Соматическая нервная система – определение, функции и примеры

Сомати́ческая не́рвная систе́ма

(от греч. soma — тело) — часть нервной системы человека, представляющая собой совокупность афферентных (чувствительных) и эфферентных (двигательных) нервных волокон, иннервирующих мышцы (у позвоночных — скелетные), кожу, суставы. Соматическая система — это часть периферической нервной системы, которая занимается доставкой моторной (двигательной) и сенсорной (чувственной) информации до центральной нервной системы и обратно. Эта система состоит из нервов, прикрепленных к коже, органам чувств и всем мышцам скелета. Она отвечает за почти все сознательные движения мышц, а также за обработку сенсорной информации, поступающей через внешние раздражители: зрение, слух и осязание. Название соматической нервной системы происходит от греческого слова «soma» (тело). Соматическая нервная система содержит два основных типа нейронов: сенсорные (афферентные) нейроны, которые поставляют информацию от нервов к центральной нервной системе и моторные (эфферентные) нейроны, доставляющие через все тело информацию от головного и спинного мозга к тканям мышц.

Нейроны соматической нервной системы тянутся от центральной нервной системы прямо к мускулам и рецепторам. Тело нейрона находится в центральной нервной системе, а аксоны тянутся дальше, пока не достигают кожи, органов чувств или мышц. Электрохимические импульсы передвигаются через аксоны от головного к спинному мозгу. Соматическая нервная система включает в себя также рефлекторные дуги, отвечающие за неосознанные действия (рефлексы). С помощью рефлекторных дуг, мускулы двигаются без сигналов от головного мозга. Это случается тогда, когда нервные пути соединяются напрямую со спинным мозгом. Некоторые примеры действия рефлекторных дуг: вы быстро отрываете руку от горячей кастрюли или неосознанно поднимаете ногу, когда доктор бьет вас по коленке.

Этапы развития нервной системы

В эволюции нервная система претерпела несколько этапов развития, которые стали поворотными пунктами в качественной организации её деятельности. Эти этапы отличаются по количеству и видам нейрональных образований, синапсов, признакам их функциональной специализации, по образованию группировок нейронов, связанных между собой общностью функций. Выделяют три основных этапа структурной организации нервной системы: диффузный, узловой, трубчатый.
Диффузная нервная система наиболее древняя, имеется у кишечнополостных (гидра) животных. Такая нервная система характеризуется множественностью связей соседних элементов, что позволяет возбуждению свободно распространяться по нервной сети во все стороны.

Этот тип нервной системы обеспечивает широкую взаимозаменяемость и тем самым большую надёжность функционирования, однако эти реакции имеют неточный, расплывчатый характер.

Узловой тип нервной системы типичен для червей, моллюсков, ракообразных.

Он характерен тем, что связи нервных клеток организованы определённым образом, возбуждение проходит по жёстко определённым путям. Такая организация нервной системы оказывается более ранимой. Повреждение одного узла вызывает нарушение функций всего организма в целом, но она по своим качествам быстрее и точнее.

Трубчатая нервная система характерна для хордовых, она включает в себя черты диффузного и узлового типов. Нервная система высших животных взяла всё лучшее: высокую надёжность диффузного типа, точность, локальность быстроту организации реакций узлового типа.

Роль

Переоценить роль соматической системы в полноценном функционировании организма людей затруднительно. Ведь она регулирует массу сознательных мышечных сокращений – от мимики до мелкой моторики пальцев.

Благодаря тому, что соматическая нс своевременно реагирует на внешние раздражающие факторы, человек получает возможность управлять своим телом и сохранять его в целости. В целом, эта структура при помощи рефлекторных дуг регулирует работу каждой, даже самой мелкой, мышцы скелета – посредством импульсов мотонейронов.

Можно представить себе роль соматической системы на примере любой экстремальной ситуации:

• органы чувств воспринимают и передают информацию об изменении внешней среды;
• соответствующий нейрон нервного волокна передает сигнал чувствительному нейрону в спинномозговых ганглиях;
• импульс проходит всю цепочку нейронов до мотонейрона;
• в действие приводится требуемая группа мышц.

Именно от скорости реакции на угрозу напрямую зависит сохранить тела человека как единицы живой материи. Роль соматической регуляции сводится не просто к обработке получаемой информации и реакции на нее – система участвует в регуляции сознанием произвольных движений. К примеру, переставить ногу с подломившейся доски чуть в сторону, чтобы избежать падения, либо переместить корпус выше/ниже и вернуть себе равновесие.

Ведущая роль нервной системы

На первом этапе развития мира живых существ взаимодействие между простейшими организмами осуществлялось через водную среду первобытного океана, в которую поступали химические вещества, выделяемые ими. Первой древнейшей формой взаимодействия между клетками многоклеточных организм является химическое взаимодействие посредством продуктов обмена веществ, поступающих в жидкости организма. Такими продуктами обмена веществ, или метаболитами, являются продукты распада белков, углекислота и др. это — гуморальная передача влияний, гуморальный механизм корреляции, или связи между органами.

Гуморальная связь характеризуется следующими особенностями:

• отсутствием точного адреса, по которому направляется химическое вещество, поступающее в кровь или другие жидкости тела;
• химическое вещество распространяется медленно;
• химическое вещество действует в ничтожных количествах и обычно быстро разрушается или выводится из организма.

