Состав центральной нервной системы человека. Центральная нервная система

Нервная система обеспечивает жизнедеятельность организма как целого по отношению к внешней и внутренней среде. Основными функциями нервной системы являются:

Быстрая и точная передача информации о состоянии внешней и внутренней среды – сенсорная функция ;

Анализ и интеграция всей информации ;

Организация адаптивного реагирования на внешние сигналы – моторная функция ;

Регуляция деятельности внутренних органов и внутренней среды – висцеральная функция ;

Регуляция и координация деятельности всех органов и систем в соответствии с изменяющимися условиями внешней и внутренней среды.

Нервная система объединяет организм человека в единое целое , регулирует и координирует функции всех органов и систем, поддерживаетпостоянствовнутреннейсреды организма (гомеостаз ), устанавливаетвзаимоотношения организма свнешнейсредой .

Для нервной системы характерны точная направленность нервных импульсов, большая скоростьпроведения информации, быстрая приспособляемость к изменяющимся условиям внешней среды. У человека нервная система создает основу психической деятельности, анализа и синтеза поступающей в организм информации (мышления, речи, сложных форм социального поведения ).

Эти сложнейшие и жизненно важные задачи решаются с помощью нейронов, выполняющих функцию восприятия, передачи, обработки и хранения информации. Сигналы (нервные импульсы) от органов и тканей человека и из внешней среды, воздействующей на поверхность тела и органы чувств, поступают по нервам в спинной и головной мозг. В мозге человека происходят сложные процессы обработки информации. В результате из мозга также по нервам к органам и тканям идут ответные сигналы, вызывающие реакцию организма, которая проявляется в виде мышечной или секреторной деятельности. В ответ на поступившие из мозга импульсы происходит сокращение скелетных мышц или мускулатуры в стенках внутренних органов, кровеносных сосудов, а также секреция различных желез - слюнных, желудочных, кишечных, потовых и других (выделение слюны, желудочного сока, желчи, гормонов железами внутренней секреции).

Из мозга к рабочим органам (мышцам, железам) нервные импульсы также следуют по цепям нейронов. Ответную реакцию организма на воздействия внешней среды или изменения его внутреннего состояния, выполняемую с участием нервной системы, называют рефлексом (от лат. reflexus - отражение, ответная реакция). Путь, состоящий из цепей нейронов, по которому нервный импульс проходит от чувствительных нервных клеток до рабочего органа, называют рефлекторной дугой. У каждой рефлекторной дуги можно выделить первый нейрон - чувствительный, или приносящий, который воспринимает воздействия, образует нервный импульс и приносит его в ЦНС. Следующие нейроны (один или несколько) являются вставочными, проводниковыми нейронами, расположенными в головном мозге. Вставочные нейроны проводят нервные импульсы от приносящего, чувствительного нейрона к последнему, выносящему, эфферентному нейрону. Последний нейрон выносит нервный импульс из мозга к рабочему органу (мышце, железе), включает этот орган в работу, вызывает эффект, поэтому называется также эффекторным нейроном.

Основными функциями ЦНС являются:

Объединение всех частей организма в единое целое и их регуляция;

Управление состоянием и поведением организма в соответствии с условиями внешней среды и его потребностями.

Главная и специфическая функция ЦНС - осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название рефлексов.

У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС - спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок - регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности .

Высший отдел ЦНС - кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования - в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой .

Практически все отделы центральной и периферической нервной системы участвуют в переработке информации , поступающей через внешние и внутренние, расположенные на периферии тела и в самих органах рецепторы . С высшими психическими функциями, с мышлением и сознанием человека связана работа коры головного мозги и подкорковых структур, входящих в передний мозг .

Основным принципом функционирования ЦНС является процесс регуляции , управления физиологическими функциями , которые направлены на поддержание постоянства свойств и состава внутренней среды организма. ЦНС обеспечивает оптимальные взаимоотношения организма с окружающей средой, устойчивость, целостность, оптимальный уровень жизнедеятельности организма .

Различают два основных вида регуляции : гуморальный и нервный .

Гуморальный процесс управления предусматривает изменение физиологической активности организма под влиянием химических веществ , которые доставляются жидкими средами организма. Источником передачи информации являются химические вещества – утилизоны, продукты метаболизма (углекислый газ, глюкоза, жирные кислоты ), информоны, гормоны желез внутренней секреции, местные или тканевые гормоны .

Нервный процесс регуляции предусматривает управление изменениями физиологических функций по нервным волокнам при помощи потенциала возбуждения под влиянием передачи информации.

