Особенности строения и функционирования нервной системы. Нервная система. Разновидности нервных клеток

Нервная система состоит из извилистых сетей нервных клеток, составляющих различные связанные между собой структуры и контролирующих всю деятельность организма, как желаемые и сознательные действия, так и рефлексы и автоматические действия; нервная система позволяет нам взаимодействовать с внешним миром, а также отвечает за умственную деятельность.

состоит из множества нервов, которые идут к головному мозгу (мозговые пары) и спинному мозгу (позвоночные нервы); действует как передатчик сенсорных стимулов мозгу и команд от мозга к органам, ответственным за их выполнение. Автономная нервная система контролирует функции многочисленных органов и тканей через антагонистические эффекты: симпатическая система активируется во время тревоги, а парасимпатическая - в состоянии покоя.

Нервная система человека является важной частью организма, которая отвечает за множество происходящих процессов. Заболевания ее плохо сказываются на состоянии человека. Она регулирует деятельность и взаимодействие всех систем и органов. При нынешнем экологическом фоне и постоянных стрессах необходимо уделять серьезное внимание режиму дня и правильному питанию, чтобы избежать потенциальных проблем со здоровьем.

Общая информация

Нервная система влияет на функциональное взаимодействие всех систем и органов человека, а также на связь организма с окружающим миром. Ее структурная единица - нейрон - это клетка со специфическими отростками. Из этих элементов строятся нейронные цепи. Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. К первой относятся головной и спинной мозг, а ко второй - все отходящие от них нервы и нервные узлы.

Соматическая нервная система

Кроме этого, нервная система делится на соматическую и вегетативную. Соматическая система отвечает за взаимодействие организма с окружающим миром, за умение самостоятельно передвигаться и за чувствительность, которая обеспечивается при помощи органов чувств и некоторых нервных окончаний. Умение человека передвигаться обеспечивается управлением скелетной и мышечной массой, которое осуществляется при помощи нервной системы. Ученые еще называют эту систему анимальной, поскольку только животные могут передвигаться и обладают чувствительностью.

Вегетативная нервная система

Эта система отвечает за внутреннее состояние организма, то есть за:

Вегетативная нервная система человека, в свою очередь, делится на симпатическую и парасимпатическую. Первая отвечает за пульс, кровяное давление, бронхи и так далее. Ее работа контролируется спинномозговыми центрами, от которых идут симпатические волокна, расположенные в боковых рогах. Парасимпатическая же отвечает за работу мочевого пузыря, прямой кишки, половых органов и за ряд нервных окончаний. Такая многофункциональность системы объясняется тем, что ее работа осуществляется как при помощи крестцового отдела мозга, так и посредством его ствола. Контроль этих систем осуществляется специфическими вегетативными аппаратами, которые находятся в головном мозге.

Заболевания

Нервная система человека крайне подвержена влиянию извне, существуют самые различные причины, которые могут вызвать ее заболевания. Чаще всего вегетативная система страдает из-за погоды, при этом плохо себя чувствовать человек может как в слишком жаркое время, так и холодной зимой. Существует ряд характерных симптомов для таких заболеваний. Например, человек краснеет или бледнеет, пульс учащается или начинается чрезмерное потоотделение. Кроме этого, подобные болезни могут быть приобретенными.

Как появляются эти болезни

Они могут развиться из-за травмы головы, или мышьяком, а также из-за сложного и опасного инфекционного заболевания. Развиться такие болезни могут и вследствие переутомления, из-за нехватки витаминов, при психических расстройствах или постоянных стрессах.

Осторожным надо быть и при опасных условиях труда, которые тоже могут повлиять на развитие заболеваний вегетативной нервной системы. Кроме этого, такие болезни могут маскироваться под другие, некоторые из них напоминают заболевания сердца.

Центральная нервная система

Образована она из двух элементов: спинного и головного мозга. Первый из них внешне похож на тяж, немного сплюснутый посередине. У взрослого человека его размер варьируется от 41 до 45 см, а вес достигает всего лишь 30 граммов. Спинной мозг полностью окружен оболочками, которые находятся в специфическом канале. Толщина спинного мозга не изменяется по всей длине, кроме двух мест, которые называются шейным и поясничным утолщениями. Именно здесь образуются нервы верхних, а также нижних конечностей. Он подразделяется на такие отделы, как шейный, поясничный, грудной и крестцовый.

Головной мозг

Он находится в черепной коробке человека и подразделяется на две составляющие части: левое и правое полушария. Кроме этих частей, выделяют также ствол и мозжечок. Биологам удалось определить, что мозг взрослого мужчины на 100 мг тяжелее женского. Это объясняется исключительно тем фактом, что все части тела представителя сильного пола больше женских по физическим параметрам благодаря эволюции.

Мозг плода начинает активно расти еще до рождения, в утробе матери. Прекращает свое развитие он только тогда, когда человек достигает 20 лет. Кроме этого, в старости, ближе к концу жизни, он становится немного легче.

