Із чого складається нервова система людини? Анатомія нервової системи людини: будова та функції

Нервова система людини є стимулятором роботи м'язової системи, Про яку ми говорили в . Як ми вже знаємо, м'язи потрібні для пересування частин тіла в просторі, і ми навіть вивчили конкретно, які м'язи для роботи призначені. Але що приводить м'язи у дію? Що та як змушує їх працювати? Про це й йтиметься у цій статті, з якої ви почерпнете необхідний теоретичний мінімум для освоєння теми, зазначеної у назві статті.

Насамперед, варто повідомити, що нервова система призначена для передачі інформації та команд нашого тіла. Основні функції нервової системилюдини – це сприйняття змін усередині тіла та навколишнього простору, інтерпретація цих змін та відповідь на них у вигляді певної форми (у т. ч. – м'язового скорочення).

Нервова система- безліч різних нервових структур, що взаємодіють між собою, що забезпечує поряд з ендокринною системою координоване регулювання роботи більшої частини систем організму, а також відгук на зміну умов зовнішнього і внутрішнього середовища. Ця система поєднує в собі сенсибілізацію, рухову активність та коректне функціонування таких систем, як ендокринна, імунна і не тільки.

Будова нервової системи

Збудливість, дратівливість і провідність характеризуються як функції часу, тобто це процес, що виникає від роздратування до появи реакції органу у відповідь. Поширення нервового імпульсу нервовому волокні відбувається з допомогою переходу локальних вогнищ збудження на сусідні неактивні області нервового волокна. Нервова система людини має властивість трансформації та генерації енергій зовнішнього та внутрішнього середовища та перетворення їх у нервовий процес.

Будова нервової системи людини: 1- плечове сплетення; 2-шкірно-м'язовий нерв; 3-променевий нерв; 4- серединний нерв; 5-клубово-підчеревний нерв; 6-стегново-статевий нерв; 7- замикаючий нерв; 8 - ліктьовий нерв; 9- загальний малогомілковий нерв; 10 - глибокий малогомілковий нерв; 11 поверхневий нерв; 12- мозок; 13 мозок; 14 - спинний мозок; 15-міжреберні нерви; 16 - підреберний нерв; 17- поперекове сплетення; 18- крижове сплетення; 19 - стегновий нерв; 20-статевий нерв; 21 - сідничний нерв; 22-м'язові гілки стегнових нервів; 23-підшкірний нерв; 24 - великогомілковий нерв

Нервова система функціонує як єдине ціле з органами почуттів та керується головним мозком. Найбільша частина останнього називається великими півкулями (у потиличній області черепа знаходяться дві дрібніші півкулі мозочка). Головний мозок з'єднується зі спинним. Права і ліва великі півкулі з'єднані між собою компактним пучком нервових волокон, званих мозолистим тілом.

Спинний мозок– основний нервовий стовбур тіла – проходить через канал, утворений отворами хребців, і тягнеться від мозку до крижового відділу хребта. З кожного боку спинного мозку симетрично відходять нерви до різним частинамтіла. Дотик у загальних рисах забезпечується певними нервовими волокнами, незліченні закінчення яких у шкірі.

Класифікація нервової системи

Так звані види нервової системи людини можна уявити так. Всю цілісну систему умовно формують: центральна нервова система - ЦНС, до складу якої входить головний і спинний мозок, і периферична нервова система - ПНС, до якої входять численні нерви, що відходять від головного та спинного мозку. Шкіра, суглоби, зв'язки, м'язи, внутрішні органи та органи чуття відправляють нейронами ПНС вхідні сигнали в ЦНС. У той же час, вихідні сигнали від центральної СР, периферична СР посилає до м'язів. Як наочний матеріал, нижче, логічно структурованим чином представлена ​​цілісна нервова система людини (схема).

Центральна нервова система– основа нервової системи людини, що складається з нейронів та його відростків. Головна та характерна функція ЦНС – реалізація різних за ступенем складності відбивних реакцій, що мають назву рефлексів. Нижчі та середні відділи ЦНС – спинний мозок, довгастий мозок, середній мозок, проміжний мозок та мозок – керують діяльністю окремих органів і систем організму, реалізують між ними зв'язок та взаємодію, забезпечують цілісність організму та його коректне функціонування. Вищий відділ ЦНС – кора великих півкуль головного мозку та найближчі підкіркові утворення – здебільшого управляє зв'язком та взаємодією організму як цілісної структури із зовнішнім світом.

Периферична нервова система- є умовно виділяється частиною нервової системи, яка знаходиться за межами головного та спинного мозку. Включає нерви і сплетення вегетативної нервової системи, з'єднуючи ЦНС з органами тіла. На відміну від ЦНС, ПНР не захищена кістками і може бути схильною до впливу механічних пошкоджень. У свою чергу, саму периферичну нервову систему ділять на соматичну та вегетативну.

• Соматична нервова система– частина нервової системи людини, яка є комплексом чутливих і рухових нервових волокон, які відповідають за збудження м'язів, у тому числі шкіри та суглобів. Також вона керує координацією рухів тіла та отриманням і передачею зовнішніх стимулів. Ця система виконує дії, якими людина керує свідомо.
• Вегетативну нервову системуділять на симпатичну та парасимпатичну. Симпатична нервова система управляє реакцією у відповідь на небезпеку або стрес, і крім іншого, може викликати збільшення частоти серцевих скорочень, підвищення кров'яного тиску і збудження органів чуття, за рахунок збільшення рівня адреналіну в крові. Парасимпатична нервова система, а свою чергу, управляє станом спокою, і регулює скорочення зіниць, уповільнення серцевого ритму, розширення кровоносних судин та стимуляцію травної та сечостатевої системи.

Вище ви можете бачити логічно структуровану схему, на якій наведено відділи нервової системи людини, у порядку, що відповідає вищевикладеному матеріалу.

Будова та функції нейронів

Всі рухи та вправи контролюються нервовою системою. Основною структурною та функціональною одиницею нервової системи (як центральної, так і периферичної) є нейрон. Нейрони- це збудливі клітини, які здатні генерувати та передавати електричні імпульси (потенціали дії).

Будова нервової клітини: 1 тіло клітини; 2- дендрити; 3-ядро клітини; 4-мієлінова оболонка; 5-аксон; 6- закінчення аксона; 7- синаптичне потовщення

Функціональною одиницею нейром'язової системи є рухова одиниця, що складається з рухового нейрона та іннервованих ним м'язових волокон. Власне робота нервової системи людини на прикладі процесу іннервації м'язів відбувається наступним чином.

Клітинна мембрана нерва та м'язового волокна є поляризованою, тобто на ній існує різниця потенціалів. Усередині клітини міститься висока концентрація іонів калію (К), а зовні – іонів натрію (Na). У спокої різниця потенціалів між внутрішньою та зовнішньою стороною клітинної мембранине призводить до виникнення електричного заряду. Ця певна величина є потенціалом спокою. Через зміни в зовнішньому оточенні клітини потенціал на її мембрані постійно коливається, і якщо він зростає, і клітина досягає свого електричного порога збудження, відбувається різка зміна електричного заряду мембрани, і вона починає проводити потенціал дії вздовж аксона до м'яза, що іннервується. До речі, у великих м'язових групах один руховий нерв може іннервувати до 2-3 тисяч м'язових волокон.

На схемі нижче ви можете бачити приклад того, який шлях проходить нервовий імпульс від моменту виникнення стимулу до отримання на нього реакції у відповідь в кожній, окремо взятій системі.

Нерви з'єднуються між собою у вигляді синапсів, і з м'язами – з допомогою нервово-м'язових контактів. Сінапс- Це місце контакту між двома нервовими клітинами, а - процес передачі електричного імпульсу від нерва до м'яза.

Синаптичний зв'язок: 1 нейронний імпульс; 2 приймальний нейрон; 3 - гілка аксона; 4- синаптична бляшка; 5- синаптична щілина; 6- молекули нейотрансмітера; 7 клітинні рецептори; 8- дендрит приймаючого нейрона; 9- синаптичні бульбашки

Нервово-м'язовий контакт: 1 нейрон; 2 нервове волокно; 3-нервово-м'язовий контакт; 4-руховий нейрон; 5 м'яз; 6- міофібрили

Таким чином, як ми вже говорили – процес фізичної активностіЗагалом і м'язове скорочення, зокрема, є повністю підконтрольним нервовій системі.

Висновок

Сьогодні ми дізналися про призначення, будову та класифікацію нервової системи людини, а також про те, як вона пов'язана з її руховою активністю і як вона впливає на роботу всього організму в цілому. Оскільки нервова система залучена до регулювання діяльності всіх органів та систем людського тіла, у тому числі, і можливо, насамперед – серцево – судинної, то в наступній статті з циклу про системи організму людини, до її розгляду ми й перейдемо.

У нервовій системі є 2 головні частини: головний та спинний мозок складають центральну нервову систему (ЦНС), а нерви – периферичну (ПНС). Чутливі (сенсорні) нейрони ПНС передають у головний мозок імпульси від органів чуття. Двигуни нейрони, що передають команди мозку, бувають 2 видів. Нейрони соматичної нервової системи (СНС) викликають скорочення кістякових м'язів, тобто. довільні рухи, контрольовані свідомістю. Нейрони вегетативної (автономної) нервової системи (ВНС) регулюють дихання, травлення та інші автоматичні процеси, що здійснюються без свідомості. ВНС ділиться на симпатичну та парасимпатичну системи, які надають протилежний вплив (наприклад, викликають розширення та звуження зіниці), чим забезпечують стабільний стан організму.

