Строение и функции нервной системы

Статокинетические рефлексы. Проявляются при движении животного, изменении положения отдельных частей тела, когда происходит перераспределение тонуса мышц глаз, туловища и конечностей, что обеспечивает устойчивое положение глаз, головы и тела в пространстве:

рефлекс с рецепторов мышц одной конечности на мышцы других. Возникает при ходьбе животного, когда при сгибании одной конечности повышается тонус мышц разгибателей других трех конечностей;

рефлекс «нистагм головы» возникает при вращательных движениях. Проявляется в движении головы в противоположную сторону вращения туловища, а затем в скачкообразном перемещении головы в положение, соответствующее положению туловища;

рефлекс «нистагм глаз» возникает при вращательных движениях; Проявляется в движении глаз в противоположную сторону вращения головы и туловища, а затем в скачкообразном перемещении глаз в положение, соответствующее положению туловища;

лифтовый рефлекс возникает при линейном ускорении движения вверх и вниз; в первом случае повышается тонус мышц разгибателей, во втором -- тонус мышц сгибателей.

МОЗЖЕЧОК

Мозжечок -- структурно-физиологическое образование ЦНС. Нейроны его объединяются и образуют ядра мозжечка, поверхностный слой, или кору. Анатомически он состоит из двух полушарий и средней части, которая их соединяет. Ядра мозжечка связаны проводящими путями с корой больших полушарий, средним и продолговатым и спинным мозгом. В связи с этим в мозжечке различают три зоны: корковую, вестибулярную и спинальную. Нейроны мозжечка имеют прямые и обратные связи с ретикулярной формацией.

Мозжечок получает информацию с рецепторов мышц, глаз, вестибулярного аппарата, с коры больших полушарий. Через ретикулярную формацию, красное ядро, ядро Дейтерса он связан с мотонейронами спинного мозга. Участвует в обеспечении тонуса мышц, позы, координации движений, оптимальной возбудимости и лабильности вегетативных и соматических центров, равновесия тела при движении.

Удаление мозжечка вызывает атонию, астению, атаксию, астазию.

РЕТИКУЛЯРНАЯ ФОРМАЦИЯ

Ретикулярная, или сетчатая формация, представляет собой самостоятельное структурно-физиологическое образование ЦНС, которое расположено главным образом в продолговатом и среднем мозге. Нейроны ее имеют короткие и ветвистые отростки, которые переплетаясь, образуют подобие сети. Нейроны объединяются в ядра. Отростки нейронов ретикулярной формации идут к различным отделам ЦНС и образуют восходящую и нисходящую системы.

Восходящая система образована нейронами и отростками их, связанными с корой больших полушарий; нисходящая система -- с мозжечком, красным ядром, мотонейронами спинного мозга, нейронами симпатического отдела вегетативной нервной системы. Ретикулярная формация через симпатическую нервную систему осуществляет облегчающие и тормозящие деятельность влияния на все нервные проводники, рецепторы и все внутренние органы, мышцы. Ретикулярная формация оказывает свое влияние на все нервные центры.

Ретикулярная формация активируется потоками импульсов, поступающими к ней со всех рецепторов организма по неспецифическим путям, с мозжечка, коры больших полушарий, таламуса, лимбической системы, красного и вестибулярного ядер. Получив информацию, она формирует свою программу и передает ее на восходящую и нисходящую системы.

По восходящим путям программа поступает к нейронам коры больших полушарий, вызывает и поддерживает некоторое постоянное возбуждение их, т. е. поддерживает тонус коры больших полушарий. Поддержание тонуса коры больших полушарий имеет большую физиологическую значимость, так как только в этом случае кора может осуществлять свою специфическую деятельность -- воспринимать информацию и отвечать на нее. Ретикулярная формация обеспечивает состояние бодрствования и сна, участвует в расшифровке поступающей информации с рецепторов путем регуляции потока импульсов.

