Центральная Нервная Система

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

Введение

 

Актуальность. Центральная нервная система (ЦНС) — основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из нейронов и их отростков; представлена у беспозвоночных системой тесно связанных между собой нервных узлов (ганглиев) , у позвоночных животных и человека — спинным и головным мозгом.

Главная и специфическая функция ЦНС — осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название рефлексов. У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС — спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок — регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС — кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования — в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.

Целью данной работы является рассмотреть центральную нервную систему.

Цель предусматривает решение таких задач:

• рассмотреть структуру центральной нервной системы;

• изучить основные функции  центральной нервной системы;

 

1. Структура центральной нервной системы

 

Структурно и функционально нервную систему человека подразделяют на центральную и периферическую. В свою очередь в их состав входит вегетативная нервная система, которая автономно регулирует работу внутренних органов.

Схематично принцип рефлекторного действия можно представить в виде рефлекторной дуги, состоящей из трех звеньев:

- чувственной (рецепторы или органы ощущения, где раздражение трансформируются в нервные импульсы),

- центральной (определенные участки спинного и главного мозга - анализаторы, куда каждый вид информации поступает специфическими ведущими путями) и

- движущей (исполнительная команда передается от двигательных нервных центров к рабочим органам - мышцам, железам).

Высшая нервная деятельность осуществляется также по рефлекторным принципам, но в этом случае значительно усложняется дополнительными механизмами и аппаратами не только центральное звено рефлекса, где существует определенный "аппарат оценки и коррекции функций организма", а и чувственная и движущая звена.

Благодаря рефлексам живой организм приспосабливается к существованию в определенных условиях окружающей среды, воспринимая с помощью своей нервной системы и перерабатывая поступающую информацию, и соответственно реагируя на нее адекватными действиями. Этот процесс приспособления происходит благодаря двум основным видам рефлексов - безусловным и условным.[ 2, с. 25]

Основатель учения о физиологии высшей нервной деятельности И. П. Павлов назвал безусловными такие рефлексы, которые характеризуются закономерным ответом на определенные раздражители, например, защитный (отведение конечности от огня) или пищевой (выделение слюны при попадании пищи в рот).

Следовательно, безусловные рефлексы - это врожденные, устойчивые, относительно стереотипные рефлексы в виде специфических явлений, которые возникают в ответ на определенные раздражения соответствующих аппаратов восприятия. К безусловным рефлексам высшего порядка со сложным поведением относятся инстинкты, например, самосохранения, пищевой, половой, родительский.

Более сложные рефлексы, которые вырабатываются на основе безусловных и составляют физиологическую основу приспособления, обучения и памяти как животных, так и людей, называются условными. Еще И. М. Сеченов показал, что "психическое" рефлекс отличается от простого тем, что в своем среднем звене сопровождается психическими процессами в виде ощущения, представления, мысли, чувства.

Классическим исследованием высшей нервной деятельности, ее рефлекторного принципа есть эксперименты И. П. Павлова с собаками. Условные рефлексы у них вырабатывались в результате сочетания кормления с сигнальными раздражителями (свет лампочки, свисток).

После нескольких таких сочетаний раздражителей с едой начиналось выделение слюны при изолированном раздражении сигналом. Вследствие такой рефлекторной-сигнальной деятельности в жизни животных и людей устанавливаются связи между отдельными корковыми пунктами или источниками раздражения, что субъективно проявляется в виде ассоциаций (например, ассоциативные воспоминания). [ 4, с. 159]

Выработанные в процессе жизнедеятельности под действием обстоятельств, которые меняются, условные рефлексы меняются, забываются, потому что не являются наследственными и постоянными. Сменяемость и временность условных рефлексов - это большое преимущество высшей нервной деятельности человека, которая позволяет последней наилучшим образом приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Было показано, что условно-рефлекторная деятельность осуществляется на фоне взаимодействия двух основных нервных процессов в коре главного мозга (возбуждение и торможение) как условного, так и безусловного, когда условные рефлексы могут угасать под действием внезапных и чрезвычайно сильных раздражителей.

