Центральная нервная система

Все виды деятельности в организме человека представляют собой очень сложный комплекс физиологических процессов, ведущая роль в которых принадлежит ЦНС, обеспечивающей тесную координацию всех органов и систем.

Низшим и филогенетически самым древним отделом ЦНС является спинной мозг, анатомически представляющий собой тяж массой 34-38 грамм и длинной от 41-42 см у женщин до 45 см у мужчин, расположенный в позвоночном канале. В краниальном направлении он продолжается в продолговатый мозг, а в каудальном заканчивается на уровне второго поясничного позвонка.

Двумя основными функциями спинного мозга являются рефлекторная и проводниковая. Осуществляемая каждым из тридцати одного сегмента спинного мозга рефлекторная деятельность разнообразна. Так, в шейных сегментах находятся центры безусловных рефлекторных реакций верхней половины туловища и верхних конечностей; в грудных - мышц туловища; в поясничных и крестцовых - мышц тазовой области и нижних конечностей. Проводниковая функция спинного мозга заключается в проведении по восходящим путям в нейроны головного мозга нервных импульсов, поступающих из периферических рецепторов, а также по нисходящим путям -от нейронов головного мозга к эфферентным нейронам спинного мозга. В сером веществе спинного мозга у человека насчитывается свыше 13 миллионов нейронов, среди которых на мотонейроны приходится лишь 3 %, а оставшиеся 97 % - на вставочные нейроны, или интернейроны (межнейронные взаимодействия и координация деятельности мотонейронов). Различают крупные альфа-мотонейроны (вызывают двигательные акты) и мелкие гамма-мотонейроны (регулируют чувствительность мышечных проприоцепторов). Вегетативные нейроны грудных сегментов спинного мозга обеспечивают симпатическую иннервацию всех внутренних органов, крестцового отдела - парасимпатическую органов малого таза.

Головной мозг образует основную массу ЦНС, составляя у взрослого человека в среднем 1375 гр. (1400 гр. мужчин и 1250 гр. у женщин). Средний объем головного мозга около 1200 см3, средняя длина - 16-17.5 см, средняя ширина - 13.5-14.5 см, высота - 10.5-12.5 см. Условно в головном мозге различают ствол мозга, мозжечок и большой (конечный) мозг.

Ствол мозга представлен так называемыми осевыми структурами - продолговатым мозгом, мостом (варолиевым мостом) и средним мозгом. Это самая филогенетически древняя часть головного мозга, здесь локализованы ядра 10 из 12 черепных нервов (от V до XII пары), иннервирующих большинство внутренних органов и органов чувств. Ядра ствола мозга представляют собой центры безусловных рефлексов, регулирующих вегетативные функции организма (дыхание, сердечная деятельность, пищеварение, защитные реакции дыхательной и пищеварительной систем). Здесь же расположена ретикулярная формация (сетчатое образование ствола мозга), вызывающая разлитую активацию коры больших полушарий и подкорковых структур головного мозга. Продолговатый мозг и варолиев мост осуществляют сложную рефлекторную деятельность и служат двунаправленными информационными коллекторами для соединения спинного мозга и вышележащих отделов головного. Через продолговатый мозг также проходят афферентные пути слуховой и вестибулярной чувствительности. На дне IV желудочка в продолговатом мозгу находится жизненно важный дыхательный центр, состоящий из экспираторного и инспираторного отделов. В непосредственной близости от него локализован сосудодвигательный центр, регулирующий сердечную деятельность и тонус кровеносных сосудов. В продолговатом мозгу расположены рефлекторные центры, задействованные в процессах пищеварения - центры моторных (жевания, глотания, движений желудка и части кишечника) и секреторных (слюноотделение, выделение пищеварительных соков желудка, поджелудочной железы и другие) рефлексов. Здесь же находятся центры ряда защитных рефлексов, в том числе чихательного, кашлевого, мигательного, слезоотделительного и рвотного (рис. 12).

Через являющийся третьим этажом ствола мозга средний мозг проходят афферентные пути от спинного мозга, моста и продолговатого мозга к таламусам, коре больших полушарий головного мозга и мозжечку. К числу важнейших структур среднего мозга относятся четверохолмие, черная субстанция и красные ядра, а также продолжение ретикулярной формации. Верхние бугры четверохолмия являются первичными подкорковыми центрами зрительной чувствительности, а нижние - слуховой; они также участвуют в реализации ориентировочного рефлекса на неизвестные раздражители (по И.П. Павлову рефлекс «Что такое?»), необходимого для обеспечения своевременного реагирования на любое новое воздействие. Средний мозг принимает участие в регуляции движений глаз - импульсы, поступающие от рецепторов сетчатки глаза и проприорецепторов глазодвигательного аппарата, обеспечивают осуществление глазодвигательных реакций, необходимых для ориентации в пространстве и выполнения точных движений. Черная субстанция задействована в жевательных и глотательных рефлексах, в регуляции тонуса мышц (особенно в мелкой моторике пальцев рук). Красные ядра имеют тесные связи с корой больших полушарий головного мозга, сетчатой формацией ствола мозга, мозжечком и спинным мозгом. От них начинается руброспиналъный путь к мотонейронам спинного мозга (компонент экстрапирамидной системы), участвующий в регуляции тонуса скелетных мышц (усиливает тонус мышц-сгибателей), поддержании позы, как в состоянии покоя, так и при движениях.