Отделы головного мозга

Выделяют такие пять главных отделов головного мозга:

В случае черепно-мозговой травмы центральная нервная система человека может серьезно пострадать, и это плохо сказывается на психическом состоянии человека. При подобных нарушениях у больных могут появляться голоса в голове, от которых не так-то просто избавиться.

Оболочки мозга

Головной и спинной мозг покрывают три вида оболочек:

• Твердая оболочка покрывает спинной мозг снаружи. По форме она очень похожа на мешок. Также она функционирует в качестве надкостницы черепа.
• Паутинная оболочка - это вещество, которое практически прилегает к твердой. Ни твердая, ни паутинная оболочки не содержат кровеносных сосудов.
• Мягкая оболочка - это совокупность нервов и сосудов, которые питают оба мозга.

Функции головного мозга

Это очень сложная часть организма, от которой зависит вся нервная система человека. Даже учитывая, что огромное количество ученых занимаются изучением проблем работы головного мозга, до конца пока все его функции не изучены. Наиболее сложная для науки загадка - это изучение особенностей зрительной системы. До сих пор непонятно, как и при помощи каких частей мозга мы обладаем способностью видеть. Люди, далекие от науки, ошибочно считают, что это происходит исключительно при помощи глаз, однако это абсолютно не так.

Ученые же, занимающиеся изучением этого вопроса, считают, что глаза всего лишь воспринимают сигналы, которые посылает окружающий мир, и в свою очередь передают их мозгу. Получая сигнал, он создает зрительную картинку, то есть фактически мы видим то, что показывает наш мозг. Аналогично происходит и со слухом, фактически ухо всего лишь воспринимает звуковые сигналы, получаемые через мозг.

Вывод

В настоящее время заболевания вегетативной системы очень часто встречаются у молодого поколения. Это обусловлено множеством факторов, например, плохим состоянием окружающей среды, неправильным режимом дня или нерегулярным и неправильным питанием. Чтобы избежать подобных проблем, рекомендуется тщательно следить за своим распорядком, избегать различных стрессов и переутомления. Ведь здоровье центральной нервной системы отвечает за состояние всего организма, в противном случае подобные проблемы могут спровоцировать серьезные нарушения в работе других важных органов.

Нервная система включает центральную и периферичес­кую. Центральную нервную систему образуют головной мозг и находящийся в позвоночнике спинной мозг. Она является важнейшим органом психической деятельности. Перифери­ческая нервная система представляет собой сеть нервных проводников, передающих команды мозга всем точкам тела,органам чувств, мышцам и сухожилиям. Основной элемент нервной системы - нервная клетка (нейрон) (рис. 1). Она воспринимает раздражения, поступающие к ней по корот­ким разветвленным отросткам - дендритам (их у каждого нейрона несколько), перерабатывает их, а затем по одному длинному отростку - аксону - передает другим отросткам или рабочим органам. Нервную систему человека образуют десятки миллиардов взаимосвязанных между собой нейро­нов. Действует нервная система во много раз успешнее и может неизмеримо больше, чем самый совершенный элек­тронный мозг компьютера. Недаром немецкий поэт Г. Гей­не писал: «Как великий художник природа умеет неболь­шими средствами достигать великих эффектов».

Нервная система имеет множество функций. Она спо­собствует поддержанию постоянства внутренней среды организма, взаимодействию всех его органов и систем, позволяя ему действовать как единое целое. Ее важнейшей функцией является также обеспечение деятельности пси­хики и поведения живого существа.

Рис. 1. Нервная клетка (нейрон) -основной элемент нервной системыНервная система развивается по мере усложнения ок­ружающей среды. Чем сложнее становится окружающая живой организм среда, тем развитее, сложнее - нервная система (рис. 2).

Рис. 2. Общая схема строения нервной системы:

а - пчелы; б - человека: 1 - головной мозг, 2 - спинной мозг, 3 - нервы

Формируются различные специализированные виды ощущений и соответственно более сложные формы пове­дения. Элементы нервной системы все более концентри-

Рис. За. - Развитие мозга млекопитающихруются в голове. Их становится все больше, они уплотня­ются, между ними образуются сложные связи. Так возни­кает головной мозг, достигающий своего максимального развития у человека.

Психика - свойство высокоорганизованного мозга. Чем более развит мозг, чем более тонко дифференцирована его структура, тем сложнее и разнообразнее деятельность пси­хики, или психическая деятельность, тем сложнее и раз­нообразнее поведение (рис. За, 36). Особое значение в этом плане приобретает развитие коры больших полушарий мозга.

Рис. 36. Мозг человека

Развитие мозга человека, формирование коры больших полушарий происходило в процессе исторического разви­тия человека. Особое значение при этом имели членораз­дельная речь и изготовление орудий, способствующие раз­витию руки. Поэтому в коре больших полушарий человека значительное место занимают клетки, связанные с речью и кистью руки (рис. 4).

