Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики

и радиоэлектроники»

Кафедра инженерной психологии и эргономики

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Методическое пособие

для студентов специальности 1 –

«Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий »

заочной формы обучения

Минск БГУИР 2011

Введение…………………………………………………………………………

Тема 1. Клетка – основная структурная единица нервной системы……..….

Тема 2. Синаптическая передача импульса.…………………………………..

Тема 3. Структура и функции головного мозга……..…………………….…..

Тема 4. Строение и функции спинного мозга…………………………………

Тема 5. Конечный мозг, структура и функции………………………………...

Тема 6. Двигательные центры…………………………………………………..

Тема 7. Вегетативная нервная система…………………………………………

Тема 8. Нейроэндокринная система…………..………………………………..

Литература……………………………………………………………………….

ВВЕДЕНИЕ

Изучение дисциплины «Анатомия и физиология центральной нервной системы» − важная составляющая базовой подготовки специалистов инженеров-системотехников. Целью преподавания данной дисциплины является приобретение знаний по формированию информационной системы головного мозга, передаче информации в центральные отделы нервной системы по афферентным путям, а также по ее передаче и выходе на «периферию» по эфферентным путям. Поэтому в данном методическом пособии дается представление о деятельности центральной нервной системы (ЦНС) как о морфофункциональной основе нейропсихологических процессов; строении и функциях ЦНС, отвечающей за сбор, обработку информации , передачу ее в высшие отделы коры головного мозга для принятия управленческих решений; − рассматриваются основные механизмы, обеспечивающие жизнедеятельность человека (обмен веществ, терморегуляцию, нейрогуморальную регуляцию, системогенез), отвечающие за надежное функционирование его систем. После каждой рассматриваемой темы даны контрольные вопросы для закрепления и самоконтроля знаний студентами. В конце пособия дан список заданий к контрольной работе. В литературе приводится список источников с богатым иллюстративным материалом.

Полученные знания в дальнейшем послужат основой при изучении последующих дисциплин естественно-научного блока (психофизиологии, психологии и др.).

Тема 1. КЛЕТКА – ОСНОВНАЯ СТРУКТУРНАЯ ЕДЕНИЦА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) 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.

Анатомия ЦНС изучает строение ее составных частей. Физиология изучает механизмы их совместной работы.

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.

ЦНС состоит из нервных клеток двух видов: нейронов и глиальных клеток, или нейроглии. Человеческий мозг – сложнейшая из всех систем во Вселенной, известных науке. При весе, равном примерно 1250 г., мозг насчитывает 100 миллиардов нервных нейронов, соединенных в необыкновенно сложную сеть. Нейроны окружены еще большим числом глиальных клеток, образующих для нейронов поддерживающую и питательную основу – глию (греч. «глия» − клей), которая выполняет много других функций, изученных пока не в полной мере. Пространство между нервными клетками (межклеточное пространство) заполнено водой с растворенными в ней солями, углеводами, белками, жирами. Мельчайшие кровеносные сосуды − капилляры − располагаются сетью между нервными клетками.

Методические указания

Функции нейронов заключаются в переработке информации, а значит, в ее восприятии, передаче ее другим клеткам, а также кодировании этой информации. Все эти операции нейрон выполняет благодаря особому его устройству.

Несмотря на некоторое разнообразие формы нейронов, большинство из них имеют более крупную часть, которая называется телом (сомой) , и несколько отростков. Обычно выделяется один более длинный отросток, называемый аксоном , и несколько более тонких и коротких, но ветвящихся отростков, называемых дендритами . Размер тела нейрона составляет 5-100 микрометров. Длина аксона может во много раз превышать размеры тела и достигать 1 метра.

Функции нейрона по переработке информации распределяются между его частями следующим образом. Дендриты и тело клетки воспринимают входные сигналы. Тело клетки их суммирует, усредняет, комбинирует и «принимает решение»: передавать эти сигналы дальше или нет, то есть формирует ответ. Аксон передаст выходные сигналы к своим окончаниям (терминалям). Терминали аксона передают информацию другим нейронам, как правило, через специализированные места контакта, называемые синапсами . Передаваемые нейронами сигналы имеют электрическую природу.

В зависимости от баланса импульсов, получаемых дендритами отдельного нейрона, происходит (либо нет) активизация клетки, и она передает импульс по своему аксону дендритам другой нервной клетки, с которыми связан ее аксон. Подобным способом каждая из 100 миллиардов клеток может соединяться со 100 000 других нервных клеток.

Плотно прилегающие друг к другу тела нервных клеток воспринимаются невооруженным глазом как «серое вещество». Клетки формируют складчатые пласты, такие как кора головного мозга, и объединяют их в скопления, называемые ядрами, и сетевидные структуры. Под микроскопом можно четко различить структурные модели разных участков коры головного мозга. Аксоны, или «белое вещество», образуют главные стволы, или «волоконные тракты», соединяющие тела клеток. Размеры нервных клеток – от 20 до 100 микрон (1 микрон равен миллионной доле метра).

Среди глиальных клеток выделяются звездчатые клетки (астроциты), очень крупные клетки (олигодендроциты) и очень мелкие клетки (микроглия). Звездчатые клетки служат опорой для нейронов, посредником между нейроном и капилляром для передачи питательных веществ, запасным материалом для «починки» поврежденных нейронов. Олигодендроциты образуют миелин − вещество, покрывающее аксоны и способствующее более быстрой передаче сигналов. Микроглия необходима тогда и там, где наблюдается поражение нервной системы. Клетки микроглии мигрируют к поврежденным участкам и, превращаясь в макрофаги, подобно защитным клеткам крови, уничтожают продукты распада. Миелин образуется из закрученной спирально вокруг аксона глиальной клетки.

Контрольные вопросы:

1. Что изучает анатомия ЦНС?

2. Что изучает физиология ЦНС?

3. Что относят к центральной нервной системе, к периферической?

4. В чем заключается основная функция нервной системы?

5. Назовите виды нервных клеток и укажите их соотношение в ЦНС.

6. Каковы строение и функции нейрона?

7. Назовите виды и функции глиальных клеток.

8. Что собой представляют «серое вещество» и «белое вещество»?

Тема 2. СИНАПТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ИМПУЛЬСА

Синапсы на типичном нейроне в головном мозгу являются либо возбуждающими, либо тормозными , в зависимости от типа выделяющегося в них медиатора. Синапсы можно также классифицировать по их расположению на поверхности воспринимающего нейрона – на теле клетки, на стволе или «шипике» дендрита, или на аксоне. В зависимости от способа передачи выделяют химические, электрические и смешанные синапсы.

Методические указания

Процесс химической передачи проходит ряд этапов: синтез медиатора, его накопление, высвобождение, взаимодействие с рецептором и прекращение действия медиатора. Каждый из этих этапов детально охарактеризован, и найдены препараты, которые избирательно усиливают или блокируют конкретный этап.

Нейромедиатор (нейротрансмиттер, нейропередатчик) – это вещество, которое синтезируется в нейроне, содержится в пресинаптических окончаниях, высвобождается в синаптическую щель в ответ на нервный импульс и действует на специальные участки постсинаптической клетки, вызывая изменения мембранного потенциала и метаболизма клетки. Долгое время считалось, что функция нейромедиатора состоит только в том, что он открывает (или даже закрывает) ионные каналы в постсинаптической мембране. Было известно также, что из терминали одного аксона может выделяться всегда одно и то же вещество. Позднее были обнаружены новые вещества, появляющиеся в области синапса в момент передачи возбуждения. Их назвали нейромодуляторами . Изучение химической структуры всех обнаруженных медиаторов и нейромодуляторов прояснило ситуацию. Все изученные вещества, имеющие отношение к синаптической передаче возбуждения, разделили на три группы: аминокислоты, моноамины и пептиды . Все эти вещества называют теперь медиаторами .

Существуют «нейромодуляторы», не обладающие самостоятельным физиологическим действием, а модифицирующие эффект нейромедиаторов. Действие нейромодуляторов имеет тонический характер – медленное развитие и большую продолжительность действия. Происхождение его не обязательно нейронное, например, глия может синтезировать ряд нейромодуляторов. Действие не инициируется нервным импульсом и не всегда сопряжено с эффектом медиатора. Мишенью воздействия являются не только рецепторы на постсинаптической мембране, а разные участки нейрона, в том числе и внутриклеточные.

За последние годы, после того как в мозге был обнаружен новый класс химических соединений – нейропептиды, число известных систем химических посредников в головном мозге резко возросло. Нейропептиды представляют цепочки из аминокислотных остатков. Многие из них локализованы в аксонных окончаниях. Нейропептиды отличаются от ранее идентифицированных медиаторов тем, что они организуют такие сложные явления как память, жажда, половое влечение и др.

Контрольные вопросы:

1. Что такое синапс?

2. Назовите типы синапсов.

3. Что характерно для электрической синаптической передачи?

4. Что характерно для химической передачи сигнала?

5. Дайте определение нейромедиатора. На какие группы делятся синаптические медиаторы по химической структуре?

6. Что представляют собой нейромодуляторы? Каково их происхождение и действие?

7. Что представляют собой нейропептиды?

Тема 3. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

На латинском языке головной мозг обозначается словом «cerebrит», а на древнегреческом – «encephalon». Головной мозг расположен в полости черепа и имеет форму, в общих чертах соответствующую внутренним очертаниям черепной полости.

В головном мозге различают три крупные части: полушария большого мозга , или гемисферы, мозжечок и ствол мозга .

Наибольшую часть всего головного мозга занимают большие полушария, за ним по величине следует мозжечок, остальную часть составляет ствол мозга. Оба полушария, левое и правое, разделяются друг от друга щелью. В ее глубине полушария связаны между собой большой спайкой – мозолистым телом. Имеются также и две не столь массивные спайки, в том числе так называемая передняя комиссура.

Со стороны нижней поверхности мозга видна не только нижняя сторона полушарий большого мозга и мозжечка, но и вся нижняя поверхность мозгового ствола, а также отходящие от мозга черепно-мозговые нервы. Сбоку видна преимущественно кора больших полушарий.

Методические указания

Жизненно важные процессы останавливаются, если разрушается какой-либо жизненноважный центр мозга: сердечно-сосудистый или дыхательный. Если сравнивать иерархически эти центры с соответствующими им выше - и нижестоящими (в спинном мозге), то их можно назвать главными организаторами кровообращения и дыхания. Спинной мозг, т. е. его мотонейроны, идущие непосредственно к мышцам, является исполнителем. А в роли инициатора и модулятора – гипоталамус (промежуточный мозг) и кора мозга (конечный мозг).

В продолговатом мозге находится сердечно-сосудистый центр . Сердечно-сосудистому относятся ядра блуждающего нерва, оказывающие парасимпатические эффекты на сердце, и так называемый сосудодвигательный центр, который оказывает симпатические эффекты на сердце и кровеносные сосуды. В сосудодвигательном центре выделяются две зоны: прессорная (сужает сосуды) и депрессорная (расширяет сосуды), состоящие в реципрокных отношениях. Прессорная зона «включается» от хеморецепторов (реагируют на состав крови) и экстерорецепторов, а депрессорная зона – от барорецепторов (реагируют на давление, испытываемое стенками сосудов). Иерархически высшим центром парасимпатической и симпатической иннервации является гипоталамус. От него зависит, какие эффекты в сердечно-сосудистой системе будут происходить. Гипоталамус это определяет в соответствии с актуальной потребностью целого организма в данную минуту.

