведения. Оно происходит под влиянием доминирующей потребности.

Таким образом, функции ЦНС направлены на обеспечение согласованной работы всех органов и систем, а также на то, чтобы адекватно изменить ее в новых условиях внешней среды.

Анатомия головного мозга

В составе центральной нервной системы главенствующее место, безусловно, занимает головной мозг. Внутри черепной коробки он представлен двумя крупными полушариями, испещренными глубокими и мелкими бороздами, под которыми расположены иные структурные единицы:

1. Продолговатый участок – локализуется на блюменбаховом скате. Книзу он плавно трансформируется в спинной мозг. На его передней поверхности определяется продольная щель, по бокам от которой специалисты выделяют 2 своеобразных возвышения в виде валиков. Их именуют пирамидами с оливами. Тогда как подобную же борозду на задней поверхности структуры с двумя задними канатиками принято называть столбами.
2. Над продолговатой зоной расположен задний мозг – в форме Варолиева моста, а также мозжечка. Внешне схожи с большими полушариями, но функционально имеются свои особенности. В глубине ткани находятся скопления ядер, от которых берут свое начало черепно-мозговые нервы.
3. Взаимосвязь между продолговатой единицей и вышерасположенными отделами осуществляет средний мозг – представлен ножками, нервными пучками, а также четверохолмием. Переоценить их значение невозможно – именно в этой зоне пролегает множество важнейших нервных путей и расположены ядра нескольких пар нервов.
4. Промежуточный участок – известен как зрительные бугры с подбугровой областью, локализуется дальше от центра головного мозга. Они содержат первичные клетки зрительной системы, а также чувствительные проводниковые волокна. Гипоталамус, он же подбугровый участок, принимает участие в обменных процессах.

Каждая из перечисленных единиц системы – от полушарий и мозжечка, до ствола головного мозга имеет свое значение для жизнедеятельности людей. Если сбой происходит в одной зоне – оболочки ЦНС, к примеру, опухоли мозга, то влияние будет оказываться на все участки органа.

Строение

Благодаря нервной системе люди и животные являются живым целостным организмом во взаимодействии с окружающим миром. Для его непрерывного поддержания постоянно совершается множество процессов, поэтому анатомия ЦНС считается одной из самых сложных.

Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг. С точки зрения анатомии первый находится в черепной коробке, второй – в позвоночнике. Они обеспечивают надежную защиту отделов ЦНС от различного рода травм.

Спинной мозг – это столб, состоящий из нервной ткани. Его основными функциями являются:

• передача информации от рецепторов к головному мозгу;
• активация мышечной ткани для выполнения ответной реакции.

Этот отдел ЦНС состоит из 31-го блока, каждый из которых соединен с той или иной частью тела. Сегменты представлены белым и серым веществами. Первое обеспечивает формирование нервных путей, второе – воспринимает информацию и передает импульсы.

Необходимо знать, что ЦНС – такая система, высшей инстанцией которой является головной мозг. Его масса у мужчин составляет примерно 1,4 кг, у женщин – 1,25 кг.

Он состоит из:

1. Переднего мозга. В нем сосредоточена большая часть нервных клеток, здесь же происходит управление различными процессами и формируются команды на исполнение всевозможных задач.
2. Среднего мозга. В нем находятся зрительные и слуховые центры.
3. Продолговатого мозга. Это самый низший отдел. Он отвечает за координацию процессов дыхания, сердцебиения и пр. Он также обеспечивает равновесие и регулирует рефлекторные акты: глотание, моргание, жевание и пр.
4. Заднего мозга. Его задача – формирование и осуществление сложных двигательных действий.

Источником работоспособности всех отделов является ретикулярная формация. Она находится в заднем, продолговатом и спинном мозге.

Таким образом, физиология ЦНС является крайне сложным механизмом.

Мозг головы человека

Этот орган расположился в мозговом отделе черепной коробки. Условно он имеет пять участков, внутри него имеются четыре полости, которые заполнены спинномозговой жидкостью. Большую часть органа составляют полушария (80%). Вторую по величине долю занимает ствол.

Он имеет такие структурные участки:

• средний;
• мозговой;
• продолговатый;
• промежуточный.

Рефлекторный принцип

Именно он лежит в основе деятельности нервной системы.

Рефлекс – это ответная реакция организма на воздействие раздражителя, которая осуществляется отделами ЦНС. Для его выполнения импульсу необходимо пройти по определенному пути. Он называется рефлекторной дугой.