Рис. 4. «Представительство» (проекция) разных частей тела в двигательной области коры (по Пенфилду)

В изучение того, как работа мозга обеспечивает слож­нейшие формы психической деятельности, существенный {Клад внесла нейропсихология. Один из ее создателей, оте­чественный психолог А.Р. Лурия (1902-1977) установил, что для осуществления психической деятельности необхо-jjhmo взаимодействие трех основных блоков (аппаратов) человеческого мозга.

1. Энергетический блок, поддерживающий тонус, необ-(одимый для нормальной работы коры больших полуша­рий головного мозга. Мозговые структуры, обеспечиваю-цие деятельность этого блока, располагаются в подкорко-)ых отделах мозга и в стволе мозга.2. Блок приема, переработки и хранения информации. Мозговые структуры, обеспечивающие деятельность это­го блока, расположены в задних отделах обоих полушарий коры головного мозга. Он включает три области, каждая из которых обеспечивает прием и переработку определен­ного типа информации: затылочная - зрительной, височ­ная - слуховой и теменная - общечувствительной.

Этот блок состоит из трех надстроенных друг над дру­гом корковых зон. Первичные зоны принимают нервные импульсы, вторичные - обрабатывают полученную инфор­мацию и, наконец, третичные - обеспечивают наиболее сложные формы психической деятельности, для выпол­нения которых необходимо участие различных областей мозговой коры. В третичных зонах осуществляются логи­ческие, грамматические и другие сложные операции, тре­бующие участия абстрактного мышления. Они ответствен­ны за сохранение информации, человеческую память.

3. Блок программирования, регуляции и контроля деятель­ности. Этот блок расположен в передних отделах больших полушарий. Наиболее существенной его частью являются лобные доли. Этот раздел мозга отвечает за планирование, контроль и регуляцию наиболее сложных форм поведения и деятельности.

Повреждение или недоразвитие любого из этих блоков, а также отдельных областей, зон головного мозга влечет за собой множественные нарушения. А.Р. Лурия и его сотруд­ники исследовали, как больные с локальными (т.е. местны­ми, ограниченными) поражениями различных частей моз­га выполняют различные умственные операции, например решают задачи. Так, например, нарушение отделов коры височной области приводит к тому, что больной оказыва­ется не в состоянии удержать в памяти сложное условие задачи. Поэтому части условия у них пропадают.

Еще более сложные нарушения возникают при наруше­ниях лобных долей. Вот что пишут по этому поводу А.Р. Лу­рия и Л.С. Цветкова: «Больные с массивным поражением лобных долей мозга не испытывают никаких затруднений в усвоении и сохранении условий задачи; память их обычно не страдает, умение воспринимать смысл логико-грамма­тических отношений и оперировать числовыми величина­ми остается сохранным. Однако решение сколько-нибудь

1 Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблемы обучения в общеобразовательной школе. - М., 1997. - С. 57-58.сложных задач оказывается для них недоступным на этот раз из-за невозможности составить четкий план их реше­ния, затормозить побочные ассоциации и принять нужное решение из всех возможных операций выбрать только соот­ветствующие условиям задачи.

Данные больные, повторяя условия задачи, легко могут подменить ее конечный вопрос привычным, иногда уже входящим в условия и воспроизводят условие задачи „На двух полках было 18 книг, но не поровну, на одной в два раза больше, чем на другой; сколько книг было на каждой полке?" как „На двух полках было 18 книг и т.д.; сколько книг было на обеих полках?" Даже правильно повторяя и удерживая условие, они не могут сделать его основным фактором, направляющим ход дальнейшего решения; как правило, они не начинают систематически работать над усвоением этого условия, созданием плана решения зада­чи, а вместо этого легко выхватывают один из фрагментов условия, соскальзывают на бесконтрольно всплывающие и несоответствующие условию операции. Именно поэтому решение вышеприведенной задачи принимает у них часто такую форму: „Ага, ясно... на двух полках 18 книг, на од­ной из них в два раза больше... значит, 36... а всего 36 + 18 = 54" и т.п. Несоответствие хода решения условиям задачи, бессмысленность полученного ответа не смущают этих боль­ных. Полученный результат не сличается ими с исходным условием, и даже после разъяснения его бессмысленности больной снова соскальзывает на подобные фрагментарные, бесконтрольно возникающие действия» 1 .

Напомним, что в обоих примерах речь идет о больных людях с серьезными повреждениями мозга. Однако и в этих случаях можно преодолеть дефекты мыслительной дея­тельности с помощью специального восстановительного обучения. Вот, например, какую программу рекомендуют авторы больным с повреждением лобных долей:

1. Прочитайте задачу.

2. Разбейте задачу на смысловые части и отделите их друг от друга чертой.

3. Выпишите эти части одну под другой.

4. Подчеркните и повторите, что спрашивается в задаче.

5. Решайте задачу.

6. Можете ли вы сразу ответить на вопрос задачи? Если нет, то...

7. Посмотрите внимательно на условие задачи и найди­те, что неизвестно.8. Как можно узнать это неизвестное! Напишите первый вопрос задачи и выполните нужное действие.