По нисходящим путям программа передается к нервным центрам, нервным проводникам, рецепторам, органам и обеспечивает повышение или понижение их возбудимости и тем самым оптимальную деятельность.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ МОЗГ

Промежуточный мозг представляет собой самостоятельное структурно-физиологическое образование ЦНС, нейроны которого имеют большую физиологическую значимость в нервных центрах. В нем выделяют три основных самостоятельных структуры: таламус, или зрительные бугры, гипоталамус, или подбугровая область, и эпиталамус, или надталамическая область, -- свод и эпифиз.

Таламус, или зрительные бугры. Представляет собой скопление ядер, образованных нейронами. Все ядра таламуса по физиологической значимости делят на специфические, ассоциативные, моторные и неспецифические.

Специфические ядра таламуса имеют двухсторонние прямые связи с определенными участками коры больших полушарий. Они получают информацию со всех рецепторов организма, подвергают ее первичному анализу и переключают на пути к коре больших полушарий. Таким образом, благодаря циркуляции информации с рецепторов между специфическими ядрами таламуса и сенсорными нейронами коры больших полушарий происходит анализ, синтез и обеспечивается целостное восприятие поступающей информации.

Нейроны ядер таламуса связаны с нейронами гипоталамуса, участвующими в регуляции деятельности внутренних органов и мышц.

Ассоциативные ядра таламуса получают информацию от специфических ядер. Они связаны с нейронами коры больших полушарий и участвуют в интеграции деятельности различных образований мозга.

Моторные ядра таламуса получают информацию от мозжечка и базальных ганглиев. Посылают информацию в моторную зону коры больших полушарий и участвуют в регуляции Движений.

Неспецифические ядра таламуса не имеют прямых связей с конкретными участками коры больших полушарий. Они образуют широкие взаимные связи со специфическими ядрами таламуса и получают информацию с них. Получив информацию, они рождают собственные импульсы и передают их в ту область коры больших полушарий, в которую в данный момент поступает специфическая информация, активируя нейроны коры и повышая их общий тонус. Повышенный тонус нейронов коры -- условие для полноценной деятельности их.

Гипоталамус. Образует вентральную часть промежуточного мозга. Состоит из нейронов, которые объединяются в ядра гипоталамуса. Различают преоптическую, переднюю, среднюю, наружную и заднюю группы ядер. Нейроны ядер преоптичес-кой группы гипоталамуса продуцируют либерины и статины, регулируют деятельность передней доли гипофиза.

В ядрах гипоталамуса расположены нервные центры. В передних ядрах -- высший отдел парасимпатической иннервации, с которого обеспечиваются общие парасимпатические приспособительные реакции; в задних ядрах -- высший отдел симпатической иннервации, обеспечивающий симпатические эффекты. В средних ядрах находятся нервные центры регуляции всех видов обмена веществ и энергии, голода и насыщения, терморегуляции, деятельности желез внутренней секреции, половой системы, лактации, почек.

В целом гипоталамус обеспечивает интеграцию деятельности вегетативной, эндокринной и соматической систем; участвует в регуляции поведенческих реакций.

Эпиталамус. Он является железой внутренней секреции. Его называют счетчиком времени. Это своего рода биологические часы.

ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Лимбическая система -- самостоятельное структурно-физиологическое образование, которое кольцеобразно охватывает основание переднего мозга на границе со стволовой частью мозга. Лимбическая система включает в себя отдельные скопления нейронов: гиппокамп -- основная структура системы, поясная извилина, мамилярные тела и др. Она связана с корой больших полушарий, подкорковыми ядрами, таламусом, гипоталамусом и ретикулярной формацией.

Нейроны лимбической системы принимают большую часть информации с различных рецепторных полей тела и внутренних органов. Совместно с корой больших полушарий, подкорковыми ядрами, таламусом, ретикулярной формацией участвует в анализе и синтезе ее, формировании программы действия, которую передают на исполнительные органы через гипоталамус, обеспечивая постоянство условий внутренней среды организма, вегетативные реакции. Лимбическая система участвует в механизмах памяти, контроле активности мозга, в формировании эмоциональной окраски поведения животных.