Подобный путь включает:

• сенсорный рецептор;
• афферентный, ассоциативный, эфферентный нейроны;
• эффектор.

Все реакции подразделяются на 2 вида:

• безусловные (врожденные);
• условные (приобретенные).

Нервные центры большего числа рефлексов находятся в ЦНС, но реакции, как правило, замыкаются за ее пределами.

Особенности строения

У людей с момента оплодотворения яйцеклетки начинается развитие и формирование ЦНС – из непосредственно нервной трубки образуются головной, а также спинной мозг. Их защищают костные каркасы – черепная коробка и позвонки. Ниже расположены три оболочки – твердая с паутинной и сосудистой. В их пределах находятся жидкие среды – ликвор с кровью.

Традиционно строение ЦНС подразумевает, что клетки – нейроны, объединяются в особые скопления – нервные центры. Тела нейронов образуют серое вещество, тогда как их короткие и длинные отростки – белую субстанцию, проводящие сигнальные импульсы пути.

Помимо этого, в ЦНС присутствует нейроглия, состоящая их глиальных клеток. Их количество в несколько раз превышает число нейронов. Поэтому они составляют большую часть массы центрального отдела нервной системы.

В головном отделе принято выделять несколько сегментов – мозжечок с большими полушариями, а также продолговатый, средний, промежуточный и задний участки. Каждый из них несет свою ответственность за правильное функционирование органа отдельно, и всего организма и систем в целом. В спинном мозге градация осуществляется согласно сегментам позвоночного ствола – от шейного, до грудного и пояснично-крестцового.

Патологии

Стоит отметить, что ЦНС – такая система, нарушения в работе которой негативно сказываются на функционировании всего организма. Любой сбой представляет опасность для здоровья. Поэтому при появлении первых тревожных симптомов необходимо обратиться к врачу.

Основными видами заболеваний ЦНС являются:

• сосудистые;
• хронические;
• наследственные;
• инфекционные;
• полученные в результате травм.

В настоящее время известно около 30-ти патологий этой системы. К наиболее распространенным заболеваниям ЦНС относятся:

• инсомния;
• Болезнь Альцгеймера;
• детский церебральный паралич;
• геморрагический инсульт;
• Болезнь Паркинсона;
• мигрень;
• люмбаго;
• менингит;
• миастения;
• ишемический инсульт;
• невралгия;
• рассеянный склероз;
• энцефалит.

Патологии ЦНС возникают вследствие поражений какого-либо ее отдела. Каждый из недугов имеет уникальную симптоматику и требует индивидуального подхода к выбору метода лечения.

Соматическая нервная система и автономная нервная система

Согласно классификации по функциональному признаку нервная система подразделяется на соматическую НС и автономную (вегетативную). Как соматическая, так и автономная НС включают в себя центральный и периферический отделы.

Соматическая нервная система включает отделы нервной системы, регулирующие работу скелетных мышц. Отвечает за связь организма с внешней средой, обеспечивает чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Она регулирует преимущественно функции произвольного движения. Ее нейроны находятся в передних рогах спинного мозга, а их аксоны через передние корешки спинного мозга направляются к скелетным (поперечно-полосатым) мышцам.

Автономная (вегетативная) нервная система — это совокупность нервов и нервных узлов, посредством которых регулируются сердце, кровеносные сосуды, внутренние органы, железы и т.д. Внутренние органы получают двойную иннервацию (снабжение органов и тканей нервами, что обеспечивает их связь с ЦНС) — от симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Эти два отдела оказывают возбуждающие и тормозные влияния, определяя уровень активности органов.

Вегетативная НС обеспечивает обмен веществ, дыхание, выделение. Влияя на активность обмена веществ в различных органах и тканях в соответствии с меняющимися условиями их функционирования и внешней среды, она осуществляет адаптационно-профическую функцию.

Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру, ее еще называют висцеральной НС. Деление периферической нервной системы на соматическую и вегетативную достаточно условно, поскольку в ЦНС существует значительное перекрытие проекций той и другой, и соматические и вегетативные реакции являются равноправными компонентами любой поведенческой реакции.

В автономной нервной системе выделяют 2 отдела, являющихся функциональными антагонистами: симпатический и парасимпатический. Они различаются локализацией центров в мозге и периферических узлов, а также характером влияния на внутренние органы.

