![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Нервная системаСтр 1 из 2Следующая ⇒ Характерная черта всего живого – раздражимость или чувствительность. Кроме тог, многоклеточным животным необходима координация работы систем органов. Данные функции выполняет нервная система. Природа её информационной функции - электрохимическая, импульсы локализованы и действуют очень быстро. Нервная система состоит из высокодифференцированных нервных клеток. У многоклеточных животных информация воспринимается видоизменёнными нервными клетками – рецепторами, передаётся по нейронамк эффекторным клеткам (мышцам, железам), вызывая их ответную реакцию. У простейших нет необходимости в передачи сигнала: одна-единственная клетка действует и как рецептор, и как эффектор. Однако туфелька, тело которой покрыто многочисленными ресничками, перемещается. Это осуществляется системой тончайших нитей, так называемых нейромоторных волокон, которые тянутся от переднего конца тела ко всем ресничкам. Реакции одноклеточных животных на внешние воздействия носят название таксисов (хемотаксис, фототаксис, термотаксис и др.). У некоторых одноклеточных, как например у эвглены, появляются уже органоиды для восприятия раздражений из внешней среды (стигма, или глазок, у эвглены, хламидомонады и др.). Появление многоклеточной организации привело к разделению стимула и реакции. Впервые в эволюции специализированные нервные клетки появляются у гидры и других кишечнополостных. У кишечнополостных имеется один слой нейронов, разбросанных по всему телу. Тип нервной системы – диффузный. Нервные клетки кишечнополостных не отделены друг от друга синапсами и не объединены в нервную систему, а либо представляют собой отдельные разветвленные клетки, либо образуют нервную сеть, состоящую из клеток, соединенных между собой ветвистыми отростками. Импульс, возникший в одной части тела, может распространяться по всем направлениям во все остальные части организма. Передача импульсов по ним производится с затуханием. Вместе с тем, у высших кишечнополостных имеются и быстрые «транзитные» нервные пути, на которых затухание отсутствует. Нервные клетки гидры не дифференцированы на чувствительные, вставочные и двигательные нейроны, а просто одни ветви нервной сети направляются к рецепторным клеткам, а другие - к сократимым. Однако у медуз и актиний отмечается тенденция к группировке нейронов в нервные цепочки. Нейроны, как правило, соединены синапсами, наблюдается дифференцировка нервных клеток на сенсорные, ганглиозные и двигательные нейроны. Основными видами ответной реакции являются мышечные сокращения или возбуждение стрекательных клеток. У различных беспозвоночных нейроны и синапсы устроены в основном так же, как и у человека. Эволюционное развитие нервной системы выражалось в увеличении числа нервных клеток (нейронов), в дифференциации формы нейронов и их функциональной специализации, в усложнении межнейронных связей, в группировке нейронов с образованием узлов и, наконец, в централизации нервной ткани. У плоских и круглых червей нервная система лестничного типа. По телу проходят нервные стволы, связанные перегородками – коннективами. На передней стороне тела заметно утолщение - надглоточный ганглий (узел). У остальных животных нервная система централизована (есть центральный отдел с нейронами и периферический, содержащий в основном отростки нейронов). Нейроны связаны с органами чувств, мышцами, между собой благодаря нервам. Раздражение передается по системе быстро, принцип работы – рефлекторный. В зависимости от планов строения животных различают разные типы центральной нервной системы, но наивысшее развитие получили брюшная нервная цепочка и трубчатая.
У кольчатых червей сформирована нервная система, состоящая из брюшной нервной цепочки. Каждому сегменту тела соответствует пара ганглиев, с ними связаны чувствительные клетки и мышцы того же сегмента. Координация работы ганглиев происходит благодаря продольным коннективам. В координации движения участвует небольшое количество нервных клеток (для сравнения Существует даже подсистема, аналогичная вегетативной нервной системе позвоночных, иннервирующая сердце, пищеварительный тракт и главные эндокринные органы.
