О нервной системе человека. Краткие анатомо-физиологические данные

Все, что может оказывать воздействие на организм, является раздражителем. Раздражители могут быть внешними, то есть находящимися во внешней среде, которая окружает организм (например: свет, звук, тепло, холод, ветер и т. д.), и внутренними, находящимися в самом организме (например: состояние желудка, степень наполнения его пищей, работа сердца и т. д.).

Раздражители внешнего мира или находящиеся внутри организма воздействуют на рецепторы, то есть приборы (например, глаз, ухо), пли на нервные окончания, воспринимающие раздражение. Рецепторы находятся во всех органах организма.

Приведем примеры подобных воздействий. Яркое солнце осветило комнату, где спит человек. Рецептор — глаз воспринял световое раздражение, в результате человек проснулся.

Человек давно не утолял жажду. От этого у пего повышается так называемое осмотическое давление крови. Подобное раздражение воспринимается соответствующими рецепторами. Под влиянием этого человек утоляет жажду.

Разнообразные раздражители внешней и внутренней среды живого организма ежесекундно воздействуют на соответствующие рецепторы и вызывают ту или иную реакцию животного или человека.

Чем же осуществляется такая многообразная и точная связь между живым организмом и внешней средой, всегда изменчивой, колеблющейся в своих бесчисленных проявлениях? Эта связь осуществляется нервной системой.

Нервную систему человека разделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, к периферической — многочисленные нервные стволы и нервные узлы, служащие для связи центральной нервной системы с различными органами и тканями организма. Нервы, по которым идет связь с периферией, называются проводящими путями.

В человеческом теле нет ни одного органа, который не управлялся бы центральной нервной системой.

Проводящие пути нервной системы различают по их функции. Пути, приносящие импульсы к центральной нервной системе от периферии, называются центростремительными или афферентными. Пути, передающие импульсы от центральной нервной системы на периферию, называются центробежными или эфферентными.

Рецепторы, воспринимающие раздражения из внешней среды, называются экстерорецепторами, а рецепторы, воспринимающие раздражения от внутренней среды самого организма,— интерорецепторами. К интерорецепторам принадлежат и проприорецепторы, воспринимающие раздражение от суставов, сухожилий и мышц, например гортани. Воздействие раздражителя перерабатывается (трансформируется) в процесс нервного возбуждения, который передается в мозг.

В головном мозгу происходит переработка полученной информации, то есть анализ и синтез принятого возбуждения (см. ниже). Соответственно этому организм реагирует в той или иной форме, в зависимости от вида раздражителя и от ситуации. Во время этой реакции процесс возбуждения из мозга передается к «рабочему органу», например, к мышце, в виде так называемых импульсов, и здесь вновь трансформируется в другой процесс, характерный для клеток данного органа. В результате орган производит работу, например, сокращение или расслабление мышцы.

Периферия информирует мозг о своем состоянии в каждый момент; мозг в свою очередь, на основе переданной информации после упомянутой ее переработки, посылает ответную информацию (верней, инструкцию) на периферию.

Так человек, проснувшийся утром от яркого света и получивший информацию о наступлении утра, действует соответствующим образом: он смотрит — который час, одевается, встает и т. д.

Все действия, от самых простых до самых сложных, происходят с помощью постоянной информации, проверки реализуемого действия.

Если, например, человек хочет взять со стола карандаш, то за всеми действиями руки имеется контроль со стороны глаз, которые постоянно информируют мозг о правильности движений мышц руки в каждый данный момент. Только при наличии такой постоянной информации человек может совершить такой, казалось бы, простой двигательный акт — взять со стола карандаш. То же самое и в сложных действиях.

Например, при пении информация передается в мозг посредством слуха и проприоцептивных раздражений от голосовых органов по афферентным путям. Информация дает возможность в каждый момент корригировать и направлять работу гортани, дыхательных органов, органов артикуляции и т. д.

Таким образом между мозгом и периферией имеется так называемая обратная связь, с помощью которой и осуществляется описанная информация.

Принцип обратной связи применяется широко в технике, в кибернетических сложных устройствах, в электротехнических сооружениях и т. п.

П. К. Анохин в своей статье «Физиология и кибернетика» приводит очень яркий пример автоматического регулирования с помощью обратной связи.

Он пишет следующее: Например, город, получающий электроэнергию от горной электростанции, потребляет эту энергию в определенном, известном количестве. С помощью сложных автоматических устройств электростанция все время информирована о расходе электроэнергии в городе, т. е. электростанция имеет с периферией обратную связь.