Постепенно, в процессе своего общения с окружающим миром человек научился целостному восприятию его особенностей за комплексом отдельных раздражителей. Это способствовало развитию специфической для человека второй сигнальной системы, что произошло благодаря появлению языка и особенностям восприятия человеком слова.

Различные соотношения характера, силы и подвижности основных нервно-рефлекторных процессов возбуждения и торможения, присущих каждой отдельной личности, позволили выделить 4 основные типа темперамента, а, по этой аналогии, и 4 соответствующие типы высшей нервной деятельности:

1) сильный, возбудимый, безудержный (холерики);

2) сильный, спокойный, уравновешенный, медленный (флегматики);

3) сильный, очень быстрый, подвижный, уравновешенный (сангвиники)

4) слабый, заторможенный (меланхолики).

 С типом высшей нервной  системы в значительной степени  связаны особенности реагирования  человека на внешнюю среду.

Такие неблагоприятные социальные факторы, как ситуация следствия и суда, утрата общественного положения, предательство или потеря любимого человека, смерть родных или близких и т. п. могут вызвать "сбой" уравновешенности основных нервных процессов возбуждения и торможения, особенно у лиц, которые склонны к такому реагирования на психогенный стресс через врожденную неуравновешенность этих процессов.

При этом может нарушаться почти вся кора больших полушарий головного мозга или только одна система или комплекс условных связей находиться в состоянии чрезмерного торможения или возбуждения.

 

2. Основные функции  центральной нервной системы

 

Все важнейшие поведенческие реакции человека осуществляются с помощью ЦНС. Основными функциями ЦНС являются:

• объединение всех частей организма в единое целое и их регуляция;

• управление состоянием и поведением организма в соответствии с условиями внешней среды и его потребностями.

У высших животных и человека ведущим отделом ЦНС является кора больших полушарий. Она управляет наиболее сложными функциями в жизнедеятельности человека — психическими процессами (сознание, мышление, речь, память и др.).

Основными методами изучения функций ЦНС являются методы удаления и раздражения (в клинике и на животных), регистрации электрических явлений, метод условных рефлексов.

Продолжают разрабатываться новые методы изучения ЦНС: с помощью так называемой компьютерной томографии можно увидеть морфофункциональные изменения мозга на различной его глубине; фотосъемки в инфракрасных лучах (тепловидение) позволяют обнаружить наиболее «горячие» точки мозга; новые данные о работе мозга дает изучение его магнитных колебаний.

Основными структурными элементами нервной системы являются нервные клетки или нейроны. [ 5, с. 88]

Через нейроны осуществляется передача информации от одного участка нервной системы к другому, обмен информацией между нервной системой и различными участками тела. В нейронах происходят сложнейшие процессы обработки информации. С их помощью формируются ответные реакции организма (рефлексы) на внешние и внутренние раздражения.

Таким образом, основными функциями нейронов являются: восприятие внешних раздражений — рецепторная функция, их переработка — интегративная функция и передача нервных влияний на другие нейроны или различные рабочие органы — эффекторная функция.

В теле нервной клетки, или соме, происходят основные процессы переработки информации. Многочисленные древовидно разветвленные отростки — дендриты (греч. дендрон — дерево) служат входами нейрона, через которые сигналы поступают в нервную клетку.

Выходом нейрона является отходящий от тела клетки отросток — аксон (греч. аксис — ось), который передает нервные импульсы дальше — другой нервной клетке или рабочему органу (мышце, железе). Особенно высокой возбудимостью обладает начальная часть аксона и расширение в месте его выхода из тела клетки — аксонный холмик нейрона. Именно в этом сегменте клетки возникает нервный импульс.

Нейроны подразделяются на три основных типа: афферентные, эфферентные и промежуточные. Афферентные нейроны (чувствительные, или центростремительные) передают информацию от рецепторов в 1ЦНС. Тела этих нейронов расположены вне ЦНС — в спинномозговых узлах и в узлах черепных нервов.