9. Сверьте его с условием.

10. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если нет, то...

11. Напишите второй вопрос задачи и выполните нуж­ное действие.

12. Сверьте его с условием задачи.

13. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если нет, то...

14. Напишите третий вопрос задачи и выполните нуж­ное действие.

15. Сверьте его с условием задачи.

16. Скажите, ответили ли вы на вопрос задачи? Если да, то...

Сделайте общий вывод: каков ответ задачи? 1

С поражениями или недостаточным развитием отдель­ных областей, зон мозга бывают связаны и некоторые труд­ности в обучении детей, в усвоении ими учебного матери­ала, выполнении учебных обязанностей, недисциплини­рованность и т.п. Конечно, у детей это чаще всего связано не с поражениями мозга, а с особенностями его разви­тия, его созревания. Существенное значение имеет, с од­ной стороны, степень соответствия предъявляемых ребен­ку требований его возможностям, обусловленным особен­ностями развития мозга, а с другой - обеспеченность его нормального функционирования.

Последний вопрос, который необходимо рассмотреть при анализе строения мозга, касается функций больших полушарий коры головного мозга. Эта проблема в психо­логии обозначается как проблема функциональной асим­метрии мозга.

Полушария мозга выполняют разные функции. Одно вы­полняет ведущую (доминантную) функцию, другое - под­чиненную. От того, какое именно полушарие является глав­ным, зависит, какой рукой человек лучше действует - пра­вой или левой. У тех, кто лучше действует правой рукой -«правшей», доминирует левое полушарие, у тех, кто луч­ше действует левой - «левшей», - правое. Известно, что «правшей» значительно больше, чем «левшей».

Левое полушарие играет основную роль в обеспечении речи, логического мышления и т.п. Его называют «рацио-

1 См.: Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблемы обуче­ния в общеобразовательной школе. - М., 1997. - С. 59.нальным», т.е. разумным, целесообразным. Поступающую информацию оно перерабатывает последовательно и посте­пенно, как бы разбирая его на части, а затем объединяя.

Правое полушарие - «образное», эмоциональное. Оно воспринимает поступающую информацию - множествен­ную, идущую из разных источников, - вместе, как единое целое. Поэтому ему часто отводится ведущая роль в творче­стве, причем не только художественном, но и научном.

Проблема функциональной асимметрии мозга в насто­ящее время разрабатывается очень интенсивно. Приведем пример результатов одного исследования, задачей кото­рого было изучение и описание психических процессов, протекающих в каждом из полушарий, и установление их связи с некоторыми типичными способами понимания, познания мира 1 .

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна -периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами - мышцами и железами.

Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде.

Стимулы внешней среды (свет, звук, запах, прикосновение и т.п.) преобразуются специальными чувствительными клетками (рецепторами) в нервные импульсы -серию электрических и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы передаются по чувствительным (афферентным) нервным волокнам в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по моторным (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам). Эти исполнительные органы называются эффекторами.

Основная функция нервной системы -интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка -нейрон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков -дендритов -по ним нервные импульсы идут к телу клетки -и одного длинного отростка -аксона -по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам.

Отростки двух соседних нейронов соединяются особым образованием - синапсом. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный.

Все отделы мозга имеют свои функции.

Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса -центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды, либидо) , лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации).

У человека особенно развита кора больших полушарий - орган высших психических функций. Она имеет толщину 3- мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м.

Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой.

Их насчитывается около 15 миллиардов.

Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса) , другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.

По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц -полей, а по расположению его частей -на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную.

Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы (например, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная -речевые, височная -слуховые). Наибольшая часть двигательной зоны коры головного мозга человека связана с регуляцией движения органа труда (руки) и органов речи.

Все отделы коры мозга взаимосвязаны; они соединены и с нижележащими отделами мозга, которые осуществляют важнейшие жизненные функции. Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И.П.Павлова, являются “источником силы для корковых клеток”).

В мозгу человека имеются все те структуры, которые возникали на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат в себе “опыт”, накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных.

По мере усложнения организации животных на различных ступенях эволюции значение коры головного мозга все более и более возрастает.

Если, например, удалить кору головного мозга у лягушки (она имеет незначительный удельный вес в общем объеме ее головного мозга) , то лягушка почти не изменяет своего поведения. Лишенный коры головного мозга голубь летает, сохраняет равновесие, но уже теряет ряд жизненных функций. Собака с удаленной корой головного мозга становится полностью не приспособленной к окружающей обстановке.

Основным механизмом нервной деятельности является рефлекс. Рефлекс

Реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие при посредстве центральной нервной системы.

Термин “рефлекс”, как уже отмечалось, был введен в физиологию французским ученым Рене Декартом в XVII веке. Но для объяснения психической деятельности он был применен лишь в 1863 году основоположником русской материалистической физиологии М.И.Сеченовым. Развивая учение И.М.Сеченова, И.П.Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлекса.