Дыхательный центр частично расположен в мосте заднего мозга и частично в продолговатом мозге. Можно сказать, что имеется отдельный центр вдоха (в мосте) и центр выдоха (в продолговатом мозге). Эти центры находятся в реципрокных отношениях. Вдох совершается при сокращении наружных межреберных мышц, а выдох – при сокращении внутренних межреберных мышц. Команды к мышцам поступают от двигательных нейронов спинного мозга. К спинному мозгу команды поступают от центров вдоха и выдоха. Центру вдоха присуща постоянная импульсная активность. Но ее прерывает информация, идущая от рецепторов растяжения, которые находятся в стенках легких. Расширение легких от вдоха инициирует выдох. Частоту дыхания может модулировать блуждающий нерв и вышестоящие центры: гипоталамус и кора мозга. Например, при говорении мы можем сознательно регулировать длительность вдоха и выдоха, поскольку вынуждены произносить разные по длительности звуки.

Кроме того, в продолговатом мозге находятся ядра нескольких черепно-мозговых нервов. Всего у человека 12 пар черепно-мозговых нервов, из которых четыре пары находятся в продолговатом мозге. Это подъязычный нерв (ХII), дополнительный (XI), блуждающий (Х) и языкоглоточный (IX) нерв. Благодаря ядрам языкоглоточного нерва происходят движения мышц глотки, а значит, реализуются несколько рефлексов, имеющих для организма важное значение: кашель, чихание, глотание, рвота, а также происходит фонация – произнесение речевых звуков. В связи с этим считается, что в продолговатом мозге находятся соответствующие центры: чихательный, кашлевый, рвотный.

Кроме этого, в продолговатом мозге находятся вестибулярные ядра, регулирующие функцию равновесия.

К заднему мозгу относятся Варолиев мост и мозжечок. Полостью заднего мозга является четвертый мозговой желудочек (как продолжающийся и расширяющийся спинно-мозговой канал). Варолиев мост образован мощными проводящими путями. Мозжечок – это двигательный центр, имеющий многочисленные связи с другими частями мозга. Связующие волокна собраны в пучки и образуют три пары ножек. Нижние ножки обеспечивают связь с продолговатым мозгом, средние - связь с мостом, а через него – с корой, а верхние – со средним мозгом.

Мозжечок составляет лишь 10 % массы головного мозга, но включает в себя более половины всех нейронов ЦНС. Двигательные функции мозжечка заключаются в регуляции тонуса мышц, позы тела и равновесия. За это отвечает древний мозжечок. Мозжечок координирует позу и целенаправленные движения. За это отвечают старый и новый мозжечок. Мозжечок участвует также в программировании различных целенаправленных движений, к которым относятся баллистические движения, спортивные движения, например бросок мяча, игра на музыкальных инструментах, «слепой» метод печатания и др. Изучается предположение об участии мозжечка в процессах мышления: обсуждается наличие общих нейронных систем для управления движением и мышлением.

На дне мозгового желудочка, который имеет ромбовидную форму (его называют также, ромбовидной ямкой), расположены ядра вестибуло-кохлеарного (VIII), лицевого (VII), отводящего (VI) и частично тройничного (V) черепно-мозговых нервов.

Средний мозг является весьма постоянным, малоизменчивым в эволюционном отношении отделом головного мозга. Его ядерные структуры связаны с регуляцией постуральных движений (красное ядро), с участием в деятельности экстрапирамидной двигательной системы (черная субстанция и красное ядро), с ориентировочными реакциями на зрительные и звуковые сигналы (четверохолмие). Верхнее двухолмие является первичным зрительным центром, а нижнее – первичным слуховым центром.

Сквозь средний мозг проходит так называемый Сильвиев водопровод , соединяющий 4-й и 3-й мозговые желудочки между собой. Здесь же находятся ядра 3-го (глазодвигательного), 4-го (блокового) и одного из ядер 5-го (тройничного) черепно-мозговых нервов. 3-й и 4-й черепно-мозговые нервы регулируют движения глаз. Учитывая, что здесь же находится верхнее двухолмие, получающее информацию от рецепторов зрения, средний мозг можно считать местом сосредоточения зрительно-глазодвигательных функций.

Промежуточный мозг представлен одним образованием – таламусом. Таламус имеет округлую яйцевидную форму. Историческое название таламуса – зрительный бугор, или чувствительный бугор. Такое название он получил из-за своей основной функции, которую удалось установить очень давно. Таламус является коллектором всей сенсорной информации. Это значит, что в него приходит информация от всех видов рецепторов, от всех органов чувств (зрение, слух, вкус, обоняние, осязание), проприорецепторы, интерорецепторы, вестибулорецепторы.

Вместо названия «промежуточный мозг» часто используют название «таламус». Таламус занимает центральную часть промежуточного мозга. Он образует дно и стенки 3-го мозгового желудочка. Анатомически у таламуca имеются придатки: верхний придаток (эпиталамус), нижний придаток (гипоталамус), задняя часть (метаталамус), и зрительный перекрест. или зрительная хиазма.

Эпиталамус состоит из нескольких образований. Самое крупное – это эпифиз , или шишковидное тело (шишковидная железа). Это эндокринная железа, секретирующая мелатонин. В эпифизе обнаружены также норадреналин, гистамин и серотонин. Доказано участие этих веществ в регуляции циркадных ритмов (суточных ритмов активности, связанных с освещенностью).

Метаталамус состоит из латеральных коленчатых тел (вторичные зрительные центры) и медиальных коленчатых тел (вторичный слуховой центр).

Гипоталамус является одновременно высшим центром вегетативной нервной системы, «химическим анализатором» состава крови и спинно-мозговой жидкости и железой внутренней секреции. Он является частью лимбической системы мозга. Частью гипоталамуса является гипофиз – образование величиной с горошину. Гипофиз - важная эндокринная железа: его гормоны регулируют деятельность всех других желез.

Благодаря тому что в гипоталамусе имеются свои собственные различные осмо - и хеморецепторы, он может определять достаточность концентрации различных веществ в жидких средах организма, проходящих через ткань гипоталамуса, – крови и спинно-мозговой жидкости. В соответствии с результатом анализа он может усиливать или ослаблять различные обменные процессы как путем посылки нервных импульсов ко всем вегетативным центрам, так и путем выделения биологически активных веществ – либеринов и статинов. Так, гипоталамус является высшим регулятором пищевого, полового, агрессивно-оборонительного поведения, то есть основных биологических мотиваций.

Поскольку гипоталамус является составной частью лимбической системы, то он является и центром интеграции соматических (связанных с двигательными реакциями в соответствии с данными органов чувств) и вегетативных функций, а именно: он обеспечивает соматические функции в соответствии с потребностями всего организма. Например, если для организма в данный момент биологически важной задачей является оборонительное поведение, которое, в первую очередь, зависит от эффективной работы скелетных мышц и органов чувств (видеть, слышать, двигаться). Но эффективная работа мышц в свою очередь зависит не только от скорости нервных импульсов, но и от обеспечения мышц и нервов энергетическими ресурсами и кислородом и т. д. Поэтому можно сказать, что гипоталамус осуществляет «внутреннюю» поддержку «внешнего» поведения.

Ядра таламуса делят функционально на три группы: релейные (переключательные), ассоциативные (интегративные) и неспецифические (модулирующие).

Переключательные ядра – это промежуточное звено в длинных проводящих путях (афферентные пути), идущих от всех рецепторов туловища, конечностей и головы. Дальше эти афферентные сигналы передаются в соответствующие анализаторные зоны коры больших полушарий. Именно эта часть таламуса и является «чувствительным бугром». Сюда функционально относятся и латеральное, и медиальное коленчатые тела, так как от них информация переключается соответственно на затылочную и на височную кору.

Ассоциативные ядра таламуса связывают между собой разные ядра внутри самого таламуса, а также сам таламус – с ассоциативными зонами коры мозга. Благодаря этим связям, например, возможно формирование «схемы тела», протекание различного вида гностических (познавательных) процессов, когда связываются воедино слово и зрительный образ.

Неспецифические ядра таламуса образуют самую эволюционно древнюю часть таламуса. Это ядра ретикулярной формации . К ним поступает сенсорная информация от всех восходящих проводящих путей и от двигательных центров среднего мозга. Клетки ретикулярной формации не способны различить, какой именно модальности сигнал поступает. Но именно таким образом она приходит в состояние возбуждения, как бы «заражается» энергией и в свою очередь оказывает модулирующее влияние на кору мозга, а именно, активирующее внимание. Поэтому ее называют ретикулярной активирующей системой мозга .

В промежуточном мозге проходит зрительный нерв, или 2-й черепно-мозговой нерв, начинающийся от рецепторов сетчатки глаза. Здесь же, на «территории» промежуточного мозга, зрительный нерв делает частичный перекрест и дальше продолжается как зрительный тракт, ведущий к первичному и вторичному зрительному центрам, и далее – к зрительной коре мозга.

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные отделы головного мозга.

2. Где находится и что представляет собой продолговатый мозг?

3. Назовите функции продолговатого мозга.

4. Что представляет собой задний мозг и каковы его функции?

5. Что представляет собой средний мозг и каковы его функции?

6. Что представляет собой промежуточный мозг?

7. Каково строение и назначение эпиталамуса?

8. Каково строение и назначение метаталамуса?

9. Каково строение и назначение гипоталамуса?

10.Дайте характеристику каждой из трех групп ядер таламуса.

Тема 4. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ СПИННОГО МОЗГА

Спинной мозг расположен в позвоночном канале. Он имеет приблизительно цилиндрическую форму. Верхний конец его переходит в продолговатый мозг, а нижний – в концевую нить (конский хвост).

У взрослого человека спинной мозг начинается у верхнего края первого шейного позвонка и кончается на уровне второго поясничного. Спинной мозг имеет сегментарное строение. В нем 31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый. (Иногда говорят, что всего сегментов 31-33, а в копчиковом отделе из 1-3. Дело в том, что копчиковые позвонки являются сросшимися в один).

Каждый сегмент обозначается по тому позвонку, возле которого выходят его корешки. Но это не означает, что каждый сегмент расположен точно против соответствующего позвонка. В эмбриональном состоянии длина спинного мозга примерно равна длине позвоночника. Но в процессе индивидуального развития позвоночник растет быстрее, чем мозг. И в результате спинной мозг оказывается короче, чем позвоночник. Поэтому в верхних отделах спинного мозга сегменты соответствуют позвонкам, и их корешки выходят там же, горизонтально. В нижних отделах позвоночный канал не содержит более мозгового вещества, и соответствующие позвонкам сегменты находятся выше. Поэтому внизу корешки в виде пучка (конского хвоста) опускаются вниз к межпозвоночным отверстиям и затем выходят из позвоночника.