Усі нейрони влаштовані переважно однаково. У тілі клітини є ядро. Короткі відростки – дендрити – сприймають нервові імпульси, які надходять через синапси з інших нейронів. Довгий відросток – аксон – передає імпульси, які від тіла нейрона. Тіло зображеного тут рухового нейрона знаходиться у центральній нервовій системі (ЦНС). Він посилає до певної структури організму імпульси, які змушують її виконати конкретну роботу. Імпульс може, наприклад, змусити скоротитися м'яз або залізу виділити секрет.

Хто керує твоїм тілом? Звісно, ​​ти сам! Однак не всі ти контролюєш самостійно. Серцю не можна наказати битися швидше. Неможливо змусити шлунок припинити перетравлювати їжу. Ти зазвичай не помічаєш, як дихаєш чи моргаєш. Хто контролює роботу твого тіла? Мозок! Точніше, навіть два мозку. Спинний мозок знаходиться в каналі твого хребта, а головний мозок надійно прихований.

Мозок схожий на потужний комп'ютер. Він приймає найрізноманітніші сигнали - звуки, запахи, зображення, розпізнає та обробляє їх. Комп'ютер вміє рахувати, ти теж можеш складати числа. Комп'ютер зберігає в пам'яті різні відомості, і ти пам'ятаєш номер свого телефону та домашню адресу. Головний мозок складається з двох півкуль, з'єднаних "містком" (мозолистим тілом). Через головний мозок проходить…

У головному мозку розрізняють 3 основні частини. Стовбур мозку автоматично регулює такі важливі функції, як дихання та серцебиття. Мозок здійснює координацію рухів. 9/10 головного мозку становить третину – великий мозок, який ділиться на праву та ліву півкулі. Різні зони (поля) лежить на поверхні півкуль виконують різні функції. Чутливі поля аналізують нервові імпульси, які від органів…

Довжина спинного мозку від головного мозку до поперекового відділу спини становить близько 45 см. По спинно-мозкових нервах передається інформація від головного мозку до різним частинамтіла та назад. Важлива роль належить спинному мозку та у рефлексах – автоматичних реакціях організму на зовнішні та внутрішні подразники. Якщо, наприклад, людина торкнеться чогось гострого, імпульси від сенсорних…

Мозок складається з мільярдів нервових клітин - нейронів. Як з їх допомогою ти думаєш, бачиш і чуєш? Вчені знають, як у пам'яті комп'ютера зберігаються різні відомості. Достатньо вставити в нього дискету із записаною грою, і вона відразу з'явиться на екрані. Однак у мозку жодних дискет немає! Кожна нервова клітина схожа на павука, що сидить у центрі.

Коли багато довгих відростків нервових клітин тягнуться разом, виходить щось на зразок кабелю. Такі "кабелі" називаються нервами. Вони приєднані до кожного м'яза тіла, навіть найменшого. Коли м'яз отримує від нерва сигнал, він скорочується. Зупинка роботи нервових клітин може призвести до паралічу - втрати рухливості частини тіла! Нерви не лише тягнуться до м'язів. Вони, наче тоненькі.

Розумові здібностіне залежить від величини мозку. Важливе співвідношення маси мозку та загальної ваги тіла. Наприклад, головний мозок кашалоту важить 9 кг, що становить лише 0,02% від загальної ваги; мозок слона (5 кг) – 0,1%. Головний мозок людини за обсягом займає 2% від його тіла. Головний мозок геніїв: У 1974 р. один…

Ти, мабуть, помічав, що після ситного обіду хилить у сон. Чому так відбувається? Навіщо взагалі люди сплять? Щоб шлунок, що перетравлює їжу, працював на совість, його клітини треба добре постачати киснем і поживними речовинами. Тому після густого обіду кров приливає до шлунка. У цей час через мозок крові проходить менше. В результаті клітини мозку працюють.

Сон абсолютно необхідний відновлення працездатності організму і насамперед центральної нервової системи. Виявлено два види сну: повільний (або ортодоксальний), без сновидінь, та швидкий (парадоксальний), із сновидіннями. Повільний сон характеризується зменшенням частоти дихання та ритму серцевих скорочень, уповільненням рухів очей. Щоночі ми спочатку засинаємо повільним сном на півтори години. Потім на 15 хвилин впадаємо…

Спілкування відіграє у всіх тварин. Людина відрізняється від усіх живих істот унікальним способом спілкування – мовою. У процесі спілкування люди обмінюються думками та знаннями; демонструють дружні почуття, байдужість чи ворожість; висловлюють задоволення, гнів чи тривогу. Існують різні способиспілкування. Головним є промова. Вона властива лише людині. «Мова тіла» теж здатна передавати повідомлення, часто…

Основні функції центральної нервової системи, поряд з периферичною частиною, що є частиною загальної НС людини, - провідникова, рефлекторна і контролююча. Вищим відділом ЦНС, так званим «головним центром» НС хребетних є кора великих півкуль мозку – ще ХІХ столітті російський фізіолог І. П. Павлов дав визначення її як «вищої».

Що становить центральну нервову систему людини

З яких частин складається центральна нервова система людини у чому полягають її функції?

У будову центральної нервової системи (ЦНС) входять головний та спинний мозок. У їхній товщі чітко визначаються ділянки сірого кольору(сіра речовина), такий вид мають скупчення тіл нейронів, та біла речовина, утворена відростками нервових клітин, за допомогою яких вони встановлюють зв'язки між собою. Кількість нейронів спинного та головного мозку центральної нервової системи та ступінь їх концентрації значно вища у верхньому відділі, який у результаті набуває вигляду об'ємного головного мозку.

Спинний мозок центральної нервової системи складається з сірої та білої речовини, а в центрі його проходить канал, заповнений спинномозковою рідиною.

Головний мозок центральної нервової системи складається з кількох відділів. Зазвичай розрізняють задній мозок (до нього входять довгастий мозок, що з'єднує спинний і головний мозок, міст і мозок), середній мозок і передній мозок, утворений проміжним мозком і великими півкулями.

Подивіться, що складає нервову систему на фото, представлених на цій сторінці.

Спиною та головний мозок у складі центральної нервової системи

Тут описано будову та функції частин центральної нервової системи: спинного та головного мозку.

Спинний мозок схожий на довгий шнур, утворений нервовою тканиною, і знаходиться в хребетному каналі: зверху спинний мозок перетворюється на довгастий мозок, а внизу закінчується на рівні 1-2-го поперекового хребця.

Численні спинномозкові нерви, що відходять від спинного мозку, пов'язують його з внутрішніми органами та кінцівками. Його функції у складі центральної нервової системи – рефлекторна та провідникова. Спиний мозок пов'язує головний мозок з органами тіла, регулює роботу внутрішніх органів, забезпечує рух кінцівок та тулуба та перебуває під контролем головного мозку.

Тридцять одна пара спинномозкових нервів виходить зі спинного мозку та іннервує всі частини тіла, крім обличчя. Всі м'язи кінцівок та внутрішніх органів іннервують кілька спинномозкових нервів, що збільшує шанси на збереження функції у разі ураження одного з нервів.

Великі півкулі є найбільшим відділом головного мозку. Розрізняють праву та ліву півкулі. Вони складаються з кори, утвореної сірою речовиною, поверхня якої поцяткована звивинами і борознами, і відростків нервових клітин білої речовини. З діяльністю кори півкуль пов'язані процеси, що відрізняють людину від тварин: свідомість, пам'ять, мислення, мовлення, трудова діяльність. За назвами кісток черепа, до яких прилягають різні частини великих півкуль, головний мозок ділять на частки: лобові, тім'яні, потиличні та скроневі.

Дуже важливий відділ головного мозку, що відповідає за узгодженість рухів та рівновагу тіла, - мозок- розташований у потиличній частині головного мозку над довгастим мозком. Його поверхня характеризується наявністю безлічі складок, звивин та борозен. У мозочка розрізняють середню частину і бічні відділи - півкулі мозочка. Мозок з'єднаний з усіма відділами стовбура головного мозку.

Головний мозок, що входить у будову центральної нервової системи людини, контролює та керує роботою органів людини. Так, наприклад, у довгастому мозку знаходяться дихальний та судинно-руховий центри. Швидку орієнтацію при світлових і звукових подразненнях забезпечують центри, що у середньому мозку.

Проміжний мозокбере участь у формуванні відчуттів. У корі великих півкуль знаходиться ряд зон: так, у шкірно-м'язовій зоні сприймаються імпульси, що надходять від рецепторів шкіри, м'язів, суглобових сумок і формуються сигнали, що регулюють довільні рухи. У потиличній частці кори великих півкуль розташована зорова зона, яка сприймає зорові подразнення. У скроневій частці знаходиться слухова зона. На внутрішній поверхні скроневої частки кожної півкулі розташовані смакова та нюхова зони. І нарешті, в корі головного мозку знаходяться ділянки, властиві лише людині та відсутні у тварин. Це зони, які контролюють промову.