Гуморальные связи являются общими и для мира животных, и для мира растений. На определённой ступени развития мира животных в связи с появлением нервной системы образуется новая, нервная форма связей и регуляций, которая качественно отличает мир животных от мира растений. Чем выше по своему развитию организм животного, тем большую роль играет взаимодействие органов через нервную систему, которое обозначается как рефлекторное. У высших живых организмов нервная система регулирует гуморальные связи. В отличие от гуморальной связи нервная связь имеет точную направленность к определённому органу и даже группе клеток; связь осуществляется в сотни раз с большей скоростью, чем скорость распространения химических веществ. Переход от гуморальной связи к нервной сопровождался не уничтожением гуморальной связи между клетками тела, а подчинением нервным связям и возникновению нервно-гуморальным связям.

На следующем этапе развития живых существ появляются специальные органы — железы, в которых вырабатываются гормоны, образующиеся из поступающих в организм пищевых веществ. Основная функция нервной системы заключается как в регуляции деятельности отдельных органов между собой, так и во взаимодействии организма как единого целого с окружающей его внешней средой. Любое воздействие внешней среды на организм оказывается, прежде всего, на рецепторы (органы чувств) и осуществляется через посредство изменений, вызываемых внешней средой и нервной системой. По мере развития нервной системы высший её отдел — большие полушария головного мозга — становится «распорядителем и распределителем всей деятельности организма».

Введение

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

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

Строение нервной системы

Нервная система образована нервной тканью, которая состоит из огромного количества нейронов — нервная клетка с отростками.

Нервная система условно подразделяется на центральную и периферическую.

Центральная нервная система включает головной и спинной мозг, а периферическая нервная система — нервы, отходящие от них.

Головной и спинной мозг представляют собой совокупность нейронов. На поперечном разрезе мозга различают белое и серое вещество. Серое вещество состоит из нервных клеток, а белое — из нервных волокон, являющихся отростками нервных клеток. В различных отделах центральной нервной системы расположение белого и серого вещества неодинаково. В спинном мозге серое вещество находится внутри, а белое — снаружи, в головном же (большие полушария, мозжечок), наоборот — серое вещество — снаружи, белое — внутри. В различных отделах головного мозга имеются отдельные скопления нервных клеток (серого вещества), расположенные внутри белого вещества, — ядра. Скопления нервных клеток находятся и за пределами центральной нервной системы. Они называются узлами и относятся к периферической нервной системе.

обзор

Центральная нервная система может рассматриваться как система координации и интеграции внутри организмов. ЦНС принимает сигналы от периферическая нервная система обрабатывает их, затем создает новые сигналы для координации действий различных системы организма, Например, долгосрочный и краткосрочный метаболизм и гомеостаз регулируются через тесное взаимодействие между центральной нервной системой и эндокринная система.

В то время как ЦНС функционально состоит из нейронов, другие клетка такие типы, как глиальные клетки, играют важную вспомогательную роль. Некоторые черепные нервы, такие как зрительные и обонятельные нервы, также считаются частью центральной нервной системы. Все остальные нервы являются частью периферическая нервная система, но они все еще подключаются к ЦНС. Таким образом, центральная нервная система является координированным центром обработки тела.

Основываясь на этих стимулах, ЦНС изменяет скелетная мышца сокращение. Как только дети учатся ходить, это происходит невольно, больше не требуя сознательного мышления или концентрации. Подобный процесс получения сложных стимулов и генерирования скоординированного ответа требуется для очень разнообразных видов деятельности – будь то балансирование велосипеда, поддержание разговора или усиление иммунного ответа.

Мысль и Обработка

ЦНС, особенно мозг, считается физическим местом для большинства психических функций высшего порядка. Нейронные связи образуют основу для мышления и сохранения памяти. Мозг играет важную роль в развитии речи, языка и общения. Эти задачи включают в себя ассоциацию абстрактных символов и звуков с конкретными объектами и эмоциями. Мотивация, амбиции, вознаграждение и удовлетворение также опосредуются через нейронные связи в ЦНС.

В то же время лимбическая система из головной мозг также контролирует самые основные эмоции и побуждения, такие как удовольствие, страх, гнев, голод, жажда, сонливость и сексуальное желание. Кроме того, непроизвольные рефлексы опосредуются спинным мозгом, обеспечивая защиту и быстро предотвращая травмы.

ЦНС прямо или косвенно влияет почти на все внутренние система органов связаны ли с дыханием, пищеварением, экскреция, тираж или размножение.

Рефлекторная деятельность нервной системы

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекс. Рефлекс — реакция организма на изменение внутренней или внешней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов.

При всяком раздражении возбуждение с рецепторов передаётся по центростремительным нервным волокнам в центральную нервную систему, откуда через вставочный нейрон по центробежным волокнам оно идёт на периферию к тому или иному органу, деятельность которого изменяется. Весь этот путь через центральную нервную систему к рабочему органу, называется рефлекторной дугой образован обычно тремя нейронами: чувствительным, вставочным и двигательным. Рефлекс — сложный акт, в осуществлении которого принимает участие значительно большее количество нейронов. Возбуждение, попадая в центральную нервную систему, распространяется на многие отделы спинного мозга и доходит до головного. В результате взаимодействия многих нейронов осуществляется ответная реакция организма на раздражение.

Сенсорные нейроны

Афферентные сенсорные нейроны соматической нервной системы предоставляют ЦНС информацию об угле сустава, длине мышц, напряжении мышц и наличии вредных раздражителей.