Методические указания

Спинной мозг покрыт тремя оболочками. Наружная мозговая оболочка называется твердой. Средняя оболочка называется паутинной . Пространство между этими оболочками называется субдуральным . Внутренняя оболочка называется сосудистой. Пространство между паутинной и сосудистой оболочками называется подпаутинным или субарахноидальным . Сосудистая и паутинная оболочки образуют мягкую оболочку мозга. Пространства между оболочками заполнены спинно-мозговой жидкостью (СМЖ). Синонимами СМЖ являются названия «цереброспинальная жидкость» и «ликвор».

Спинной мозг и головной мозг имеют одни и те же оболочки и сообщающиеся пространства между оболочками. Кроме того, центральный канал спинного мозга продолжается в головном мозге. Расширяясь, он образует желудочки мозга – полости, также заполненные спинно-мозговой жидкостью.

Оболочки мозга и ликвор предохраняют спинной мозг от механических повреждений. Цереброспинальная жидкость служит также для химической защиты тканей мозга от воздействия неблагоприятных веществ. СМЖ образуется путем фильтрации из артериальной крови в сосудистом сплетении 4-го и боковых желудочков головного мозга, а ее отток происходит в венозную кровь в области 4-го желудочка. Различные вещества, легко попадающие из пищеварительного тракта в кровь, не могут столь же легко проникнуть в спинно-мозговую жидкость, благодаря гематоэнцефалическому барьеру , который работает как фильтр, отбирая полезные и «отбрасывая» вредные для центральной нервной системы вещества.

Контрольные вопросы:

1. Опишите продольное строение спинного мозга и его расположение.

2. Какие оболочки окружают спинной мозг, каковы их функции?

3. Что такое спинно-мозговая жидкость, где она находится и каковы ее функции?

4. Какая функция у гематоэнцефалического барьера?

Тема 5. КОНЕЧНЫЙ МОЗГ, СТРУКТУРА Т ФУНКЦИИ

Конечный мозг анатомически состоит из двух полушарий, соединенных между собой при помощи мозолистого тела, свода и передней спайки. Каждое полушарие функционально-анатомически состоит из коры и подкорковых (базальных) ядер. В толще больших полушарий находятся полости 1-го и 2-го мозговых желудочков, имеющих сложную конфигурацию. Эти желудочки называют также передним (l-й) и задним (2-й) желудочками конечного мозга.

К подкорковым ядрам конечного мозга относятся, во-первых, три парных образования, входящих в стриопаллидарную систему, имеющую важное значение в регуляции движений: хвостатое ядро, бледный шар, ограда. Стриопаллидарная система входит в состав экстрапирамидной двигательной системы.

Во-вторых, к «подкорке» относится миндалевидное ядро и ядра прозрачной перегородки и другие образования. Функции этих ядер связаны с регуляцией сложных форм поведения и психических функций, таких как инстинкты, эмоции, мотивации, память.

Чаще всего вышеперечисленные подкорковые ядра, или базальные ядра, то есть находящиеся в основании коры, как фундамент дома, называют просто «подкоркой». Но иногда подкоркой называют все то, что находится ниже коры, но выше ствола мозга, и тогда к ней относят также и таламус с его придатками.

В целом подкорковые структуры выполняют интегративные функции.

В головном мозге, как и в спинном, имеется три вида вещества: серое, белое и сетчатое . Соответственно первое образовано телами нейронов, второе – миелинизированными отростками нейронов, собранными в упорядоченные пучки, а третье – расположенными вперемежку телами и отростками, идущими в разных направлениях.

Сетчатое вещество, или ретикулярная формация, располагается более центрально. Тела нейронов (серое вещество) располагаются скоплениями, которые называют ядрами. Иногда вместо слова «ядра» применяют слово узел или ганглий. Пучки миелинизированных волокон так же, как и в спинном мозге, образуют проводящие пути: короткие и длинные. Короткие пути бывают двух видов – комиссуральные и ассоциативные.

Методические указания

Черепно-мозговые нервы являются аналогами спинно-мозговых нервов. У человека различают 12 пар черепно-мозговых нервов. Они обычно обозначаются римскими цифрами, и каждый из них имеет свое название и функции.

Функцией спинно-мозговых нервов является передача информации от рецепторов, находящихся на различных участках тела, в центральную нервную систему (через задние корешки спинного мозга) и передача информации из центральной нервной системы мышцам, осуществляющим движения тела, мышцам внутренних органов и железам (через передние корешки спинного мозга). Аналогично спинно-мозговым нервам черепно-мозговые нервы передают информацию от рецепторов, расположенных в области головы (органы чувств), в стволовую часть головного мозга и передают информацию от мозговых центров к мышцам и железам, расположенным в области головы.

Наблюдается и другая аналогия. Спинно-мозговые нервы, управляющие скелетными мышцами туловища, испытывают на себе влияние вышестоящих двигательных центров головного мозга. Точно также черепно-мозговые нервы, управляющие скелетными мышцами головы, подчинены влияниям корковых моторных зон, благодаря которым возможны произвольные движения языком, носом, ухом, глазами, веками и др.

Таким образом, черепно-мозговые нервы являются периферическими нервами, не относящимися к ЦНС. Это кажется невероятным, но все обстоит именно так. Просто в области головы все – и центр (мозг), и периферия (рецепторы и черепно-мозговые нервы) находятся территориально близко друг от друга. Именно из-за этого нарушена та четкая сегментарность, которая наблюдается у спинно-мозговых нервов, когда чувствительные корешки нервов находятся строго на задней поверхности, а двигательные корешки – на передней поверхности спинного мозга. Более того, у некоторых черепно-мозговых нервов вообще имеется или только чувствительная ветвь (зрительный нерв), или только двигательная (глазодвигательный нерв).

К тем органам (мышцам, железам), которые находятся снаружи черепа, а также от рецепторов, расположенных снаружи черепа, черепно-мозговые нервы проходят через определенные отверстия черепа: яремные, затылочные, височные, отверстия решетчатой кости.

Ретикулярная формация (РФ) – сетчатое вещество – это скопление нервных клеток, образующее сеть густо переплетающихся отростков, идущих в разных направлениях. Ретикулярная формация расположена в центральной части мозгового ствола и отдельными вкраплениями – в промежуточном мозге. Клетки РФ не связаны напрямую с восходящими поводящими путями, идущими от рецепторов к коре. Но все восходящие к коре сенсорные пути посылают к РФ свои ответвления. Это значит, что РФ получает столько же импульсов, сколько и вышестоящие центры, хотя не различает их «по происхождению». Но благодаря им поддерживается постоянно высокий уровень возбуждения в клетках РФ. Кроме этого, возбуждение РФ зависит от концентрации химических веществ (гуморальных факторов) в СМЖ. Таким образом, РФ служит в качестве аккумулятора энергии, которую она направляет в основном на повышение активности, т. е. уровня бодрствования, коры. Однако РФ оказывает активирующее влияние и в нисходящем направлении: контролируя рефлексы спинного мозга через ретикулоспинальные тракты, изменяя активность альфа - и гамма-мотонейронов спинного мозга.

Контрольные вопросы:

1. Опишите строение и местоположение конечного мозга.

2. Назовите три вида вещества, из которого состоит головной мозг.

3. Опишите строение и местоположение ретикулярной формации.

4. Каковы функции ретикулярной формации?

Тема 6. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕНТРЫ

Все двигательные функции (или просто движения) можно разделить на два вида: целенаправленные и познотонические.

Целенаправленные движения – это движения, направленные на какую-то цель, связанные с перемещением в пространстве; это трудовые движения, связанные с необходимостью что-то взять, поднять, держать, отпустить и т. д. Это и различные манипулятивные движения, которым человек обучается в течение жизни. В основном это произвольные движения. Хотя защитный сгибательный рефлекс тоже можно назвать целенаправленным, поскольку он имеет целью прервать контакт с болезненным раздражителем.

Познотонические движения , или постуральные, обеспечивают обычное для данного организма положение в пространстве, т. е. в гравитационном поле Земли. Для человека это вертикальное положение. В основе постуральных движений лежат врожденные рефлекторные реакции. Название «постуральные» происходят от английского слова «posture», что означает «поза, фигура».

Структуры ЦНС, отвечающие за нервную регуляцию двигательных функций, называются двигательными центрами . Они локализованы в различных отделах ЦНС.

Двигательные центры, регулирующие познотонические движения, сосредоточены в структурах стволовой части головного мозга. Двигательные центры, управляющие целенаправленными движениями, расположены в более высоких уровнях мозга – в больших полушариях: подкорковых и корковых центрах.

Методические указания

К стволу мозга относятся продолговатый мозг, часть заднего мозга и средний мозг. На уровне продолговатого мозга расположены следующие двигательные центры: вестибулярные ядра и ретикулярная формация. Вестибулярные ядра получают информацию от рецепторов равновесия, которые находятся в преддверье внутреннего уха, и в соответствии с ней посылают возбуждающие сигналы в спинной мозг по вестибулоспинальному тракту. Импульсы предназначены мышцам-экстензорам туловища и конечностей, благодаря работе которых поскользнувшийся или споткнувшийся человек способен немедленно среагировать: выпрямиться, найти снова опору, т. е. вернуть равновесие. От ретикулярной формации продолговатого мозга начинается также и латеральный ретикулоспинальный путь, иннервирующий максимально расположенные мышцы-сгибатели туловища и конечностей.

Главная двигательная функция продолговатого мозга – сохранение равновесия автоматически, без участия сознания.

В Варолиевом мосту заднего мозга находятся ядра ретикулоспинального тракта, возбуждающего мотонейроны экстензоров. Это значит, что данные и вестибулоспинальные центры действуют «заодно».

В среднем мозге к регуляции движений имеют отношение несколько нервных центров: красное ядро, крыша мозга, или четверохолмие, черная субстанция, а также ретикулярная формация.

От красного ядра начинается руброспинальный тракт. Благодаря импульсам, передаваемым по этому пути, происходит регуляция позы тела, за что красному ядру приписывают роль основного антигравитационного механизма. Красное ядро повышает тонус флексоров верхних конечностей и обеспечивает координацию различных групп мышц (это называют синергией) при ходьбе, прыжках, лазании. Однако само красное ядро постоянно находится под контролем высших по отношению к нему центров – подкорковых, или базальных ядер.

Четверохолмие состоит из верхнего и нижнего двухолмий, которые одновременно являются не только двигательными центрами, но и первичными центрами зрения (верхнее двухолмие) и слуха (нижнее двухолмие). От них начинаются тектоспинальные тракты, по которым в соответствии со зрительной и слуховой информацией передается команда для поворота шеи или глаз и ушей в сторону воспринятого нового для данной обстановки раздражителя. Эта реакция называется ориентировочным рефлексом, или рефлексом «что такое?»

Черная субстанция имеет синаптические связи с базальными подкорковыми ядрами. В этих синапсах медиатором является дофамин. С его помощью черная субстанция оказывает возбуждающее действие на базальные ганглии.