В связи с выходом на сушу и разнообразием форм поведения у позвоночных животных продолжается усложнение нервной подсистемы. У позвоночных нервный тяж расположен на спинной стороне тела и имеет центральную полость, тогда как у беспозвоночных нервная цепочка расположена на брюшной стороне, под пищеварительным трактом и не имеет полости внутри. Нервная система позвоночных отличается большой сложностью. Обычно её подразделяют на центральную и периферическую части нервной системы, а в последней, в свою очередь, выделяют вегетативную и соматическую нервную систему. Периферическая нервная система представлена как спинномозговыми, так и черепномозговыми нервами. Соматическая система объединяет сенсорные рецепторы и головной мозг. Вегетативная система отвечает за непроизвольную активность внутренних органов – сокращения сердца, перистальтику желудка, потоотделение и т. п. Различия в симпатической и парасимпатической подсистемах вегетативной системы обусловлены расположением и типом строения ганглиев, длиной и числом волокон, типом медиатора. В целом можно сказать, что симпатическая система повышает интенсивность обмена веществ, действуя в период опасности, а парасимпатическая – доминирует в покое, восстанавливая пороги чувствительности с пониженного до нормального уровня и контролируя «повседневные» функции организма. Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом. На всём своём протяжении она заключена в тройную оболочку и защищена скелетом (черепом и позвоночником). В оболочке содержится около 100 мл спинномозговой жидкости, омывающей мозг и защищающей нервные клетки от механических ударов. Спинной мозг – это уплощённый цилиндр из нервной ткани, который идёт от основания головного мозга до крестца. Нервные клетки внутри спинного мозга образуют серое вещество, а пучки миелинизированных волокон снаружи – белое вещество. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов, идущих к различным эффекторам. Эта часть центральной нервной системы контролирует простые рефлексы, а также осуществляет связь между спинальными нервами и головным мозгом.
Головной мозг – это расширенный передний конец трубки позвоночных, координирующий деятельность всей нервной системы. Головной мозг состоит из серого вещества – сгруппированных нервных клеток – и связывающего их белого вещества, образующего нервные тракты. Строение головного мозга различается у различных групп позвоночных. Так, если у рыб и амфибий большие размеры имеют обонятельные либо зрительные доли, то у млекопитающих на первое место выходят большие полушария головного мозга. Передний участок головного мозга называется конечный мозг. Он состоит из правого и левого полушарий большого мозга и базальных ганглиев, лежащих в основании мозга. В передней части большого мозга располагаются обонятельные луковицы, от которых отходят обонятельные нервы. Большой мозг покрыт сверху корой толщиной около 3 мм (у человека), образованной миллиардами нервных клеток. Поверхность коры сильно увеличена за счет многочисленных складок – извилин. Каждое полушарие делят на теменную, лобную, затылочную и височную доли. Полушария связаны между собой мостиком, носящим название мозолистое тело. В коре головного мозга различают сенсорные зоны, связанные с определёнными ощущениями, ассоциативные зоны, ответственные за запоминание, научение и мышление, и двигательные зоны, в которых возникают предназначенные мышцам нервные импульсы. Многие импульсы идут прямо в спинной мозг через два пирамидных тракта. Другие передаются по экстрапирамидным путям (например, через ретикулоспинальный тракт), где на них воздействуют импульсы коры, формируя либо возбуждающие, либо тормозные импульсы. Заметим, что за левую половину тела отвечает правое полушарие головного мозга, и наоборот. Значение некоторых участков коры до сих пор остаётся неясным. Так, непонятно назначение префронтальных зон; возможно, они определяют способность к мышлению и творчеству. Отсутствие коры не привёдет к смерти, однако организм потеряет возможность осуществлять все произвольные формы деятельности – память, обучение, мышление, реагируя только на простейшие раздражители (например, желание есть или спать). Отсутствие же ретикулярной активирующей системы, которая тонизирует кору, привёдет к коме. Полагают, что многие вещества, вызывающие общий наркоз, временно подавляют деятельность именно этой системы. Задний отдел переднего мозга называется промежуточным мозгом. Он включает в себя таламус (верхняя часть) и гипоталамус (нижняя часть). Первый анализирует сенсорные сигналы и перенаправляет их к различным участкам коры головного мозга. Второй координирует вегетативную нервную систему, регулирует сердцебиение, дыхание, кровяное давление, а также содержание в крови различных гормонов. Передний и задний мозг связываются между собой средним мозгом, контролирующим зрительные и слуховые рефлексы, а также бессознательные наклоны и повороты головы и туловища. Через средний мозг проходят все нервные пути от больших полушарий к спинному мозгу. Задний мозг состоит из мозжечка и варолиева моста. Мозжечок образует два полушария. Полушария покрыты корой. Его основная функция – координация мышечных движений. Повреждения мозжечка приводят к резким и нескоординированным движениям. Варолиев мост составляет часть мозгового ствола. Через него проходят нервные пути. Последним из отделов является продолговатый мозг. В нём находятся центры рефлекторной регуляции вегетативных функций: ритма сердца, дыхания, глотания и т. п. В нём же перекрещиваются пути из коры головного мозга. У рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих нервная трубка заключена в позвоночный столб, а из переднего отдела нервной трубки образуются отделы головного мозга, заключенные в черепную коробку. Начиная с амфибий, формируется кора головного мозга, наибольшего развития достигая у млекопитающих, особенно у человека. Основной план развития и строения нервной системы у всех позвоночных сходен, различия же касаются, главным образом, развития отдельных частей головного мозга и размеров последнего по отношению к размерам спинного мозга, формирования тесной связи между гипоталамусом и гипофизом.
В сложном организме нервная система играет ведущую роль в регуляции всех физиологических процессов и осуществлении связи организма с внешней средой. Особого развития нервная система достигла у человека, мозг которого стал органом мышления. Прежде всего, такое развитие нервной системы связано с трудовой деятельностью. Основные функции нервной системы: 1.Нервная система регулирует деятельность различных органов, систем органов и всего организма; 2. Нервная система осуществляет связь между разными органами и системами органов, являясь координатором согласованной деятельности всех органов и систем органов, обусловливая целостность организма; 3. Нервная система осуществляет связь организма с внешней средой; 4.Головной мозг является материальной основой мышления и связанной с ним речи.
Головной и спинной мозг представляют собой большие скопления нервных клеток - нейронов, их отростков и нейроглии (нейроглия - клетки, окружающие аксон внутри центральной нервной системы). В головном и спинном мозге различают серое и белое вещество. Серое вещество состоит из нервных клеток (а также дендритов и частично аксонов), а белое вещество - в основном из аксонов. В различных отделах центральной нервной системы расположение серого и белого вещества неодинаково. В головном мозге в одних отделах серое вещество лежит снаружи, в других - внутри. Сплошной слой серого вещества на поверхности больших полушарий головного мозга называется корой головного мозга. Отдельные скопления нервных клеток (серого вещества), расположенные внутри белого вещества в различных частях головного мозга, называются ядрами, а такие же скопления нервных клеток вне головного и спинного мозга (в межпозвоночных отверстиях, яремном отверстии и др.) называются узлами (ганглиями).
В центре серого вещества имеется узкий канал, проходящий вдоль всего спинного мозга и наполненный спинномозговой жидкостью, сходной по составу с плазмой крови. Спинной мозг покрыт тремя соединительно-тканными оболочками - мозговыми оболочками. Одна из них - твердая мозговая оболочка - прикреплена к костным невральным дугам позвонков; другая - мягкая мозговая оболочка - лежит на самой поверхности спинного мозга, а третья - паутинная оболочка - находится между ними. Пространства между ними тоже наполнены спинномозговой жидкостью, поэтому спинной мозг, как и головной, плавает в этой жидкости, которая защищает его от ударов о твердую поверхность позвонков при каждом движении. От спинного мозга, образуясь из передних и задних корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и пара копчиковых. Участок спинного мозга, которому соответствует пара спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга. В спинном мозге 31 сегмент. Ниже уровня спинного мозга (второй поясничный позвонок) в позвоночном канале находится так называемый конский хвост, в котором сосредоточены корешки нижних спинномозговых нервов: поясничных, крестцовых и копчикового.
Варолиев мост располагается выше продолговатого мозга. Ножки моста соединяют его с мозжечком. Большая часть ядер моста и продолговатого мозга являются ядрами черепно-мозговых нервов. Проводниковая функция продолговатого мозга и моста связана с тем, что в них находятся восходящие и нисходящие проводящие пути. Рефлекторная же функция связана с тем, что в них заложены ядра черепно-мозговых нервов и другие скопления клеток, которые являются центрами различных рефлекторных актов. По чувствительным волокнам корешков черепномозговых нервов поступают импульсы от рецепторов кожи головы, слизистых оболочек глаз, носа, рта, от вкусовых рецепторов, от органов равновесия и слуха, от рецепторов органов дыхания, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. На деятельность продолговатого мозга и варолиева моста оказывают влияние кора больших полушарий и другие отделы головного мозга.
Рассмотренные отделы головного мозга управляют врожденными, автоматическими формами поведения, которые определяются существенными чертами строения этих отделов. Причем это строение в основном одинаково у всех позвоночных - от рыб до человека. Большие полушария - передний и наиболее крупный отдел головного мозга - обладают совершенно иной функцией: они регулируют приобретенные формы поведения. Сложные психологические явления сознания, умственной деятельности, памяти, понимания и истолкования ощущений определяются деятельностью тех 10 млрд нейронов, из которых состоит нервная система человека, а большая их часть находится в коре больших полушарий. Большие полушария - их два - состоят из белого и серого вещества. Серое вещество образует наружный слой - кору головного мозга, или кору больших полушарий; белое вещество расположено под корой, внутри него находятся скопления нервных клеток - ядра больших полушарий (ядра основания мозга, или подкорковые узлы). В каждом полушарии различают лобную, теменную, височную и затылочную доли и дольку, называемую островком (располагается в глубине боковой борозды). На поверхности полушарий имеются углубления - борозды, а между ними возвышения - извилины, увеличивающие общую поверхность коры мозга. Полушария соединены между собой мозолистым телом, состоящим из нервных волокон. В каждом полушарии имеется полость, соединенная каналом с третьим желудочком (в таламусе) - это первый и второй желудочки, в которых находится спинномозговая жидкость, выделяемая кровеносными сосудами. Ядра полушарий являются подкорковыми двигательными центрами, обеспечивающими автоматизм движений; они связаны с подкорковым чувствительным центром - зрительными буграми. Белое вещество состоит из нервных волокон, соединяющих различные отделы центральной нервной системы.
Кора головного мозга связана с другими отделами нервной системы с помощью проводящих путей. По восходящим (чувствительным) путям импульсы передаются в кору, а по двигательным (нисходящим) путям из коры головного мозга. В связи с тем, что волокна спинно-таламического пути в спинном мозгу переходят на противоположную сторону, нервные импульсы от кожи правой половины тела передаются в кору левого полушария, а от кожи левой половины - в кору правого полушария головного мозга. Также перекрещиваются двигательные проводящие пути, поэтому нервные импульсы передаются от коры правого полушария к мышцам левой половины тела, а от коры левого полушария - к мышцам правой половины тела.
Головной мозг, как и спинной, окружен тремя соединительнотканными листками, или оболочками, являющимися продолжением оболочек спинного мозга, каждая из которых отделена от соседних пространством. Твердая оболочкаголовного мозга отличается по строению от аналогичной оболочки спинного мозга. Одновременно она является надкостницей на внутренней поверхности костей черепа, с которыми связана непрочно. В области основания черепа оболочка дает ряд отростков, проникающих в щели и отверстия костей черепа, чем объясняется большая прочность прикрепления здесь твердой оболочки головного мозга. В местах выхода из полости черепных нервов твердая оболочка головного мозга на некотором протяжении продолжает окружать нерв, образуя его влагалище и проникая вместе с ним через отверстие наружу. На внутренней поверхности твердой оболочки различают несколько отростков, которые проникают в продольную щель большого мозга и отделяют друг от друга его полушария. В определенных участках твердой оболочки головного мозга имеются расщепления, выстланные изнутри эндотелием. Это синусы твердой оболочки головного мозга, по которым оттекает венозная кровь. Особенностью синусов является прочность стенок, что объясняет невозможность их спадания. Кроме того, синусы соединяются с наружными венами головы через вены. Паутинная оболочка головного мозга располагается внутрь от твердой мозговой и отделяется от нее подпаутинным пространством. Подпаутинное пространство головного мозга в области большого затылочного отверстия сообщается с подпаутинным пространством спинного мозга. Вблизи синусов твердой оболочки головного мозга паутинная оболочка образует своеобразные выросты, которые называются грануляцией паутинной оболочки. Эти выросты вдаются в синусы твердой оболочки. Общепризнанным является мнение об участии грануляции паутинной оболочки в обеспечении оттока спинномозговой жидкости в венозное русло. Мягкая (сосудистая) оболочка — это самая внутренняя из оболочек головного мозга. Она состоит из соединительной ткани, образующей два слоя (внутренний и наружный), между которыми залегают кровеносные сосуды. Оболочка сращена с наружной поверхностью мозга и глубоко проникает во все его щели и борозды. Кровеносные сосуды, покидая сосудистую оболочку, направляются в ткань мозга, обеспечивая его питание. В определенных местах сосудистая оболочка проникает в полости желудочков мозга и образует сосудистые сплетения, проецирующие спинномозговую жидкость.
|