проприоцепторы

В дополнение к типичным экстрафузальным мышечным волокнам тело мышцы также содержит мышечные веретена. Эти небольшие органы чувств содержат специализированные мышечные волокна, которые имеют центральный не сократительный сегмент. Афферентные нейроны соматической нервной системы имеют свои сенсорные дендриты в этой области. Эти дендриты содержат ионные каналы, которые открываются в ответ на механические воздействия на клетку. Когда мышечный веретено растягивается, открытие ионных каналов генерирует потенциал действия в этих сенсорных нейронах. Наличие механически закрытых ионных каналов позволяет этим нейронам нести подробную информацию о состоянии мышцы и ее сократительной активности.

Ноцицепторы

Ноцицепторы являются болевыми рецепторами, обнаруживаемыми по всему телу, и являются важной частью профилактики травм, особенно в мышечных волокнах. Эти нейроны активируются в ответ на потенциально вредные раздражители, такие как жара, холод или экстремальные силы. Присутствие ноцицепторов предотвращает нас от чрезмерного растяжения суставов, растяжения мышц и защищает нас от широкого спектра травм.

• Альфа Мотор Нейроны – Нижние моторные нейроны ствола мозга и спинного мозга связаны с поперечнополосатыми мышечными волокнами и непосредственно ответственны за их сокращение.
• Экстрафузальное мышечное волокно Скелетные поперечно-полосатые мышечные волокна иннервируются альфа-моторными нейронами и прикрепляются к кости через сухожилия. Основной функцией является формирование скелетных движений в результате сократительного напряжения. Составляют большую часть поперечно-полосатых мышц в организме человека.
• Нижние моторные нейроны – Эффекторные нейроны произвольного сокращения мышц, обычно синапсируются в нервно-мышечном соединении с полосатыми мышечными волокнами. Клеточное тело располагается либо в медуллярных пирамидах ствола мозга, либо в переднем роге спинного мозга.
• Верхние моторные нейроны – Нейроны, которые берут начало в стволе мозга или моторной коре и несут информацию в нижние моторные нейроны спинного мозга или медуллярных пирамид.

Спинной мозг

Спинной мозг — тяж длиной около 45 см, диаметром 1 см, находится в канале позвоночника, покрыт тремя мозговыми оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой (сосудистой).

Спинной мозг находится в позвоночном канале и представляет собой тяж, который вверху переходит в продолговатый мозг, а внизу заканчивается на уровне второго поясничного позвонка. Спинной мозг состоит из серого вещества, содержащего нервные клетки, и белого, состоящего из нервных волокон. Серое вещество расположено внутри спинного мозга и окружено со всех сторон белым веществом.

На поперечном разрезе серое вещество напоминает букву Н. В нём различают передние и задние рога, а также соединяющую перекладину, в центре которой находится узкий канал спинного мозга, содержащий спинномозговую жидкость. В грудном отделе выделяют боковые рога. В них заложены тела нейронов, иннервирующих внутренние органы. Белое вещество спинного мозга образовано нервными отростками. Короткие отростки соединяют участки спинного мозга, а длинные составляют проводниковый аппарат двусторонних связей с головным мозгом.

Спинной мозг имеет два утолщения — шейное и поясничное, от которых отходят нервы к верхним и нижним конечностям. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов. Каждый нерв начинается от спинного мозга двумя корешками — передним и задним. Задние корешки — чувствительные состоят из отростков центростремительных нейронов. Их тела расположены в спинномозговых узлах. Передние корешки — двигательные — являются отростками центробежных нейронов расположенных в сером веществе спинного мозга. В результате слияния переднего и заднего корешка образуется смешанный спинномозговой нерв. В спинном мозге сосредоточены центры, регулирующие наиболее простые рефлекторные акты. Основные функции спинного мозга — рефлекторная деятельность и проведение возбуждения.

В спинном мозге человека заложены рефлекторные центры мышц верхних и нижних конечностей, потоотделения и мочеиспускания. Функции проведения возбуждения заключается в том, что через спинной мозг проходят импульсы от головного мозга ко всем областям тела и обратно. По восходящим проводящим путям в головной мозг передаются центростемительные импульсы от органов (кожа, мышцы). По нисходящим путям центробежные импульсы передаются от головного мозга в спинной, затем на периферию, к органам. При повреждении проводящих путей наблюдается потеря чувствительности в различных участках тела, нарушение произвольных сокращений мышц и способности к движению.

Характеристика рефлекторной дуги

Функционирование нервной системы – это непрерывная обработка поступающей извне информации и реакция на нее. Соматический отдел в этой цепочке несет ответственность за двигательные рефлексы – в большинстве случаев даже без контроля со стороны головного мозга.

Анатомически путь передачи импульса описывают рефлекторной дугой. Среди ее звеньев нескольких нейронов, которые взаимосвязаны синапсами. Именно через них происходит однонаправленное перемещение информационного импульса – в большинстве случаев путем химического посредника. Его еще называют медиатором.

Структуры соматической дуги:

• чувствительный нейрон – локализуется в спинальном ганглии либо в зоне чувствительных ганглиев внутри мозга;
• вставочный, периферический нейрон – расположен в ядрах задних рогов спинного мозга либо ядрах подкоркового ствола мозга;
• мотонейрон лежит в ядрах вентральных рогов спинномозгового вещества, а также в ядрах ствола центрального мозга.

Зародившийся нервный импульс проходит весь путь от чувствительного нейрона до мышечного пучка, который иннервирует мотонейрон в составе спинномозгового волокна. К примеру, с рецептора кожи пальца, которым человек проверяет нагревание плиты, до мышц этого же пальца, если необходимо отдернуть руку, чтобы избежать ожога.