Отличия симпатической и парасимпатической НС:

1. Волокна симпатической нервной системы выходят из грудного и поясничного отделов спинного мозга, где лежит первый симпатический нейрон. Затем они сходятся к симпатическим ганглиям, расположенным вдоль позвоночника, где находится второй симпатический нейрон. Волокна парасимпатической нервной системы начинаются в спинном мозге выше или ниже места выхода симпатических нервов (пара — около, лат.) из черепного и крестцового отдела, а затем сходятся в ганглиях, расположенных не вдоль позвоночного столба, а вблизи от иннервируемого органа.

2. Особенности расположения ганглиев этих двух систем предполагают различие оказываемого ими эффекта. Действие симпатической нервной системы более диффузно, а парасимпатической — более специфично, поскольку связано только с изменениями в органе, рядом с которым находится ганглий.

3. Эти системы различаются и медиаторами, участвующими в синаптической передаче. Основным медиатором для симпатической нервной системы является адреналин, а для парасимпатической — ацетилхолин.

4. Результаты активности этих двух систем во многом противоположны. Если основная функция симпатической нервной системы состоит в мобилизации организма на борьбу или бегство, то парасимпатическая нервная система преимущественно обеспечивает поддержание гомеостаза.

5. Активация симпатической нервной системы лежит в основе поведения человека, рвущегося в бой. Возбуждение парасимпатической нервной системы обеспечивает пищеварение у человека, лежащего на диване после сытного обеда.

Симпатическая нервная система возбуждает, а парасимпатическая — тормозит деятельность сердца, первая ослабляет двигательную активность кишечника, вторая ее усиливает. В то же время они могут действовать и заодно: вместе увеличивают двигательную активность слюнных и желудочных желез, хотя состав секретируемого сока в зависимости от доли участия каждой системы меняется.

Нервы, нервные волокна и ганглии.

Нерв – это пучок волокон, каждое из которых функционирует независимо от других. Волокна в нерве организованы в группы, окруженные специализированной соединительной тканью, в которой проходят сосуды, снабжающие нервные волокна питательными веществами и кислородом и удаляющие диоксид углерода и продукты распада. Нервные волокна, по которым импульсы распространяются от периферических рецепторов к ЦНС (афферентные), называют чувствительными или сенсорными. Волокна, передающие импульсы от ЦНС к мышцам или железам (эфферентные), называют двигательными или моторными. Большинство нервов смешанные и состоят как из чувствительных, так и из двигательных волокон. Ганглий (нервный узел) – это скопление тел нейронов в периферической нервной системе.

Волокна аксонов в ПНС окружены неврилеммой – оболочкой из шванновских клеток, которые располагаются вдоль аксона, как бусины на нити. Значительное число этих аксонов покрыто дополнительной оболочкой из миелина (белково-липидного комплекса); их называют миелинизированными (мякотными). Волокна же, окруженные клетками неврилеммы, но не покрытые миелиновой оболочкой, называют немиелинизированными (безмякотными). Миелинизированные волокна имеются только у позвоночных животных. Миелиновая оболочка формируется из плазматической мембраны шванновских клеток, которая накручивается на аксон, как моток ленты, образуя слой за слоем. Участок аксона, где две смежные шванновские клетки соприкасаются друг с другом, называется перехватом Ранвье. В ЦНС миелиновая оболочка нервных волокон образована особым типом глиальных клеток – олигодендроглией. Каждая из этих клеток формирует миелиновую оболочку сразу нескольких аксонов. Немиелинизированные волокна в ЦНС лишены оболочки из каких-либо специальных клеток.

Миелиновая оболочка ускоряет проведение нервных импульсов, которые «перескакивают» от одного перехвата Ранвье к другому, используя эту оболочку как связующий электрический кабель. Скорость проведения импульсов возрастает с утолщением миелиновой оболочки и колеблется от 2 м/с (по немиелинизированным волокнам) до 120 м/с (по волокнам, особенно богатым миелином). Для сравнения: скорость распространения электрического тока по металлическим проводам – от 300 до 3000 км/с.

Типы ЦНС

В центрах, расположенных в коре мозга, одновременно взаимодействуют два процесса – торможение и возбуждение. Скорость смены этих состояний определяет типы нервной системы. В то время как возбужден один участок центра ЦНС, другой замедляется. Этим обусловлены особенности интеллектуальной деятельности, такие как внимание, память, сосредоточенность.

Типы нервной системы описывают отличия между скоростью процессов торможения и возбуждения ЦНС у разных людей.