Дванадцять пар черепно-мозкових нервів виходять із мозку, головним чином із стовбура головного мозку. Деякі з них є лише руховими нервами, наприклад окоруховий нерв, відповідальний за певні рухи очей. Існують і тільки чутливі, наприклад нюховий та очний нерви, відповідальні відповідно за запах та зір. Нарешті деякі черепні нерви мають змішану будову, як лицьовий нерв. Лицьовий нерв контролює рухи обличчя і грає роль почутті смаку. Черепні нерви головним чином іннервують голову та шию, за винятком блукаючого нерва, пов'язаного з парасимпатичною нервовою системою, яка регулює пульс, дихання та діяльність травної системи.

Стаття прочитана 12714 раз(a).

В організмі людини робота всіх її органів тісно пов'язана між собою, і тому організм функціонує як єдине ціле. Узгодженість функцій внутрішніх органів забезпечує нервова система, яка, крім того, здійснює зв'язок організму як цілого із зовнішнім середовищем та контролює роботу кожного органу.

Розрізняють центральнунервову систему (головний та спинний мозок) та периферичну,представлену нервами, що відходять від головного і спинного мозку, та іншими елементами, що лежать поза спинним і головним мозку. Вся нервова система підрозділяється на соматическую і вегетативну (чи автономну). Соматична нервовасистема здійснює переважно зв'язок організму із зовнішнім середовищем: сприйняття подразнень, регуляцію рухів поперечно-смугастої мускулатури скелета та ін., вегетативна -регулює обмін речовин і роботу внутрішніх органів: биття серця, перистальтичні скорочення кишечника, секрецію різних залоз і т. п. Обидві вони функціонують у тісній взаємодії, проте вегетативна нервова система має деяку самостійність (автономність), керуючи багатьма мимовільними функціями.

На розрізі мозку видно, що він складається із сірої та білої речовини. Сіра речовинає скупчення нейронів та його коротких відростків. У спинному мозку воно знаходиться в центрі, оточуючи спинно-мозковий канал. У головному мозку, навпаки, сіра речовина розташована на його поверхні, утворюючи кору та окремі скупчення, що отримали назву ядер, зосереджених у білій речовині. Біла речовиназнаходиться під сірим та складено нервовими волокнами, покритими оболонками. Нервові волокна, сполучаючись, складають нервові пучки, а кілька таких пучків утворюють окремі нерви. Нерви, якими збудження передається з центральної нервової системи до органів, називаються відцентровими,а нерви, які проводять збудження з периферії в центральну нервову систему, називаються доцентровими.

Головний та спинний мозок одягнений трьома оболонками: твердою, павутинною та судинною. Тверда -зовнішня, сполучнотканинна, вистилає внутрішню порожнину черепа та хребетного каналу. Павутиннарозташована під твердою ~ це тонка оболонка з невеликою кількістю нервів та судин. Судиннаоболонка зрощена з мозком, заходить у борозни та містить багато кровоносних судин. Між судинною та павутинною оболонками утворюються порожнини, заповнені мозковою рідиною.

У відповідь на роздратування нервова тканина приходить у стан збудження, яке є нервовим процесом, що викликає або посилює діяльність органу. Властивість нервової тканини передавати збудження називається провідністю.Швидкість проведення збудження значна: від 0,5 до 100 м/с, тому між органами та системами швидко встановлюється взаємодія, що відповідає потребам організму. Порушення проводиться по нервових волокнах ізольовано і не переходить з одного волокна на інше, чому перешкоджають оболонки, що покривають нервові волокна.

Діяльність нервової системи носить рефлекторний характер.Реакція у відповідь на роздратування, що здійснюється нервовою системою, називається рефлекс.Шлях, яким нервове збудження сприймається і передається до робочого органу, називається рефлекторна дуга..Вона складається з п'яти відділів: 1) рецепторів, які сприймають роздратування; 2) чутливого (доцентрового) нерва, що передає збудження до центру; 3) нервового центру, де відбувається перемикання збудження з чутливих нейронів на рухові; 4) рухового (відцентрового) нерва, що несе збудження від центральної нервової системи до робочого органу; 5) робочого органу, який реагує на отримане роздратування.

Процес гальмування протилежний збудженню: він припиняє діяльність, послаблює чи перешкоджає її виникненню. Порушення в одних центрах нервової системи супроводжується гальмуванням в інших: нервові імпульси, що надходять до центральної нервової системи, можуть затримувати ті чи інші рефлекси. Обидва процеси - збудженняі гальмування -взаємопов'язані, що забезпечує узгоджену діяльність органів та всього організму в цілому. Наприклад, під час ходьби чергується скорочення м'язів згиначів і розгиначів: при збудженні центру згинання імпульси прямують до м'язів-згиначів, водночас центр розгинання гальмується і не посилає імпульси до м'язів-розгиначів, внаслідок чого останні розслабляються, і навпаки.

Спинний мозокзнаходиться в хребетному каналі і має вигляд білого тяжа, що простягся від потиличного отвору до попереку. По передній та задній поверхні спинного мозку розташовані поздовжні борозни, у центрі проходить спинно-мозковий канал, навколо якого зосереджено сіра речовина -скупчення величезної кількості нервових клітин, що утворюють контур метелика. По зовнішній поверхні тяжа спинного мозку розташована біла речовина - скупчення пучків із довгих відростків нервових клітин.

У сірій речовині розрізняють передні, задні та бічні роги. У передніх рогах залягають рухові нейрони,у задніх - вставні,які здійснюють зв'язок між чутливими та руховими нейронами. Чутливі нейронилежать поза тяжа, у спинномозкових вузлах по ходу чутливих нервів. Від рухових нейронів передніх рогів відходять довгі відростки. передні коріння,утворюють рухові нервові волокна. До задніх рогів підходять аксони чутливих нейронів, що формують задні коріння,які надходять у спинний мозок та передають збудження з периферії у спинний мозок. Тут збудження переключається на вставний нейрон, а від нього - на короткі відростки рухового нейрона, з якого потім аксоном воно повідомляється робочому органу.

У міжхребцевих отворах рухові та чутливі коріння з'єднуються, утворюючи змішані нерви,які потім розпадаються на передні та задні гілки. Кожна з них складається з чутливих та рухових нервових волокон. Таким чином, на рівні кожного хребця від спинного мозку в обидві сторони відходить всього 31 параспинно-мозкових нервів змішаного типу. Біла речовина спинного мозку утворює провідні шляхи, що тягнуться вздовж спинного мозку, з'єднуючи як окремі сегменти один з одним, так і спинний мозок з головним. Одні провідні шляхи називаються висхіднимиабо чутливими,передають збудження в головний мозок, інші - низхіднимиабо руховими,які проводять імпульси від мозку до певних сегментів спинного мозку.

Функція спинного мозку.Спинний мозок виконує дві функції - рефлекторну та провідникову.

Кожен рефлекс здійснюється строго певною ділянкою центральної нервової системи – нервовим центром. Нервовим центром називають сукупність нервових клітин, розташованих у одному з відділів мозку і регулюючих діяльність будь-якого органу чи системи. Наприклад, центр колінного рефлексу знаходиться в поперековому відділі спинного мозку, центр сечовипускання – у крижовому, а центр розширення зіниці – у верхньому грудному сегменті спинного мозку. Життєво важливий руховий центр діафрагми локалізований у III-IV шийних сегментах. Інші центри - дихальний, судинно-руховий - розташовані в довгастому мозку. Надалі будуть розглянуті ще деякі нервові центри, які контролюють ті чи інші сторони життєдіяльності організму. Нервовий центр складається з безлічі вставних нейронів. У ньому переробляється інформація, яка надходить з відповідних рецепторів, і формуються імпульси, що передаються на виконавчі органи-серце, судини, скелетні м'язи, залози і т. д. В результаті їх функціональний стан змінюється. Для регуляції рефлексу, його точності потрібна участь і вищих відділів центральної нервової системи, включаючи кору головного мозку.

Нервові центри спинного мозку безпосередньо пов'язані з рецепторами та виконавчими органами тіла. Рухові нейрони спинного мозку забезпечують скорочення м'язів тулуба та кінцівок, а також дихальних м'язів – діафрагми та міжреберних. Окрім рухових центрів скелетної мускулатури, у спинному мозку знаходиться ряд вегетативних центрів.

Ще одна функція спинного мозку – провідникова. Пучки нервових волокон, що утворюють білу речовину, з'єднують різні відділи спинного мозку між собою та головний мозок зі спинним. Розрізняють висхідні шляхи, що несуть імпульси до головного мозку, і низхідні, що несуть імпульси від головного мозку до спинного. За першим збудження, що виникає в рецепторах шкіри, м'язів, внутрішніх органів, проводиться по спинномозкових нервах в задні корінці спинного мозку, сприймається чутливими нейронами спинно-мозкових вузлів і звідси спрямовується або в задні роги спинного мозку, або у складі білої речовини досягає стовбура, а потім кори великих півкуль. Нисхідні шляхи проводять збудження від головного мозку до рухових нейронів спинного мозку. Звідси збудження спинно-мозковими нервами передається до виконавчих органів.

Діяльність спинного мозку перебуває під контролем головного мозку, який регулює спинномозкові рефлекси.