Эволюция головного мозга позвоночных

Образование центральной нервной системы в виде нервной трубки впервые появляется у хордовых. У низших хордовых нервная трубка сохраняется в течение всей жизни, у высших — позвоночных — в стадии эмбриона на спинной стороне закладывается нервная пластинка, которая погружается под кожу и сворачивается в трубку. В эмбриональной стадии развития нервная трубка образует в передней части три вздутия — три мозговых пузыря, из которых развиваются отделы мозга: передний пузырь дает передний и промежуточный мозг, средний пузырь превращается в средний мозг, задний пузырь образует мозжечок и продолговатый мозг . Эти пять отделов мозга характерны для всех позвоночных животных.

Для низших позвоночных — рыб и земноводных — характерно преобладание среднего мозга над остальными отделами. У земноводных несколько увеличивается передний мозг и в крыше полушарий образуется тонкий слой нервных клеток — первичный мозговой свод, древняя кора. У рептилий значительно увеличивается передний мозг за счет скоплений нервных клеток. Большую часть крыши полушарий занимает древняя кора. Впервые у рептилий появляется зачаток новой коры. Полушария переднего мозга наползают на другие отделы, вследствие чего образуется изгиб в области промежуточного мозга. Начиная с древних рептилий, полушария головного мозга становятся самым большим отделом головного мозга.

В строении головного мозгаптиц и пресмыкающихся много общего. На крыше головного мозга — первичная кора, хорошо развит средний мозг. Однако у птиц по сравнению с рептилиями возрастают общая масса мозга и относительные размеры переднего мозга. Мозжечок крупный и имеет складчатое строение. У млекопитающих передний мозг достигает наибольшей величины и сложности. Большую часть мозгового вещества составляет новая кора, которая служит центром высшей нервной деятельности. Промежуточный и средний отделы мозга у млекопитающих невелики. Разрастающиеся полушария переднего мозга накрывают их и подминают под себя. У некоторых млекопитающих мозг гладкий, без борозд и извилин, но у большинства млекопитающих в коре мозга имеются борозды и извилины. Появление борозд и извилин происходит вследствие роста мозга при ограниченных размерах черепа. Дальнейший рост коры приводит к появлению складчатости в виде борозд и извилин.

Отличительные черты

Каждая структурная единица человеческой нервной системы имеет свои функциональные назначения. Тем не менее, в совокупности они составляют сложное целое. Однако, в соматическом отделе нервной системы нейроны устойчивее, а импульс достигает цели быстрее. Ведь его скорость может достигать 100–120 м/с. Это значительно повышает шансы людей на выживание в резко изменившихся внешних условиях – к примеру, при нападении хищника в процессе охоты.

Именно в соматическом отделе обработка информации будет происходить медленнее, чем в вегетативной нервной системе. Поскольку перед ними стоят разные функциональнее задачи – первая должна реагировать на информацию от мотонейронов и осуществлять на них реакцию. Тогда как вегетатика – это питание, дыхание, а также размножение.

Еще одно существенное различие – в соматическом отделе отсутствует разделение. Чаще всего она представлена стандартными рефлекторными дугами. Тогда как в вегетативной системе принято выделять симпатический, а также парасимпатический отделы. Это облегчает контроль над разными группами мышц на бессознательном уровне, что снимает часть нагрузки с коры головного мозга.

В целом все отделы системы не могут существовать без тесного взаимодействия друг с другом. Именно поэтому человек получает возможность выживать даже в самых тяжелых условиях.

Головной мозг

Если спинной мозг у всех позвоночных животных развит более или менее одинаково, то головной мозг существенно отличатся размерами и сложностью строения у разных животных. Особенно резкие изменения в ходе эволюции претерпевает передний мозг. У низших позвоночных передний мозг развит слабо. У рыб он представлен обонятельными долями и ядрами серого вещества в толще мозга. Интенсивное развитие переднего мозга связано с выходом животных на сушу. Он дифференцируется на промежуточный мозг и на два симметричных полушария, которые называются конечным мозгом. Серое вещество на поверхности переднего мозга (кора) впервые появляется у пресмыкающихся, развиваясь далее у птиц и особенно у млекопитающих. Действительно большими полушариями переднего мозга становятся только у птиц и млекопитающих. У последних они покрывают почти все другие отделы головного мозга.

Головной мозг расположен в полости черепа. В него входят ствол и конечный мозг (кора больших полушарий).

Ствол мозга состоит из продолговатого мозга, варолиева моста, среднего и промежуточного мозга.

Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга и расширяясь, переходит в задний мозг. Он в основном сохраняет форму и строение спинного мозга. В толще продолговатого мозга расположены скопления серого вещества — ядра черепно-мозговых нервов. В состав заднего моста входят мозжечок и варолиев мост. Мозжечок расположен над продолговатым мозгом и имеет сложное строение. На поверхности полушарий мозжечка серое вещество образует кору, а внутри мозжечка — его ядра. Как и спинной продолговатый мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую. Однако рефлексы продолговатого мозга более сложные. Это выражается в важном значении в регуляции сердечной деятельности, состоянии сосудов, дыхания, потоотделения. В продолговатом мозге расположены центры всех этих функций. Здесь же находятся центры жевания, сосания, глотания, отделения слюны и желудочного сока. Несмотря на малую величину (2,5–3 см), продолговатый мозг представляет собой жизненно важный отдел ЦНС. Повреждение его может стать причиной смерти вследствие прекращения дыхания и деятельности сердца. Проводниковая функция продолговатого мозга и варолиева моста заключается в передаче импульсов из спинного мозга в головной и обратно.