Все рефлексы делятся на две группы: условные и безусловные.

Безусловные рефлексы -врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т.п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (например, рефлекс мигания, выделение слюны при виде пищи).

Безусловные рефлексы представляют собой природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Безусловные рефлексы одинаковы у всех особей одного вида; это физиологический механизм инстинктов. Но поведение высших животных и человека характеризуется не только врожденными, т.е. безусловными реакциями, но и такими реакциями, которые приобретены данным организмом в процессе его индивидуальной жизнедеятельности, т.е. условными рефлексами.

Условные рефлексы -физиологический механизм приспособления организма к изменяющимся условиям среды.

Условные рефлексы -это такие реакции организма, которые не являются врожденными, а вырабатываются в различных прижизненных условиях.

Они возникают при условии постоянного предшествования различных явлений тем, которые жизненно важны для животного. Если же связь между этими явлениями исчезает, то условный рефлекс угасает (например, рычание тигра в зоопарке, не сопровождаясь его нападением, перестает пугать других животных).

Мозг не идет на поводу только текущих воздействий. Он планирует, предвосхищает будущее, осуществляет опережающее отражение будущего. В этом состоит самая главная особенность его работы. Действие должно достичь определенного будущего результата -цели. Без предварительного моделирования мозгом этого результата невозможна регуляция поведения.

Современная наука о мозге -нейрофизиология -базируется на концепции функционального объединения механизмов мозга для осуществления поведенческих актов. Эта концепция была выдвинута и плодотворно развивалась учеником И.П.Павлова академиком П.К.Анохиным в его учении о функциональных системах.

Функциональной системой П.К.Анохин называет единство центральных и периферических нейрофизиологических механизмов, которые в своей совокупности обеспечивают результативность поведенческого акта.

Первоначальная стадия формирования любого поведенческого акта названа П.К.Анохиным афферентным синтезом (в переводе с латинского -“соединение приносимого”).

В процессе афферентного синтеза происходит обработка разнообразной информации, поступающей из внешнего и внутреннего мира, на основе доминирующей в данный момент мотивации (потребности). Из многочисленных образований мозга извлекается все то, что было связано в прошлом с удовлетворением данной потребности.

Установление того, что данная потребность может быть удовлетворена определенным действием, выбор этого действия называется принятием решения.

Нейрофизиологический механизм принятия решения назван П.К.Анохиным акцептором результатов действия. Акцептор (“ассерtare”-разрешающий) результатов действия -это нейрофизиологический механизм предвидения результатов будущего действия. На основе сопоставления ранее полученных результатов создается программа действия. И только после этого совершается само действие. Ход действия, результативность его этапов, соответствие этих результатов сформированной программе действия постоянно контролируется путем получения сигналов о достижении цели. Этот механизм постоянного получения информации о результатах совершаемого действия назван П.К.Анохиным обратной афферентацией.

Ч еловеческий организм - многоступенчатая структура, каждый орган и система которой тесно взаимосвязаны друг с другом и с окружающей средой. А чтобы эта связь не прерывалась ни на доли секунды, предусмотрена нервная система - сложнейшая сеть, пронизывающая всё тело человека и отвечающая за саморегуляцию и способность адекватно реагировать на внешние и внутренние раздражители. Благодаря слаженной работе нервной системы человек может подстраиваться под факторы внешнего мира: любое, даже незначительное, изменение в окружающей среде заставляет нервные клетки передавать сотни импульсов с невероятно высокой скоростью, чтобы организм мог моментально адаптироваться к новым для себя условиям. Аналогичным образом работает и внутренняя саморегуляция, при которой деятельность клеток координируется в соответствии с текущими потребностями.

Функции нервной системы затрагивают наиважнейшие процессы жизнедеятельности, без которых немыслимо нормальное существование организма. К ним относятся:

• регуляция работы внутренних органов в соответствии с внешними и внутренними импульсами;
• координация всех единиц организма, начиная с мельчайших клеток и заканчивая системами органов;
• гармоничное взаимодействие человека с окружающей средой;
• основа высших психофизиологических процессов, свойственных человеку.

Как устроен этот сложный механизм? Какими клетками, тканями и органами представлена нервная система человека и за что отвечает каждый из её отделов? Краткий экскурс в основы анатомии и физиологии человеческого тела поможет найти ответы на эти вопросы.

Организация нервной системы человека

Нервные клетки охватывают весь организм целиком, формируя разветвлённую сеть волокон и окончаний. Эта система, с одной стороны, объединяет каждую клеточку организма, заставляя работать в одном направлении, а с другой - интегрирует конкретного человека в окружающую среду, уравновешивая его потребности с внешними факторами. Нервная система обеспечивает нормальные процессы пищеварения, дыхания, кровообращения, формирования иммунитета, метаболизма и т. д. - словом, всё то, без чего немыслима нормальная жизнедеятельность.