Ретикулоспинальный тракт , начинающийся от ретикулярной формации среднего мозга, оказывает возбуждающее действие на гамма-мотонейроны всех мышц туловища и проксимальных отделов конечностей.

Мозжечок , как и двигательные центры ствола мозга, обеспечивает тонус скелетных мышц, регуляцию познотонических функций, координацию познотонических движений с целенаправленными. Мозжечок имеет двусторонние связи с корой мозга, в связи с чем он является корректором всех видов движений. Он вычисляет амплитуду и траекторию движений.

К базальным ганглиям , или ядрам, относятся несколько подкорковых структур: хвостатое ядро, ограда и бледный шар. Другое название этого комплекса – стриопаллидарная система. Эта система является частью еще более сложной двигательной системы – экстрапирамидной. Базальные ганглии в основном выполняют функции управления ритмическими движениями, древними автоматизмами (ходьба, бег, плавание, прыжки). Они также создают фон, который облегчает специализированные движения, а также обеспечивает сопровождающие движения.

Высшие двигательные центры находятся в новой коре больших полушарий. Моторные центры коры имеют конкретную локализацию: это прецетральная извилина , расположенная спереди от центральной Ролландовой борозды. Их локализация была установлена экспериментально путем электрической стимуляции различных точек моторной зоны. При раздражении определенных точек были получены движения контралатеральной конечности. Согласно современным представлениям, в коре имеют представительство не отдельные мышцы, а целые движения, совершаемые мышцами. группирующимися вокруг определенного сустава. В самой моторной коре находятся моторные нейроны «высшего порядка», или командные нейроны , которые и вводят в действие различные мышцы. Эту моторную зону называют первичной моторной зоной. К ней примыкает вторичная моторная зона, которую называют премоторной. Ее функции связаны с регуляцией двигательных функций, имеющих социальную природу, например, письмо и речь. Именно отсюда, из этих моторных зон, берут начало оба пирамидных нисходящих тракта.

Высшие моторные центры находятся по соседству с высшими сенсорными центрами, которые расположены в постцентральной извилине . Сенсорные области (зоны) получают информацию от рецепторов кожи и проприорецепторов, расположенных на всех частях тела. Здесь аналогично моторным зонам имеют представительство все участки тела и лица. Поэтому постцентральную область коры называют соматосенсорной . Однако величина представительств зависит не от величины самой части тела, а от важности поступающей из нее информации. Поэтому представительство туловища и нижней конечности – относительно небольшое, а вот представительство кисти руки – огромно.

Показано, что моторная и сенсорная области частично перекрываются, поэтому обе зоны называют одним словом – сенсомоторная зона.

Контрольные вопросы:

1. Как классифицируются движения?

2. Назовите стволовые и подкорковые двигательные центры.

3. Каковы функции красного ядра?

4. Каковы функции четверохолмия?

5. Каковы функции черной субстанции?

6. Каковы функции базальных ганглиев?

7. Укажите расположение и назовите функции сенсомоторных центров.

Тема 7. ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Нервную систему принято делить на соматическую и вегетативную. В задачи соматической системы входит реагирование на внешние сигналы и в соответствии с данными органов чувств осуществление двигательных реакций. Например, задача избегания источника неприятных, вредных воздействий и приближения к источникам приятных, полезных воздействий.

Название соматической нервной системы происходит от слова «сома», что в переводе с латинского означает «тело». Тело имеется не только у клетки, но и у нашего микроорганизма – это вся наша мышечная оболочка, состоящая из скелетных (поперечно-полосатых мышц), благодаря которым организм способен производить движения.

Методические указания

Вегетативная нервная система (автономная нервная система, висцеральная нервная система) – отдел нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов. Вегетативная нервная система регулирует состояние внутренней среды организма, управляет обменом веществ и связанными с ним функциями дыхания, кровообращения, пищеварения, выделения и размножения. Деятельность вегетативной нервной системы в основном непроизвольна и сознанием непосредственно не контролируется. Главные эффекторные органы вегетативной системы – это гладкие мышцы внутренних органов, сосудов и железы.

Вегетативная и соматическая части нервной системы действуют содружественно. Их нервные структуры невозможно полностью отделить друг от друга. Поэтому такое деление является аналитическим, так как в реакциях организма на различные раздражители участвуют одновременно и скелетные мышцы, и внутренние органы (хотя бы потому, что они обеспечивают работу мышц).

Вегетативная и соматическая системы имеют следующие различия: в расположении их центров; в устройстве их периферических отделов; в особенностях нервных волокон; в степени зависимости от сознания.

Различают два функциональных отдела вегетативной нервной системы: сегментарно-периферический , обеспечивающий вегетативную иннервацию отдельных сегментов тела и относящихся к ним внутренних органов, и центральный (надсегментарный) , осуществляющий интеграцию, объединение всех сегментарных аппаратов, подчинение их деятельности общим функциональным задачам целого организма.

На сегментарно-периферическом уровне вегетативной нервной системы имеются две относительно самостоятельные ее части – симпатическая и парасимпатическая, согласованная деятельность которых обеспечивает тонкую регуляцию функций внутренних органов и обмена веществ. Иногда влияние этих частей или систем на орган противоположно по эффекту, причем повышение активности одной системы сопровождается угнетением активности другой. В регуляции некоторых других функций обе системы действуют однонаправленно.

Симпатические сегментарные спинномозговые центры расположены в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга. От клеток этих центров берут начало вегетативные волокна, направляющиеся к симпатическим узлам или вегетативным ганглиям (преганглионарные волокна). Ганглии расположены цепочками по обе стороны позвоночника, составляя так называемые симпатические стволы, в которых насчитывается 2–3 шейных, 10–12 грудных узлов, 4–5 поясничных, 4–5 крестцовых узлов. Правый и левый стволы на уровне I копчикового позвонка соединяются и образуют петлю, на середине которой располагается один непарный копчиковый узел. От узлов отходят постганглионарные волокна, идущие к иннервируемым органам. Часть преганглионарных волокон, не прерываясь в ганглиях симпатических стволов, доходит до чревного и нижнего брыжеечного вегетативных сплетений, от нервных клеток которых отходят постганглионарные волокна к иннервируемому органу.

Парасимпатические нервные центры находятся в вегетативных ядрах ствола головного мозга, а также в крестцовом отделе спинного мозга, откуда начинаются парасимпатические преганглионарные волокна; эти волокна заканчиваются в вегетативных узлах, расположенных в стенке рабочего органа или в непосредственной близости от него, в связи с чем постганглионарные волокна этой системы чрезвычайно коротки. Из вегетативных центров, расположенных в стволе головного мозга, в составе глазодвигательного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов проходят парасимпатические волокна. Они иннервируют гладкие мышцы глаза (кроме мышцы, расширяющей зрачок, которая получает иннервацию из симпатической части вегетативной нервной системы), слезную и слюнные железы, а также сосуды и внутренние органы грудной и брюшной полости. Крестцовый парасимпатический центр обеспечивает сегментарную вегетативную иннервацию мочевого пузыря, сигмовидной ободочной и прямой кишки, половых органов.

Повышение активности симпатической нервной системы сопровождается расширением зрачка, учащением пульса и повышением артериального давления, расширением мелких бронхов, уменьшением перистальтики кишечника и сокращением сфинктеров мочевого пузыря и прямой кишки. Повышение активности парасимпатической системы характеризуется сужением зрачка, замедлением сердечных сокращений, снижением артериального давления, спазмом мелких бронхов, усилением перистальтики кишечника и расслаблением сфинктеров мочевого пузыря и прямой кишки. Согласованность физиологических влияний этих систем обеспечивает гомеостаз – гармоничное физиологическое состояние органов и организма в целом на оптимальном уровне.

Деятельность симпатических и парасимпатических сегментарно-периферических образований находится под контролем центральных надсегментарных вегетативных аппаратов , к которым относятся дыхательный и сосудодвигательный стволовые центры, гипоталамическая область и лимбическая система головного мозга. При поражении дыхательного и сосудодвигательного стволовых центров возникают нарушения дыхания и сердечной деятельности. Ядра гипоталамической области регулируют сердечно-сосудистую деятельность, температуру тела, работу желудочно-кишечного тракта, мочеиспускание, половую функцию, все виды обмена веществ, эндокринную систему, сон и др. Ядра передней гипоталамической области связаны преимущественно с функцией парасимпатической системы, а задней – с функцией симпатической системы. Лимбическая система не только принимает участие в регуляции активности вегетативных функций, но в значительной степени определяет вегетативный «профиль» индивидуума, его общий эмоционально-поведенческий фон, работоспособность и память, обеспечивая тесную функциональную взаимосвязь соматической и вегетативной систем.

Лимбическая система представляет собой функциональное объединение структур мозга, участвующих в организации эмоционально-мотивационного поведения, таких как пищевой, половой, оборонительный инстинкты. Эта система участвует в организации цикла бодрствование – сон.

Контрольные вопросы:

1. Что входит в задачи соматической нервной системы?

2. Что входит в задачи вегетативной нервной системы?

3. Назовите основные различия соматической и вегетативной частей нервной системы.

4. Что представляет собой симатическая нервная система?

5. Как проявляется повышение активности симпатической нервной системы?

6. Что представляет собой парасиматическая нервная система?

7. Как проявляется повышение активности парасимпатической нервной системы?

8. Что такое гомеостаз?

9. Какие центры контролируют деятельность симпатической системы, а какие – парасимпатической?

10.Верно ли утверждение, что соматическая и вегетативная части нервной системы действуют абсолютно независимо друг от друга? Аргументируйте ваш ответ.

Тема 8. НЕЙРОЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

Эндокринная, или по современным данным, нейроэндокринная система регулирует и координирует деятельность всех органов и систем, обеспечивая адаптацию организма к постоянно меняющимся факторам внешней и внутренней среды, результатом чего является сохранение гомеостаза, который, как известно, необходим для поддержания нормальной жизнедеятельности организма. За последние годы четко показано, что перечисленные функции нейроэндокринная система выполняет в тесном взаимодействии с иммунной системой.

Методические указания

Эндокринная система представлена железами внутренней секреции , ответственными за образование и высвобождение в кровь различных гормонов.

Установлено, что центральная нервная система (ЦНС) принимает участие в регуляции секреции гормонов всех эндокринных желез, а гормоны в свою очередь влияют на функцию ЦНС, модифицируя ее активность и состояние. Нервная регуляция эндокринных функций организма осуществляется как через гипофизотропные (гипоталамические) гормоны, так и через влияние вегетативной (автономной) нервной системы. Кроме того, в различных областях ЦНС секретируется достаточное количество моноаминов и пептидных гормонов, многие из которых секретируются также в эндокринных клетках желудочно-кишечного тракта.

Эндокринную функцию организма обеспечивают системы, в которые входят: эндокринные железы, секретирующие гормон; гормоны и пути их транспорта, соответствующие органы или ткани-мишени, отвечающие на действие гормонов и обеспеченные нормальным рецепторным и пострецепторным механизмами.