ПОДКОРКОВЫЕ ЯДРА

Подкорковые ядра, образованные нейронами, располагаются в белом веществе больших полушарий головного мозга. Они представляют собой самостоятельные структурно-физиологические образования. Наиболее изучены из них: хвостатое ядро, скорлупа и бледный шар, называемые стриопалаидум. Он имеет обширные связи с другими отделами центральной нервной системы.

Паллидум» или бледный шар. Важный отдел нервного центра, обеспечивающий согласованную деятельность всех мышц туловища. Он образован большими нейронами. Получая афферентную информацию с полосатого тела и рецепторов скелетных мышц, он совместно со спинным, продолговатым, средним мозгом, мозжечком, ретикулярной формацией, таламусом и корой больших полушарий формирует программу действия, обеспечивающую согласованную деятельность всех мышц туловища при сложных двигательных реакциях.

Стриатум, или полосатое тело. Включает в себя хвостатое ядро и скорлупу, образовано мелкими нейронами. Стриатум получает афферентную информацию с сенсорной зоны коры больших полушарий и черной субстанции среднего мозга. Аксоны нейронов полосатого тела направляются к бледному шару и черной субстанции. Аксоны нейронов бледного шара направляются к ядрам промежуточного и среднего мозга. От ядер таламуса эфферентный путь идет к двигательным нейронам коры. Благодаря циркуляции информации по этим связям формируется программа действия, обеспечивающая согласованную деятельность мышц туловища и внутренних органов, целенаправленные движения.

КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Кора больших полушарий головного мозга -- это наиболее развитый отдел головного мозга, который покрывает полушария снаружи. Она представляет собой тонкий слой серого вещества. Полушария состоят из белого вещества. Толщина коры 1,5...Змм; 6 слоев -- I...VI.

Нейроны коры отличаются по форме и имеют множество типов соединений. Они выполняют разные роли.

По функциональному значению все нейроны коры больших полушарий делят на три группы:

1) чувствительные -- обеспечивают восприятие импульсов непосредственно с рецепторов и от ядер таламуса, а через него от различных рецепторных полей;

2) моторные -- посылают импульсы от коры к нижележащим структурам ЦНС и рабочим органам, являющиеся представителями нервных центров безусловных рефлексов в коре больших полушарий;

3) контактные -- осуществляют связь между нейронами коры больших полушарий.

Чувствительные нейроны. Расположены в III и IV слоях коры и образуют воспринимающие зоны: сенсорные и окружающие их ассоциативные.

Сенсорные нейроны. Образуют сенсорные зоны. Каждая зона называется соответственно рецепции, в которой она участвует. Размеры каждой сенсорной зоны зависят от физиологической значимости для организма животного рецепции. Чем выше значимость, тем она больше.

Выделяют следующие сенсорные проекционные зоны:

1) двигательная -- расположена между лобной и теменной долями. Раздражение этой зоны вызывает сокращение мышц. Рядом с ней находится вторичная двигательная зона. Эти зоны имеют и сенсорные входы. Поэтому их называют первичная и вторичная мотосенсорные зоны;

соматосенсорная первичная и вторичная -- расположена в лобной и теменной долях, вдоль центральной борозды; воспринимает импульсы с рецепторов кожи и двигательного аппарата через таламус;

слуховая -- расположена в височной доле; воспринимает импульсы от слуховых рецепторов;

зрительная -- лежит в затылочной области; воспринимает импульсы от рецепторов сетчатки глаз;

обонятельная и 6) вкусовая -- лежат на внутренней поверхности коры; связаны, соответственно, с обонятельными рецепторами носовых раковин и вкусовыми рецепторами языка и ротовой полости. Имеют двусторонние связи с лимбической системой.

Ассоциативные зоны располагаются рядом с проекционными зонами. Их нейроны участвуют в анализе информации, В осуществлении связи между сенсорными и двигательными нейронами. Без ассоциативных нейронов невозможен четкий анализ и синтез программы.