Люди могут отличаться по характеру и темпераменту, в зависимости от особенностей процессов в ЦНС. К ее особенностям относят скорость переключения нейронов с процесса торможения на процесс возбуждения, и наоборот.

Типы нервной системы делятся на четыре вида.

• Слабый тип, или меланхолик, считают наиболее предрасположенным к возникновению неврологических и психоэмоциональных расстройств. Он отличается медленными процессами возбуждения и торможения. Сильный и неуравновешенный тип – это холерик. Этот тип отличается преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения.
• Сильный и подвижный – это тип сангвиника. Все процессы, проистекающие в коре головного мозга сильны и активны. Сильный, но инертный, или флегматический тип, отличается низкой скоростью переключения нервных процессов.

Типы нервной системой взаимосвязаны с темпераментами, но эти понятия следует различать, ведь темперамент характеризует набор психоэмоциональных качеств, а тип ЦНС описывает физиологические особенности процессов, происходящих в ЦНС.

Защита ЦНС

Анатомия нервной системы очень сложная. ЦНС и ПНС страдают из-за воздействия стресса, перенапряжения и недостатка питания. Для нормального функционирования ЦНС необходимы витамины, аминокислоты и минералы. Аминокислоты принимают участие в работе мозга и являются строительным материалом для нейронов. Разобравшись, зачем и для чего нужны витамины и аминокислоты, становится ясно, как важно обеспечить организм необходимым количеством этих веществ. Особенно для человека важны глютаминовая кислота, глицин и тирозин. Схема приема витаминно-минеральных комплексов для профилактики заболеваний ЦНС и ПНС подбирается индивидуально лечащим врачом.

Повреждения пучков нервных волокон, врожденные патологии и аномалии развития мозга, а также действие инфекций и вирусов – все это приводит к нарушению работы ЦНС и ПНС и развитию различных патологических состояний. Такие патологии могут вызвать ряд очень опасных заболеваний — обездвиживание, парез, атрофия мышц, энцефалит и многое другое.

Злокачественные новообразования в головном или спинном мозге приводят к ряду неврологических нарушений. При подозрениях на онкологическое заболевания ЦНС назначается анализ — гистология пораженных отделов, то есть обследование состава ткани. Нейрон как часть клетки также может мутировать. Такие мутации позволяет выявить гистология. Гистологический анализ проводится по показаниям врача и заключается в сборе пораженной ткани и ее дальнейшем изучении. При доброкачественных образования также проводится гистология.

В теле человека находится множество нервных окончаний, повреждение которых может вызвать ряд проблем. Повреждение зачастую приводит к нарушению подвижности части тела. Например, повреждение руки может привести к боли на пальцах рук и нарушению их движения. Остеохондроз позвоночника спровоцировать возникновение болей на стопе из-за того, что раздраженный или передавленный нерв посылает болевые импульсы рецепторам. Если болит ступня, люди часто ищут причину в долгой ходьбе или травме, но болевой синдром может быть спровоцирован повреждением в позвоночнике.

При подозрении на повреждение ПНС, а также при любых сопутствующих проблемах необходимо пройти осмотр у специалиста.

Строение и функции нейронов

Все движения и упражнения контролируются нервной системой. Основной структурной и функциональной единицей нервной системы (как центральной, так и периферической) является нейрон. Нейроны – это возбудимые клетки, которые способны генерировать и передавать электрические импульсы (потенциалы действия). Строение нервной клетки: 1- тело клетки; 2- дендриты; 3- ядро клетки; 4- миелиновая оболочка; 5- аксон; 6- окончание аксона; 7- синаптическое утолщение

Функциональной единицей нейромышечной системы является двигательная единица, которая состоит из двигательного нейрона и иннервируемых им мышечных волокон. Собственно, работа нервной системы человека на примере процесса иннервации мышц происходит следующим образом.

Клеточная мембрана нерва и мышечного волокна является поляризованной, то есть на ней существует разность потенциалов. Внутри клетки содержится высокая концентрация ионов калия (К), а снаружи – ионов натрия (Na). В покое разность потенциалов между внутренней и внешней стороной клеточной мембраны не приводит к возникновению электрического заряда. Эта определенная величина представляет собой потенциал покоя. Из-за изменений во внешнем окружении клетки потенциал на ее мембране постоянно колеблется, и если он возрастает, и клетка достигает своего электрического порога возбуждения, происходит резкое изменение электрического заряда мембраны, и она начинает проводить потенциал действия вдоль аксона к иннервируемой мышце. К слову, в крупных мышечных группах, один двигательный нерв может иннервировать до 2-3 тысяч мышечных волокон.