Эффективность нервной системы зависит от правильного формирования рефлекса - ответной реакции организма на раздражение. Любое воздействие, будь то внешние изменения или внутренняя разбалансировка, запускает цепочку импульсов, которые моментально влияют на организм, а он, в свою очередь, формирует ответную реакцию. Таким образом нервная система человека формирует единство тканей, органов и систем человеческого тела друг с другом и с окружающим миром.

Вся нервная система состоит из миллионов нервных клеток - нейронов, или нейроцитов, каждый из которых имеет тело и несколько отростков.

Классификация отростков нейрона зависит от того, какую функцию он выполняет:

• аксон отправляет нервный импульс от тела нейрона в другую нервную клетку либо же конечную цель цепочки - ткань или орган, который должен совершить определённое действие;
• дендрит принимает отправленный импульс и приводит его к телу нейрона.

Благодаря тому, что каждая нервная клетка поляризована, цепочка нервных импульсов никогда не меняет направление, попадая в нужное русло. Таким образом продвигается каждый нервный импульс, инициируя работу мышц, внутренних органов и систем.

Разновидности нервных клеток

Прежде чем рассматривать нервную систему в комплексе, необходимо разобраться, из каких функциональных единиц она состоит. В состав НС входят:

1. Чувствительные нейроны. Расположены в нервных узлах, которые получают информацию непосредственно от рецепторов.
2. Вставочные нейроны - промежуточное звено, благодаря которому полученный импульс передаётся от чувствительных нейронов далее по цепочке.
3. Двигательные нейроны. Выступают инициаторами ответной реакции на раздражитель, передавая сигнал от мозга к мышцам или железам, которые в норме должны выполнять возложенную на них функцию.

Именно по такой схеме строится любая ответная реакция организма человека на внешний или внутренний сигнал-раздражитель, который выступает толчком для конкретного действия. Как правило, прохождение нервного импульса занимает считанные доли секунды, если же это время затягивается или цепочка прерывается, это свидетельствует о наличии патологии нервной системы и требует серьёзной диагностики.

Строение и типы нервной системы: структурная классификация

Чтобы упростить структуру нервной системы, в медицине существует несколько вариантов классификаций в зависимости от строения и выполняемых функций. Так, анатомически нервную систему человека можно разделить на 2 обширные группы:

• центральную (ЦНС), образованную головным и спинным мозгом;
• периферическую (ПНС), представленную нервными узлами, окончаниями и непосредственно нервами.

Основа этой классификации предельно проста: центральная нервная система является своего рода связующим звеном, в котором осуществляется анализ поступившего импульса и дальнейшая регуляция деятельности органов и систем. А ПНС служит для транспортировки поступившего сигнала от рецепторов к ЦНС и последующего активатора, но уже от ЦНС к клеткам и тканям, которые будут выполнять конкретное действие.

Центральная нервная система

ЦНС является ключевой составляющей нервной системы, ведь именно здесь формируются основные рефлексы. Она состоит из спинного и головного мозга, каждый из которых надёжно защищён от внешнего воздействия костными структурами. Столь продуманная защита необходима, поскольку каждый отдел ЦНС выполняет жизненно важные функции, без которых невозможно поддержание здоровья.

Спинной мозг

Эта структура заключена внутри позвоночного столба. Она отвечает за простейшие рефлексы и непроизвольные реакции организма на раздражитель.

Кроме того, нейроны спинного мозга координируют деятельность мышечной ткани, регулирующей защитные механизмы. Например, почувствовав экстремально горячую температуру, человек непроизвольно одёргивает ладонь, защищаясь тем самым от термического ожога. Это и есть типичная реакция, контролируемая спинным мозгом.

Головной мозг

Головной мозг человека состоит из нескольких отделов, каждый из которых выполняет ряд физиологических и психологических функций:

1. Продолговатый мозг ответственен за жизненно важные функции организма - пищеварение, дыхание, движение крови по сосудам и т. д. Кроме того, здесь располагается ядро блуждающего нерва, который регулирует вегетативный баланс и психоэмоциональную реакцию. Если ядро блуждающего нерва посылает активные импульсы, жизненный тонус человека понижается, он становится апатичным, меланхоличным и депрессивным. Если же активность импульсов, исходящих из ядра, снижается, психологическое восприятие мира меняется на более активное и позитивное.
2. Мозжечок регулирует точность и координацию движений.
3. Средний мозг - главный координатор мышечных рефлексов и тонуса. Кроме того, нейроны, регулируемые этим отделом ЦНС, способствуют адаптации органов чувств к внешним раздражителям (например, аккомодация зрачка в сумерках).
4. Промежуточный мозг образован таламусом и гипоталамусом. Таламус - важнейший орган-анализатор поступающей информации. В гипоталамусе регулируется эмоциональный фон и метаболические процессы, там расположены центры, отвечающие за ощущение голода, жажды, усталости, терморегуляции, сексуальной активности. Благодаря этому координируются не только физиологические процессы, но и многие привычки человека, например склонность к перееданию, восприятие холода и т. д.
5. Кора больших полушарий. Кора головного мозга является ключевым звеном психических функций, включая сознание, речь, восприятие информации и последующее её осмысление. Лобная доля регулирует двигательную активность, теменная отвечает за телесные ощущения, височная контролирует слух, речь и другие высшие функции, а затылочная содержит центры зрительного восприятия.