В среднем мозге расположены первичные (подкорковые) центры зрения и слуха, которые осуществляют рефлекторные ориентировочные реакции на световые и звуковые раздражения. Эти реакции выражаются в различных движениях туловища, головы и глаз в сторону раздражителей. Средний мозг состоит из ножек мозга и четверохолмия. Средний мозг регулирует и распределяет тонус (напряжение) скелетных мышц.

Промежуточный мозг состоит из двух отделов — таламус и гипоталамус, каждый из которых состоит из большого числа ядер зрительных бугров и подбугровой области. Через зрительные бугры центростремительные импульсы передаются к коре больших полушарий от всех рецепторов тела. Ни один центростремительный импульс, откуда бы он ни шёл, не может пройти к коре, минуя зрительные бугры. Таким образом, через промежуточный мозг осуществляется связь всех рецепторов с корой больших полушарий. В подбугровой области расположены центры, оказывающие влияние на обмен веществ, терморегуляцию и железы внутренней секреции.

Мозжечок находится позади продолговатого мозга. Он состоит из серого и белого вещества. Однако в отличие от спинного мозга и ствола серое вещество — кора — находится на поверхности мозжечка, а белое вещество расположено внутри, под корой. Мозжечок координирует движения, делает их чёткими и плавными, играет важную роль в сохранении равновесия тела в пространстве, а также оказывает влияние на тонус мышц. При поражении мозжечка у человека наблюдается падение тонуса мышц, расстройство движений и изменение походки, замедляется речь и т.д. Однако через некоторое время движения и мышечный тонус восстанавливаются благодаря тому, что неповреждённые участки центральной нервной системы берут на себя функции мозжечка.

Большие полушария — наиболее крупный и развитый отдел головного мозга. У человека они образуют основную массу головного мозга и по всей своей поверхности покрыты корой. Серое вещество покрывает полушария снаружи и образует кору головного мозга. Кора полушарий человека имеет толщину от 2 до 4 мм и слагается из 6–8 слоёв, образованных 14–16 млрд. клеток, различных по форме, величине и выполняемым функциям. Под корой находится белое вещество. Оно состоит из нервных волокон, связывающих кору с расположенными ниже отделами центральной нервной системы и отдельные доли полушарий между собой.

Кора головного мозга имеет извилины, разделённые бороздами, которые значительно увеличивают её поверхность. Три самые глубокие борозды делят полушария на доли. В каждом полушарии различают четыре доли: лобную, теменную, височную, затылочную. Возбуждение разных рецепторов поступают в соответствующие воспринимающие участки коры, называемые зонами, и отсюда передаются к определённому органу, побуждая его к действию. В коре выделяют следующие зоны. Слуховая зона расположена в височной доле, воспринимает импульсы от слуховых рецепторов.

Зрительная зона лежит в затылочной области. Сюда поступают импульсы от рецепторов глаза.

Обонятельная зона находится на внутренней поверхности височной доли и связана с рецепторами носовой полости.

Чувствительно-двигательная зона расположена в лобной и теменной долях. В этой зоне находятся главные центры движения ног, туловища, рук, шеи, языка и губ. Здесь же лежит и центр речи.

Полушария головного мозга — это высший отдел центральной нервной системы, контролирующий работу всех органов у млекопитающих. Значение больших полушарий у человека заключается ещё и в том, что они представляют собой материальную основу психической деятельности. И.П.Павлов показал, что в основе психической деятельности лежат физиологические процессы, происходящие в коре головного мозга. Мышление связано с деятельностью всей коры головного мозга, а не только с функцией отдельных её областей.

Структурной и функциональной единицей анимальной нервной системы является неврон, представляющий собой нервную клетку со всеми ее отростками и концевыми аппаратами, а основным, элементарным нервным актом—рефлекс.

В нервной системе, следовательно, можно различать: 1) нервные центры, или ганглии, в которых происходит переключение нервных импульсов; 2) проводники, соединяющие центры друг с другом и 3) периферические нервы с их концевыми аппаратами.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Промежуточное положение занимает между ними продолговатый мозг, сходный по строению со спинным мозгом и сохраняющий сегментарный аппарат в виде черепномозговых нервов и проводниковый аппарат в виде двигательных и чувствительных путей.

В соответствии с выраженной физиологической функцией в головном мозгу различают передний, или большой, мозг, промежуточный мозг (зрительные бугры и их область), средний мозг (четыреххолмие с дорзальной стороны и чепец, (мозжечок и варолиев мост).

В спинном мозгу различают шейный, грудной и поясничный отделы.

Под влиянием промежуточных связей центральная нервная система функционирует как единый орган. Все функции нервной системы можно свести к двум основным сторонам ее деятельности: как органа, в котором автоматически зарождаются возбуждения, и как органа, осуществляющего перенос импульсов с чувствительного неврона на двигательный и поддерживающего связь периферии с центром. Обе эти стороны деятельности мозга тесно переплетаются между собой.

Передний мозг состоит из двух полушарий и имеет сложное строение. Основную массу полушарий составляет белое вещество, состоящее из проводящих путей и подкорковых узлов. Белое вещество покрыто равномерным слоем серого вещества—корой головного мозга. Принято считать, что кора головного мозга состоит из шести клеточных слоев, расположенных горизонтально. Многочисленные отростки корковых клеток пронизывают все слои и образуют густую сеть. Одни волокна поднимаются от белого вещества к коре, другие идут параллельно поверхности коры и лежат в промежуточных слоях между пирамидами. Нервные волокна обеспечивают многостороннюю связь отдельных участков мозга между собой.

