Общая структура нервной системы

Общая структура  нервной системы

Чтобы справляться  с такими различными обязанностями, нервная система человека должна иметь соответствующую структуру. 
 
В нервной системе человека выделяют: 
- центральную нервную систему; 
- периферическую нервную систему.

Назначение периферической нервной системы - соединять центральную нервную систему с сенсорными рецепторами тела и мышц. Она включает вегетативную (автономную) и соматическую нервные системы.

Соматическая нервная система предназначена для осуществления произвольных, сознательных сенсорных и моторных функций. Ее задача состоит в передаче сенсорных сигналов, вызываемых внешними раздражителями, в центральную нервную систему и управлении движениями, соответствующими этим сигналам.

Вегетативная нервная система - это своеобразный «автопилот», автоматически поддерживающий режимы работы кровеносных сосудов сердца, органов дыхания, пищеварения, мочеотделения и желез внутренней секреции. Деятельность вегетативной нервной системы подчинена мозговым центрам нервной системы человека.

Нервная система человека: 
- Отделы нервной системы 
1) Центральный 
- Головной мозг 
- Спинной мозг 
2) Периферический 
- Соматическая система 
- Вегетативная (автономная) система 
1) Симпатическая система 
2) Парасимпатическая система

В вегетативной системе выделяют симпатическую и парасимпатическую нервные системы.

Симпатическая нервная система — это оружие самообороны человека. В ситуациях, требующих быстрой реакции (особенно в ситуациях опасности), симпатическая нервная система: 
- тормозит деятельность системы пищеварения как неактуальную в данный момент (в частности, уменьшает кровообращение желудка); 
- увеличивает содержание адреналина и глюкозы в крови, расширяя тем самым кровеносные сосуды сердца, мозга и скелетной мускулатуры; 
— мобилизует работу сердца, повышая артериальное давление крови и скорость ее свертываемости во избежание возможных больших кровопотерь; 
- расширяет зрачки и глазные щели, формируя соответствующую мимику.

Парасимпатическая нервная система включается в работу, когда напряженная ситуация спадает и наступает время покоя и расслабления. Все процессы, вызванные действием симпатической системы, восстанавливаются. Нормальное функционирование этих систем характеризуется их динамическим равновесием. Нарушение этого равновесия наступает при перевозбуждении какой-то из систем. При продолжительных и частых состояниях перевозбуждения симпатической системы возникает угроза хронического повышения артериального давления (гипертония), стенокардии и других патологических нарушений.

В случае перевозбуждения  парасимпатической системы могут  появляться желудочно-кишечные заболевания (возникновение приступов бронхиальной астмы и обострение язвенных болей во время ночного сна объясняются повышенной в это время суток активностью парасимпатической системы и торможением симпатической системы).

Существует возможность  волевой регуляции вегетативных функций с помощью специальных приемов внушения и самовнушения (гипноз, аутогенная тренировка и др.). Однако во избежание нанесения вреда организму (и психике) это требует осторолености и осознанного владения психологическими технологиями подобного рода.

Центральная нервная система включает в себя: 
- головной мозг; 
- спинной мозг.

Анатомически  они расположены в черепе и  позвоночнике. Костные ткани черепа и позвоночника обеспечивают защиту мозга от физических травм.

Спинной мозг представляет собой длинный столб нервной ткани, проходящий через спинной канал, от второго поясничного позвонка до продолговатого мозга. Он решает две основные задачи: 
- передает сенсорную информацию от периферийных рецепторов в головной мозг; 
- обеспечивает ответные реакции организма на внешние и внутренние сигналы через активацию мышечной системы. Спинной мозг образован 31 идентичным блоком ~ сегментами, соединенными с различными частями туловища человека. Каждый из сегментов состоит из серого и белого вещества. Белое вещество формирует восходящие, нисходящие и внутренние нервные пути. Первые передают информацию в головной мозг, вторые - из головного мозга различным частям организма, третьи - от сегмента к сегменту.

Структуру серого вещества образуют ядра спинномозговых нервов, отходящие от каждого из сегментов. В свою очередь, каждый спинномозговой нерв состоит из чувствительного и двигательного нерва. Первый воспринимает сенсорную информацию от рецепторов внутренних органов, мышц и кожи. Второй передает моторное возбуждение от спинномозговых нервов к периферии организма человека.