Периферическая нервная система

ПНС обеспечивает взаимосвязь между органами, тканями, клетками и ЦНС. Структурно она представлена следующими морфофункциональными единицами:

1. Нервными волокнами, которые в зависимости от выполняемых функций бывают двигательными, чувствительными и смешанными. Двигательные нервы передают информацию от ЦНС к мышечным волокнам, чувствительные, наоборот, помогают воспринимать полученную с помощью органов чувств информацию и передавать её к ЦНС, а смешанные в той или иной степени участвуют в обоих процессах.
2. Нервными окончаниями, которые также бывают двигательными и чувствительными. Их функция ничем не отличается от волоконных структур с единственным нюансом - нервными окончаниями начинается или, наоборот, заканчивается цепочка импульсов от органов к ЦНС и обратно.
3. Нервными узлами, или ганглиями, - скоплениями нейронов за пределами ЦНС. Спинномозговые ганглии отвечают за передачу информации, полученной из внешней среды, а вегетативные - данные о состоянии и активности внутренних органов и ресурсов организма.

Кроме того, все периферические нервы классифицируют в зависимости от их анатомических особенностей. Исходя из этой характеристики, выделяют 12 пар черепных нервов, которые координируют деятельность головы и шеи, и 31 пару спинномозговых нервов, отвечающих за туловище, верхние и нижние конечности, а также внутренние органы, расположенные в брюшной и грудной полостях.

Черепные нервы берут своё начало от головного мозга. Основу их деятельности составляет восприятие сенсорных импульсов, а также частичное участие в дыхательной, пищеварительной и сердечной деятельности. Более подробно функция каждой пары черепных нервов представлена в таблице.

Деятельность спинномозговых нервов классифицируется куда проще - каждая конкретная пара или комплекс пар отвечает за отведённый ему участок туловища с одноимённым названием:

• шейных - 8 пар,
• грудных - 12 пар,
• поясничных и крестцовых - по 5 пар соответственно,
• копчиковых - 1 пара.

Каждый представитель этой группы относится к смешанным нервам, образованным двумя корешками: чувствительным и двигательным. Именно поэтому спинномозговые нервы могут и воспринимать раздражающее воздействие, передавая импульс по цепочке, и активизировать деятельность в ответ на посыл от ЦНС.

Морфофункциональное деление нервной системы

Существует также функциональная классификация отделов нервной системы, в состав которой входят:

• Соматическая нервная система, регулирующая функции скелетной мускулатуры. Она контролируется корой головного мозга, поэтому полностью подчинена сознательным решениям человека.
• Вегетативная нервная система, отвечающая за деятельность внутренних органов. Её центры расположены в стволовой части мозга, а потому сознательно она никак не регулируется.

Кроме того, вегетативная система подразделяется ещё на 2 значимых функциональных отдела:

• Симпатический. Активизируется при энергозатратах;
• Парасимпатический. Отвечает за период восстановления организма.

Соматическая нервная система

Соматика - это отдел нервной системы, который отвечает за доставку моторных и чувствительных импульсов от рецепторов к органам центральной нервной системы и обратно. Большая часть нервных волокон соматической системы сосредоточена в коже, мышечном каркасе и органах, отвечающих за сенсорное восприятие. Именно соматическая нервная система практически на 100 % координирует сознательную часть активности человеческого тела и обработку информации, полученной от рецепторов органов чувств.

Основными элементами соматики являются 2 разновидности нейронов:

• сенсорные, или афферентные. Регулируют доставку информации к клеткам ЦНС;
• моторные, или эфферентные. Работают в обратном направлении, транспортируя нервные импульсы от ЦНС к клеткам и тканям.

И те и другие нейроны тянутся от отделов ЦНС прямо к конечной цели импульсов, то есть к мышечным и рецепторным клеткам, причём тело в большинстве случаев располагается непосредственно в центральной части нервной системы, а отростки достигают необходимой локализации.

Помимо сознательной деятельности, соматика включает также часть рефлексов, контролируемых неосознанно. С помощью таких реакций мышечная система приходит в активное состояние, не дожидаясь импульса от головного мозга, что позволяет действовать инстинктивно. Такой процесс возможен в том случае, если пути нервных волокон проходят непосредственно через спинной мозг. Примером подобных действий служит одёргивание руки при ощущении высокой температуры или коленный рефлекс при ударе молоточком по сухожилию.

Вегетативная нервная система

Вегетатика, или автономная нервная система, - отдел, координирующий активность преимущественно внутренних органов. Поскольку основные процессы жизнедеятельности - дыхание, метаболизм, сердечные сокращения, кровоток и т. д. - не подчинены сознанию, вегетативные нервные волокна реагируют преимущественно на изменения, происходящие во внутренней среде организма, оставаясь безучастными к сознательным импульсам. Благодаря этому в организме поддерживаются оптимальные условия для обеспечения энергоресурсами, необходимыми в конкретной ситуации.