Основной функцией коры больших полушарий является высшая нервная деятельность, направленная на регуляцию всех отправлений организма животного.

Высшая нервная деятельность слагается из деятельности мозговой коры и ближайшей к ней подкорки. Кора подчиняет себе подкорку и регулирует ее деятельность, а подкорка в свою очередь является источником энергии для коры.

Подкорка является центром безусловных рефлексов, таких как пищеварительный, половой, оборонительный и др., в то время как кора головного мозга является центром условных рефлексов. У животных условнорефлекторная деятельность обусловливается непосредственным действием раздражений, идущих со стороны внешней или внутренней среды, на органы чувств, на их рецепторы, заложенные в коре головного мозга.

Восприятие, высший анализ и синтез, а также сознание, мышление и память, т. е. так называемые психические проявления, тесно связаны с деятельностью коры головного мозга. Экспериментально доказано, что после удаления коры собака не способна оценивать обстановку, не узнает хозяина, становится агрессивной (Гольц, цит. по Викторову).

Экспериментально установлено, что кора головного мозга может быть подразделена по локализации специфических функций на моторную и сенсорную сферы. Установлено также, что моторность и чувствительность тела управляются перекрестно. Правое полушарие управляет левой половиной тела, а левое—наоборот—правой.

Моторные сферы Управляют такими волевыми движениями, как сгибание и разгибание конечностей, поворот шеи и головы и т. д. Термин «волевые движения» у животных имеет относительное значение, так как большая часть из них выполняется автоматически, но отдельные движения, несомненно, носят элементы сознательного характера. К таким движениям можно отнести, например, прыжки через препятствие, преодолеваемое с оценкой высоты и расчетом напряжения.

Моторные центры не представляют собой резко очерченных и обособленных очагов; зоны соседних центров надвигаются друг на друга.

Сфера зрения Находится в затылочной доле в области cunens et fissura, calcarina, разрушение которой приводит к гемианопсии, т. е. к потере способности видеть предметы и явления, находящиеся в поле зрения. Рефлексы, относящиеся к органам зрения, такие, как мигание и поворот глаз, при этом сохраняются.

Сфера слуха Расположена в передней части первой извилины височной доли полушария. Разрушение этой сферы приводит к глухоте, а частичное разрушение к понижению слуха на противоположной стороне.

Сфера обоняния Находится под сильвиевой бороздой ulcus gyri hippocampi и связана с аммониевым рогом. Нервные пути от tractus olfactorius идут в полушарие как своей так и противоположной стороны. Разрушение приводит к понижению обоняния.

Сфера общей чувствительности (болевой, тактильной, термической) находится во всей коре, но больше связывается с центральными извилинами, где локализуется двигательная сфера.

Сфера ассоциаций. Все пространство коры головного мозга, не занятое двигательными и чувствительными сферами, относится к области высшей нервной деятельности.

Учение Павлова об условных рефлексах показало, что даже внутренние органы, считавшиеся во многих отношениях автономными от влияния коры головного мозга, не только подчиняются прямому влиянию коры, но и подают в кору афферентные возбуждения, осведомляющие ее о том или ином их состоянии.

Учение об условных рефлексах показало, что кора больших полушарий обладает способностью организовывать временные связи, часть из которых может исчезать, а другая при соответствующем подкреплении становится стабильной и необходимой.

Промежуточный мозг анатомически и функционально непосредственно связан с корой полушарий головного мозга и образует «ближайшую подкорку», в которой заложены зрительный бугор, гипоталамическая область и полосатое тело.

Зрительный бугор является основным подкорковым узлом всех чувствительных проводников—зрительных, обонятельных и общей чувствительности. Здесь собираются все чувствительные пути для переключения на последние нейроны, проводящие чувствительность к коре головного мозга. Через промежуточный мозг проходит главная масса зрительного нерва к зрительному бугру и дальше к сфере зрения в коре полушарий. Здесь экстероцептивные импульсы сочетаются с импульсами интероцептивными.

В гипоталамической области находятся вегетативные центры: обмена веществ, пищеварения, дыхания, кровообращения и др. Здесь заложены основные механизмы, с помощью которых кора головного мозга осуществляет приспособление организма к условиям внешней среды.

Полосатое тело расположено по соседству с зрительным бугром и тесно с ним связано. Основная функция полосатого тела—поддержание определенного тонуса мускулатуры и обеспечение готовности их к сокращению.

Средний мозг состоит из четыреххолмия, центрального серого вещества, красных ядер и ножек мозга. Основная функция среднего мозга—мобилизация моторных аппаратов и регуляция мышечного тонуса.

Четыреххолмие устроено чрезвычайно сложно. В нем находятся нейроны чувствительного и моторного характера, а также ядра серого вещества, служащие промежуточными пунктами.

Четыреххолмие состоит из двух краниальных и двух каудальных холмов. Первые имеют отношение к зрению, а вторые к слуху. Оба эти чувства принимают участие в ориентировке животного при движении. При нарушении четыреххолмия у животных наступает недостаточность слуха и зрения с одновременным нарушением правильности движений.