Увеличение или уменьшение электроэнергии в городе тотчас, с помощью обратной связи, скажется на электронных реле электростанции, которые автоматически увеличивают или уменьшают сток воды в запасных каналах и тем самым соответственно изменяют напряжение в электросети.

Головной мозг состоит из нескольких частей: 1. Большие полушария — правое и левое, разделенные между собой глубокой продольной щелью (см. рис. 1).

Рис. 1. Разрез через головной мозг по продольной щели. 1 — мозжечок; 2 — спинной мозг; 3 — продолговатый мозг; 4 — варолиев мост; 5 — зрительный бугор; 6 — продольная щель больших полушарий с извилинами

Полушария состоят из серого и белого вещества. Серое вещество расположено на поверхности больших полушарий и называется корой головного мозга. Оно состоит по преимуществу из скопления огромного количества нервных клеток — у человека их бывает около 14 миллиардов.

Кора больших полушарий — это высший отдел центральной нервной системы, орган высшей нервной деятельности. Кора регулирует всю жизнедеятельность организма и обеспечивает его приспособление к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

На наружной поверхности больших полушарий головного мозга имеется большое число борозд и складок, или извилин.

В коре больших полушарий различают лобную, теменную, височную и затылочную доли. Функции различных участков коры не одинаковы и связаны с той или иной деятельностью организма. В лобной доле, например, имеется двигательная зона. В височной доле есть слуховая зона, в затылочной доле— зрительная зона, в теменной доле — осязательная зона (смотреть ниже о физиологии анализаторов).

Левое и правое полушария имеют функциональные различия. Например, в левой лобной доле у 95% всех людей расположена двигательная область (область Брока), заведующая движениями речевых органов

Помимо области Брока в регулировании речевого процесса принимают участие также: височная (слуховая) область, затылочная (зрительная) и височно-теменная.

Как сказано, различные зоны коры больших полушарий связаны с различными деятельностями организма и представляют собой проекции (проекционные зоны) соответствующих рецепторов и исполнительных органов (эффекторов) на периферии.

Например, область Брока является проекцией органов речи. Двигательная область коры является проекцией двигательной мускулатуры нижних конечностей, туловища и т. д. (см. рис. 2).

Рис. 2. Левое полушарие головного мозга. 1 — двигательная область (центр) речи Брока; (в двигательной области коры изображено расположение проекций соответствующих органов на периферии); 2 — слуховая область (центр Вернике)

Расположение проекционных зон двигательной области в коре обратно расположению соответствующих частей тела на периферии. Так, проекция нижних конечностей расположена выше всего, затем идут проекция туловища, ниже всего расположены проекции гортани и жевательных мышц (см. рис. 2).

2. Подкорковые образования (зрительный бугор, четверохолмие, Варолиев мост и др. (см. рис. 3). Подкорковые образования вместе называются подкоркой.

Рис. 3. Схема головного мозга и его частей (для наглядности мозжечок и другие части мозга отодвинуты от больших полушарии вниз). 1 — большие полушария; 2 — мозжечок; 3 — продолговатый мозг; 4 — ножки мозга; 5 — варолиев мост; 6 — спинной мозг; 7 — корешки спинномозговых нервов; 8 — расположение зрительных бугров изображено пунктиром

3. Продолговатый мозг, располагающийся на границе между головным и спинным мозгом (см. рис. 3). В подкорковых образованиях и продолговатом мозге располагаются нервные центры, деятельность которых обеспечивает осуществление жизненно важных функций — кровообращения, дыхания и др., а также инстинктов — пищевого, полового, оборонительного и других.

Кора больших полушарий связана с подкоркой многочисленными проводящими путями. Подкорка в свою очередь соединена со спинным мозгом и периферической нервной системой.

Таким образом между корой и подкоркой существует теснейшая функциональная связь, и протекание нервных процессов в головном мозгу происходит с активным участием всех его отделов. Вся корковая регуляция жизнедеятельности организма идет через подкорку. Например, вышеуказанная обратная связь коры больших полушарий с периферией идет через различные образования подкорки.

Последние исследования по нейрофизиологии говорят о том, что во всей работе мозга весьма большая роль принадлежит так называемой ретикулярной формации.

Ретикулярная (сетевидная) формация распределена в глубине вышеназванных подкорковых образований. Ретикулярная система оказывает влияние на все отделы мозга, включая кору, снижая или повышая уровень их активности, а также связывая различные проявления их деятельности.