В организме нервный и гуморальный механизмы работают как единая система нейрогуморального управления. Это комбинированная форма, где одновременно используются два механизма управления, они взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Нервная система представляет собой совокупность нервных клеток, или нейронов .

По локализации различают :

1) центральный отдел – головной и спинной мозг;

2) периферический – отростки нервных клеток головного и спинного мозга.

По функциональным особенностям различают :

1) соматический отдел, регулирующий двигательную активность;

2) вегетативный , регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней секреции, сосудов, трофическую иннервацию мышц и самой ЦНС.

Функции нервной системы :

1) интегративно-коордиационная функция. Обеспечивает функции различных органов и физиологических систем, согласует их деятельность между собой;

2) обеспечение тесных связей организма человека с окружающей средой на биологическом и социальном уровнях;

3) регуляция уровня обменных процессов в различных органах и тканях, а также в самой себе;

4) обеспечение психической деятельности высшими отделами ЦНС.

Центральная нервная система (ЦНС) - это основная часть нервной системы у человека и животного, которая состоит из узла нейронов (нервных клеток) и их отростков. Она представлена у человека и позвоночного животного головным и спинным мозгами. У беспозвоночных - системой тесно связанных нервных узлов. Основной задачей и функцией ЦНС является осуществление сложных и простых рефлексов.

Отделы центральной нервной системы

Нервная система человека и высших животных состоит из следующих отделов:

Спинной мозг;
Продолговатый мозг;
Средний мозг;
Промежуточный мозг;
Мозжечок.

Все эти отделы регулируют деятельность систем у высокоразвитого организма и отдельных органов. Также они связывают их и осуществляют их взаимодействие. Обеспечивают целостность деятельности и единство организма.

Высшими отделами ЦНС являются:

Кора полушарий (больших) мозга головного;
Подкорковые ближайшие образования.

Они регулируют взаимоотношения и связь между окружающей средой и организмом как единого целого.

Функции ЦНС

Среди основных функций центральной нервной системы выделяют следующие:

Методы исследования ЦНС и ее функций

Все методы исследования связаны с интенсивным развитием физиологии центральной нервной системы. Они подразделяются на следующие типы:

Рефлексы

Рефлекс - реакция организма ответного типа на любые действия раздражителя, которая осуществляется при участии центральной нервной системы. При переводе с латыни этот термин означает «отображение». Этот термин был открыт учёным Р.Декартом для того, чтобы охарактеризовать реакцию организма для ответа при раздражении органов чувств.

Классифицируют рефлексы на следующие подтипы в зависимости от их типа:

Свойства центров нервной системы

Нервным центром называется объединение нейронов, которые будут принимать участие в работе одного конкретного рефлекса организма. Во всём организме для того чтобы сформировать адаптивный сложный процесс производится функциональное воссоединение нейронов, которые располагаются на разных уровнях ЦНС.

Нервные центры имеют ряд особенностей и свойств . К таким относятся:

Возбуждение одностороннее - к органу рабочему от рецептора.
В центрах нервных возбуждение проявляется медленнее, нежели по нервным волокнам.
Происходит в нервных центрах и суммация возбуждений. Она может иметь последовательный, одновременный или временный характер.
Трансформация в ритме возбуждения. Это изменение в количестве импульсов, которые выходят из нервных центров, в сравнении с тем числом, которое приводит к нему. Может проявляться в повышении или понижении количества импульсов.
Последействие рефлексов - прекращение реакции чуть позже по сравнению с действием возбудителя.
Повышенная чувствительность к веществам химического происхождения и кислородному недостатку.
Нервные центры быстро утомляемы и имеют низкий уровень локальности, легко тормозятся.
Нервные центры имеют пластичную структуру - могут изменять своё функциональное предназначение и восстанавливать частично функции, которые были утрачены.

Принципы в координации центральной нервной системы

Основой координационной деятельности нервной системы является взаимодействие процессов торможения и возбуждения. Существует ряд принципов, обеспечивающих координационное взаимодействие.

ЦНС – объединенные, но морфофункционально отличные друг от друга образования нервной ткани, которые осуществляют контроль за обменом информацией организма с внешними условиями, корректируют внутренние процессы в организме и обеспечивают единство этих механизмов. Данную функцию ЦНС осуществляет совместно с периферическим и вегетативным отделами. Так что, в функциональном плане разделение нервной системы достаточно условно.