На схеме ниже вы можете видеть пример того, какой путь проходит нервный импульс от момента возникновения стимула до получения на него ответной реакции в каждой, отдельно взятой системе.

Нервы соединяются между собой посредством синапсов, а с мышцами – с помощью нервно-мышечных контактов. Синапс – это место контакта между двумя нервными клетками, а нервно-мышечный контакт – процесс передачи электрического импульса от нерва к мышце.

Синаптическая связь: 1- нейронный импульс; 2- принимающий нейрон; 3- ветвь аксона; 4- синаптическая бляшка; 5- синаптическая щель; 6- молекулы нейотрансмиттера; 7- клеточные рецепторы; 8- дендрит принимающего нейрона; 9- синаптические пузырьки

Нервно-мышечный контакт: 1- нейрон; 2- нервное волокно; 3- нервно-мышечный контакт; 4- двигательный нейрон; 5- мышца; 6- миофибриллы

Таким образом, как мы уже говорили – процесс физической активности в целом и мышечного сокращения в частности является полностью подконтрольным нервной системе.

Регенерация.

К моменту рождения человека все его нейроны и бóльшая часть межнейронных связей уже сформированы, и в дальнейшем образуются лишь единичные новые нейроны. Когда нейрон погибает, он не заменяется новым. Однако оставшиеся могут брать на себя функции утраченной клетки, образуя новые отростки, которые формируют синапсы с теми нейронами, мышцами или железами, с которыми был связан утраченный нейрон.

Перерезанные или поврежденные волокна нейронов ПНС, окруженные неврилеммой, могут регенерировать, если тело клетки осталось сохранным. Ниже места перерезки неврилемма сохраняется в виде трубчатой структуры, и та часть аксона, которая осталась связанной с телом клетки, растет по этой трубке, пока не достигнет нервного окончания. Таким образом восстанавливается функция поврежденного нейрона. Аксоны в ЦНС, не окруженные неврилеммой, по-видимому, не способны вновь прорастать к месту прежнего окончания. Однако многие нейроны ЦНС могут давать новые короткие отростки – ответвления аксонов и дендритов, формирующие новые синапсы. См. также РЕГЕНЕРАЦИЯ.

РЕФЛЕКСЫ

Когда на рецептор сенсорного нейрона воздействует адекватный стимул, в нем возникает залп импульсов, запускающих ответное действие, именуемое рефлекторным актом (рефлексом). Рефлексы лежат в основе большинства проявлений жизнедеятельности нашего организма. Рефлекторный акт осуществляет т.н. рефлекторная дуга; этим термином обозначают путь передачи нервных импульсов от точки исходной стимуляции на теле до органа, совершающего ответное действие.

Дуга рефлекса, вызывающего сокращение скелетной мышцы, состоит по меньшей мере из двух нейронов: чувствительного, тело которого расположено в ганглии, а аксон образует синапс с нейронами спинного мозга или ствола мозга, и двигательного (нижнего, или периферического, мотонейрона), тело которого находится в сером веществе, а аксон оканчивается двигательной концевой пластинкой на скелетных мышечных волокнах.

В рефлекторную дугу между чувствительным и двигательным нейронами может включаться и третий, промежуточный, нейрон, расположенный в сером веществе. Дуги многих рефлексов содержат два и более промежуточных нейрона.

Рефлекторные действия осуществляются непроизвольно, многие из них не осознаются. Коленный рефлекс, например, вызывается постукиванием по сухожилию четырехглавой мышцы в области колена. Это двухнейронный рефлекс, его рефлекторная дуга состоит из мышечных веретен (мышечных рецепторов), чувствительного нейрона, периферического двигательного нейрона и мышцы. Другой пример – рефлекторное отдергивание руки от горячего предмета: дуга этого рефлекса включает чувствительный нейрон, один или несколько промежуточных нейронов в сером веществе спинного мозга, периферический двигательный нейрон и мышцу.