Головний мозокрозташований у мозковому відділі черепа. Середня його маса 1300-1400 р. Після народження людини зростання мозку продовжується до 20 років. Складається він з п'яти відділів: передньої (великі півкулі), проміжної, середньої" задньої та довгастої мозку. Усередині головного мозку знаходяться чотири сполучені між собою порожнини - мозкові шлуночки.Вони заповнені спинно-мозковою рідиною. I і II шлуночки розташовані у великих півкулях, III – у проміжному мозку, а IV – у довгастому. Півкулі (найбільш нова в еволюційному відношенні частина) досягають у людини високого розвитку, становлячи 80% маси мозку Філогенетично більше давня частина- Стовбур головного мозку. Стовбур включає довгастий мозок, мозковий (варолієвий) міст, середній і проміжний мозок. У білій речовині стовбура залягають численні ядра сірої речовини. Ядра 12 пар черепно-мозкових нервів також лежать у стовбурі мозку. Стовбурова частина мозку прикрита півкулями головного мозку.

Довгий мозок-продовження спинного і повторює його будову: на передній і задній поверхні тут також залягають борозни. Він складається з білої речовини (провідних пучків), де розсіяні скупчення сірої речовини - ядра, від яких беруть початок черепні нерви - з IX по XII пару, у тому числі язикоглотковий (IX пара), блукаючий (X пара), що іннервує органи дихання, кровообігу, травлення та інші системи, під'язичний (XII пара). вароліїв міст,а з боків чому відходять нижні ніжки мозочка. Зверху і з боків майже весь довгастий мозок прикритий великими півкулями та мозочком.

У сірій речовині довгастого мозку залягають життєво важливі центри, що регулюють серцеву діяльність, дихання, ковтання, що здійснюють захисні рефлекси (чхання, кашель, блювання, сльозовиділення), секрецію слини, шлункового та підшлункового соку та ін. Пошкодження тривалого серцевої діяльності та дихання.

Задній мозок включає варолієвий міст і мозок. Варолієв містзнизу обмежений довгастим мозком, зверху переходить у ніжки мозку, бічні його відділи утворюють середні ніжки мозочка. У речовині варолієвого моста знаходяться ядра з V по VIII пари черепно-мозкових нервів (трійчастий, відвідний, лицьовий, слуховий).

Мозжечокрозташований позаду від мосту і довгастого мозку. Поверхня його складається із сірої речовини (кора). Під корою мозочка знаходиться біла речовина, в якій є скупчення сірої речовини - ядра. Весь мозок представлений двома півкулями, середньою частиною - черв'яком і трьома парами ніжок, утворених нервовими волокнами, за допомогою яких він пов'язаний з іншими відділами головного мозку. Основна функція мозочка - безумовнорефлекторна координація рухів, що визначає їх чіткість, плавність та збереження рівноваги тіла, а також підтримання тонусу м'язів. Через спинний мозок по провідних шляхах імпульси від мозочка надходять до м'язів.

Контролює діяльність мозочка кора великих півкуль. Середній мозок розташований попереду варолієвого мосту, він представлений чотиригорбомі ніжками мозку.У центрі його проходить вузький канал (водопровід мозку), який з'єднує III і IV шлуночки. Мозковий водогін оточений сірою речовиною, в якій лежать ядра III та IV пар черепно-мозкових нервів. У ніжках мозку продовжуються провідні шляхи від довгастого мозку та; варолієвого моста до великих півкуль. Середній мозок відіграє важливу роль у регуляції тонусу та у здійсненні рефлексів, завдяки яким можливі стояння та ходьба. Чутливі ядра середнього мозку перебувають у горбах четверохолмия: у верхніх укладено ядра, пов'язані з органами зору, у нижніх - ядра, пов'язані з органами слуху. З участю здійснюються орієнтовні рефлекси світ і звук.

Проміжний мозок займає в стовбурі найвище положення і лежить вперед від ніжок мозку. Складається з двох зорових пагорбів, надбугорної, підбугорної області та колінчастих тіл. По периферії проміжного мозку знаходиться біла речовина, а в його товщі – ядра сірої речовини. Зорові пагорби -Основні підкіркові центри чутливості: сюди висхідними шляхами надходять імпульси з усіх рецепторів тіла, а звідси - до кори великих півкуль. У підбугорній частині (гіпоталамус)знаходяться центри, сукупність яких є вищий підкірковий центр вегетативної нервової системи, що регулює обмін речовин в організмі, тепловіддачу, сталість внутрішнього середовища. У передніх відділах гіпоталамуса розташовуються парасимпатичні центри, у задніх – симпатичні. У ядрах колінчастих тіл зосереджені підкіркові зорові та слухові центри.

До колінчастих тіл прямує II пара черепно-мозкових нервів - зорові. Стовбур мозку пов'язують із навколишнім середовищем та з органами тіла черепно-мозкові нерви. За своїм характером вони можуть бути чутливими (I, II, VIII пари), руховими (III, IV, VI, XI, XII пари) та змішаними (V, VII, IX, Х пари).

Вегетативна нервова система.Відцентрові нервові волокна поділяються на соматичні та вегетативні. Соматичніпроводять імпульси до скелетних поперечно-смугастих м'язів, викликаючи їх скорочення. Вони беруть початок від рухових центрів, розташованих у стовбуровій частині головного мозку, у передніх рогах усіх сегментів спинного мозку і, не перериваючись, досягають виконавчих органів. Відцентрові нервові волокна, що йдуть до внутрішніх органів і систем, до всіх тканин організму, називають вегетативними.Відцентрові нейрони вегетативної нервової системи лежать поза головним і спинним мозку - в периферичних нервових вузлах - гангліях. Відростки гангліозних клітин закінчуються в гладких м'язах, серцевому м'язі і в залозах.

Функція вегетативної нервової системи полягає в регулюванні фізіологічних процесів в організмі, у забезпеченні пристосування організму до умов середовища, що змінюються.

Вегетативна нервова система немає своїх особливих чутливих шляхів. Чутливі імпульси від органів направляються по чутливим волокнам, загальним для соматичної та вегетативної нервової системи. Регуляцію вегетативної нервової системи здійснює кора великих півкуль головного мозку.

Вегетативна нервова система складається з двох частин: симпатичної та парасимпатичної. Ядра симпатичної нервової системизнаходяться в бічних рогах спинного мозку, від 1-го грудного до 3-го поперекового сегментів. Симпатичні волокна залишають спинний мозок у складі передніх корінців і потім входять у вузли, які, з'єднуючись короткими пучками в ланцюг, утворюють парний прикордонний стовбур, розташований по обидва боки хребетного стовпа. Далі з цих вузлів нерви йдуть до органів, утворюючи сплетення. Імпульси, що надходять симпатичними волокнами в органи, забезпечують рефлекторну регуляцію їх діяльності. Вони посилюють і частішають серцеві скорочення, викликають швидкий перерозподіл крові шляхом звуження одних судин та розширення інших.

Ядра парасимпатичних нервівзалягають у середньому, довгастому відділах головного та крижового відділу спинного мозку. На відміну від симпатичної нервової системи всі парасимпатичні нерви досягають периферичних нервових вузлів, розташованих у внутрішніх органахчи підступах до них. Імпульси, що проводяться цими нервами, викликають ослаблення та уповільнення серцевої діяльності, звуження вінцевих судин серця та судин мозку, розширення судин слинних та інших травних залоз, що стимулює секрецію цих залоз, посилює скорочення м'язів шлунка та кишечника.

Більшість внутрішніх органів отримує подвійну вегетативну іннервацію, тобто до них підходять як симпатичні, так і парасимпатичні нервові волокна, які функціонують у тісній взаємодії, надаючи на органи протилежний ефект. Це має велике значенняу пристосуванні організму до умов середовища, що постійно змінюються.

Передній мозок складається з сильно розвинених півкуль і сполучної їх серединної частини. Права та ліва півкулі відокремлені один від одного глибокою щілиною на дні якої лежить мозолисте тіло. Мозолисте тілоз'єднує обидві півкулі за допомогою довгих відростків нейронів, що утворюють провідні шляхи. Порожнини півкуль представлені бічними шлуночками(I та II). Поверхня півкуль утворена сірою речовиною або корою головного мозку, представленою нейронами та їх відростками, під корою залягає біла речовина - провідні шляхи. Проводять шляхи з'єднують окремі центри в межах однієї півкулі, або праву і ліву половини головного і спинного мозку або різні поверхи центральної нервової системи. У білій речовині знаходяться також скупчення нервових клітин, що утворюють підкіркові ядра сірої речовини. Частиною великих півкуль є нюховий мозок з парою нюхових нервів (I пара), що відходить від нього.

Загальна поверхня кори півкуль становить 2000 – 2500 см 2 , товщина її – 2,5 – 3 мм. Кора містить понад 14 млрд. нервових клітин, розташованих шістьма шарами. У тримісячного зародка поверхня півкуль гладка, але кора росте швидше, ніж мозкова коробка, тому кора утворює складки. звивини,обмежені борознами; у них укладено близько 70% поверхні кори. Борозниділять поверхню півкуль на частки. У кожній півкулі розрізняють чотири частки: лобову, тім'яну, скроневуі потиличну,Глибокі борозни - центральні, що відокремлюють лобові частки від тім'яних, і бічні, які відмежовують скроневі частки від інших; тім'яно-потилична борозна відокремлює тім'яну частку від потиличної (рис. 85). Кпереду від центральної борозни в лобовій частці знаходиться передня центральна звивина, за нею - задня центральна звивина. Нижня поверхня півкуль і стовбурова частина мозку називається основою мозку.