Нейроны ЦНС

Функционально нейроны, заложенные в ЦНС, представлены:
афферентными нейронами;
эфферентными нейронами;
вставочными нейронами.
Нейрональная связь осуществляется посредством синоптической передачи нейромедиаторов (ГАМК, серотонин, фдреналин, дафамин). Нейроны представляют собой уникальную сеть, которую невозможно воссоздать в искусственных условиях. Такие обширные связи дают возможность не только осуществлять работу органов чувств и моторную функцию, но и приобретать в процессе жизнедеятельности навыки, умения, познания.

Головной мозг

– основная структура ЦНС. Гистологически она представлена огромным количеством нейронов и нейроглиальными клетками.
Отделы головного мозга отражают этапы его созревания в период эмбриогенеза. Основными структурными частями являются задний (или ромбовидный), средний и передний мозг. К первому из них относят продолговатый мозг (бульбус), мост и мозжечок. Средний мозг представляет собой объединение четверохолмия и рострально удаленных ножек мозга. Сюда же относится и сильвиев водопровод. Передний мозг разделен на промежуточный (в состав входят таламические структуры, находящийся под ними гипоталамус и третий желудочек) и конечный (сюда относят церебральные полушария, мозолистое тело, полосатое вещество и обонятельный мозг).

Спинной мозг

сегментарен в своей организации. Морфологически в спинном мозге различают серое вещество (скопление клеток) и белое вещество (проводники). В ростральном отделе заложено ядро добавочного нерва. Спинной мозг имеет два утолщения – шейное и поясничное, откуда берут начало мотонейроны, иннервирующие верхние и нижние конечности, соответственно. Мышцы шеи иннервируются моторными нейронами, заложенными выше шейного утолщения. Мышцы груди, пресса и спины получают иннервацию от мотонейронов, находящихся ниже шейного, но выше поясничного утолщения. Ниже поясничного утолщения локализованы мотонейроны для мышц промежности.
В сегментах спинного мозга замыкаются основные врожденные рефлексы.

Проводящие пути ЦНС

Проводящие пути реализуют основные функции ЦНС. По ним импульсы доходят до необходимого уровня и, если это требуется, возвращаются обратно. За счет восходящих и нисходящих трактов замыкаются рефлексы, обеспечивая нормальную и слаженную работу всего организма.
Проводящие пути ЦНС классифицируют на:
проекционные тракты, обеспечивающие чувствительность, произвольные движения, их координацию, поддержание мышечного тонуса;
комиссуральные тракты, образующие связи между полушариями мозга;
ассоциативные тракты, связывающие несколько проекционных полей коры полушарий, обеспечивая формирование высших корковых функций.

Функции ЦНС

Все главные поведенческие реакции человека (простые и сложные) обеспечиваются ЦНС. Ее функциональная нагрузка при этом сводится к обеспечению единства и регуляции всех органов и систем организма человека и изменению этой константы в зависимости от меняющихся условий внешней и внутренней сред.

Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга .

Строение и функции спинного мозга. Спинной мозг взрослого человека – это длинный тяж почти цилиндрической формы. Находится спиной мозг в позвоночном канале. Спинной мозг разделен на две симметричные половины передней и задней продольными бороздами. В центре спинного мозга проходит спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью . Вокруг него сосредоточено серое вещество , на поперечном срезе имеющее форму бабочки и образованное телами нейронов. Наружный слой спинного мозга образован белым веществом , состоящим из отростков нейронов, образующих проводящие пути.

На поперечном разрезе столбы представлены передними , задними и боковыми рогами . В задних рогах находятся ядра чувствительных нейронов , в передних – нейроны, образующие двигательные центры, в боковых рогах залегают нейроны, образующие центры симпатической части вегетативной нервной системы. От спинного мозга отходит 31 пара смешанных нервов, каждый из которых начинается двумя корешками: передним (двигательным) и задним (чувствительным). В составе передних корешков находятся также вегетативные нервные волокна. На задних корешках расположены нервные узлы – скопления тел чувствительных нейронов. Соединяясь, корешки образуют смешанные нервы. Каждая пара спинномозговых нервов иннервирует определенный участок тела.

Функции спинного мозга:

– рефлекторная – осуществляется соматической и вегетативной нервными системами.

– проводниковая – осуществляется белым веществом восходящих и нисходящих проводящих путей.