Многие рефлекторные акты имеют значительно более сложный механизм. Так называемые межсегментарные рефлексы складываются из комбинаций более простых рефлексов, в осуществлении которых принимают участие многие сегменты спинного мозга. Благодаря таким рефлексам обеспечивается, например, координация движений рук и ног при ходьбе. К сложным рефлексам, замыкающимся в головном мозге, относятся движения, связанные с поддержанием равновесия. Висцеральные рефлексы, т.е. рефлекторные реакции внутренних органов, опосредуются вегетативной нервной системой; они обеспечивают опорожнение мочевого пузыря и многие процессы в пищеварительной системе. См. также РЕФЛЕКС.

Функции ЦНС

Строение каждого человека предполагает наличие большого количества систем и внутренних органов, которые взаимодействуют друг с другом. Однако каждый из них нацелен на поддержание надлежащего функционирования индивида, его защиту, поддержку, питание. Взаимодействие систем друг с другом обеспечивается работой центральной НС. Непосредственно она становится регулирующим фактором процессов, которые протекают внутри организма. Посредством нее изменяется направленность функционирования, устанавливается ритм работы и обеспечиваются все необходимые условия.

ЦНС выполняет важные функции, при отсутствии которых организм не может обеспечить свою жизнедеятельность.

Интеграция

Может происходить благодаря консолидации функций. Делится на следующие формы:

• Нервная. Объединяет отделы центральной НС. Например, берется пищевая продукция, которая имеет оттенок и запах, являющаяся условным раздражителем. Внутри организма начнут происходить разного рода рефлекторные проявления при виде пищевых продуктов: начнет вырабатываться слюна, продуцироваться желудочный сок. В подобной ситуации возможно заметить объединение поведенческого, питательного и физического назначений.
• Гуморальная. Является объединением разнообразных функций, которые основаны на жидкой субстанции организма в комплексе с гормонами. Например, разнообразные гормоны внутреннего секрета обладают особенностью действовать синхронным образом, только усиливая влияние каждого. Однако существует вероятность поэтапного продуцирования, когда 1 из гормонов усиливает воздействие 2. Завершается процесс усилением активности других функций. Таким образом, адреналин способен развивать тахикардию, повышать содержание глюкозы в кровотоке, запускать вентиляцию легких и пр.
• Механическая. Подобная форма требуется для осуществления какой-либо функции, обеспечивающей общую целостность. Когда какой-либо из внутренних органов либо частей тела будут травмированы, то произойдут перемены в строении, что в последующем ведет к нарушению функционирования организма.

Корреляция

Данная функция требуется в целях наиболее эффективного формирования взаимодействия систем, внутренних органов и процессов. Она помогает сводить их деятельность в одно целое. Корреляционная функция ЦНС помогает обеспечить надлежащую функцию внутри организма.

Регуляция

Обеспечив деятельность всей центральной НС, требуется контролировать важные показатели организма. Главным элементом данного контроля являются рефлексы, организация процессов, посредством которы происходит приспособление к изменяющимся внутренним условиям, внешней среде. Влияние также могут оказывать и нервные окончания.

Координация

Такая функция обеспечивает синхронность и последовательность действий каждого из элементов системы. Изменение позиции, какая-либо двигательная активность, ориентация в пространстве, адаптированность реакций к происходящему, трудовая и физическая активность являются составляющими, которые четко координируются и направляются центральной НС.

Взаимосвязь с внешним миром

Центральная НС предполагает центр, который формирует взаимосвязь и перенос данных из внешней среды во внутренние системы и органы для дальнейшей корреляции деятельности.

Познавательность и приспособление

Отделы ПНС

ПНС также состоит из афферентной нервной системы и эфферентного отдела.

Афферентный отдел представляет собой совокупность сенсорных волокон, которые обрабатывают информацию от рецепторов и передают ее в головной мозг. Работа этого отдела начинается тогда, когда рецептор раздражается из-за какого-либо воздействия.

Эфферентная система отличается тем, что обрабатывает импульсы, передающиеся от головного мозга к эффекторам, то есть мышцам и железам.

Одна из важных частей вегетативного отдела ПНС – это энтеральная нервная система. Энтеральная нервная система формируется из волокон, расположенных в ЖКТ и мочевыделительных путях. Энтеральная нервная система обеспечивает моторику тонкой и толстой кишки. Этот отдел также регулирует секрет, выделяемый в ЖКТ, и обеспечивает местное кровоснабжение.

Полушария мозга

Состав:

• полушария;
• кора мозга;
• обонятельный мозг;
• базальные ганглии (объединения отдельных нервных волокон);
• боковые желудочки.

Каждое полушарие разделено на четыре доли:

• лобная, теменная, затылочная и височная.