Головной мозг является высшей инстанцией нервной системы. Это  самый крупный отдел центральной  нервной системы. Масса мозга  не является информативным показателем  уровня интеллектуального развития его хозяина. Так, по отношению к телу мозг человека составляет 1/45 часть, мозг обезьяны - 1/25, мозг кита - 1/10 ООО часть. Абсолютный вес мозга у мужчин составляет около 1400 г, у женщин - 1250 г.

Масса мозга меняется в  течение жизни человека. Начиная  с веса в 350 г (у новорожденных), мозг «набирает» максимальный вес к 25 годам, затем удержи¬вает его постоянным до 50-летнего возраста, а затем начинает «худеть» в среднем на 30 г в каждое последующее десятилетие. Все эти параметры зависят от принадлежности человека к той или иной расе (однако никакой корреляции с уровнем интеллекта здесь нет). Например, максимальный вес мозга японца наблюдается в 30-40 лет, европейца - к 20-25 годам.

В состав головного мозга  входят: передний, средний, задний и  продолговатый мозг.

Современные представления связывают развитие мозга человека с тремя уровнями: 
- высший уровень - передний мозг; 
- средний уровень - средний мозг; 
- низший уровень - задний мозг.

Передний мозг. Все составляющие мозга работают совместно, но «центральный пульт управления» нервной системой находится в переднем отделе мозга, состоящем из коры больших полушарий, промежуточного мозга и обонятельного мозга (рис. 4). Именно здесь находится большая часть нейронов и формируются стратегические задачи по управлению про-цессахми, а также команды на их исполнение. Реализацию команд берут на себя средний и низший уровни. При этом команды коры головного мозга могут носить инновационный характер, быть совершенно необычными. Низшие же уровни отрабатывают эти команды по привычным для человека, «наезженным» программам. Такое «разделение труда» сложилось исторически.

2. Нейрон (неврон, нервная клетка) — (от греч. neuron — нерв) — это основная функциональная и структурная единица нервной системы. Он принимает сигналы, которые поступают от рецепторов и нервных окончаний. 
 
Разнообразие и сложность функций нервной системы зависят от числа составляющих её нейронов (около 102 у коловратки и более чем 1010 — у человека). 
 
Нейрон преобразует полученные сигналы в нервные импульсы и передаёт их к эффекторным нервным окончаниям, которые в свою очередь контролируют деятельность исполнительных органов (мышцы, клетки железы или др.). 
 
Нейрон формируется при эмбриональном развитии нервной системы. На стадии развития нервной трубки образуются нейробласты. Из нейробластов, в процессе дифференцировки, образуются нейроны. На рис. 1 показан процесс превращения нейробласта в нейрон. В это же время формируются специализированные части нейрона. На рис. 2 показано схематическое изображение нейрона и всех его основных частей, которые обеспечивают выполнение его функций. 
 
Дендриты обладают избирательной чувствительностью к определённым сигналам. Они используются для восприятия информации. На поверхности дендритов расположена так называемая рецепторная мембрана. 
 
На рецепторную мембрану воздействуют процессы местного возбуждения и торможения. Эти процессы, суммируясь, воздействуют на наиболее возбудимый участок поверхностной мембраны нейрона — триггерную (пусковую) область. 
 
Триггерная область служит местом возникновения (генерации) распространяющихся биоэлектрических потенциалов. Для их передачи используется другой отросток нейрона — аксон, или осевой цилиндр. 
 
Аксон покрыт электровозбудимой проводящей мембраной. Нервный импульс, достигнув концевых участков аксона, возбуждает секреторную мембрану. Из секреторной мембраны выделяется физиологически активное вещество — медиатор или нейрогормон. 
 
Структура, размеры и форма нейрона довольно сильно отличаются между собой. 
 
Нейрон — живая клетка. У него есть ядро, которое вместе с околоядерной цитоплазмой образует тело клетки, или перикарион. 
 
В перикарионе происходит синтез макромолекул. Часть этих макромолекул транспортируется по аксоплазме (цитоплазме аксона) к нервным окончаниям. 
 