Афферентные нейроны имеют длинный отросток — дендрит, который контактирует на периферии с воспринимающим образованием — рецептором или сам образует рецептор, а также второй отросток — аксон, входящий через задние рога в спинной мозг. [ 1, с. 19]

Эфферентные нейроны (центробежные) связаны с передачей нисходящих влияний от вышележащих этажей нервной системы к нижележащим или из ЦНС к рабочим органам. Для эфферентных нейронов характерны разветвленная сеть коротких отростков -дендритов и один длинный отросток -аксон.

Промежуточные нейроны (интернейроны, или вставочные) — это, как правило, более мелкие клетки, осуществляющие связь между различными (в частности, афферентными и эфферентными) нейронами.

Они передают нервные влияния в горизонтальном направлении (например, в пределах одного сегмента спинного мозга) и в вертикальном (например, из одного сегмента спинного мозга в другие — выше или нижележащие сегменты). Благодаря многочисленным разветвлениям аксона промежуточные нейроны могут одновременно возбуждать большое число других нейронов.

Взаимодействие нейронов между собой (и с эффекторными органами) происходит через специальные образования — синапсы (греч. — контакт). Они образуются концевыми разветвлениями нейрона на теле или отростках другого нейрона. Чем больше синапсов на нервной клетке, тем больше она воспринимает различных раздражений и, следовательно, шире сфера влияний на ее деятельность и возможность участия в разнообразных реакциях организма. Особенно много синапсов в высших отделах нервной системы и именно у нейронов с наиболее сложными функциями.

В большинстве случаев передача влияния одного нейрона на другой осуществляется химическим путем. В пресинаптической части контакта имеются синаптические пузырьки, которые содержат специальные вещества — медиаторы или посредники.

Ими могут быть ацетилхолин (в некоторых клетках спинного мозга, в вегетативных узлах), норадреналин (в окончаниях симпатических нервных волокон, в гипоталамусе), некоторые аминокислоты и др. Приходящие в окончания аксона нервные импульсы вызывают опорожнение синаптических пузырьков и выведение медиатора в синаптическую щель.

По характеру воздействия на последующую нервную клетку различают возбуждающие и тормозящие синапсы.

В возбуждающих синапсах медиаторы (например, ацетилхолин) связываются со специфическими макромолекулами по-стсинаптической мембраны и вызывают ее деполяризацию.

При этом регистрируется небольшое и кратковременное (около 1 мс) колебание мембранного потенциала в сторону деполяризации или возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Для возбуждения нейрона необходимо, чтобы ВПСП достиг порогового уровня. Для этого величина деполяризационного сдвига мембранного потенциала должна составлять не менее 10 мВ.

Действие медиатора очень кратковременно (1 -2 мс), после чего он расщепляется на неэффективные компоненты (например, ацетилхолин расщепляется ферментом холинэстеразой на холин и уксусную кислоту) ил и поглощается обратно пресинаптическими окончаниями (например, норадреналин).

В тормозящих синапсах содержатся тормозные медиаторы (например, гамма-аминомасляная кислота). Их действие на постсинаптическую мембрану вызывает усиление выхода ионов калия из клетки и увеличение поляризации мембраны. При этом регистрируется кратковременное колебание мембранного потенциала в сторону гиперполяризации — тормозящий постсинаптический потенциал (ТПСП). В результате нервная клетка оказывается заторможенной. Возбудить ее труднее, чем в исходном состоянии. Для этого понадобится более сильное раздражение, чтобы достичь критического уровня деполяризации. [ 5, с. 19]

На мембране тела и дендритов нервной клетки находятся как возбуждающие, так и тормозящие синапсы. В отдельные моменты времени часть их может быть неактивной, а другая часть оказывает активное влияние на прилегающие к ним участки мембраны. Общее изменение мембранного потенциала нейрона является результатом сложного взаимодействия (интеграции) местных ВПСП и ТПСП всех многочисленных активированных синапсов.

При одновременном влиянии как возбуждающих, так и тормозящих синапсов происходит алгебраическое суммирование (т.е. взаимное вычитание) их эффектов. При этом возбуждение нейрона возникнет лишь в том случае, если сумма возбуждающих постсинаптических потенциалов окажется больше суммы тормозящих.