Красное ядро Располагается под водопроводом в чепце. Красное ядро является самым ответственным центром, который воспринимает проводящие пути со стороны коры полушарий и пучки из мозжечка. Красное ядро управляет напряжением мускулатуры, а вместе с ядром Дейтерса, ядрами мозжечка и продолговатого мозга—состоянием напряжения мышц тела, определяющим положение его в пространстве, ведает положением головы и направлением глаз соответственно постановке туловища.

Перерезка ствола мозга по четыреххолмию обусловливает появление окоченения с преобладанием разгибателей. Животное вытягивает ноги и запроки дывает голову назад. Если красное ядро оставить со спинным мозгом, то тонус мышц не нарушится.

Задний мозг включает в себя варолиев мост и мозжечок.

Варолиев мост представляет продолжение ядер продолговатого мозга и содержит передаточные точки для мозжечка. В нем проходят центростремительные и центробежные пути.

Мозжечок по своему строению напоминает головной мозг. Белое вещество располагается в центре, серое же вещество образует кору, но включается ядрами и в белое вещество. Нервные волокна белого вещества расходятся к периферии веерообразно.

Функция мозжечка сводится к получению возбуждений со стороны чувствительных нервных окончаний, к координации сокращений тонических напряжений мышц, направленных к сохранению равновесия тела.

Разрушение мозжечка приводит к нарушению координации движений, объединяемых под названием церебеллярной или мозжечковой атаксии. При нарушении функции мозжечка появляется ослабление мышечного тонуса (атония), нарушение чувства силы (астения) и нарушение правильности движений (астезия).

Выпадение координирующих влияний мозжечка на вегетативную нервную систему, преимущественно симпатическую, приводит к резким нарушениям моторной и секреторной функций пищеварительного аппарата, деятельности сердечно-сосудистой системы и пр. (Орбели, Астратян). Регуляция движений передних конечностей происходит из передних частей полушарий мозжечка, а задних—из задних частей.

Продолговатый мозг может рассматриваться как передняя часть спинного мозга. Функция продолговатого мозга довольно сложна, так же как и его строение. Как белое, так и серое вещество при переходе в продолговатый мозг перемещаются и перемешиваются между собой, образуя так называемые ядра. К ним относятся ядра дорзальных пучков спинного мозга. От скопления этих нервных клеток начинаются вторичные нейроны вторичных чувствительных путей, направляющихся к. зрительному бугру. Над ними оканчиваются центростремительные нервы головного мозга.

К автоматическим центрам продолговатого мозга относятся: а) центр дыхания—лежит на высоте ядер 9—12-го нерва; б) центр торможения сердца— связан с ядром возвратного нерва, работает и как рефлекторный центр; в) центр сосудодвигательный—лежит на дне четвертого желудочка на высоте ядра лицевого нерва, он связан с центрами в спинном мозгу и с сосудистым центром в гипоталамической области; работает и как рефлекторный центр; г) центр обмена сахара—лежит в области ядра возвратного нерва. Связан с обменом веществ. Укол в его область обусловливает развитие глюкозурии.

Спинной мозг. Продолжением продолговатого мозга служит спинной, расположенный в спинномозговом канале и подвешенный в цереброспинальной жидкости. В области поясничных позвонков спинной мозг образует концевую нить, почти не содержащую мозгового вещества. На всем протяжении из межпозвоночных отверстий от спинного мозга отходят спинномозговые нервы, образующие спинальные ганглии при выходе из позвоночника.

Серое вещество спинного мозга на поперечном разрезе занимает центральную часть и имеет вид буквы Н, т. е. состоит из центральной широкой части и четырех выступов—двух дорзальных и двух вентральных рогов. На шее и в по ясничной области выступают еще и боковые рога.

Белое вещество спинного мозга занимает периферию поперечного разреза и делится серым веществом на три основных пучка (на каждой стороне): дор-зальный, боковой и вентральный.

Каждая из частей спинного мозга имеет специализированное назначение, свою собственную функцию. Для понимания патологических состояний очень важно представлять функцию спинного мозга по его поперечному разрезу.

Нейриты клеток спинальных ганглиев входят в виде дорзальных корешков в дорзальные рога спинного мозга и делятся здесь на коллятерали. Одни из них направляются краниально, другие—каудально. Краниально они доходят до продолговатого мозга. Все эти многочисленные разветвления дают возможность распространению чувствительных возбуждений кожи, слизистых оболочек и со стороны чувствительных окончаний внутри мышц, суставов, над-» костницы и сухожилий. В вентральных рогах заложены группы больших нервных клеток с короткими невритами и дендритами.

Спинномозговые нервы отходят от двух корешков: вентрального и дорзаль-ного. Дорзальные несут центростремительные нервные волокна, в то время как вентральные—центробежные. Перерезка дорзальных корешков приводит к потере чувствительности, а вентральных—к развитию паралича соответствующих групп мышц. Центробежные и центростремительные нервы каждой стороны охватывают определенные области тела, соответствующие определенному сегменту спинного мозга. Дорзальный пучок белого вещества спинного мозга, расположенный между корешками и средней пластинкой, принадлежит к чувствительным и передает глубокую чувствительность. Этот пучок передает возбуждение с периферии и от спинного мозга к продолговатому, где оно переходит на другую сторону и доходит к зрительным буграм.

Вентральный пучок, расположенный между вентральными корешками и средней частью серого вещества спинного мозга, является двигательным. По его волокнам проходят импульсы, зарождающиеся в коре головного мозга и регулирующие движения животного. На периферии этого пучка располагается двигательный пучок, который начинается в продолговатом мозгу и оканчивается над двигательными клетками вентральных рогов. По этим волокнам проходят импульсы, регулирующие равновесие тела во время движения.