Нейроны коры больших полушарий головного мозга, мозжечка, некоторых других отделов центральной нервной системы имеют довольно сложное строение. Для мозга позвоночных характерны мультиполярные нейроны. 
 
В мультиполярном нейроне от клеточного тела отходят несколько дендритов и аксон. Начальный участок аксона является триггерной областью. На клеточном теле этого нейрона и на его дендритах есть множество отростков, образующие нервные окончания. 
 
У беспозвоночных наиболее распространен униполярный нейрон. Его особенностью является наличие единственного, так называемого вставочного отростка, соединяющего его с аксоном. У этих нейронов могут отсутствовать настоящие дендриты. Поэтому очень часто рецепцию синаптических сигналов осуществляют специализированные участки на поверхности аксона. 
 
Биполярные нейроны — это нейроны с двумя отростками. Чаще всего это периферийно чувствительные нейроны, у которых один дендрит, направленный наружу, и один аксон. 
 
По месту, занимаемому нейроном в рефлекторной дуге, нейроны делятся на 
 
чувствительные (афферентные, сенсорные, или рецепторные). Эти нейроны получают информацию из внешней среды или от рецепторных клеток; 
 
вставочные нейроны (или интернейроны). Связывают один нейрон с другим; 
 
эффекторные (или эфферентные). Посылают свои импульсы к исполнительным органам (напр., мотонеироны, иннервирующие мышцы). 
 
По химической специфичности, т. е. по природе физиологически активного вещества, которое выделяется нервными окончаниями данного нейрона, нейроны подразделяются 
 
холинергический нейрон (секретирует ацетилхолин); 
 
пептидергический (то или иное вещество пептидной природы) и т. д. Механизм проведения нервного импульса 
 
Синапсы — это специальные межклеточные соединения, используемые для перехода сигнала из одной клетки в другую. 
 
Контактирующие участки нейронов очень тесно прилегают друг к другу. Но все же между ними зачастую остается разделяющая их синаптическая щель. Ширина синаптической щели составляет порядка нескольких десятков нанометров. 
 
Чтобы нейтроны успешно функционировали, необходимо обеспечить их обособленность друг от друга, а взаимодействие между ними обеспечивают синапсы. 
 
Хорошо известно, что электрический импульс не может преодолеть без существенных потерь энергии любую, даже самую короткую межклеточную дистанцию. Поэтому в большинстве случаев необходимо осуществлять преобразование информации из одной формы в другую, например, из электрической формы в химическую, а затем — опять в электрическую. Рассмотрим этот механизм подробнее. 
 
Синапсы выполняют функцию усилителей нервных сигналов на пути их следования. Эффект достигается тем, что один относительно маломощный электрический импульс освобождает сотни тысяч молекул медиатора, заключенных до того во многих синаптических пузырьках. Залп молекул медиатора синхронно действует на небольшой участок управляемого нейрона, где сосредоточены постсинаптические рецепторы — специализированные белки, которые преобразуют сигнал теперь уже из химической формы в электрическую.

Структурные части мозга

продолговатый мозг

Продолговатый мозг (лат. medulla oblongata) развивается с пятого мозгового пузырька (дополнительного). Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга с нарушенной сегментальностью. Серое вещество продолговатого мозга состоит из отдельных ядер черепных нервов. Белое вещество — это проводящие пути спинного и головного мозга, которые тянутся вверх в мозговой ствол, а оттуда в спинной мозг.

На передней поверхности  продолговатого мозга содержится передняя срединная щель, по бокам которой лежат утолщённые белые волокна, называемые пирамидами. Пирамиды сужаются вниз в связи с тем, что часть их волокон переходит на противоположную сторону, образуя перекресток пирамид, образующих боковой пирамидный путь. Часть белых волокон, которые не перекрещиваются, образуют прямой пирамидный путь.

Мост (лат. pons) лежит выше продолговатого мозга. Это утолщённый валик с поперечно расположенными волокнами. По центру его проходит основная борозда, в которой лежит основная артерия головного мозга. По обе стороны борозды имеются значительные повышения, образованные пирамидными путями. Мост состоит из большого количества поперечных волокон, которые образуют его белое вещество — нервные волокна. Между волокнами немало скоплений серого вещества, которое образует ядра моста. Продолжаясь до мозжечка, нервные волокна образуют его средние ножки.