Особенности вегетативной нервной деятельности подразумевают, что основные волокна сосредоточены не только в органах ЦНС, но и в остальных тканях человеческого тела. Многочисленные узлы рассеяны по всему организму, образуя автономную нервную систему вне пределов ЦНС, между мозговыми центрами и органами. Такая сеть может регулировать простейшие функции, однако более сложные механизмы всё же остаются под непосредственным контролем центральной нервной системы.

Ключевая роль вегетатики заключается в поддержании относительно постоянного гомеостаза путём самонастройки активности внутренних органов в зависимости от потребностей организма. Так, вегетативные волокна оптимизируют секрецию гормонов, скорость и интенсивность кровоснабжения тканей, интенсивность и частоту дыхания и сердечных сокращений и другие ключевые механизмы, которые должны реагировать на изменения внешней среды (например, при интенсивной физической нагрузке, повышении температуры или влажности воздуха, атмосферного давления и т. д.). Благодаря этим процессам обеспечиваются компенсаторные и приспособительные реакции, поддерживающие организм в оптимальной форме при любых обстоятельствах. Поскольку бессознательная деятельность внутренних органов может регулироваться в двух направлениях (активация и подавление), вегетатику также можно условно разделить на 2 отдела - парасимпатический и симпатический.

Симпатическая нервная система

Симпатический отдел вегетатики напрямую связан со спинномозговым веществом, расположенным от первого грудного до третьего поясничного позвонка. Именно здесь осуществляется стимуляция деятельности внутренних органов, необходимая во время повышенной энергозатраты - при физических нагрузках, во время стресса, интенсивной работы или эмоциональном потрясении. Такие механизмы позволяют поддержать организм, обеспечив его ресурсами, необходимыми для преодоления неблагоприятных условий.

Под воздействием симпатики учащается дыхание и пульсация сосудов, благодаря чему ткани лучше снабжаются кислородом, из клеток быстрее высвобождается энергия. Благодаря этому человек может активнее трудиться, справляясь с повышенными нагрузками в условиях неблагополучия. Однако эти ресурсы не могут быть бесконечными: рано или поздно количество запасов энергии снижается, и тело уже не может функционировать «на повышенных оборотах» без передышки. Тогда в работу включается парасимпатический отдел вегетатики.

Парасимпатическая нервная система

Парасимпатическая нервная система локализована в среднем мозге и крестцовом отделах позвоночного столба. Она, в отличие от симпатики, ответственна за сохранение и накопление энергетического депо, снижение физической активности и полноценный отдых.

Так, например, парасимпатика замедляет ЧСС во время сна или физического отдыха, когда человек восстанавливает потраченные силы, справляясь с усталостью. Дополнительно в это время активизируются перистальтические процессы, положительным образом сказывающиеся на метаболизме и, как следствие, на восстановлении запасов питательных веществ. Благодаря такой саморегуляции включаются защитные механизмы, особенно важные при критическом уровне переутомления или истощения - тело человека просто-напросто отказывается продолжать работу, требуя время для отдыха и восстановления.

Особенности и отличия симпатической и парасимпатической нервной системы

На первый взгляд может показаться, что симпатический и парасимпатический отделы - антагонисты, однако на самом деле это не так. Оба этих отдела действуют скоординированно и сообща, просто в разных направлениях: если симпатика активизирует работу, то парасимпатика позволяет восстановиться и отдохнуть. Благодаря этому работа внутренних органов всегда в большей или меньшей степени соответствует конкретной ситуации, а организм может подстроиться под любые условия. По сути, обе эти системы составляют основу гомеостаза, сбалансированно регулируя уровни активности человеческого тела.

Большинство внутренних органов имеют и симпатические, и парасимпатические волокна, которые оказывают на них разное влияние. Причём от того, какой из отделов НС превалирует в сложившихся обстоятельствах, зависит состояние органа на текущий момент. На наглядном примере деятельность этих систем можно рассмотреть в таблице ниже.

Post Scriptum

Неврологические проблемы, связанные с заболеваниями нервной системы человека, являются одними из сложнейших в медицинской практике. Любое повреждение нервных тканей приводит к частичной или полной потере контроля над организмом, наносит огромный ущерб качеству жизни и снижает функциональные возможности человека. Только комплексное и скоординированное действие каждого нейрона всех отделов центральной и периферической НС способно поддерживать организм в оптимальном состоянии, обеспечивать корректную работу каждого органа, адекватно вписываться в окружающие реалии и реагировать на внешние раздражители. Поэтому необходимо внимательно следить за здоровьем собственной нервной системы, а при малейшем подозрении на отклонение срочно принимать соответствующие меры - это один из тех случаев, в которых лучше заняться профилактикой, чем упустить время, пока всё ещё можно исправить без последствий!