Боковой пучок, занимающий место между дорзальным и вентральными корешками, содержит как центростремительные, так и центробежные пути. В боковом столбе находятся волокна, которые несут импульсы к мозжечку от чувствительных окончаний в мышцах и сосудах (глубокая чувствительность), волокна для проведения кожной чувствительности, а также двигательные нервы от дыхательного центра секр еторные нервы для потовых желез и многочисленные нервы к кровеносным сосудам.

Во всех трех пучках белого вещества находятся многочисленные нервные волокна для передачи рефлексов, межцентральной связи и связи между собой сегментов спинного мозга. Полная перерезка спинного мозга вызывает чувствительный и двигательный паралич всей части туловища ниже перерезки. При перерезке половины мозга возникает двигательный паралич на одной стороне, чувствительный паралич—на другой и ослабление тактильной чувствительности на обеих сторонах.

В спинном мозгу заложены многочисленные центры. Рефлекторные центры располагаются по длине спинного мозга и предназначены для двигательного аппарата. Двигательные центры реагируют на раздражение кожи, организуя движения защитного характера, обусловливают координирование движений и выполняют функцию тонуса для мышц. По спинному мозгу заложены многочисленные сосудисто-двигателные центры, работающие под воздействием реакции крови и под влиянием чувствительных раздражений с кожи и от органов. В пояснично-крестцовой части спинного мозга находятся центры, регулирующие деятельность вегетативных функций. Сюда относятся центр, руководящий актом дефекации, центр для акта мочеиспускания, центр эрекции полового члена, центр эйякуляции. Центры эти вызывают эффекты под влиянием возбуждений, идущих с периферии с одной стороны и головного мозга—с другой. Необходимо, однако, иметь в виду, что эти центры влияют на функции внутренних органов через симпатические и парасимпатические нервы, которые обладают до известной степени самостоятельностью.

Кора больших полушарий

Поверхность коры больших полушарий у человека составляет около 1500 см2, что во много раз превышает внутреннюю поверхность черепа. Такая большая поверхность коры образовалась благодаря развитию большого количества борозд и извилин, в результате чего большая часть коры (около 70%) сосредоточена в бороздах. Самые большие борозды больших полушарий — центральная, которая проходит поперёк обоих полушарий, и височная, отделяющая височную долю от остальных. Кора больших полушарий, несмотря на малую толщину (1,5–3 мм) имеет очень сложное строение. В ней насчитывают шесть основных слоёв, которые отличаются строением, формой и размерами нейронов и связями. В коре находятся центры всех чувствительных (рецепторных) систем, представительства всех органов и частей тела. В связи с этим к коре подходят центростремительные нервные импульсы от всех внутренних органов или частей тела, и она может управлять их работой. Через кору больших полушарий происходит замыкание условных рефлексов, посредством которых организм постоянно, в течение всей жизни очень точно приспосабливается к изменчивым условиям существования, к окружающей среде.

Функции

К функциям соматической нервной системы специалисты традиционно относят регулирование деятельности и положения тела в прямой зависимости от раздражений извне. Человек «осознанно» управляет частями своего организма.

Поскольку мотонейроны соматической нервной системы иннервируют мышечные структуры на периферии – конечности, внутренние органы, то ее функции будут следующими:

• обработка информации, которая поступает от органов чувств;
• быстрые реакции на изменение условий внешней среды;
• ориентировка тела в пространстве;
• целенаправленность движений всех частей организма.

Благодаря мотонейронам отдела человек осуществляет сознательные мышечные движения – касаться вещей, различать вкусы, оценивать положение своих конечностей в пространстве и изменять его по мере надобности. При этом в соматической нервной системе регулирует деятельность, в основном спинномозговая ее часть. Еще называют примитивной. Несмотря на то, что в процессе эволюции люди получили возможность выполнять сложные движения, которые подчиняются центральным структурам коры мозга.

За что несет ответственность

Функциональное разделение нервной системы в процессе эволюции человека, как биологической единицы, дало ему особые преимущества в борьбе за существование. Так, если соматический отдел стал специализироваться на восприятии информации извне – температура, присутствие опасности, то автономный, или как его еще именуют, вегетативный отдел полностью переключился на управление внутренними органами.

Функциональное сравнение отделов нервной системы позволяет видеть всю сложность их деятельности:

• постройка жилища, поиск пропитания, охота и рыболовство требовали скоординированности мышечного каркаса организма людей – за это стала отвечать соматическая система;
• установление правильного сердечного ритма, глубины дыхания, давления крови на стенку сосудов, продвижение пищевого комка по кишечнику и метаболические процессы – организация «внутреннего хозяйства» перешла под контроль автономной системы.

Однако, и тот и иной отдел подчиняются головному мозгу – каждый на своем уровне. Регулирующая роль сводится к коррекции возможных сбоев, чтобы функционирование организма в целом соответствовало сложившейся ситуации. Ведь, несмотря на то, что цели людей намного сложнее, чем у животных, они, в конечном итоге, сводятся к тому, чтобы удовлетворить свои потребности.

Так, поставив перед собой задачу, человек обдумывает лучшие пути к ее осуществлению. Он подчиняет ей свои движения – перемещение тела в пространстве, мелкую моторику. При этом на бессознательном уровне происходят изменения во внутренней среде – частота пульса, дыхания, выделении гормонов и нейромедиаторов. Все перестройки происходят, как автоматически, так и произвольно.