Мозжечок

Мозжечок (лат. cerebellum) лежит на задней поверхности моста и продолговатого мозга в задней черепной ямке. Состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой. Масса мозжечка 120—150 г.

Мозжечок отделяется от большого мозга горизонтальной щелью, в которой  твердая мозговая оболочка образует шатер мозжечка, натянутый над  задней ямкой черепа. Каждое полушарие  мозжечка состоит из серого и белого вещества.

Серое вещество мозжечка содержится поверх белого в виде коры. Нервные  ядра лежат внутри полушарий мозжечка, масса которых в основном представлена белым веществом. Кора полушарий  образует параллельно расположенные  борозды, между которыми есть извилины такой же формы. Борозды разделяют каждое полушарие мозжечка на несколько частей. Одна из частиц — клочок, прилегающей к средним ножкам мозжечка, выделяется больше других. Она филогенетически древнейшая. Лоскут и узелок червя появляются уже в низших позвоночных и связанные с функционированием вестибулярного аппарата.

Кора полушарий мозжечка состоит из двух слоев нервных  клеток: наружного молекулярного  и зернистого. Толщина коры 1-2,5 мм.

Серое вещество мозжечка разветвляется  в белой (на срединном разрезе мозжечка видно будто веточку вечнозеленой туи), поэтому её называют деревом жизни мозжечка.

Мозжечок тремя парами ножек соединяется со стволом  мозга. Ножки представлены пучками  волокон. Нижние (хвостовые) ножки мозжечка идут к продолговатому мозгу и  называются ещё верёвчатыми телами. В их состав входит задний спинно-мозго-мозжечковый путь.

Средние (мостовые) ножки  мозжечка соединяются с мостом, в  них проходят поперечные волокна  к нейронам коры полушарий. Через  средние ножки проходит корково-мостовой путь, благодаря которому кора большого мозга воздействует на мозжечок.

Верхние ножки мозжечка в  виде белых волокон идут в направлении  среднего мозга, где размещаются  вдоль ножек среднего мозга и  тесно к ним примыкают. Верхние (черепные) ножки мозжечка состоят в основном из волокон его ядер и служат основными путями, проводящими импульсы к зрительным буграм, подзоровобугровому участку и красным ядрам.

Ножки расположены впереди, а покрышка — сзади. Между покрышкой и ножками пролегает водопровод среднего мозга (Сильвиев водопровод). Он соединяет четвёртый желудочек с третьим.

Главная функция мозжечка — рефлекторная координация движений и распределение мышечного тонуса.

Средний мозг

Покров среднего мозга (лат. mesencephalon) лежит над его крышкой и прикрывает сверху водопровод среднего мозга. На крышке содержится пластинка покрышки (четверохолмие). Два верхних холмика связаны с функцией зрительного анализатора, выступают центрами ориентировочных рефлексов на зрительные раздражители, а потому называются зрительными. Два нижних бугорка — слуховые, связанные с ориентировочными рефлексами на звуковые раздражители. Верхние холмики связаны с латеральными коленчатыми телами промежуточного мозга с помощью верхних ручек, нижние холмики — нижними ручками из медиальными коленчатыми телами.

От пластинки  покрышки начинается спинномозговой путь, который связывает головной мозг со спинным. По нему проходят эфферентные  импульсы в ответ на зрительные и слуховые раздражения.

Большие полушария

Большие полушария  мозга. К ним принадлежат доли полушарий, кора большого мозга (плащ), базальные ганглии, обонятельный мозг и боковые желудочки. Полушария  мозга разделены продольной щелью, в углублении которой содержится мозолистое тело, которое их соединяет. На каждом полушарии различают следующие поверхности:

1. верхнебоковую, выпуклую, обращенную к внутренней поверхности свода черепа;
2. нижнюю поверхность, расположенную на внутренней поверхности основания черепа;
3. медиальную поверхность, с помощью которой полушария соединяются между собой.