Щоб зрозуміти, як функціонує кора великих півкуль головного мозку, потрібно згадати, що в людини є велика кількість різноманітних високоспеціалізованих рецепторів. Рецептори здатні вловлювати найнезначніші зміни у зовнішньому та внутрішньому середовищі.

Рецептори, розташовані у шкірі, реагують на зміни у зовнішньому середовищі. У м'язах і сухожиллях знаходяться рецептори, що сигналізують у мозок про ступінь натягу м'язів, рухи суглобів. Є рецептори, реагують зміни хімічного і газового складу крові, осмотичного тиску, температури та інших. У рецепторі подразнення перетворюється на нервові імпульси. По чутливим нервовим шляхам імпульси проводяться до відповідних чутливих зон кори головного мозку, де і формується специфічне відчуття - зорове, нюхове та ін.

Функціональну систему, що складається з рецептора, чутливого провідного шляху та зони кори, куди проектується даний вид чутливості, І. П. Павлов назвав аналізатором.

Аналіз та синтез отриманої інформації здійснюється в строго визначеній ділянці – зоні кори великих півкуль. Найважливіші зони кори – рухова, чутлива, зорова, слухова, нюхова. Двигуназона розташована в передній центральній звивині попереду центральної борозни лобової частки, зона шкірно-м'язової чутливості -позаду центральної борозни, у задній центральній звивині тім'яної частки. Зоровазона зосереджена в потиличній частині, слухова -у верхній скроневій звивині скроневої частки, а нюховаі смаковазони - у передньому відділі скроневої частки.

Діяльність аналізаторів відбиває у свідомості зовнішній матеріальний світ. Це дає можливість ссавцям пристосовуватись до умов середовища шляхом зміни поведінки. Людина пізнання природні явища, закони природи та створюючи знаряддя праці, активно змінює зовнішнє середовище, пристосовуючи його до своїх потреб.

У корі мозку здійснюється безліч нервових процесів. Їх призначення подвійно: взаємодія організму із зовнішнім середовищем (поведінкові реакції) та поєднання функцій організму, нервове регулювання всіх органів. Діяльність кори головного мозку людини та вищих тварин визначена І. П. Павловим як вища нервова діяльність,представляє собою умовно-рефлекторну функціюкори мозку. Ще раніше основні положення про рефлекторну діяльність мозку були висловлені І. М. Сєченовим у його роботі "Рефлекси головного мозку". Однак сучасне уявлення про вищу нервової діяльностістворив І. П. Павлов, який, досліджуючи умовні рефлекси, обґрунтував механізми пристосування організму до умов навколишнього середовища, що змінюються.

Умовні рефлекси виробляються протягом індивідуального життя тварин та людини. Тому умовні рефлекси суворо індивідуальні: в одних особин може бути, в інших відсутні. Для таких рефлексів необхідний збіг у часі дії умовного подразника з дією безумовного. Лише багаторазове збіг цих двох подразників призводить до утворення тимчасового зв'язку між двома центрами. За визначенням І. П. Павлова, рефлекси, які набувають організму протягом його життя і виникають в результаті поєднання байдужих подразників з безумовними, називаються умовними.

У людини та ссавців нові умовні рефлекси формуються протягом усього життя, вони замикаються в корі головного мозку і носять тимчасовий характер, оскільки представляють тимчасові зв'язки організму з умовами середовища, в яких він знаходиться. Умовні рефлекси у ссавців та людини виробляються дуже складно, оскільки охоплюють цілий комплекс подразників. У цьому випадку виникають зв'язки між різними відділами кори, між корою і підкірковими центрами і т. д. Рефлекторна дуга при цьому значно ускладнюється і включає рецептори, що сприймають умовне подразнення, чутливий нерв і відповідний провідний шлях з підкірковими центрами, ділянка кори, що сприймає умовне роздратування, друга ділянка, пов'язана з центром безумовного рефлексу, центр безумовного рефлексу, руховий нерв, робочий орган.

Протягом індивідуального життя тварини і людини незліченна безліч умовних рефлексів, що утворюються, служить основою її поведінки. Дресирування тварин також засноване на виробленні умовних рефлексів, які виникають в результаті поєднання з безумовними (дача ласощів або заохочення пестощами) при виконанні стрибків через палаюче кільце, піднятті на лапи і т. д. Дресирування має значення у перевезенні вантажів (собаки, лоша) охорони кордонів, на полюванні (собаки) тощо.

Різні подразники зовнішнього середовища, які діють організм, можуть викликати у корі як утворення умовних рефлексів, а й їх гальмування. Якщо гальмування виникає відразу при першій дії подразника, його називають безумовним.При гальмуванні придушення одного рефлексу створює умови виникнення іншого. Наприклад, запах хижої тварини гальмує поїдання корму травоїдним і викликає орієнтовний рефлекс, у якому тварина уникає зустрічі з хижаком. І тут на відміну безумовного у тварини виробляється умовне гальмування. Воно виникає в корі півкуль у разі підкріплення умовного рефлексу безумовним подразником і забезпечує узгоджену поведінку тварини в умовах зовнішнього середовища, що постійно змінюються, коли виключаються марні або навіть шкідливі реакції.

Вища нервова діяльність.Поведінка людини пов'язана з умовно-безумовною рефлекторною діяльністю. На основі безумовних рефлексів, починаючи з другого місяця після народження, у дитини виробляються умовні рефлекси: у міру її розвитку, спілкування з людьми та впливу довкілля у великих півкулях головного мозку постійно виникають тимчасові зв'язки між різними їх центрами. Головна відмінність вищої нервової діяльності людини - мислення та мова,які з'явилися в результаті трудової громадської діяльності. Завдяки слову виникають узагальнені поняття та уявлення, здатність до логічного мислення. Як подразник слово викликає в людини велику кількість умовних рефлексів. Там базуються навчання, виховання, вироблення трудових навичок, звичок.

Ґрунтуючись на розвитку мовної функції у людей, І. П. Павлов створив вчення про першої та другої сигнальних системах.Перша сигнальна система існує і в людини, і тварин. Ця система, центри якої перебувають у корі мозку, сприймає через рецептори безпосередні, конкретні подразники (сигнали) зовнішнього світу- предмети чи явища. У людини вони створюють матеріальну основу для відчуттів, уявлень, сприйняттів, вражень навколишньої природиі громадському середовищі, і це становить базу конкретного мислення.Але тільки в людини існує друга сигнальна система, пов'язана з функцією мови, зі словом чутним (мова) та видимим (лист).

Людина може відволікатися від особливостей окремих предметів і знаходити у яких загальні властивості, які узагальнюються у поняттях і поєднуються тим чи іншим словом. Наприклад, у слові "птахи" узагальнені представники різних пологів: ластівки, синиці, качки та багато інших. Подібним чином кожне інше слово постає як узагальнення. Для людини слово - це не тільки поєднання звуків або зображення букв, але насамперед форма відображення матеріальних явищта предметів навколишнього світу у поняттях та думках. За допомогою слів утворюються загальні поняття. За допомогою слова передаються сигнали про конкретні подразники, і в цьому випадку слово є принципово новим подразником. сигналом сигналів.

При узагальненні різних явищ людина відкриває закономірні зв'язки з-поміж них - закони. Здатність людини до узагальнення становить сутність абстрактного мислення,яке відрізняє його від тварин. Мислення – результат функції всієї кори головного мозку. Друга сигнальна система виникла результаті спільної праці людей, коли він мова стала засобом спілкування з-поміж них. На цій основі виникло і розвивалося далі словесне людське мислення. Головний мозок людини є центр мислення і пов'язаний з мисленням центр мови.

Сон та його значення.Відповідно до вчення І. П. Павлова та інших вітчизняних учених, сон - це глибоке охоронне гальмування, що запобігає перевтомі та виснаженню нервових клітин. Він охоплює великі півкулі, середній та проміжний мозок. У

час сну різко падає активність багатьох фізіологічних процесів, продовжують свою діяльність лише відділи стовбурової частини головного мозку, що регулюють життєво важливі функції, - дихання, серцебиття, а й їх функція знижена. Центр сну знаходиться в гіпоталамусі проміжного мозку, передніх ядрах. Задні ядра гіпоталамуса регулюють стан пробудження та неспання.

Засипання організму сприяє монотонна мова, тиха музика, загальна тиша, темрява, тепло. При частковому сні деякі "сторожові" пункти кори залишаються вільними від гальмування: мати міцно спить при шумі, але її будить найменший шурхіт дитини; солдати сплять при гуркоті гармат і навіть марші, але відразу реагують на накази командира. Сон знижує збудливість нервової системи, отже, і відновлює її функції.

Сон швидко настає, якщо усуваються подразники, що перешкоджають розвитку гальмування, такі як гучна музика, яскраве світло і т.д.