Эндокринная система организма в целом поддерживает постоянство во внутренней среде, необходимое для нормального протекания физиологических процессов. Помимо этого, эндокринная система совместно с нервной и иммунной системами обеспечивают репродуктивную функцию, рост и развитие организма, образование, утилизацию и сохранение («про запас» в виде гликогена или жировой клетчатки) энергии.

Механизм действия гормонов

Гормон – это биологически активное вещество. Это химический информативный сигнал, который способен вызвать в клетке бурные изменения. Гормон, так же как и другие информативные сигналы, связывается мембранными рецепторами клеток. Но в отличие от тех сигналов, которые открывают в мембране ионные каналы, гормон «включает» цепь (каскад) химических реакций, которые начинаются на верхней поверхности мембраны, продолжаются на внутренней ее поверхности, а заканчиваются глубоко внутри клетки. Одним из звеньев этой цепи реакций являются так называемые вторые посредники. Вторые посредники – это «биологические усилители» биохимических процессов. Во всех живых организмах, от человека до одноклеточного, известны всего два вторых посредника: циклическая аденозинмонофосфорная кислота (ЦАМФ) и инозитолтрифосфат (ИФ-3). Ко вторым посредникам относят также и кальций (Са). Таким образом, второй посредник является посредником в передаче информативного сигнала от гормона к внутренним системам клетки. (Первые посредники – это известные нам синаптические медиаторы).

В жизни животных и человека время от времени возникает состояние психоэмоционального напряжения. Оно возникает при действии трех факторов: неопределенность ситуации (трудно определить вероятность событий, трудно принять решение), дефицит времени, значимость ситуации (утолить голод или спасти жизнь?).

Психоэмоциональное напряжение (стресс ) сопровождается как субъективными переживаниями, так и физиологическими сдвигами всех систем организма: сердечно-сосудистой, мышечной, эндокринной.

В начале стресса гипоталамус нервно-проводниковым путем (симпатическая нервная система, нервный импульс) стимулирует выделение из надпочечников адреналина (гормона тревоги). Адреналин усиливает питание мышц и мозга: переводит из жировых депо в кровь жирные кислоты (для питания мышц), а из гликогена печени переводит в кровь глюкозу (для питания мозга). Но это энергетически не выгодно организму при длительном стрессе, ведь мышца может «поедать» и глюкозу, не оставляя ее для мозга.

Поэтому на следующем этапе стресса гипофизом выделяется АКТГ (адренокортикотропный гормон) и стимулирует выделение кортизола из коры надпочечников. Кортизол препятствует усвоению глюкозы в мышечной ткани. Кроме этого, кортизол активирует превращение белка в глюкозу. Это важно, так как запасы гликогена невелики. Но откуда берется белок? (Вспомним, что во время стресса все процессы переваривания затормаживаются). В организме много структурного белка – все клетки состоят из белка. Но если переводить его на «топливо», т. е. превращать в глюкозу, то можно разрушить весь организм. Поэтому белок берется из тех тканей организма, которые быстро обновляются, без которых можно временно обойтись. Такой тканью являются лимфоциты, т. е. защитные клетки организма, Их белок и переводится в глюкозу. Но такое спасение от стресса имеет побочные отрицательные эффекты, а именно, после длительного стресса легко заболеть простудными и вирусными заболеваниями, Кортизол тормозит активность «половых» центров гипоталамуса. Поэтому при длительном стрессе (отрицательных эмоциях) у женщин бывают нарушения менструального цикла, а у мужчин – нарушение сексуальной потенции.

Контрольные вопросы:

1. За какие процессы ответственна нейроэндокринная система?

2. Из чего состоит нейроэндокринная система?

3. На какие группы делятся железы и по какому принципу?

4. Дайте определение понятию «гормон» и опишите механизм действия гормонов.

5. Назовите факторы, способствующие возникновению состояния психоэмоционального стресса.

6. Опишите гормональный механизм стресса.

Задания к контрольной работе

1. Предмет и методы исследования Высшей нервной деятельности (ВНД). Учение об особенностях ВНД у человека и животных.

2. Мозг человека как система систем. Виды деятельности мозга. Основные функции мозга человека в процессе его филогенеза.

3. Нервная система, анатомическое строение, отделы и виды, нервные связи, источники формирования энергии передачи информации.

4. Строение мозга, области, отделы мозга: таламус, гипоталамус, промежуточный средний мозг, их топография, функциональные связи.

5. Организация нервной системы. Строение нейронов, его функции. Нейронные связи в передаче информации. Вспомогательные системы.

6. Понятие «синапс», его функция и роль в передаче информации. Особенности синапсов разных уровней нервных связей.

7. Клетки глии, обслуживающие нейроны, их роль и функции в обслуживании всей центральной нервной системы. Формирование проводящих путей в передаче информации.

8. Классификация нервных центров по их функциональным признакам. Афферентные и эфферентные отделы. Их различие по функциям связи.

9. Интегрированная деятельность спинного и продолговатого мозга. Топография, строение, функции.

10. Интегрированная деятельность среднего мозга, деятельность мозжечка. Строение, топография, нейронные связи.

11. Интегрированная деятельность коры головного мозга. Лобные, затылочные, теменные области, правое и левое полушария, основные различия в переработке ими информации.

12. Физиологические свойства вегетативной нервной системы. Участие ее в эмоциональных реакциях. Симпатические и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы.

13. Ретикулярная формация, ее топография, влияние на деятельность мозга, связь с другими областями головного мозга. Контролирующая роль в передаче информации.

14. Проведение нервных возбуждения в организме. Свойство нервных волокон в проведении и передачи информации, системная организация проводящих путей. Проводящие пути головного и спинного мозга.

15. Особенности и условия, формирующие синаптическую передачу информации, этапы и механизмы синаптической передачи. Особенности синаптических связей головного, спинного мозга, висцеральной системы.

16. Основополагающие принципы теории рефлекторной деятельности. Условные и безусловные (врождённые) рефлексы. Отличие условных от безусловных рефлексов.

17. Переработка информации в центральной нервной системе. Понятие «сенсорная система». Структура связей, формирующих сенсорные системы.

18. Преобразование и передача сигналов сенсорной системе. Чувствительность рецепторов. Кодирование стимулов в сенсорной системе.

19. Строение зрительного анализатора, его физиологические характеристики. Пути передачи зрительной информации к центрам мозга.

20. Зрительные рефлексы: аккомодация, фоторецепция. Особенности строения сетчатки глаза. Характеристика фоторецепторов.

21. Центральные зрительные пути. Активность зрительной коры. Технология формирования и передачи зрительной информации. Реакция коры на зрительные осушения.

22. Анатомия и физиология органов слуха. Слуховая система. Центральные слуховые пути. Характеристика нейронов, формирующих звуковые восприятия.

23. Вестибулярная система (аппарат равновесия). Особенности волосковых клеток в аппарате равновесия. Проводящая система и центры равновесия в коре.

24. Общие принципы функционирования организма: корреляция, регуляция, саморегуляция, рефлекторная деятельность.

25. Функциональные системы. Общая теория систем. Понятия «системогенез», «системное квантование». Развитие систем в филогенезе.

26. Нервная регуляция функций внутренних органов. Гормональная регуляция физиологических функций. Причины нарушения гормональной регуляции.

27. Физиология двигательной активности. Понятия, определения. Особенности двигательной активности в условиях изменения раздражающих факторов. Роль побуждающих факторов в реализации активности, явление эфферентации.

28. «Моторная кора», ее функции, топография. Классификация движений. Ориентационные и манипуляционные движения. Нервные пути в формировании двигательных реакций.

29. Механизмы инициации двигательных актов. Эмоциональный и когнетивный мозг, роль в эфферентных реакциях.

30. Терморегуляция организма. Основные понятия. Реакция организма на внешнюю температуру. Влияние температурных воздействий на организм человека. Регуляторы температурных реакций.

31. Системные механизмы в регуляции температуры тела. Индивидуальные особенности реакций на температурные режимы. Суточные колебания температуры тела.

32. Локализация, особенности, свойства терморегуляторов . Теплообразование и теплоотдача в различных условиях пребывания организма. Нейрорегуляция тепла.

33. Жидкие среды организма. Функции воды в организме человека. Биологические функции воды. Основные «водные депо» в организме.

34. Методы определения жидких сред в организме. Электролитный состав жидких сред. Источники поступления и пути выделения воды и электролитов.

35. Кровь как основная жидкая среда. Органы кроветворения и процессы разрушения элементов крови. Состав крови, основные депо. «Рабочий» объем крови в норме.

36. Свертывание крови, механизмы гемостаза. Фибринолиз (растворение) крови. Причины и его последствия.

37. Трансцеллюлярные (межклеточные) жидкости, состав, функции. Роль межклеточной жидкости в обеспечении оптимального тургора тела человека.

38. Осмотическое давление тканей и органов (осмоляльность), тоничность растворов. Причины нарушения осмотического давления, последствия для организма.

39. Обмен веществ и энергии в организме. Виды обмена, этапы, явления анаболизма и катаболизма. Нарушения обмена веществ и их последствия для организма.

40. Минеральный обмен в организме, ионный состав жидкостей. Физиологическая роль калия, кальция, магния и других элементов в минеральном обмене. Последствия нарушения минерального обмена.

41. Обмен жиров, их биологическая роль, теплоемкость, участие в обмене веществ. Энергетическая стоимость жиров. Жировые отложения.

42. Обмен углеводов, механизм усвоения, роль в поддержании жизнедеятельности, продукты окисления углеводов, энергетическая стоимость. Последствия избыточного отложения углеводов.

44. Термодинамика живых систем. Факторы, влияющие на формирование, накопление и расход тепловой энергии . КПД живой клетки. Пределы тепла в различных тканях организма.

45. Расход тепла в организме. Основной обмен веществ и расход энергии. Влияние видов деятельности на расход энергии. Допустимые границы перегревания и переохлаждения тканей и органов.

46. Функциональная асимметрия мозга. Виды асимметрии по характеру проявления, функциональные асимметрии. Роль асимметрии в формировании отдельных функций.

47. Морфологическая асимметрия полушарий мозга. Формы совместной деятельности полушарий: интеграция информации, контрольные функции, межполушарный перенос информации.

48. Леворукость и праворукость в деятельности мозга. Происхождение леворукости. Виды леворукости. Возрастные особенности формирования леворукости.

49. Блоки обработки информации в центральной нервной системе. Формирование блоков, их структуры, актуальные нервные центры, их связи «поддержки» в обработке информации.

50. Рецепторы как основные «восприниматели» информации из внешней и внутренней сред. Системы передачи информации, принимающие рецепторы. Уровни рецепции по функциям.

51. Понятие «анализаторы». Их функции, специфичность. Связи между анализаторами. Принцип «дивергенции » и «конвергенции » в поддержке принятия конкретных действий в ответ на воздействие раздражителя.

52. Уровневые центры коры головного мозга. Первичная, вторичная и третичная зона коры. Функциональные особенности каждой из этих зон.

53. Блок регуляции тонуса и бодрствования в коре как моделирующая система мозга. Выполняемые функции данного блока, связь с ретикулярной формацией как контролирующей системой.