Моторные нейроны. Располагаются в V слое коры больших полушарий, образуют в ней корковые отделы нервных центров безусловных рефлексов. Моторные нейроны объединяются группами и образуют моторные зоны. Каждая моторная зона обеспечивает связь коры с органами организма. Моторные зоны способны переводить органы из состояния покоя в деятельное.

Контактные нейроны. Осуществляют связь между разными нейронами в коре больших полушарий.

В коре имеется большое количество глиальных клеток, выполняющих опорную, обменную, секреторную роли, а также участвующих в хранении следов осуществленных реакций.

Любая ответная реакция связана с работой ряда различных зон, составляющих так называемую распределительную систему.... Нейроны коры больших полушарий находятся в состоянии тонуса, который не исчезает и во время сна. Показателем постоянного тонуса нейронов коры являются биотоки, которые могут быть зарегистрированы в виде электроэнцефалограммы.

Наряду с проекционными зонами, связанными с выполнением Сенсорной и моторной ролей, в пределах теменной, височной и Лобной долей расположены поля, составляющие ассоциативную кору, для нейронов которой свойственно Отвечать на раздражения различной модальности и таким образом Участвовать в интеграции сенсорной информации и в обеспечении связи между сенсорными и двигательными зонами коры. Они участвуют в оценке биологически значимой информации и в восприятии пространственных отношений окружающего мира, контролируют оценку мотивационного поведениями программирование сложных поведенческих актов.

Соматосенсорная и другие сенсорные зоны, мотосенсорные и сенсомоторные зоны коры организованы в элементарные функциональные единицы -- колонки, в которых осуществляется переработка информации от рецепторов одной модальности. Каждая колонка состоит из нескольких микромодулей, объединяющих 5 гнездообразно расположенных пирамидных, звездчатых, веретеновидных нейронов. Согласованная деятельность их и обеспечивает формирование полноценных программ действия, приспособительных реакций.

В целом кора больших полушарий совместно с подкорковыми образованиями осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса. В отличие от других структурно-физиологических образований ЦНС осуществляет свою работу по принципу условного рефлекса, поэтому ее деятельность называется условно-рефлекторной, или высшей нервной деятельностью. Характерная особенность условных рефлексов заключается в том, что они образуются в течение индивидуальной жизни организма. Высшая нервная деятельность связана с явлениями психической жизни животных и человека, обеспечивает целесообразность поведения в меняющихся условиях: запоминание полезных признаков, способность приобретать жизненный опыт, обучение.

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ СОМАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Периферический соматический отдел нервной системы обеспечивает осуществление ЦНС двигательных реакций. Соматические нервы образованы аксонами мотонейронов и аксоноподобными дендритами рецепторных нейронов, которые идут из ЦНС, спинномозговых и черепно-мозговых ганглиев к периферическим исполнительным органам не прерываясь; скорость проведения возбуждения большая и составляет 30...120 м/с.

Соматический отдел нервной системы представлен черепно-мозговыми и спинномозговыми нервами.

Черепно-мозговые нервы. От головного мозга отходят 12 пар нервов. Они являются смешанными; содержат аксоны нейронов головного мозга и рецепторные нейроны, или только первые, образующие эфферентные нервы, или только вторые, образующие афферентные нервы за счет своих отростков. Они включаются в рефлекторные дуги соматических и вегетативных рефлексов.

По черепно-мозговым нервам происходит передача программ действия к мышцам головы, внутренним органам, поступление информации в ЦНС с рецепторов кожи головы, зрительных, слуховых, обонятельных и вкусовых рецепторов, интерорецепторов.

Спинномозговые нервы. Отходят симметричными парами по обе стороны спинного мозга. Через дорсальные корешки в спинной мозг входят аксоны рецепторных нейронов, через вентральные -- выходят из спинного мозга аксоны двигательных нейронов; эти отростки, объединяясь, образуют спинномозговые нервы.

По спинномозговым нервам передается программа действия на мышцы туловища и конечностей, поступает информация в ЦНС с экстеро- и интерорецепторов.