Строение и функции головного мозга. Головной мозг расположен в мозговой части черепа. Масса головного мозга взрослого человека составляет около 1400-1500 г. Головной мозг состоит из пяти отделов: переднего, среднего, заднего, промежуточного и продолговатого. Самую древнюю часть головного мозга составляют: продолговатый мозг, мост, средний мозг и промежуточный мозг. Отсюда выходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Эта часть образует ствол мозга. Эволюционно более поздними стали большие полушария головного мозга.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга. Выполняет рефлекторную и проводниковую функцию. В продолговатом мозге находятся следующие центры:

– дыхательный;

– сердечной деятельности;

– сосудодвигательный;

– безусловных пищевых рефлексов;

– защитных рефлексов (кашля, чихания, мигания, слезоотделения);

– центры изменения тонуса некоторых групп мышц и положения тела.

Задний мозг состоит из варолиева моста и мозжечка . Проводящие пути моста связывают продолговатый мозг с большими полушариями.

Мозжечок играет основную роль в поддержании равновесия тела и координации движений. Все позвоночные животные обладают мозжечком, но уровень его развития зависит от среды обитания и характера совершаемых движений.

Средний мозг в процессе эволюции изменился меньше других отделов. Его развитие связано со зрительным и слуховым анализаторами.

Промежуточный мозг включает: зрительные бугры (таламус ), надбугорную область (эпиталамус ), подбугорную область (гипоталамус ) и коленчатые тела . В нем расположена ретикулярная формация – сеть нейронов и нервных волокон, влияющая на активность различных отделов ЦНС.

Таламус отвечает за все виды чувствительности (кроме обонятельной) и координирует мимику, жестикуляцию, другие проявления эмоций. Сверху к таламусу прилегает эпифиз – железа внутренней секреции. Ядра эпифиза участвуют в работе обонятельного анализатора. Снизу находится другая железа внутренней секреции – гипофиз .

Гипоталамус контролирует деятельность вегетативной нервной системы, регуляцию обмена веществ, гомеостаз, сон и бодрствование, эндокринные функции организма. Он объединяет нервные и гуморальные регуляторные механизмы в общую нейроэндокринную систему. Гипоталамус образует с гипофизом единый комплекс, в котором ему принадлежит контролирующая роль (контроль деятельности передней доли гипофиза). Гипоталамус секретирует гормоны вазопрессин и окситоцин, поступающие в заднюю долю гипофиза, а оттуда разносятся кровью.

В промежуточном мозге находятся подкорковые центры зрения и слуха.

Передний мозг состоит из правого и левого полушарий, соединенных мозолистым телом. Серое вещество образует кору головного мозга. Белое вещество образует проводящие пути полушарий. В белом веществе рассеяны ядра серого вещества (подкорковые структуры).

Кора больших полушарий занимает у человека большую часть поверхности полушарий и состоит из нескольких слоев клеток. Площадь коры составляет около 2-2,5 тыс. см2 . Такая поверхность связана с наличием большого количества борозд и извилин. Глубокие борозды делят каждое полушарие на 4 доли: лобную, теменную, височную и затылочную.

Нижняя поверхность полушарий называется основанием мозга. Наибольшего развития у человека достигают лобные доли, отделенные от теменных долей глубокой центральной бороздой. Их масса составляет около 50% массы головного мозга.

Ассоциативные зоны коры больших полушарий – участки коры мозга, в которых происходит анализ и преобразование поступивших возбуждений. Выделяются следующие зоны:

– двигательная зона расположена в передней центральной извилине лобной доли;

– зона кожно-мышечной чувствительности расположена в задней центральной извилине теменной доли;

– зрительная зона расположена в затылочной доле;

– слуховая зона расположена в височной доле;

– центры обоняния и вкуса находятся на внутренних поверхностях височных и лобных долей. Ассоциативные зоны коры связывают ее различные области. Они играют важнейшую роль в образовании условных рефлексов.

Деятельность всех органов человека контролируется корой больших полушарий. Любой спинномозговой рефлекс осуществляется при участии коры мозга. Кора обеспечивает связь организма с внешней средой, является материальной основой психической деятельности человека.

Функции левого и правого полушарий неравнозначны. Правое полушарие отвечает за образное мышление, левое – за абстрактное. При повреждениях левого полушария нарушается речь человека.

ЦНС - центральная нервная система - основная часть нервной системы всех животных, в том числе и человека, состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков; у беспозвоночных представлена системой тесно связанных между собой нервных узлов (ганглиев), у позвоночных - спинным и головным мозгом.

Центральная нервная система (ЦНС), если ее рассматривать детально, состоит из переднего мозга, среднего мозга, заднего мозга и спинного мозга. В этих основных отделах центральной нервной системы в свою очередь выделяются важнейшие структуры, имеющие прямое отношение к психическим процессам, состояниям и свойствам человека: таламус, гипоталамус, мост, мозжечок и продолговатый мозг.

Главная и специфическая функция ЦНС - осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название рефлексов. У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС - спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок - регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС - кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования - в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.
Практически все отделы центральной и периферической нервной системы участвуют в переработке информации, поступающей через внешние и внутренние, расположенные на периферии тела и в самих органах рецепторы. С высшими психическими функциями, с мышлением и сознанием человека связана работа коры головного мозги и подкорковых структур, входящих в передний мозг.

Со всеми органами и тканями организма центральная нервная система связана через нервы, выходящие из головного мозга и спинного мозга. Они несут в себе информацию, поступающую в мозг из внешней среды, и проводят ее в обратном направлении к отдельным частям и органам тела. Нервные волокна, поступающие в мозг с периферии, называются афферентными, а те, которые проводят импульсы от центра к периферии, - эфферентными.
Центральная нервная система представляет собой скопления нервных клеток - нейронов. Нейроны ЦНС образуют множество цепей, которые выполняют две основные функции: обеспечивают рефлекторную деятельность, а также сложную обработку информации в высших мозговых центрах. Эти высшие центры, например зрительная зона коры (зрительная кора), получают входящую информацию, перерабатывают ее и передают ответный сигнал по аксонам.
Древовидные отростки, отходящие от тел нервных клеток, носят название дендритов. Один из таких отростков является удлиненным и соединяет тела одних нейронов с телами или дендритами других нейронов. Он называется аксоном. Часть аксонов покрыта специальной миелиновой оболочкой, которая способствует более быстрому проведению импульса по нерву.
Места контактов нервных клеток друг с другом называются синапсами. Через них нервные импульсы передаются с одной клетки на другую. Механизм синаптической передачи импульса, работающий на основе биохимических обменных процессов, может облегчать или затруднять прохождение нервных импульсов по ЦНС и тем самым участвовать в регулировании многих психических процессов и состояний организма.

ЦНС связана со всеми органами и тканями через периферическую нервную систему, которая у позвоночных включает черепно-мозговые нервы, отходящие от головного мозга, и спинномозговые нервы - от спинного мозга, межпозвонковые нервные узлы, а также периферический отдел вегетативной нервной системы - нервные узлы, с подходящими к ним (преганглионарными) и отходящими от них (постганглионарными) нервными волокнами. Чувствительные, или афферентные, нервные приводящие волокна несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и т. д.). Во всех отделах ЦНС имеются афферентные нейроны, воспринимающие приходящие с периферии раздражения, и эфферентные нейроны, посылающие нервные импульсы на периферию к различным исполнительным эффекторным органам. Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например, сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нервные клетки, или интернейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути. В состав ЦНС входят также клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную функцию, а также участвуют в метаболизме нервных клеток.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА, очень сложная сеть структур, пронизывающая весь организм и обеспечивающая саморегуляцию его жизнедеятельности благодаря способность реагировать на внешние и внутренние воздействия (стимулы). Основные функции нервной системы – получение, хранение и переработка информации из внешней и внутренней среды, регуляция и координация деятельности всех органов и органных систем. У человека, как и у млекопитающих, нервная система включает три основных компонента: 1) нервные клетки (нейроны); 2) связанные с ними клетки глии, в частности клетки нейроглии, а также клетки, образующие неврилемму; 3) соединительная ткань. Нейроны обеспечивают проведение нервных импульсов; нейроглия выполняет опорные, защитные и трофические функции как в головном, так и в спинном мозгу, а неврилемма, состоящая преимущественно из специализированных, т.н. шванновских клеток, участвует в образовании оболочек волокон периферических нервов; соединительная ткань поддерживает и связывает воедино различные части нервной системы.

Нервную систему человека подразделяют по-разному. Анатомически она состоит из центральной нервной системы (ЦНС ) и периферической нервной системы (ПНС). ЦНС включает головной и спинной мозг, а ПНС, обеспечивающая связь ЦНС с различными частями тела, – черепно-мозговые и спинномозговые нервы, а также нервные узлы (ганглии) и нервные сплетения, лежащие вне спинного и головного мозга.
Нейрон. Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка – нейрон. По оценкам, в нервной системе человека более 100 млрд. нейронов. Типичный нейрон состоит из тела (т.е. ядерной части) и отростков, одного обычно неветвящегося отростка, аксона, и нескольких ветвящихся – дендритов. По аксону импульсы идут от тела клетки к мышцам, железам или другим нейронам, тогда как по дендритам они поступают в тело клетки.
В нейроне, как и в других клетках, есть ядро и ряд мельчайших структур – органелл (см. также