54. Блок программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности. Функции двигательного анализатора, области двигательной коры. Нейронная сеть двигательных анализаторов.

55. Функциональная организация моторной коры. Двигательные пути мозга (пирамидный тракт). Формирование двигательных программ для передачи информации.

56. Строение позвоночника. Отделы, количество и качество позвонков. Величина поперечного сечения разных отделов позвонков. «Укладка» и защиты спинного мозга от повреждений.

57. Структуры и функции спинного мозга: топография, строение, размеры. Нервные ядра спинного мозга, нервные афферентные и эфферентные пути.

58. Белое и серое вещество спинного мозга. Функции отдельных участков серого вещества спинного мозга. Спинно-мозговые нервы, их функции, топография нервных стволов, их «зоны обслуживания».

59. Продолговатый мозг. Внутреннее строение, функции. Характеристика и функции ядер и выходящих нервов. Структура перерабатываемой ими информации.

60. Задний мозг. Строение (мост, мозжечок). Отходящие нервы, ядра, их роль в восприятии и обработки информации, «контролирующая функция».

61. Средний и промежуточный мозг. Строение и функции таламуса (зрительного бугра). Нейроны ядер как центры накопления и обработки информации.

62. Конечный мозг. Кора головного мозга, доли коры, правое и левое полушария, борозды. Роль мозолистого тела в функциональной деятельности коры головного мозга.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анатомия. Физиология. Психология человека: краткий иллюстрированный словарь / под ред. акад. . – СПб. : Питер, 2001. – 256 с.

2. Анатомия человека. В 2 ч. Ч. 2 / под ред. . – М. : Медицина, 1993. – 549 с.

3. Анохин, и нейрофизиология условного рефлекса / . – М. : Медицина, 1968. – 547с.

4. Данилова, : учеб. для вузов/ . – М. : Аспект-Пресс. 2002. – 373 с.

5. Прибрам, К. Языки мозга / К. Прибрам. – М. : Прогресс, 1975. – 464 с.

6. Соколов, и условный рефлекс. Новый взгляд / . – М. :Московский психолого-социальный институт. 2003. – 287с.

7. Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций / под ред. . – М. : «Наука», 2000. – 784 с.

Св. план 2011, поз. 19

Учебное издание

Пархоменко Дарья Александровна

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ

ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Методическое пособие

для студентов специальности 1 –«Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий»

заочной формы обучения

Редактор

Корректор

Подписано в печать Формат 60x84 /16 Бумага офсетная

Гарнитура «Таймс» Отпечатано на ризографе Усл. печ. л.

Уч.-изд. л. 1,6 Тираж 100 Заказ 48

Издатель и полиграфическое исполнение:

Учреждение образования

1. Строение конечного мозга.

Поверхности полушарий большого мозга.

Кора головного мозга.

Базальные ядра и белое вещество конечного

2. Строение промежуточного мозга.

Гипоталамус.

III желудочек.

3. Основные проводящие пути головного мозга.

Восходящие афферентные пути.

Нисходящие эфферентные пути.

1. Строение конечного мозга.

Конечный мозг (telencephalon) состоит из двух полушарий большого мозга, отделенных друг от друга продольной щелью. В глубине щели расположено соединяющее их мозолистое тело . Кроме мозолистого тела полушария соединяются также передней, задней спайками и спайкой свода . В каждом полушарии выделяются по три полюса: лобный, затылочный и височный. Три края (верхний, нижний и медиальный) делят полушария на три поверхности: верхнелатеральную, медиальную и нижнюю. Каждое полушарие делится на доли. Центральная борозда (роландова) отделяет лобную долю от теменной, латеральная борозда (сильвиева) височную от лобной и теменной, теменно-затылочная борозда разделяет теменную и затылочную доли. В глубине латеральной борозды располагается островковая доля. Более мелкие борозды делят доли на извилины.

Верхнелатеральная поверхность полушария большого мозга. Лобная доля , расположенная в переднем отделе каждого полушария большого мозга, ограничена снизу латеральной (сильвиевой) бороздой, а сзади - глубокой центральной бороздой (роландовой), расположенной во фронтальной плоскости. Спереди от центральной борозды, почти параллельно ей, располагается предцентральная борозда . От предцентральной борозды вперед, почти параллельно друг другу, направляются верхняя и нижняя лобные борозды , которые делят верхнелатеральную поверхность лобной доли из извилины. Между центральной бороздой сзади и предцентральной спереди находится предцентральная извилина . Над верхней лобной бороздой лежит верхняя лобная извилина , занимающая верхнюю часть лобной доли.

Между верхней и нижней лобными бороздами проходит средняя лобная извилина . Книзу от нижней лобной борозды расположена нижняя лобная извилина , в которую сзади вдаются восходящая и передняя ветви латеральной борозды , разделяющую нижнюю часть лобной доли на мелкие извилины. Покрышечная часть (лобная покрышка) , расположенная между восходящей ветвью и нижним отделом латеральной борозды, прикрывает островковую долю, лежащую в глубине борозды. Глазничная часть лежит книзу от передней ветви, продолжаясь на нижнюю поверхность лобной доли. В этом месте латеральная борозда расширяется, переходя в латеральную ямку большого мозга .

Теменная доля , расположенная кзади от центральной борозды, отделена от затылочной теменно-затылочной бороздой , которая располагается на медиальной поверхности полушария, глубоко вдаваясь в его верхний край. Теменно-затылочная борозда переходит на латеральную поверхность, где границей между теменной и затылочной долями служит условная линия - продолжение этой борозды книзу. Нижней границей теменной доли является задняя ветвь латеральной борозды, отделяющая ее от височной доли. Постцентральная борозда проходит позади центральной борозды, почти параллельно ей.

Между центральной и постцентральной бороздами располагается постцентральная извилина , которая вверху переходит на медиальную поверхность полушария большого мозга, где соединяется с предцентральной извилиной лобной доли, образуя вместе с ней предцентральную дольку . На верхнелатеральной поверхности полушария внизу постцентральная извилина также переходит в предцентральную извилину, охватывая снизу центральную борозду. От постцентральной борозды кзади отходит внутритеменная борозда , параллельно верхнему краю полушария. Кверху от внутритеменной борозды находится группа мелких извилин, получивших название верхней теменной дольки ; ниже расположена нижняя теменная долька.

Самая маленькая затылочная доля располагается позади теменно-затылочной борозды и ее условного продолжения на верхнелатеральной поверхности полушария. Затылочная доля разделяется на несколько извилин бороздами, из которых наиболее постоянной является поперечная затылочная борозда .

Височная доля , занимающая нижнебоковые отделы полушария, отделяется от лобной и теменной доли латеральной бороздой. Островковая доля прикрыта краем височной. На боковой поверхности височной доли, почти параллельно латеральной борозде, проходит верхняя и нижняя височные извилины . На верхней поверхности верхней височной извилины видны несколько слабо выраженных поперечных извилин (извилины Гешля ). Между верхней и нижней височными бороздами расположены средняя височная извилина . Под нижней височной бороздой находится нижняя височная извилина .

Островковая доля (островок) находится в глубине латеральной борозды, прикрытая покрышкой, образованной участками лобной, теменной и височной долей. Глубокая круговая борозда островка отделяет островок от окружающих его отделов мозга. Нижнепередняя часть островка лишена борозд и имеет небольшое утолщение - порог островка. На поверхности островка выделяют длинную и короткие извилины.

Медиальная поверхность полушария большого мозга. В образовании медиальной поверхности полушария большого мозга принимают участия все его доли, кроме островковой. Борозда мозолистого тела огибает его сверху, отделяя мозолистое тело от поясничной извилины , направляется книзу и вперед и продолжается в борозду гиппокампа .

Над поясной извилиной проходит поясная борозда , которая начинается кпереди и книзу от клюва мозолистого тела. Поднимаясь вверх, борозда поворачивает назад и направляется параллельно борозде мозолистого тела. На уровне его валика от поясной борозды вверх отходит ее краевая часть, а сама борозда продолжается в подтеменную борозду. Краевая часть поясной борозды сзади ограничивает околоцентральную дольку , а спереди - предклинье , которое относится к теменной доли. Книзу и кзади через перешеек поясная извилина переходит в парагиппокампальную извилину , которая заканчивается спереди крючком и ограниченна сверху бороздой гиппокампа . Поясную извилину, перешеек и парагиппокампальную извилину объединяют под названием сводчатой извилины. В глубине борозды гиппокампа расположена зубчатая извилина. На уровне валика мозолистого тела от поясной борозды вверх ответвляется краевая часть поясной борозды .

Нижняя поверхность полушария большого мозга имеет наиболее сложный рельеф. Спереди расположена поверхность лобной доли, позади нее - височный полюс и нижняя поверхность височной и затылочной доли, между которыми нет четких границ. Между продольной щелью полушария и обонятельной бороздой лобной доли расположена прямая извилина . Латеральная от обонятельной борозды лежат глазничные извилины . Язычная извилина затылочной доли с латеральной стороны ограничена затылочно-височной (коллатеральной) бороздой . Эта борозда переходит на нижнюю поверхность височной доли, разделяя парагиппокампальную и медиальную затылочно-височную извилины . Кпереди от затылочно-височной борозды находится носовая борозда , ограничивающая передней конец парагиппокампальной извилиной - крючок. Затылочно-височная борозда разделяет медиальную и латеральную затылочно-височные извилины.

Кора головного мозга , cortex cerebri , является наиболее высокодифференцированным отделом нервной системы.

Кора головного мозга состоит из огромного количества клеток, которые по морфологическим особенностям можно разделить на шесть слоев:

1. наружный зональный, или молекулярный слой, lamina zonalis ;

2. наружный зернистый слой, lamina granularis externa ;

3. пирамидный слой, lamina pyramidalis ;

4. внутренний зернистый слой, lamina granularis interna ;

5. ганглиозный слой, lamina ganglionaris ;

6. полиморфный слой, laminamultiformis .

Строение каждого из указанных слоев коры в различных отделах мозга имеет свои особенности, выражающиеся в изменении количества слоев, в различном количестве, размерах, топографии и строении образующих ее нервных клеток.

На основании тонкого изучения различных отделов коры головного мозга в ней в настоящее время описано большое число полей (см. рис.), каждое из которых характеризуется индивидуальными особенностями своей архитектоники, что позволило создать карту полей коры головного мозга (цитоархитектоника), а также установить особенности распределения волокон коры (миелоархитектоника).

Корковые отделы каждого анализатора в коре головного мозга имеют определенные участки, где локализуются их ядра, и, кроме того, отдельные группы нервных клеток, находящихся за пределами этих участков. Ядра двигательного анализатора локализуются в околоцентральной извилине, предцентральной извилине, заднем отделе средней и нижней лобных извилин.

В верхнем отделе предцентральной извилины и околоцентральной дольке локализуются корковые отделы двигательных анализаторов мышц нижней конечности, ниже располагаются области, относящиеся к мышцам таза, брюшной стенки, туловища, верхних конечностей, шеи и, наконец, в самом нижнем отделе - головы.