ВЕГЕТАТИВНЫЙ ОТДЕЛ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Вегетативный отдел нервной системы представлен парасимпатической, симпатической и метасимпатической иннервацией, каждая из которых имеет ряд особенностей.

Вегетативная нервная система состоит из вегетативных нейронов, расположенных в среднем, продолговатом и спинном мозге, а также в ганглиях на периферии. Для нее характерен двухнейрон-ный принцип образования.

Центральную часть вегетативной нервной системы составляют первые нейроны, расположенные в среднем, продолговатом и спинном мозге.

Периферическое звено парасимпатической и симпатической иннервации представляет собой цепь из двух последовательно соединенных нейронов. Аксоны первых нейронов выходят из ЦНС и заканчиваются обязательно на вторых нейронах, объединенных в ганглии. Аксоны вторых нейронов идут к иннервируемому органу. Скорость проведения возбуждения по вегетативным нервным волокнам составляет 2,..14 м/с.

К периферической части относят и висцеральные афференты, т.е. чувствительные нервные волокна, проходящие в составе блуждающих, языкоглоточных и чревных нервов. Тела нейронов, к которым идут эти волокна, располагаются в соответствующих ганглиях названных нервов и спинномозговых узлах.

Вегетативный отдел нервной системы обеспечивает регуляцию структурной организации и деятельности внутренних органов, сосудов, потовых желез, а также трофику всех структур, включая скелетные мышцы, рецепторов и самой нервной системы.

Высшие нервные центры вегетативного отдела нервной системы находятся в гипоталамусе: в передних ядрах -- центры парасимпатической иннервации, в задних ядрах -- центры симпатической иннервации.

Парасимпатическая иннервация образована парасимпатическими нейронами среднего, продолговатого мозга и крестцового отдела спинного мозга, а также парасимпатическими нейронами ганглий, расположенных чаще в органах.

Аксоны нейронов среднего мозга направляются к исполнительным органам в составе глазодвигательного нерва, продолговатого мозга -- в составе лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов; крестцового отдела спинного мозга -- в составе тазовых нервов. Они называются преганглионарными парасимпатическими волокнами. Ганглии лежат около органа или прямо в иннервируемом органе. Передача возбуждения с аксонов первых нейронов на нейроны ганглий и с аксонов этих нейронов на структуры органа осуществляется через синапсы с помощью медиатора ацетилхолина. Преганглионарное волокно длинное, так как идет от ЦНС до органа; постганглио-нарное -- короткое.

Симпатическая иннервация. Образована симпатическими нейронами, расположенными в боковых рогах грудного и поясничного отделов спитого мозга, а также симпатическими нейронами ганглий, расположенными по обе стороны около грудных и поясничных позвонков или вдали от позвонков. Аксоны симпатических нейронов спинного мозга направляются на периферию через вентральные корешки спинного мозга и оканчиваются на нейронах вертебральных или превертебральных узлов. Образуют пограничные симпатические стволы, идущие по вентральной поверхности позвонков. Аксоны нейронов этих узлов идут к периферическим исполнительным органам и оканчиваются на них. Образуют крупные периферические симпатические нервы: грудные, внутренностные, малые и большие чревные, иннервирующие соответственно органы грудной и брюшной полостей, сосуды. Симпатические нервные волокна включаются и в соматические нервы, направляются к сосудам мышц, рецепторам кожи и мышц. Передача возбуждения с преганглионарного волокна на постганглионарное осуществляется через синапсы с помощью медиатора ацетилхолина и холинорецепторов. Преганглионарные волокна короткие, постганглионарные длинные. Передача импульсов с постганглионарного волокна на орган осуществляется через синапсы с помощью медиатора норадреналина и адренорецепторов.

Метасимпатическая иннервация. Большинство полых висцеральных органов наряду с симпатической и парасимпатической иннервацией имеют собственный местный механизм регуляции в виде метасимпатической нервной системы. Метасимпатическая нервная система представлена интрамуральными ганглиями, залегающими в толще стенок полых органов, которые изолированы от окружающих тканей специальными барьерами.