Объединяет полушария мозолистое тело, которое есть только у млекопитающих, находящееся в продольном углублении между полушариями. Каждое полушарие разделяется бороздами:

• латеральная (боковая) полоса, отделяющая теменную и лобную часть от височной, является самой глубокой;
• центральная Роландова борозда разделяет оба полушария по их верхнему краю от теменной доли;
• теменно-затылочная борозда разделяет теменную и затылочную доли полушарий по срединной поверхности.

Внутри полушарий — серое вещество, покрытое массивом белого, а сверху — серая кора головного мозга, в которой находится около 15 млрд. клеток — каждая образует до 10 000 новых клеточных связей). Кора занимает 44% общего объема полушарий.

Основная интеллектуальная деятельность, абстрактное, логическое и ассоциативное мышление происходит в больших полушариях, главным образом, в коре. В полушариях ведется анализ всей информации, поступающей от зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных и др. нервов.

Мозолистое тело полушарий предположительно отвечает за интуитивное мышление. Считается, что у женщин интуиция развита больше, так как мозолистое тело женского мозга шире, чем у мужского.

Cинапс.

Каждый нейрон имеет специализированную связь с мышцами, железами или другими нейронами. Зона функционального контакта двух нейронов называется синапсом. Межнейронные синапсы образуются между различными частями двух нервных клеток: между аксоном и дендритом, между аксоном и телом клетки, между дендритом и дендритом, между аксоном и аксоном. Нейрон, посылающий импульс к синапсу, называют пресинаптическим; нейрон, получающий импульс, – постсинаптическим. Синаптическое пространство имеет форму щели. Нервный импульс, распространяющийся по мембране пресинаптического нейрона, достигает синапса и стимулирует высвобождение особого вещества – нейромедиатора – в узкую синаптическую щель. Молекулы нейромедиатора диффундируют через щель и связываются с рецепторами на мембране постсинаптического нейрона. Если нейромедиатор стимулирует постсинаптический нейрон, его действие называют возбуждающим, если подавляет – тормозным. Результат суммации сотен и тысяч возбуждающих и тормозных импульсов, одновременно стекающихся к нейрону, – основной фактор, определяющий, будет ли этот постсинаптический нейрон генерировать нервный импульс в данный момент.

У ряда животных (например, у лангуста) между нейронами определенных нервов устанавливается особо тесная связь с формированием либо необычно узкого синапса, т.н. щелевого соединения, либо, если нейроны непосредственно контактируют друг с другом, плотного соединения. Нервные импульсы проходят через эти соединения не при участии нейромедиатора, а непосредственно, путем электрической передачи. Немногочисленные плотные соединения нейронов имеются и у млекопитающих, в том числе у человека.

Введение

Прежде всего, стоит сообщить, что нервная система предназначена для передачи информации и команд нашего тела. Основные функции нервной системы человека – это восприятие изменений внутри тела и окружающего его пространства, интерпретация этих изменений и ответ на них в виде определенной формы (в т. ч. – мышечного сокращения).

Нервная система – множество разных, взаимодействующих между собой нервных структур, обеспечивающая наряду с эндокринной системой координированное регулирование работы большей части систем организма, а также отклик на смену условий внешней и внутренней среды. Данная система объединяет в себе сенсибилизацию, двигательную активность и корректное функционирование таких систем, как эндокринная, иммунная и не только.

Внутриутробное развитие ЦНС

Значение нервной системы заключается в обеспечении работы внутренних органов, интеллектуальной функции, моторике, чувствительности и рефлекторной деятельности. ЦНС ребенка развивается не только во внутриутробный период, но и на протяжение первого года жизни. Онтогенез нервной системы начинается с первой недели после зачатия.

Основа для развития головного мозга формируется уже на третьей неделе после зачатия. Основные функциональные узлы обозначаются к третьему месяцу беременности. К этому сроку уже сформированы полушария, ствол и спинной мозг. К шестому месяцу высшие отделы мозга уже развиты лучше, чем спинальный отдел.

К моменту появления малыша на свет, наиболее развитым оказывается головной мозг. Размеры мозга у новорожденного составляют примерно восьмую часть веса ребенка и колеблются в пределах 400 г.

Деятельность ЦНС и ПНС сильно понижена в первые несколько дней после рождения. Это может заключаться в обилии новых раздражающих факторов для малыша. Так проявляется пластичность нервной системы, то есть способностью этой структуры перестраиваться. Как правило, повышение возбудимости происходит постепенно, начиная с первых семи дней жизни. Пластичность нервной системы с возрастом ухудшается.

Функции парасимпатической нервной системы

Парасимпатические нервы отвечают за естественное восстановление организма, нормальное сокращение миокарда, тонус мышц и продуктивное расслабление гладких мышц. Парасимпатические волокна отличаются локальным действием, но в итоге действуют сообща – сплетениями. При локальном поражении одного из центров, страдает вегетативная нервная система в целом. Влияние на организм комплексное, а врачи выделяют следующие полезные функции:

• расслабление глазодвигательного нерва, сужение зрачка;
• нормализация кровяной циркуляции, системного кровотока;
• восстановление привычного дыхания, сужение бронхов;
• снижение артериального давления;
• контроль важного показателя глюкозы в крови;
• сокращение частоты сердечных сокращений;
• замедление прохождения нервных импульсов;
• снижение глазного давления;
• урегулирование работы желез пищеварительной системы.

Кроме того, парасимпатическая система помогает сосудам головного мозга и половых органов расширяться, а гладким мышцам прийти в тонус. С ее помощью происходит естественное очищение организма за счет таких явлений, как чиханье, кашель, рвота, походы в туалет. К тому же, если начинают проявляться симптомы артериальной гипертонии, важно понимать, что за сердечную деятельность отвечает вышеописанная нервная система. Если одна из структур – симпатическая или парасимпатическая выходят из строя, необходимо предпринимать меры, поскольку они тесно связаны между собой.

Нервный импульс.

Также по теме:

НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ

Если раздражение нейрона превышает определенную пороговую величину, то в точке стимуляции возникает серия химических и электрических изменений, которые распространяются по всему нейрону. Передающиеся электрические изменения называются нервным импульсом. В отличие от простого электрического разряда, который из-за сопротивления нейрона будет постепенно ослабевать и сумеет преодолеть лишь короткое расстояние, гораздо медленнее «бегущий» нервный импульс в процессе распространения постоянно восстанавливается (регенерирует).

Концентрации ионов (электрически заряженных атомов) – главным образом натрия и калия, а также органических веществ – вне нейрона и внутри него неодинаковы, поэтому нервная клетка в состоянии покоя заряжена изнутри отрицательно, а снаружи положительно; в результате на мембране клетки возникает разность потенциалов (т.н. «потенциал покоя» равен примерно –70 милливольтам). Любые изменения, которые уменьшают отрицательный заряд внутри клетки и тем самым разность потенциалов на мембране, называются деполяризацией.

Плазматическая мембрана, окружающая нейрон, – сложное образование, состоящее из липидов (жиров), белков и углеводов. Она практически непроницаема для ионов. Но часть белковых молекул мембраны формирует каналы, через которые определенные ионы могут проходить. Однако эти каналы, называемые ионными, открыты не постоянно, а, подобно воротам, могут открываться и закрываться.

При раздражении нейрона некоторые из натриевых (Na+) каналов открываются в точке стимуляции, благодаря чему ионы натрия входят внутрь клетки. Приток этих положительно заряженных ионов снижает отрицательный заряд внутренней поверхности мембраны в области канала, что приводит к деполяризации, которая сопровождается резким изменением вольтажа и разрядом – возникает т.н. «потенциал действия», т.е. нервный импульс. Затем натриевые каналы закрываются.

Во многих нейронах деполяризация вызывает также открытие калиевых (K+) каналов, вследствие чего ионы калия выходят из клетки. Потеря этих положительно заряженных ионов вновь увеличивает отрицательный заряд на внутренней поверхности мембраны. Затем калиевые каналы закрываются. Начинают работать и другие мембранные белки – т.н. калий-натриевые насосы, обеспечивающие перемещение Na+ из клетки, а K+ внутрь клетки, что, наряду с деятельностью калиевых каналов, восстанавливает исходное электрохимическое состояние (потенциал покоя) в точке стимуляции.

Электрохимические изменения в точке стимуляции вызывают деполяризацию в прилегающей точке мембраны, запуская в ней такой же цикл изменений. Этот процесс постоянно повторяется, причем в каждой новой точке, где происходит деполяризация, рождается импульс той же величины, что и в предыдущей точке. Таким образом, вместе с возобновляющимся электрохимическим циклом нервный импульс распространяется по нейрону от точки к точке.