Структуры центральной нервной системы

Рис. 12. Структуры центральной нервной системы

Ствол мозга переходит в промежуточный мозг, включающий два зрительных бугра {таламусы), подбугорную область {гипоталамус), эпиталамус (шишковидное тело) и метаталамус, где находятся латеральные и медиальные коленчатые тела - подкорковые центры зрения и слуха. Промежуточный мозг участвует в выработке условных рефлексов и регуляции вегетативных функций организма, участвует в организации двигательной активности, особенно в формировании новых двигательных актов при выработке моторных навыков. Так, таламус является основным коллектором афферентной информации (релейные ядра), участвует в первичной оценке ее биологической значимости (ассоциативные ядра), в локальной активации коры больших полушарий при осуществлении ориентировочного рефлекса (неспецифические ядра), а также в регуляции и координации внешних проявлений эмоций. В гипоталамусе находятся высшие центры парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы, он участвует в регуляции температуры тела, артериального давления, водного баланса, углеводного и жирового обмена (рис. 13).

Промежуточный мозг и ствол мозга

Рис. 13. Промежуточный мозг и ствол мозга

Непосредственно под полушариями большого мозга находится скопление серого вещества - подкорковые ядра к которым относятся парные образования - хвостатое тело и скорлупа, составляющие вместе полосатое тело (стриатум), а также бледное ядро (паллидум). Они функционируют в единстве с корой больших полушарий, промежуточным мозгом и другими отделами мозга, через них соединяются между собой различные отделы коры больших полушарий, что принципиально важно для процесса выработки условных рефлексов. Во взаимодействии с промежуточным мозгом подкорковые ядра обеспечивают осуществление оборонительных, пищевых и других сложных безусловных рефлексов. Они объединяют деятельность нижележащих образований, регулируют мышечный тонус и обеспечивают необходимое положение тела во время выполнения физической работы. Бледное ядро задействовано в моторных функциях, обеспечивая древние автоматизмы - ритмические рефлексы, а также выполнение содружественных (например, движения туловища и рук при ходьбе), мимических и других движений. Полосатое тело на двигательную активность оказывает тормозящее и регулирующее влияние за счёт угнетения функции бледного ядра, а также моторной области коры больших полушарий.

Мозжечок регулирует двигательную деятельность, изменение и перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, необходимое для поддержания нормальной позы и организации двигательных актов. Мозжечок влияет на ряд вегетативных функций, например, на деятельность пищеварительного тракта, на уровень кровяного давления, на состав крови.

Наиболее сложные формы приспособительного поведения обеспечиваются за счет деятельности коры больших полушарий, прежде всего функций высшего анализа и синтеза. Афферентные сигналы, поступив в модально специфичные первичные проекционные зоны анализаторов, затем подвергаются процессам синтеза во вторичных проекционных и третичных (задних ассоциативных) зонах, где формируется целостное восприятие окружающего мира, что обеспечивает ассоциативный процесс (мышление). Кора больших полушарий тесно связана с человеческим сознанием и регуляцией поведения в социуме. Важнейшей стороной ее деятельности является замыкателъная функция при образовании условных рефлексов. Благодаря механизмам памяти в коре больших полушарий накапливается колоссальный объем информации. Кора головного мозга характеризуется высокой скоростью протекания обменных процессов, при весе всего около 2 % от веса тела она потребляет почти 18 % поступающего в организм кислорода. Нейроны коры очень чувствительны к изменению параметров гомеостаза, особенно содержания кислорода в крови, поэтому прекращение кровообращения даже на несколько секунд приводит к потере сознания, а через 5-6 минут гипоксии мозг погибает.

Важнейшей функцией коры является аналитическая. И.П. Павлов говорил о коре как о «сложной системе корковых концов анализаторов, в которых происходит анализ действующих на организм раздражителей и синтез ответных реакций», являющейся высшим органом координации всей рефлекторной деятельности в организме. Именно благодаря способности вырабатывать временные связи кора больших полушарий представляет собой орган приобретения и накопления индивидуального жизненного опыта. Протекающие в коре головного мозга человека процессы являются физиологической основой сознания, восприятия, памяти, мышления и воли. В коре лобных долей находятся центры, обеспечивающие регуляцию двигательной активности, планирование и предвидение. В коре теменных долей расположена первичная соматосенсорная зона, в височной доле - первичная слуховая кора, а также центры речи и других высших функций, в затылочной - первичная зрительная кора. Ассоциативная кора, непосредственно не связанная с регуляцией моторики или сенсорным анализом, обеспечивает ассоциативные связи между различными областями мозга и интегрирует поступающую из них информацию. Именно ассоциативная кора во многом обеспечивает такие сложные функции, как память, речь и мышление. Лобные доли коры ответственны за высшие психические функции, которые проявляются формированием личностных качеств, творческих процессов, влечений, управлением врожденными реакциями (рис. 14).

При разрушении лобных отделов коры нарушается построение целенаправленного поведения, основанного на предвидении [1, 6, 17, 18, 21, 26].

Кора больших полушарий головного мозга

Рис. 14. Кора больших полушарий головного мозга

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >