Принципы координации в деятельности ЦНС

Координация – это согласованное проявление отдельных рефлексов, обеспечивающих выполнение целостных рабочих актов.

Координационная деятельность ЦНС представляет собой согласованную работу отдельных нейронов и нервных центров, взаимодействующих между собой. Значение координационной деятельности:

- обеспечение точного и тонкого выполнения каких-либо функций;

- обеспечение последовательного выполнения тех или иных функций;

- обеспечение взаимодействия между различными центрами, что приводит к выполнению наиболее важной в данный момент функции.

Основные принципы координационной деятельности: схождение (конвергенция), распространение (дивергенция), сопряженность (реципрокность) и преобладание (доминанта).

Принцип конвергенции–это схождение многих нервных путей к одним и тем же нейронам. Данное явление лежит в основе концентрации возбуждения. Конвергенция объясняется тем, что афферентных нейронов в несколько раз больше, чем эфферентных, поэтому они образуют множество синапсов на телах и дендритах эффекторных и вставочных нейронов. Нейрон-интегратор называют общим путем для конвергируемых на него нервных сигналов, а если речь идет о мотонейронах, конечном звене нервного пути к мускулатуре, то говорят об общем конечном пути.

Принцип дивергенции – это контактирование одного нейрона со множеством нейронов более высокого порядка. С его помощью обеспечивается расширение сферы действия сигнала. Данное явление называется иррадиацией возбуждения(или торможения). Благодаря ему информация поступает к разным участкам ЦНС.

Принцип реципрокности ^_ это сопряжение работы нескольких нервных центров. Возбуждение одних центров и торможение других ведет к оптимальному выполнению органами их функций и гармоничной работе всего организма в целом. Например, при возбуждении центра глотания одновременно тормозится дыхательный центр, что препятствует попаданию пищи в верхние дыхательные пути.

Принцип доминанты – это формирование в ЦНС очага возбуждения, преобладающего в данный момент и обеспечивающего определенный характер ответной реакции на раздражение. Благодаря доминанте организм выполняет наиболее важные в данный момент действия, не тратя энергию на менее актуальные.

Спинной мозг

Спинной мозг проходит внутри позвоночного канала позвоночного столба и представляет собой тяж длиной около 45 см и диаметром 1 см.

Центральную часть спинного мозга составляет серое вещество, здесь находятся тела нейронов и нервные отростки. На поперечном разрезе серое вещество по форме напоминает бабочку или букву Н. В нем выделяют более узкие отростки – задние рога, более широкие передние, а в грудном отделе – боковые. В задние рога входят аксоны чувствительных нейронов, тела которых находятся в спинно-моз­говых узлах на пути в спинной мозг. От передних рогов отходят аксоны двигательных нейронов. В боковых рогах расположены центры симпатического отдела ЦНС (рис. 7).

Рис. 7. Поперечный срез спинного мозга

По периферии от серого вещества располагается белое вещество, состоящее только из отростков нервных клеток. Белое вещество каждой половины спинного мозга делится на три части: передний, боковой и задний канатики, которые представляют собой проводящие пути спинного мозга, по которым осуществляется связь между различными отделами ЦНС:

а) короткие пучки ассоциативных волокон связывают сегменты спинного мозга, расположенные на разных уровнях;

б) восходящие (афферентные) пучки направляются к центрам головного мозга или в мозжечок;

в) нисходящие (двигательные) пучки идут от головного мозга к клеткам передних рогов спинного мозга.

Отходящие слева и справа передние и задние корешки на выходе из позвоночника образуют пары спинно-мозговых нервов, которые представляют собой пучки нервных волокон, заключенных в оболочки. От спинного мозга отходит 31 пара спинно-мозговых нервов.

Спинной мозг выполняет две функции ^_ рефлекторную и проводниковую. Рефлексы спинного мозга можно разделить на двигательные (сгибательные и разгибательные, шагательные, возникающие при раздражении кожи, дыхательные движения) и вегетативные (иннервация внутренних органов – сердца, сосудов, желез, пищеварительного тракта, мочеполовой системы). Проводниковая функция заключается в том, что по восходящим путям в головной мозг поступает информация от внешних и внутренних рецепторов. По нисходящим путям от двигательных центров головного мозга поступают импульсы к соответствующим участкам тела.

Головной мозг

Масса головного мозга у взрослого человека колеблется в пределах 1100-2000 г, в среднем она равна у мужчин 1394 г, у женщин – 1245 г. С возрастом масса мозга несколько снижается, к 90 годам примерно на 200 г по сравнению с массой у 20-30-летних. Какой-либо корреляции массы мозга с уровнем творческого развития личности, родом занятий не выявлено.

Головной мозг состоит из нескольких отделов (рис. 8):

- продолговатый мозг – продолжение спинного мозга;

- мост;

- средний мозг;

- промежуточный мозг;

- мозжечок;

- большие полушария.

Рис. 8. Правое полушарие головного мозга (вид с медиальной стороны)

Продолговатый мозг и мост образуют ствол мозга, от него отходят 12 пар черепно-мозговых нервов, с помощью которых эти отделы мозга осуществляют связь с тканями и органами. В данных отделах мозга расположены скопления нейронов, так называемые центры (центральные отделы рефлекторных дуг), которые регулируют жизненно важные функции организма: пищеварение, дыхание, сердечную деятельность, обмен веществ. Нервные центры сообщаются между собой посредством внутримозговых нервных путей).

Главные отделы промежуточного мозга – таламус и гипоталамус. Таламус представляет собой высший подкорковый чувствительный центр, через него к коре головного мозга проходят центростремительные импульсы от всех рецепторов организма, за исключением обонятельных. Поэтому таламус образно называют «релейная станция». Гипоталамус – главный подкорковый центр регуляции всех видов обмена веществ, температуры тела, гомеостаза, деятельности эндокринной системы. В гипоталамусе расположены центры чувства голода и насыщения, жажды, удовольствия. Гипоталамус участвует в регуляции чередования сна и бодрствования.

Мозжечок находится на задней поверхности стволовой части головного мозга. Мозжечок состоит из 2-х симметричных полушарий. Полушария мозжечка соединены между собой, имеются также многочисленные связи с другими частями ЦНС. Основной функцией мозжечка является координация двигательной деятельности. При нарушении функций мозжечка теряется способность к точным координированным движениям.

Большой мозг (передний, конечный мозг) представлен двумя полушариями, состоящими из нервных клеток (серое вещество) и волокон (белое вещество). Полушария разделены между собой глубокой продольной щелью. Каждое полушарие разделено бороздами на четыре доли: лобную, височную, теменную и затылочную; названия долей соответствуют названиям соседних костей черепа (рис. 9).

Рис. 9. Правое полушарие головного мозга

Поверхность больших полушарий образована серым веществом корой. Кора состоит в среднем из 14 млрд нервных клеток и ее общая площадь составляет 2000-2500 см². Кора является ведущим отделом ЦНС. Отдельные участки коры выполняют разные функции.

В чувствительные (сенсорные) зоны коры поступают импульсы от всех рецепторов организма. Слуховой центр, в котором анализируются различные звуковые раздражители, расположен в височной доле. Зрительный центр лежит в затылочной доле и отвечает за формирование зрительных образов. Центры вкуса и обоняния расположены в переднем отделе височной доли.

В ассоциативных зонах коры осуществляется хранение, оценка, сопоставление информации с полученной ранее. В этой зоне происходят процессы запоминания, обучения, мышления. Кора – материальная основа психической деятельности человека.

Двигательные зоны отвечают за сознательные движения. От них нервные импульсы поступают к скелетной мускулатуре.

Под корой расположен толстый слой белого вещества. Волокна белого вещества связывают различные части головного мозга и расположенные в них центры между собой, а также со спинным мозгом. Нервные волокна организованы в проводящие пути трех типов:

1) связывают один участок коры с другим в пределах одного полушария (ассоциативные);

2) проходят из одного полушария в соответствующий участок другого полушария (комиссуральные);

3) нисходят из коры к нижележащим отделам ЦНС и восходят от них к коре головного мозга (проекционные).

В глубине белого вещества полушарий располагаются небольшие скопления серого вещества – базальные (подкорковые ядра). Базальные ядра образуют многочисленные связи с другими структурами мозга (таламусом, корой, мозжечком, спинным мозгом). Эта система регулирует мышечный тонус и положение тела в пространстве, а также интегрирует и координирует работу отдельных скелетных мышц.

Полушария головного мозга характеризуются функциональной асимметрией. Левое полушарие отвечает за воспроизведение речи, логическое мышление. Правое полушарие – за эмоциональное, образное мышление. Работа обоих полушарий обычно согласована.