Нейроны интрамуральных ганглий по физиологической роли Делятся на чувствительные нейроны, интернейроны, эффекторные нейроны. Нейроны объединяются в рефлекторные дуги. Тела нейронов имеют множество синапсов; отростки нервных клеток содержат большое количество пузырьков с медиаторами. Передача возбуждения в нейронах, составляющих ганглии метасимпатической системы, осуществляется посредством ацетилхолина и норадреналина. В синапсах постганглионарных волокон выделяются разнообразные вещества -- ацетилхолин, норадреналин, АТФ, аденозин, серотонин, дофамин, адреналин, гистамин и др. Однако главная роль в передаче возбуждения в метасимпатической системе принадлежит АТФ и аденозину. Воспринимающие АТФ и аденозин рецепторы называются пуринергинескими.

Метасимпатическая нервная система иннервирует только внутренние органы.

ПРИНЦИП ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЕГЕТАТИВНОГО ОТДЕЛА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Вегетативный отдел нервной системы осуществляет свою деятельность по принципу безусловных и условных вегетативных рефлексов.

Афферентный путь рефлекторной дуги вегетативного рефлекса представлен висцеральными и соматическими нервными волокнами. Вегетативные нервные центры заложены в спинном и продолговатом мозге, высшие центры -- в гипоталамусе. Эфферентный путь -- периферическое звено вегетативной нервной системы.

Число вегетативных рефлексов очень велико и они разнообразны: висцеро-висцеральные, висцеро-кутанные, кутанно-висцеральные рефлексы, висцеро-соматические.

Висцеро-висцеральные -- это рефлексы с рецепторов внутренних органов на эти же или другие внутренние органы; висцеро-кутанные -- рефлексы с рецепторов внутренних органов на сосуды и другие структуры кожи; кутанно-висцеральные -- рефлексы с рецепторов кожи на сосуды и другие структуры внутренних органов.

Через вегетативные нервные волокна осуществляются сосудистые, трофические и функциональные влияния на органы. Сосудистые влияния определяют просвет сосудов, давление крови, кровоток; трофические -- проявляются в изменении проницаемости мембран клеток и активности ферментов, обмена веществ в тканях и органах; функциональные -- пусковые, коррегирующие, стимулирующие и тормозящие деятельность органов.

Симпатическая иннервация универсальна, так как иннервирует ткани всех органов и кровеносные сосуды скелетных мышц. Парасимпатическая система иннервирует мышцы глаз, слюнные железы, мышцы языка, трахеи и бронхов, легкие, все органы пищеварения, сердце, почки, мочевой пузырь и мочеточники и другие внутренние органы, некоторые кровеносные сосуды. Метасимпатическая нервная система иннервирует только внутренние органы.

Симпатические нервные волокна стимулируют работу сердца, секреторную деятельность потовых желез, обмен веществ в мышцах, суживают кровеносные сосуды, совместно с парасимпатической иннервацией обеспечивают деятельность пищеварительного аппарата, расширяют зрачки, расслабляют стенку мочевого пузыря и др. Деятельность ее активируется при действии на организм неблагоприятных факторов.

Парасимпатические нервные волокна совместно с симпатическими обеспечивают оптимальную деятельность органов, которые они иннервируют, при стрессовых воздействиях оказывают чаще влияния, противоположные действию симпатической нервной системы.

Метасимпатическая нервная система программирует и координирует двигательную, секреторную и всасывательную активность органов, активность местных эндокринных элементов и локальный кровоток. Она определяет способности органов ритмически сокращаться с определенной частотой и амплитудой без воздействия извне под влиянием метаболических изменений в самом органе. Координация ее деятельности осуществляется надсегментарными центрами и в меньшей степени зависит от ЦНС, так как не имеет синаптических контактов с эфферентной частью соматической нервной системы.

Таким образом, вегетативная нервная система обеспечивает регуляцию деятельности внутренних органов, приспособление уровня обмена веществ и энергии к потребностям органов.

Страницы: 1, 2