За допомогою низки прийомів, зберігши одну збуджену ділянку, у людини можна викликати штучне гальмування в корі головного мозку (сноподібний стан). Подібний стан називається гіпнозом.І. П. Павлов розглядав його як часткове, обмежене певними зонами гальмування кори. З настанням найбільш глибокої фази гальмування слабкі подразники (наприклад, слово) діють ефективніше за сильні (біль), спостерігається висока навіюваність. Цей стан виборчого гальмування кори використовують як лікувального прийому, під час якого лікар вселяє хворому, що необхідно виключити шкідливі фактори – куріння та вживання алкоголю. Іноді гіпноз може бути викликаний сильним, незвичайним у цих умовах подразником. Це викликає "заціпеніння", тимчасове знерухомлення, затаювання.

Сновидіння.Як природа сну, і сутність сновидінь розкрито з урахуванням вчення І. П. Павлова: під час неспання людини у мозку переважають процеси порушення, а при гальмуванні всіх ділянок кори розвивається повний глибокий сон. При такому сні немає ніяких сновидінь. У разі неповного гальмування окремі незагальмовані мозкові клітини та ділянки кори вступають між собою у різні взаємодії. На відміну від нормальних зв'язків у спати вони характеризуються химерністю. Кожне сновидіння є більш менш яскрава і складна подія, картина, живий образ, що періодично виникають у сплячої людини в результаті діяльності клітин, які залишаються під час сну активними. За висловом І. М. Сєченова, "сновидіння - небувалие комбінації бувалих вражень". Часто до змісту сну включаються зовнішні роздратування: тепло прихована людина бачить себе у спекотних країнах, охолодження ніг сприймається ним як ходіння землі, снігом тощо. буд. Науковий аналіз сновидінь з матеріалістичних позицій показав повну неспроможність передбачуваного тлумачення " речових снів " .

Гігієна нервової системи.Функції нервової системи здійснюються шляхом врівноваження збудливих та гальмівних процесів: збудження в одних пунктах супроводжується гальмуванням в інших. При цьому у ділянках гальмування відновлюється працездатність нервової тканини. Втоми сприяють мала рухливість при розумовій роботі та одноманітність – при фізичній. Втома нервової системи послаблює її регулюючу функцію та може спровокувати виникнення низки хвороб: серцево-судинних, шлунково-кишкових, шкірних тощо.

Найбільш сприятливі умови для нормальної діяльності нервової системи створюються при правильному чергуванні праці, активного відпочинку та сну. Усунення фізичної втоми та нервової перевтоми настає при перемиканні з одного виду діяльності на інший, при якому навантаження зазнають по черзі різні групинервових клітин. В умовах високої автоматизації виробництва профілактика перевтоми досягається особистою активністю працівника, його творчою зацікавленістю, регулярним чергуванням моментів праці та відпочинку.

Велика шкода нервовій системі приносить вживання алкоголю та куріння.

У міру еволюційного ускладнення багатоклітинних організмів, функціональної спеціалізації клітин виникла необхідність регуляції та координації життєвих процесів на надклітинному, тканинному, органному, системному та організмовому рівнях. Ці нові регуляторні механізми та системи повинні були з'явитися поряд із збереженням та ускладненням механізмів регулювання функцій окремих клітин за допомогою сигнальних молекул. Пристосування багатоклітинних організмів до змін у середовищі існування могло бути виконано за умови, що нові механізми регуляції будуть здатні забезпечити швидкі, адекватні, адресні реакції у відповідь. Ці механізми повинні бути здатні запам'ятовувати та витягувати з апарату пам'яті відомості про попередні впливи на організм, а також мати інші властивості, що забезпечують ефективну пристосувальну діяльність організму. Ними стали механізми нервової системи, що виникла у складних, високоорганізованих організмів.

Нервова система- це сукупність спеціальних структур, що об'єднує та координує діяльність усіх органів та систем організму в постійній взаємодії із зовнішнім середовищем.

До центральної нервової системи відносяться головний та спинний мозок. Головний мозок підрозділяється на задній мозок (і варолієвий міст), ретикулярну формацію, підкіркові ядра, . Тіла утворюють сіру речовину ЦНС, які відростки (аксони і дендрити) — біла речовина.

Загальна характеристика нервової системи

Однією з функцій нервової системи є сприйняттярізних сигналів (подразників) зовнішнього та внутрішнього середовища організму. Згадаймо, що сприймати різноманітні сигнали довкілля можуть будь-які клітини за допомогою спеціалізованих клітинних рецепторів. Однак до сприйняття низки життєво важливих сигналів вони не пристосовані і не можуть миттєво передати інформацію іншим клітинам, які виконують функції регуляторів цілісних адекватних реакцій організму на дію подразників.

Вплив подразників сприймається спеціалізованими сенсорними рецепторами. Прикладами таких подразників можуть бути кванти світла, звуки, тепло, холод, механічні дії (гравітація, зміна тиску, вібрація, прискорення, стиск, розтяг), а також сигнали складної природи (колір, складні звуки, слово).

Для оцінки біологічної значущості сприйнятих сигналів та організації на них адекватної реакції у відповідь в рецепторах нервової системи здійснюється їх перетворення - кодуванняв універсальну форму сигналів, зрозумілу нервовій системі, - в нервові імпульси, проведення (передана)яких по нервових волокнах та шляхах до нервових центрів необхідні для них аналізу.

Сигнали та результати їх аналізу використовуються нервовою системою для організації реакції у відповідьна зміни у зовнішньому чи внутрішньому середовищі, регуляціїі координаціїфункції клітин та надклітинних структур організму. Такі реакції у відповідь здійснюються ефекторними органами. Найбільш частими варіантами реакцій у відповідь на дії є моторні (рухові) реакції скелетної або гладкої мускулатури, зміна секреції епітеліальних (екзокринних, ендокринних) клітин, ініційовані нервовою системою. Приймаючи пряма участьу формуванні реакцій у відповідь на зміни в середовищі існування, нервова система виконує функції регуляції гомеостазу,забезпечення функціональної взаємодіїорганів та тканин та їх інтеграціїу єдиний цілісний організм.

Завдяки нервовій системі здійснюється адекватна взаємодія організму з навколишнім середовищем не тільки через організацію реакцій у відповідь ефекторними системами, а й через її власні психічні реакції — емоції, мотивації, свідомість, мислення, пам'ять, вищі пізнавальні та творчі процеси.

Нервову систему поділяють на центральну (головний та спинний мозок) та периферичну — нервові клітини та волокна за межами порожнини черепної коробки та спинномозкового каналу. Головний мозок людини містить понад 100 мільярдів нервових клітин (Нейронів).Скупчення нервових клітин, що виконують або контролюють однакові функції, формують у центральній нервовій системі нервові центри.Структури мозку, представлені тілами нейронів, формують сіру речовину ЦНС, а відростки цих клітин, об'єднуючись у провідні шляхи, - біла речовина. Крім цього, структурною частиною ЦНС є гліальні клітини, що формують нейроглію.Число гліальних клітин приблизно в 10 разів перевищує число нейронів, і ці клітини становлять більшу частинумаси центральної нервової системи

Нервову систему за особливостями виконуваних функцій та будови ділять на соматичну та автономну (вегетативну). До соматичної відносять структури нервової системи, які забезпечують сприйняття сенсорних сигналів переважно довкілля через органи чуття, і контролюють роботу поперечно-смугастої (скелетної) мускулатури. До автономної (вегетативної) нервової системи відносять структури, які забезпечують сприйняття сигналів переважно внутрішнього середовища організму, регулюють роботу серця, інших внутрішніх органів, гладкої мускулатури, екзокринних та частини ендокринних залоз.

У центральній нервовій системі прийнято виділяти структури, розташовані різних рівнях, котрим властиві специфічні функції й у регуляції життєвих процесів. Серед них базальні ядра, структури стовбура мозку, спинний мозок, периферична нервова система.

Будова нервової системи

Нервову систему поділяють на центральну та периферичну. До центральної нервової системи (ЦНС) відносяться головний і спинний мозок, а до периферичної нерви, що відходять від центральної нервової системи до різних органів.

Мал. 1. Будова нервової системи

Мал. 2. Функціональний поділ нервової системи

Значення нервової системи:

• поєднує органи та системи організму в єдине ціле;
• регулює роботу всіх органів та систем організму;
• здійснює зв'язок організму із зовнішнім середовищем та пристосування його до умов середовища;
• становить матеріальну основу психічної діяльності: мова, мислення, соціальне поведение.

Структура нервової системи

Структурно-фізіологічною одиницею нервової системи є – (рис. 3). Він складається з тіла (соми), відростків (дендритів) та аксона. Дендрити сильно розгалужуються і утворюють безліч синапсів з іншими клітинами, що визначає їх провідну роль у сприйнятті нейроном інформації. Аксон починається від тіла клітини аксонним горбком, що є генератором нервового імпульсу, який потім аксоном проводиться до інших клітин. Мембрана аксона в області синапс містить специфічні рецептори, здатні реагувати на різні медіатори або нейромодулятори. Тому на процес виділення медіатора пресинаптичними закінченнями можуть впливати інші нейрони. Також мембрана закінчень містить велику кількість кальцієвих каналів, через які іони кальцію надходять усередину закінчення при його збудженні та активізують виділення медіатора.