В заднем отделе средней лобной извилины локализуется корковый отдел двигательного анализатора сочетанного поворота головы и глаз. Здесь находится и двигательный анализатор письменной речи, имеющий отношение к произвольным движениям, связанным с написанием букв, цифр и других знаков.

Задний отдел нижней лобной извилины является местом расположения двигательного анализатора речи.

Корковый отдел обонятельного анализатора (и вкуса) находится в крючке; зрительного - занимает края борозды птичьей шпоры, слухового - в средней части верхней височной извилины, и насколько кзади, в задней части верхней височной извилины - слуховой анализатор речевых сигналов (контроль своей речи и восприятие чужой).

Второе высшее образование "психология" в формате MBA

предмет: Анатомия и эволюция нервной системы человека.
Методичка "Анатомия центральной нервной системы"

1.1. История анатомии ЦНС
1.2. Методы исследования в анатомии
1.3. Анатомическая терминология

Анатомия человека — наука, изучающая строение человеческого организма и закономерности развития этого строения.
Современная анатомия, являясь частью морфологии, не только исследует строение, но и старается объяснить принципы и закономерности формирования определенных структур. Анатомия центральной нервной системы (ЦНС) является частью анатомии человека. Знание анатомии ЦНС необходимо для понимания связи психологических процессов с теми или иными морфологическими структурами как в норме, так и при патологии.

1.1. История анатомии ЦНС
Уже в первобытные времена существовало знание о расположении жизненно важных органов человека и животных, о чем свидетельствуют наскальные рисунки. В Древнем мире , особенно в Египте, в связи с мумификацией трупов, были описаны некоторые органы, но их функции представлялись не всегда правильно.

Большое влияние на развитие медицины и анатомии оказали ученые Древней Греции . Выдающимся представителем греческой медицины и анатомии был Гиппократ (ок. 460-377 гг. до н. э.). Он считал основой строения организма четыре «сока»: кровь (sanguis), слизь (phlegma), желчь (сhоlе) и черную желчь (тelaina сhоle). От преобладания одного из этих соков, по его мнению, зависят виды темперамента человека: сангвиник, флегматик, холерик и меланхолик. Так возникла «гуморальная» (жидкостная) теория строения организма. Подобная классификация, но, разумеется, уже с иным смысловым содержанием, сохранилась до наших дней.

В Древнем Риме наиболее яркими представителями медицины были Цельс и Гален. Авл Корнелий Целъс (I в. до н. э) — автор восьмитомного трактата «О медицине», в котором он собрал воедино известные ему знания по анатомии и практической медицине античного времени. Большой вклад в развитие анатомии сделал римский врач Гален (ок. 130-200 гг. н. э), который первый ввел в науку метод вивисекции животных и написал классический трактат «О частях человеческого тела», в котором впервые дал анатомо-физиологическое описание целостного организма. Гален считал человеческое тело состоящим из плотных и жиких частей, и свои научные выводы основывал на наблюдениях над больными людьми и на результатах вскрытия трупов животных. Он явился и основоположником экспериментальной медицины, проводя различные эксперименты на животных. Однако анатомические концепции этого ученого были не лишены недостатков. Например, Гален большую часть своих научных изысканий проводил на свиньях, организм которых, хотя и близок к человеческому, все же имеет ряд существенных отличий от него. В частности, Гален придавая большое значение открытой им «чудесной сети» (rete mirabile) — кровеносному сплетению у основания мозга, так как полагал, что именно там образуется «животный дух», управляющий движениями и ощущениями. Эта гипотеза просуществовала почти 17 веков, пока анатомы не доказали, что подобная сеть есть у свиней и быков, но отсутствует у человека.

В эпоху Средневековья вся наука в Европе, в том числе и анатомия, была подчинена христианской религии. Врачи того времени как правило ссылались на ученых античности, чей авторитет был подкреплен церковью. В это время в анатомии не было сделано существенных открытий. Были запрещены препарирование трупов, вскрытия, изготовление скелетов и анатомических препаратов. Положителыгую роль в преемственности античной и европейской науки сыграл мусульманский Восток. В частности, в Средние века у врачей пользовались популярностью книги Ибн Сипы (980-1037), известного в Европе как Авиценна, автора «Канона врачебной науки», содержащего важные анатомические сведения.

Анатомы эпохи Возрождения добились разрешения на проведение вскрытий. Благодаря этому были созданы анатомические театры для проведения публичных вскрытий. Зачинателем этого титанического труда явился Леонардо да Винчи, а основоположником анатомии как самостоятельной науки— Андрей Везалий (1514-1564). Андрей Везалий изучал медицину в Сорбоннском университете и очень скоро осознал недостаточность существовавших тогда анатомических знаний для практической деятельности врача. Положение осложнялось запретом церкви на вскрытие трупов - единственный источник изучения человеческого тела в то время. Везалий, несмотря на реальную опасность со стороны инквизиции, систематически изучал строение человека и создал первый действительно научный атлас человеческого тела. Для этого ему приходилось тайком выкапывать свежезахоронеиные трупы казненных преступников и на них проводить свои исследования. При этом он разоблачил и устранил многочисленные ошибки Галена, чем заложил аналитический период в анатомии, в течение которого было сделано множество открытий описательного характера. В своих трудах Везалий уделил основное внимание планомерному описанию всех органов человека, в результате чего ему удалось открыть и описать много новых анатомических фактов (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Рисунок вскрытого мозга из атласа Андрея Везалия (1543 г.):

За свою деятельность Андрей Везалий подвергся преследованию со стороны церкви, был отправлен на покаяние в Палестину, попал в кораблекрушение и умер на острове Занте в 1564 г.

После работ А. Везалия анатомия стала развиваться более быстрыми темпами, кроме того, церковь уже не так жестко преследовала вскрытие трупов врачами и анатомами. В результате изучение анатомии стало неотъемлемой частью подготовки врачей во всех университетах Европы (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Рембрандт Харменс ван Рейн. Урок анатомии доктора Тульпа (конец XVII века):

Попытки связать анатомические структуры с психической деятельностью породили в конце XVIII века такую науку, как френология. Ее основатель, австрийский анатом Франц Галь, пытался доказать наличие жестко определенных связей между особенностью строения черепа и психическими особенностями людей. Однако спустя некоторое время объективные исследования показали необоснованность френологических утверждений (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Рисунок из атласа по френологии, изображающий «бугры скрытности, жадности и чревоугодия» на голове человека (1790 г.):

Следующие открытия в области анатомии ЦНС были связаны с совершенствованием микроскопической техники. Сначала Август фон Валлер предложил свой метод валлеровской дегенерации, позволяющий прослеживать пути нервных волокон в организме человека, а затем открытие новых способов окрашивания нервных структур Э. Гольджи и С. Рамон-и-Кахалом позволило выяснить, что помимо нейронов в нервной системе существует еще огромное количество вспомогательных клеток — нейроглий.

Вспоминая историю анатомических исследований ЦНС, следует отметить, что такой выдающийся психолог, как Зигмунд Фрейд, начинал свою карьеру в медицине именно как невролог — т. е. исследователь анатомии нервной системы.

В России развитие анатомии было тесно связано с концепцией нервизма, провозглашающей преимущественное значение нервной системы в регулировании физиологических функций. В середине XIX века киевский анатом В. Бец (1834-1894) открыл в V слое коры головного мозга гигантские пирамидные клетки (клетки Беца) и выявил различие в клеточном составе разных участков мозговой коры. Тем самым он положил начало учению о цитоархитектонике мозговой коры.

Крупный вклад в анатомию головного и спинного мозга внес выдающийся невропатолог и психиатр В. М. Бехтерев (1857-1927), который расширил учение о локализации функций в коре мозга, углубил рефлекторную теорию и создал анатомо-физиологическую базу для диагностики и понимания проявлений нервных болезней. Кроме того, В. М. Бехтерев открыл ряд мозговых центров и проводников.

В настоящее время фокус анатомических исследований нервной системы из макромира переместился в микромир. Ныне наиболее значительные открытия совершаются в области микроскопии не только отдельных клеток и их органоидов, но и на уровне отдельных биомакромолекул.

1.2. Методы исследования в анатомии
Все анатомические методы можно условно разделить на макроскопические , которые изучают весь организм целиком, системы органов, отдельные органы или их части, и на микроскопические , объектом которых являются ткани и клетки организма человека и клеточные органеллы. В последнем случае анатомические методы смыкаются с методами таких наук, как гистология (наука о тканях) и цитология (наука о клетке) (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Основные группы методов исследования морфологии ЦНС :

В свою очередь, макроскопические и микроскопические исследования состоят из набора различных методических приемов, позволяющих изучать различные аспекты морфологических образований в нервной системе в целом, в отдельных участках нервной ткани или даже в отдельном нейроне. Соответственно, можно выделить набор макроскопических (рис. 1.5) и микроскопических (рис. 1.6) методов исследования морфологии ЦНС

Рис. 1.5. Макроскопические методы исследования нервной системы :

Рис. 1.6. Микроскопические методы исследования нервной системы :

Так как задачей анатомического исследования (с точки зрения психологии) является выявление связей анатомических структур с психическими процессами, то к методам исследования морфологии (структуры) ЦНС можно подключить несколько методов из арсенала физиологии (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Общие методы для физиологии и анатомии ЦНС :

1.3. Анатомическая терминология
Для правильного представления о структурах головного и спинного мозга необходимо знать некоторые элементы анатомической номенклатуры.

Тело человека представлено в трех плоскостях, соответственно горизонтальной, сагиттальной и фронтальной.
Горизонтальная плоскость проходит, как следует из ее названия, параллельно горизонту, сагиттальная делит тело человека на две симметричные половины (правую и левую), фронтальная плоскость разделяет тело на переднюю и заднюю части.

В горизонтальной плоскости выделяют две оси. Если объект находится ближе к спине, то о нем говорят, что он расположен дорсально, если ближе к животу — вентрально. Если объект расположен ближе к средней линии, к плоскости симметрии человека, то о нем говорят как о расположенном медиально, если дальше — то латерально.

Во фронтальной плоскости также выделяют две оси: медио-латеральную и ростро-каудальную. Если объект расположен ближе к нижней части тела (у животных — к задней, или хвостовой), то о нем говорят как о каудальном, а если к верхней (ближе к голове) — то он расположен рострально.

В сагиттальной плоскости человека также выделяют две оси; ростро-каудальную и дорсо-вентральную. Таким образом, взаиморасположение любых анатомических объектов можно охарактеризовать их взаиморасположением в трех плоскостях и осях.

Основной частью нервной системы позвоночных животных и человека является ЦНС. Она представлена головным и спинным мозгом и состоит из множества скоплений нейронов и их отростков. Центральная нервная система выполняет множество важнейших функций, главная из которых - осуществление различных рефлексов.

Что такое ЦНС?

По мере эволюционирования регуляция и координация всех жизненно важных процессов организма начала происходить на совершенно новом уровне. Усовершенствованные механизмы стали обеспечивать очень быструю ответную реакцию на любые изменения во внешней среде. Кроме того, они начали запоминать воздействия на организм, происходившие в прошлом, и при необходимости извлекать эту информацию. Подобные механизмы и образовали нервную систему, которая появилась у человека и позвоночных животных. Она разделяется на центральную и периферическую.

Итак, что такое ЦНС? Это основной отдел, который не только объединяет, но и координирует работу всех органов и систем, а также обеспечивает непрерывное взаимодействие с внешней средой и поддерживает нормальную психическую деятельность.

Структурная единица

Подобный путь включает:

• сенсорный рецептор;
• афферентный, ассоциативный, эфферентный нейроны;
• эффектор.

Все реакции подразделяются на 2 вида:

• безусловные (врожденные);
• условные (приобретенные).

Нервные центры большего числа рефлексов находятся в ЦНС, но реакции, как правило, замыкаются за ее пределами.

Координационная деятельность

Это важнейшая функция центральной нервной системы, подразумевающая регуляцию процессов торможения и возбуждения в структурах нейронов, а также выполнение ответных реакций.

Координационная деятельность необходима для того, чтобы организм мог совершать сложные движения, в которых задействованы многочисленные мышцы. Примеры: осуществление гимнастических упражнений; речь, сопровождающаяся артикуляцией; процесс глотания пищи.

Патологии

Стоит отметить, что ЦНС - такая система, нарушения в работе которой негативно сказываются на функционировании всего организма. Любой сбой представляет опасность для здоровья. Поэтому при появлении первых тревожных симптомов необходимо обратиться к врачу.

Основными видами заболеваний ЦНС являются:

• сосудистые;
• хронические;
• наследственные;
• инфекционные;
• полученные в результате травм.

В настоящее время известно около 30-ти патологий этой системы. К наиболее распространенным заболеваниям ЦНС относятся:

• инсомния;
• Болезнь Альцгеймера;
• детский церебральный паралич;
• Болезнь Паркинсона;
• мигрень;
• люмбаго;
• менингит;
• миастения;
• ишемический инсульт;
• невралгия;
• рассеянный склероз;
• энцефалит.

Патологии ЦНС возникают вследствие поражений какого-либо ее отдела. Каждый из недугов имеет уникальную симптоматику и требует индивидуального подхода к выбору метода лечения.

В заключение

Задача центральной нервной системы - обеспечить согласованную работу каждой клетки организма, а также его взаимодействие с внешним миром. Краткая характеристика ЦНС: она представлена головным и спинным мозгом, ее структурной единицей является нейрон, а главным принципом ее деятельности - рефлекторный. Любые нарушения в работе ЦНС неизбежно ведут к сбоям в функционировании всего организма.

| править код ]

Рис. 8.19 Спинной мозг на среднецервикальном уровне. Показаны главные пути белого вещества спинного мозга.

Спинной мозг является частью ЦНС и состоит из восходящих и нисходящих трактов, передающих информацию между головным мозгом и ПНС. Тракты связаны на различных уровнях короткими межнейронами, которые позволяют повысить степень интеграции и управления двигательной функцией и чувствительностью на спинальном уровне (рис. 8.19).

Рис. 8.20 Продолговатый мозг, мост и средний мозг, (а) Продолговатый мозг - это первая часть ствола мозга, в которой пересекаются двигательные волокна и некоторые сенсорные волокна, (б) Мост лежит между спинным мозгом и средним мозгом. Он может рассматриваться как релейная станция между мозжечком, головным мозгом и периферической нервной системой, (в) Верхние холмики среднего мозга позволяют отслеживать зрительные стимулы. (г) Нижние холмики среднего мозга обеспечивают селективное восприятие слуховых раздражителей.

Продолговатый мозг непосредственно связан со спинным мозгом и является его продолжением и первой частью ствола головного мозга (рис. 8.20а). Продолговатый мозг содержит ядра для черепномозговых нервов V, IX, X, XI и XII пар, где двигательные волокна и некоторые чувствительные волокна пересекаются.

Между продолговатым мозгом и средним мозгом находится мост . Он может рассматриваться как ретрансляционная станция между мозжечком, головным мозгом и ПНС. Мост содержит ядра для черепно-мозговых нервов V, VI, VII и VIII пар и моторные ядра в варолиевом мосту ретикулярной формации, которые участвуют в контроле положения тела, сердечно-сосудистом и дыхательном контроле (см. рис. 8.206).

Рис. 8.21 Латеральный вид мозга.

Мозжечок располагается за мостом (рис. 8.21) и имеет входящие и исходящие связи с чувствительными и двигательными трактами, восходящими и нисходящими от спинного мозга. Это самая большая моторная структура в головном мозге. Хотя функция мозжечка не полностью ясна, разнообразие его связей позволяет мозжечку контролировать движение и действовать как центр объединения сенсорной и моторной информации для исполнения сложных задач.

Выше моста находится средний мозг . Это наиболее примитивная часть головного мозга человека. Средний мозг заканчивается в двух огромных связках волокон, которые формируют ножки мозга, неся волокна к таламусу и полушариям и от них. Средний мозг также содержит верхние (зрительные) и нижние (слуховые) холмики (см. рис. 8.20в, 8.20г), ядра для черепно-мозговых нервов III и IV пар, два моторных ядра, красное ядро и черную субстанцию, которая связывается и действует как реле между основным ганглием и двигательной системой (см. рис. 8.20в).

Рис. 8.22 Промежуточный мозг. Состоит из гипоталамуса, субталамуса, эпиталамуса и таламуса.

Промежуточный мозг - центральное ядро головного мозга - состоит из гипоталамуса, субталамуса, эпиталамуса и таламуса (рис. 8.22):

• гипоталамус содействует многим гомеостатическим функциям, например регулированию ВНС и эндокринной системы через гипофиз. Он также играет определенную роль в управлении основными инстинктами: чувством голода, жажды, усталости, самосохранения и сексуального влечения;

• субталамус вовлечен в двигательную функцию и связан с базальными ганглиями, красными ядрами и черной субстанцией;

• эпиталамус состоит из поводка и шишковидной железы (эпифиза). Ганглии поводка - центр интеграции обонятельных, висцеральных и соматических центростремительных путей, связанных с ретикулярной формацией. Функция шишковидной железы неясна, но известно, что она содержит высокие концентрации мелатонина и 5-окситриптофана, что может играть роль в регуляции циркадианных ритмов;

• таламус - самая большая часть среднего мозга. Функционально и анатомически таламус тесно связан с корой головного мозга. Почти все волокна, идущие к полушариям головного мозга проходят через синапс в пределах таламуса. Он имеет исходящие связи фактически с каждой частью головного мозга. Функция таламуса, вероятно, состоит в интеграции поступающей сенсорной информации через ядра, связанные с ним. Затем информация посылается к коре головного мозга для интерпретации.

Рис. 8.23 Базальные ганглии. Двусторонние массы серого вещества формируют глубокие структуры. Полосатое тело состоит из хвостатого ядра и чечевицеобразного ядра, которые отделены внутренней капсулой, за исключением нижней части хвостатого ядра, головка которого непрерывно связана со скорлупой чечевицеобразного ядра. Чечевицеобразное ядро состоит из скорлупы и бледного шара.

Базальные ганглии - собирательный термин, данный билатеральным массам глубоко расположенного серого вещества (рис. 8.23). Базальные ганглии имеют центростремительные и эфферентные связи с корой головного мозга, таламусом, субталамусом и стволом головного мозга и управляют моторной функцией через полушария головного мозга.

Полушария головного мозга формируют конечный мозг . Сознание, способность адаптироваться и реагировать на изменяющиеся обстоятельства, абстрактно мыслить, обучаться, генерировать гипотезы, извлекать пользу не только из собственного опыта обусловлены сложностью и размерами полушарий. Это более высокое функционирование ведет к развитию богатой эмоциональной жизни, поэтому высок риск глубокой умственной болезни.

Отдельные функции больше связаны с определенными областями полушарий головного мозга

Полушария головного мозга подразделяют на лобную, височную, теменную и затылочную доли (см. рис. 8.21).

Точная локализация любой специфической функции в пределах мозга неизвестна, возможно потому, что никакая отдельная функция не локализуется исключительно в одной определенной области. Однако, как и в случае нижерасположенных частей ЦНС, отдельные функции больше связаны с определенными областями:

• предцентральная извилина лобной доли - с произвольной двигательной функцией;

• постцентральная извилина теменной доли - с сенсорной функцией;

• часть доминирующей лобной доли, предположительно, играет приоритетную роль в развитии и использовании речи;

• части лобных долей с двух сторон, вероятно, вовлечены в формирование индивидуальности, логики и интеллекта;

• височные доли обеспечивают в большей пропорции функции памяти, интеграции, а также слуховых центров;

• теменные доли, вероятно, обеспечивают комплексную интегративную функцию сенсорного, моторного и, в меньшей степени, эмоционального функционирования. Они также позволяют планировать и инициировать сложные действия и играют решающую роль в топографическом, предметном и словесном распознавании и их ассоциации с эмоцией;

• затылочная зона коры получает и обрабатывает визуальную информацию.

Лимбическая система имеет решающее значение в формировании памяти и эмоций

Лимбическая система - совокупность связанных структур, включая разнообразные глубокие структуры (например, миндалевидное тело), избранные области коры мозга (например, поясок) и сегменты других структур (например, гипоталамус) (табл. 8.9; рис. 8.24). Основной компонент лимбической системы - контур. По этой петле гиппокамп передает информацию через своды к сосковидным телам гипоталамуса, которые переносят ее к переднему ядру таламуса через мамиллоталамические тракты. Затем она посылается через внутреннюю капсулу назад к гиппокампу. Точные функции лимбической системы остаются неясными, но повреждения определенных частей различных петель ведут к:

• Миндалина (базолатеральный комплекс, центромедиальный комплекс, части терминальных полосок и гипоталамус)

• Хвостатые ядра

• Мамиллярные тела

• Переднее и дорсомедиальное ядра таламуса (некоторые включают и другие кортикальные области: орбитофронтальную область, височные поля и островок)

Симптомы галлюцинаций и бреда у психических пациентов могут быть результатом дисфункции лимбической системы.

Ретикулярная формация имеет неспецифическую сигнальную функцию приведения в готовность и вносит вклад в моторную, сенсорную (болевую) и автономную функции

Ретикулярная формация - сеть нейронов с разбросанными дендритными связями, которая занимает середину ствола мозга и простирается вверх от субстанции интермедиа до спинного мозга к интраламинарным ядрам таламуса. Она свободно организована в три продольных ядерных столба (медиальный, средний и латеральный), каждый из которых подразделяется на три вентрокаудальных (мезенцефальный, варолиевый и медуллярный).

Ретикулярная формация имеет вход от восходящих сенсорных нейронов, мозжечка, базальных ядер, гипоталамуса и коры мозга и выходы к гипоталамусу, таламусу и спинному мозгу.

Неспецифическая функция ретикулярной формации приведения в готовность может быть связана с восходящими ретикулоталамокортикальными путями (восходящая ретикулярная активирующая система). Ретикулярная формация также вносит вклад в моторную, сенсорную (болевую) и автономную функции, особенно действуя на дыхание и вазомоторную функцию.