В спинном мозге расположены проводящие пути, соединяющие все его нижележащие отделы с головным мозгом. Через проводящие пути осуществляется связь между нервными клетками различных отделов мозга.

К периферической нервной системе относятся двенадцать пар так называемых черепномозговых нервов, отходящих от головного мозга, и все спинномозговые нервы, идущие от спинного мозга главным образом к скелетной мускулатуре для ее иннервации (см. рис. 4). По выходе из спинного мозга эти нервные стволы носят название корешков передних и задних, соответственно их расположению.

Рис. 4. Общий вид нервной системы человека. 1 — черепно-мозговые нервы; 2 — спинно-мозговые нервы; 3 — стволы периферических нервов но руках; 4 — стволы периферических нервов на ногах; 5 — головной мозг; 6 — спинной мозг

Передние корешки являются центробежными проводниками, а задние корешки центростремительными. Передние и задние корешки спинномозговых нервов затем соединяются и носят название нервных стволов.

Таким образом нервные стволы спинномозговых нервов несут импульсы как от центра к периферии, так и от периферии к центру, осуществляя постоянную связь мозга со всей скелетной мускулатурой.

Часть черепно-мозговых нервов связывает слуховой, зрительный и обонятельный органы с мозгом; другая часть содержит волокна, которые идут от мозга к мышцам и коже лица, к мышцам и слизистой оболочке полостей рта, глотки и носа, к слюнным железам.

Изложенное показывает, что периферия организма посредством нервных проводящих путей связана с центром его, то есть с корой больших полушарий головного мозга. Но проводящие пути от периферии до центра прерываются несколько раз, образуя как бы отдельные звенья цепи. Эти звенья носят название невронов. Окончание одного неврона контактирует с последующим при помощи особых нервных образований— синапсов.

Например, проводящий путь от скелетной мышцы до коры головного мозга распадается на несколько невронов: от мышцы до спинного мозга — 1-й неврон; от спинного мозга до зрительных бугров — 2-й неврон; от области зрительных бугров до коры больших полушарий головного мозга — 3-й неврон (см. рис. 6).

Вся нервная система состоит из нервных клеток. Каждая нервная клетка имеет несколько отростков. Один длинный отросток, так называемый аксон, проводит импульсы от клетки на периферию, другие, более короткие отростки—дендриты, проводят импульсы с периферии к клетке.

Отростки нервной клетки покрыты особой оболочкой й образуют нервные стволы (волокна). Таким образом все нервные стволы — это отростки нервных клеток.

По функции нервная система разделяется на соматическую, или телесную (от греческого слова soma — тело), и вегетативную, или растительную (от латинского слова vegetativus — растительный). Соматическая нервная система снабжает нервами, то есть иннервирует всю скелетную мускулатуру, кожу, слизистую оболочку некоторых полостей, как, например, носа. Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и др.

По соматической нервной системе передаются импульсы от раздражений, идущих из внешней среды, например, при боли от укола импульс передается в мозг, а оттуда передается импульс на сокращение мышц и отдергивание руки.

Сознательные волевые движения тела осуществляются передачей импульсов от мозга к скелетной мускулатуре, так же по соматической нервной системе. По вегетативной нервной системе передаются импульсы от раздражений, идущих главным образом из внутренней среды организма (от внутренних органов и к ним).

Под влиянием ответных импульсов из центральной нервной системы происходит не контролируемая сознанием работа различных внутренних органов (например, сужение и расширение сосудов, бронхов, движение желудка и т. и.).

Под влиянием импульсов, передающихся по вегетативной нервной системе, все внутренние органы работают целесообразно, координированно (например, зрачки глаз суживаются при свете, расширяются в темноте, пища, наполняющая желудок, переваривается и под влиянием движений его стенок продвигается в тонкие кишки, а из них в толстые и т. д.). Исследованиями физиологов (К. М. Быков) доказано, что работа и внутренних органов находится под контролем коры головного мозга.

Вегетативная нервная система разделяется на центральную и периферическую части. Центры вегетативной нервной системы находятся в спинном и головном мозге (в подкорке и коре). Периферическая часть представляет собой нервные узлы, сплетения и ветви, находящиеся в разных отделах человеческого тела.

Эти сплетения и узлы являются как бы «подстанциями» распределения передающихся по вегетативной нервной системе импульсов. Деятельность нервной системы регулируется и контролируется головным мозгом и его корой. Это регулирование и контроль осуществляются с помощью сложных процессов, сущность которых в основном исследована И. П. Павловым и его школой.