Мал. 3. Схема нейрона (за І.Ф. Івановим): а - будова нейрона: 7 - тіло (перикаріон); 2 - ядро; 3 - дендрити; 4,6 - нейрити; 5,8 - мієлінова оболонка; 7- колатераль; 9 - перехоплення вузла; 10 - ядро ​​леммоциту; 11 - нервові закінчення; б – типи нервових клітин: I – уніполярна; II - мультиполярна; III - біполярна; 1 - неврит; 2-дендрит

Зазвичай у нейронах потенціал дії виникає в області мембрани аксонного горбка, збудливість якої в 2 рази вища за збудливість інших ділянок. Звідси збудження поширюється аксоном і тілом клітини.

Аксони, крім функції проведення збудження, є каналами для транспорту. різних речовин. Білки та медіатори, синтезовані в тілі клітини, органели та інші речовини можуть переміщатися аксоном до його закінчення. Це переміщення речовин отримало назву аксонного транспорту.Існує два його види - швидкий та повільний аксонний транспорт.

Кожен нейрон у центральній нервовій системі виконує три фізіологічні ролі: сприймає нервові імпульси з рецепторів чи інших нейронів; генерує власні імпульси; проводить збудження до іншого нейрону чи органу.

За функціональним значенням нейрони поділяють на три групи: чутливі (сенсорні, рецепторні); вставні (асоціативні); моторні (ефекторні, рухові).

Крім нейронів у центральній нервовій системі є гліальні клітини,які займають половину об'єму мозку. Периферичні аксони також оточені оболонкою із гліальних клітин – леммоцитів (шванівські клітини). Нейрони та гліальні клітини розділені міжклітинними щілинами, які повідомляються одне одному та утворюють заповнений рідиною міжклітинний простір нейронів та глії. Через це просторів відбувається обмін речовинами між нервовими та гліальними клітинами.

Клітини нейроглії виконують безліч функцій: опорну, захисну та трофічну роль для нейронів; підтримують певну концентрацію іонів кальцію та калію у міжклітинному просторі; руйнують нейромедіатори та інші біологічно активні речовини.

Функції центральної нервової системи

Центральна нервова система виконує кілька функций.

Інтегративна:організм тварин і людини є складною високоорганізованою системою, що складається з функціонально пов'язаних між собою клітин, тканин, органів та їх систем. Цей взаємозв'язок, поєднання різних складових організму в єдине ціле (інтеграція), їх узгоджене функціонування забезпечує центральна нервова система.

Координуюча:функції різних органів і систем організму повинні протікати узгоджено, тому що тільки при такому способі життєдіяльності можливо підтримувати сталість внутрішнього середовища, так само як і успішно адаптувати до умов, що змінюються. довкілля. Координацію діяльності складових організм елементів здійснює центральна нервова система.

Регулююча:центральна нервова система регулює всі процеси, що відбуваються в організмі, тому за її участі відбуваються найбільш адекватні зміни роботи різних органів, спрямовані на забезпечення тієї чи іншої діяльності.

Трофічна:центральна нервова система здійснює регуляцію трофіки, інтенсивності обмінних процесів у тканинах організму, що лежить в основі формування реакцій, адекватних змінам у внутрішньому і зовнішньому середовищі.

Пристосувальна:центральна нервова система здійснює зв'язок організму із зовнішнім середовищем шляхом аналізу та синтезу що надходить до неї різноманітної інформації від сенсорних систем. Це дає можливість перебудовувати діяльність різних органів та систем відповідно до змін середовища. Вона виконує функції регулятора поведінки, який буде необхідний у конкретних умовах існування. Це забезпечує адекватне пристосування до навколишнього світу.

Формування ненаправленої поведінки:центральна нервова система формує певну поведінку тварини відповідно до домінуючої потреби.

Рефлекторне регулювання нервової діяльності

Пристосування процесів життєдіяльності організму, його систем, органів, тканин до умов середовища, що змінюються, називається регуляцією. Регуляція, що забезпечується спільно нервовою та гормональною системами, називається нервово-гормональною регуляцією. Завдяки нервовій системі організм здійснює свою діяльність за принципом рефлексу.

Основним механізмом діяльності центральної нервової системи є це відповідь реакція організму на дії подразника, що здійснюється за участю ЦНС і спрямована на досягнення корисного результату.

Рефлекс у перекладі з латинської мовиозначає «відображення». Термін «рефлекс» було вперше запропоновано чеським дослідником І.Г. Прохаской, який розвинув вчення про відбивні дії. Подальше становлення рефлекторної теорії пов'язані з ім'ям І.М. Сєченова. Він думав, що це несвідоме і свідоме відбувається на кшталт рефлексу. Але тоді ще існувало методів об'єктивної оцінки діяльності мозку, які б підтвердити це припущення. Пізніше об'єктивний метод оцінки діяльності мозку розробили академіком І.П. Павловим, і він отримав назву методу умовних рефлексів. За допомогою цього вчений довів, що в основі вищої нервової діяльності тварин і людини лежать умовні рефлекси, що формуються на базі безумовних рефлексів за рахунок утворення тимчасових зв'язків. Академік П.К. Анохін показав, що все різноманіття діяльності тварин і людини складає основі концепції функціональних систем.

Морфологічною основою рефлексу є , що складається з кількох нервових структур, що забезпечує здійснення рефлексу.

В утворенні рефлекторної дуги беруть участь три види нейронів: рецепторні (чутливі), проміжні (вставні), рухові (ефекторні) (рис. 6.2). Вони поєднуються в нейронні ланцюги.

Мал. 4. Схема регуляції за принципом рефлексу. Рефлекторна дуга: 1 – рецептор; 2 - аферентний шлях; 3 - нервовий центр; 4 - еферентний шлях; 5 - робочий орган (будь-який орган організму); МН - моторний нейрон; М - м'яз; КН - командний нейрон; СН – сенсорний нейрон, МодН – модуляторний нейрон

Дендрит ренепторного нейрона контактує з рецептором, його аксон прямує до ЦНС і взаємодіє зі вставковим нейроном. Від вставного нейрона аксон йде ефекторному нейрону, яке аксон прямує на периферію до виконавчого органу. У такий спосіб і формується рефлекторна дуга.

Рецепторні нейрони розташовані на периферії та у внутрішніх органах, а вставні та рухові знаходяться у ЦНС.

У рефлекторній дузі розрізняють п'ять ланок: рецептор, аферентний (або доцентровий) шлях, нервовий центр, еферентний (або відцентровий) шлях і робочий орган (або ефектор).

Рецептор - спеціалізована освіта, що сприймає роздратування. Рецептор складається із спеціалізованих високочутливих клітин.

Аферентна ланка дуги є рецепторним нейроном і проводить збудження від рецептора до нервового центру.

Нервовий центр утворений великою кількістю вставних та рухових нейронів.

Ця ланка рефлекторної дуги складається із сукупності нейронів, розташованих у різних відділах ЦНС. Нервовий центр сприймає імпульси від рецепторів аферентним шляхом, здійснює аналіз і синтез цієї інформації, потім передає сформовану програму дій по еферентним волокнам до периферичного виконавчого органу. А робочий орган здійснює властиву йому діяльність (м'яз скорочується, залізо виділяє секрет тощо).

Спеціальна ланка зворотної аферентації сприймає параметри вчиненого робочим органом дії та передає цю інформацію до нервового центру. Нервовий центр є акцептором дії ланки зворотної аферентації та сприймає інформацію з робочого органу про скоєну дію.

Час від початку дії подразника на рецептор до появи реакції у відповідь називається часом рефлексу.

Усі рефлекси у тварин і людини поділяються на безумовні та умовні.

Безумовні рефлексивроджені, що спадково передаються реакції. Безумовні рефлекси здійснюються через сформовані в організмі рефлекторні дуги. Безумовні рефлекси видоспецифічні, тобто. властиві всім тваринам цього виду. Вони постійні протягом життя і виникають у відповідь адекватні подразнення рецепторів. Безумовні рефлекси класифікуються і за біологічному значенню: харчові, оборонні, статеві, локомоторні, орієнтовні. За розташуванням рецепторів ці рефлекси поділяються: на екстероцептивні (температурні, тактильні, зорові, слухові, смакові та ін.), інтероцептивні (судинні, серцеві, шлунковий, кишковий та ін.) та пропріоцептивні (м'язові, сухожильні та ін.). За характером реакції у відповідь — на рухові, секреторні та ін. За знаходженням нервових центрів, через які здійснюється рефлекс, — на спинальні, бульбарні, мезенцефальні.

Умовні рефлексирефлекси, набуті організмом у його індивідуального життя. Умовні рефлекси здійснюються через новосформовані рефлекторні дуги з урахуванням рефлекторних дуг безумовних рефлексів із заснуванням між ними тимчасової зв'язку у корі великих півкуль.

Рефлекси в організмі здійснюються за участю залоз внутрішньої секреції та гормонів.

В основі сучасних уявленьпро рефлекторну діяльність організму перебуває поняття корисного пристосувального результату, задля досягнення якого і відбувається будь-який рефлекс. Інформація про досягнення корисного пристосувального результату надходить до центральної нервової системи за ланкою зворотнього зв'язкуу вигляді зворотної аферентації, що є обов'язковим компонентом рефлекторної діяльності. Принцип зворотної аферентації в рефлекторній діяльності був розроблений П. К. Анохіним і заснований на тому, що структурною основою рефлексу є не рефлекторна дуга, а рефлекторне кільце, що включає наступні ланки: рецептор, нервовий аферентний нервовий шлях, нервовий центр, еферентний нервовий шлях, , обернена аферентація.

При вимиканні будь-якої ланки рефлекторного кільця рефлекс зникає. Отже, реалізації рефлексу необхідна цілісність всіх ланок.

Властивості нервових центрів

Нервові центри мають низку характерних функціональних властивостей.

Порушення в нервових центрах поширюється односторонньо від рецептора до ефектора, що пов'язано зі здатністю проводити збудження лише від пресинаптичної мембрани до постсинаптичної.

Порушення у нервових центрах проводиться повільніше, ніж у нервовому волокну, внаслідок уповільнення проведення збудження через синапси.

У нервових центрах може відбуватися сумація збуджень.

Можна виділити два основні способи сумації: тимчасову та просторову. При тимчасової сумаціїкілька імпульсів збудження приходять до нейрона через один синапс, підсумовуються та генерують у ньому потенціал дії, а просторова сумаціяпроявляється у разі надходження імпульсів одного нейрону через різні синапси.

Вони відбувається трансформація ритму збудження, тобто. зменшення або збільшення кількості імпульсів збудження, що виходять із нервового центру порівняно з кількістю імпульсів, що приходять до нього.

Нервові центри дуже чутливі до нестачі кисню та дії різних хімічних речовин.

Нервові центри, на відміну нервових волокон, здатні до швидкого втоми. Синаптична стомлюваність при тривалій активації центру виявляється у зниженні числа постсинаптичних потенціалів. Це зумовлено витрачанням медіатора та накопиченням метаболітів, що закисляють середовище.

Нервові центри перебувають у стані постійного тонусу, зумовленого безперервним надходженням певної кількості імпульсів від рецепторів.

Нервовим центрам властива пластичність – здатність збільшувати свої функціональні можливості. Ця властивість може бути обумовлена ​​синаптичним полегшенням - поліпшення проведення в синапс після короткого подразнення аферентних шляхів. При частому використанні синапсів прискорюється синтез рецепторів та медіатора.

Поряд із збудженням у нервовому центрі відбуваються процеси гальмування.

Координаційна діяльність ЦНС та її принципи

Однією з важливих функцій центральної нервової системи є координаційна функція, яку називають також координаційною діяльністюЦНС. Під нею розуміють регуляцію розподілу збудження та гальмування в нейронних структурах, а також взаємодію між нервовими центрами, які забезпечують ефективне здійснення рефлекторних та довільних реакцій.

Прикладом координаційної діяльності ЦНС можуть бути реципрокні відносини між центрами дихання та ковтання, коли під час ковтання центр дихання загальмовується, надгортанник закриває вхід у горло і попереджає потрапляння в дихальні шляхи їжі або рідини. Координаційна функція ЦНС принципово важлива реалізації складних рухів, здійснюваних з участю безлічі м'язів. Прикладами таких рухів можуть бути артикуляція мови, акт ковтання, гімнастичні рухи, що вимагають узгодженого скорочення та розслаблення множини м'язів.

Принципи координаційної діяльності

• Реципрокність - взаємне гальмування антагоністичних груп нейронів (мотонейрони згиначів та розгиначів)
• Кінцевий нейрон – активація еферентного нейрона з різних рецептивних полів та конкурентна боротьба між різними аферентними імпульсаціями за даний мотонейрон.
• Перемикання - процес переходу активності з одного нервового центру на антагоніст нервовий центр
• Індукція - зміна збудження гальмуванням або навпаки
• Зворотній зв'язок - механізм, що забезпечує необхідність сигналізації від рецепторів виконавчих органів для успішної реалізації функції
• Домінанта - стійке головне вогнище збудження в ЦНС, що підпорядковує собі функції інших нервових центрів.

В основі координаційної діяльності центральної нервової системи лежить низка принципів.

Принцип конвергенціїреалізується в конвергентних ланцюгах нейронів, в яких один з них (звичайно еферентний) сходяться або конвергують аксони ряду інших. Конвергенція забезпечує надходження одному і тому нейрону сигналів від різних нервових центрів чи рецепторів різних модальностей (різних органів чуття). На основі конвергенції різні подразники можуть викликати однотипну реакцію. Наприклад, сторожовий рефлекс (поворот очей і голови – насторожування) може бути викликаний і світловим, і звуковим, і тактильним впливом.

Принцип загального кінцевого шляхувипливає з принципу конвергенції та близький за своєю суттю. Під ним розуміють можливість здійснення однієї і тієї ж реакції, що запускається кінцевим в ієрархічному нервовому ланцюзі еферентним нейроном, на який конвергують аксони багатьох інших нервових клітин. Прикладом класичного кінцевого шляху є мотонейрони передніх рогів спинного мозку чи рухових ядер черепних нервів, які своїми аксонами безпосередньо іннервують м'язи. Одна і та ж рухова реакція (наприклад згинання руки) може запускатися шляхом надходження до цих нейронів імпульсів від пірамідних нейронів первинної рухової кори, нейронів ряду моторних центрів стовбура мозку, інтернейронів спинного мозку, аксонів чутливих нейронів спинальних гангліїв у відповідь на дію сигналів органами почуттів (на світлову, звукову, гравітаційну, больову чи механічну дію).

Принцип дивергенціїреалізується в дивергентних ланцюгах нейронів, в яких один з нейронів має аксон, що гілкується, і кожна з гілок утворює синапс з іншою нервовою клітиною. Ці ланцюги виконують функції одночасної передачі сигналів від одного нейрона на інші нейрони. Завдяки дивергентним зв'язкам відбувається широке поширення (іррадіація) сигналів і швидке залучення в реакцію у відповідь багатьох центрів, розташованих на різних рівняхЦНС.

Принцип зворотного зв'язку (зворотної аферентації)полягає у можливості передачі по аферентним волокнам інформації про здійснювану реакцію (наприклад, про рух від пропріорецепторів м'язів) назад у нервовий центр, який її запускав. Завдяки зворотному зв'язку формується замкнутий нейронний ланцюг (контур), через яку можна контролювати хід виконання реакції, регулювати силу, тривалість та інші параметри реакції, якщо вони не були реалізовані.

Участь зворотний зв'язок можна розглянути з прикладу реалізації згинального рефлексу, викликаного механічним впливом на рецептори шкіри (рис. 5). При рефлекторному скороченні м'яза-згинача змінюється активність пропріорецепторів і частота посилення нервових імпульсів аферентними волокнами до а-мотонейронів спинного мозку, що іннервують цей м'яз. В результаті формується замкнутий контур регулювання, в якому роль каналу зворотного зв'язку виконують аферентні волокна, що передають інформацію про скорочення в нервові центри від рецепторів м'язів, а роль прямого зв'язку каналу - еферентні волокна мотонейронів, що йдуть до м'язів. Таким чином, нервовий центр (його мотонейрони) отримує інформацію про зміну стану м'яза, викликану передачею імпульсів по рухових волокнах. Завдяки зворотному зв'язку утворюється своєрідне регуляторне нервове кільце. Тому деякі автори вважають за краще замість терміна «рефлекторна дуга» застосовувати термін «рефлекторне кільце».

Наявність зворотного зв'язку має важливе значення у механізмах регуляції кровообігу, дихання, температури тіла, поведінкових та інших реакцій організму та розглядається далі у відповідних розділах.

Мал. 5. Схема зворотний зв'язок у нейронних ланцюгах найпростіших рефлексів

Принцип реципрокних відносинреалізується при взаємодії між нервовими центрами-антагоністами. Наприклад, між групою моторних нейронів, що контролюють згинання руки, та групою моторних нейронів, що контролюють розгинання руки. Завдяки реципрокним відносинам порушення нейронів одного з антагоністичних центрів супроводжується гальмуванням іншого. У наведеному прикладі реципрокні відносини між центрами згинання та розгинання виявляться тим, що під час скорочення м'язів-згиначів руки відбуватиметься еквівалентне розслаблення розгиначів, і навпаки, що забезпечує плавність згинальних та розгинальних рухів руки. Реципрокные відносини здійснюються з допомогою активації нейронами збудженого центру гальмівних вставних нейронів, аксони яких утворюють гальмівні синапси на нейронах антагоністичного центру.

Принцип домінантитакож реалізується з урахуванням особливостей взаємодії між нервовими центрами. Нейрони домінуючого, найбільш активного центру (осередку збудження) мають стійку високу активність і пригнічують збудження в інших нервових центрах, підпорядковуючи їх своєму впливу. Більш того, нейрони домінуючого центру притягують до себе аферентні нервові імпульси, що адресуються іншим центрам, і посилюють свою активність за рахунок надходження цих імпульсів. Домінантний центр може довго перебувати у стані збудження без ознак втоми.

Прикладом стану, обумовленого наявністю в центральній нервовій системі домінантного вогнища збудження, може бути стан після пережитого людиною важливої ​​йому події, коли його думки і дії однак стають пов'язані з цією подією.

Властивості домінанти

• Підвищена збудливість
• Стійкість збудження
• Інертність збудження
• Здатність до придушення субдомінантних вогнищ
• Здатність до підсумовування збуджень

Розглянуті принципи координації можуть використовуватися, залежно від ЦНС координованих процесів порізно або разом в різних поєднаннях.