Sistemul nervos central al animalelor. Fiziologia sistemului nervos central

Toate reflexele animalelor, activitatea organelor și glandelor, interacțiunea cu mediu inconjurator subordonat sistemului nervos. Activitatea superioară - gândirea, memoria, percepția emoțională - este caracteristică doar indivizilor biologici foarte dezvoltați, care includeau anterior doar oameni. ÎN În ultima vreme biologii s-au convins că animale precum maimuțele, balenele, delfinii și elefanții sunt capabile să gândească, să experimenteze, să-și amintească și să ia decizii logice. Cu toate acestea, o astfel de formă de activitate precum creativitatea intelectuală sau gândirea abstractă este accesibilă numai oamenilor. De ce sistemul nervos central uman îi oferă aceste capacități?

Sistemul nervos este un complex extrem de integrat care se unește într-un singur întreg funcțiile motorii, sensibilitatea și funcționarea sistemelor de reglare - imunitar și endocrin.

Sistemul nervos unificat include sistemul nervos central (SNC) și sistemul nervos periferic (SNP). Sistemul nervos central, prin SNP, este conectat la toate organele corpului, inclusiv la procesele nervoase care ies din vertebre. SNP, la rândul său, este format din sistemele autonome, somatice și, după unele surse, senzoriale.

Structura sistemului nervos central la animale

Să luăm în considerare principalele organe legate de sistemul nervos central atât la animale, cât și la oameni.

Părțile sistemului nervos central ale tuturor vertebratelor includ creierul și măduva spinării interconectate, care îndeplinesc următoarele sarcini:

  • Creierul primește și procesează semnalele care vin în el de la stimuli externi și transmite comenzi înapoi impulsuri nervoase la organe.
  • Măduva spinării este conductorul acestor semnale.

Acest lucru este posibil datorită structurii neuronale complexe a materiei din creier. Neuronul este de bază unitate structurală SNC, nervos celula excitabila cu potenţial electric, procesând semnale transmise de ioni.

Acesta este sistemul nervos central la toate vertebratele. Sistemul nervos al indivizilor biologici inferioare (polipi, meduze, viermi, artropode, moluște) are alte tipuri de sisteme - difuz, tulpină sau ganglionar (nodal).

Funcțiile sistemului nervos central

Principalele funcții ale sistemului nervos central sunt reflexe.

Datorită reflexelor simple și complexe, sistemul nervos central efectuează următoarele:

  • reglează toate mișcările mușchilor articulațiilor;
  • face loc de muncă posibil toate cele șase simțuri (viziunea, auzul, atingerea, mirosul, gustul, sistemul vestibular);
  • regleaza, prin comunicarea cu sistemul autonom, functionarea glandelor secretie interna(salivar, pancreatic, tiroida etc.).


Structura celulară a sistemului nervos central

Sistemul nervos central include alb și materie cenusie:

Substanța cenușie este componenta principală a sistemului nervos central. Aceasta include:

  • corpurile celulare ale neuronilor;
  • dendrite (procese scurte ale neuronilor);
  • axonii (terminații lungi care merg de la un neuron la organele inervate);
  • procesele astrocitelor – celule care se divizează responsabile de chimicale și procese biologiceîn spațiul nervos celular și intercelular.

Substanța albă conține doar axoni cu înveliș de mielină; nu există neuroni.

Structura creierului uman și animal

Să comparăm anatomia creierului uman și cel al vertebratelor. Prima diferență vizibilă este dimensiunea.

Creierul unui om adult are aproximativ 1500 cm³, în timp ce cel al unui urangutan este de 400 cm³, deși urangutanul este mai mare decât un om.

Dimensiuni piese individuale creierul, forma lor, dezvoltarea la animale și la oameni diferă de asemenea.

Dar structura sa generală în sine este aceeași la toți indivizii superiori. Creierul atât al oamenilor, cât și al animalelor este structurat anatomic la fel.

Excepție este corpul calos, care leagă emisferele: nu toate vertebratele îl au, ci doar mamiferele.

Meningele

Creierul este în stocare sigură- craniul, și este înconjurat de trei scoici:

Externe dure (periost) și interne - membrane arahnoide și moi.

Între pânză de păianjen și coajă moale Există un spațiu subarahnoidian plin cu lichid seros. Moale coroidă se învecinează direct cu creierul însuși, intrând în șanțuri și îl hrănește.

Membrana arahnoidiană nu aderă strâns de brazde, motiv pentru care sub ea se formează cavități cu lichid cefalorahidian (cisterne). Cisternele hrănesc membrana arahnoidiană și comunică cu șanțurile și tulpinile, precum și cu ventriculul al patrulea inferior. În mijlocul creierului există patru cavități interconectate - ventriculii. Rolul lor este de a implementa schimb corect fluid cerebrospinalși reglarea presiunii intracraniene.

Diviziunile creierului

În total, există cinci secțiuni principale ale creierului:

  • medular oblongata, posterior, mijlociu, intermediar și două emisfere cerebrale.


Medulara

Se continuă cu dorsul și are aceleași șanțuri ca ale lui. Este limitat superior de pont. În structură, este substanță albă cu nuclee separate de substanță cenușie, din care provine perechea a 9-a - a 12-a nervi cranieni. Responsabil cu funcționarea organelor cavitatea toracicăși organele de secreție internă (salivație, lacrimare etc.).

creier posterior

Constă din cerebel și pontul numit varolii:

  • Cerebelul este situat în spatele medulei oblongate și a puțului în fosa intracraniană. Are două emisfere conectate printr-o punte vermiformă și trei perechi de picioare care sunt atașate de protuberanță și trunchiul cerebral.
  • Pons este asemănător cu o pernă; este situat deasupra medulului oblongata. În interiorul acestuia există un șanț prin care trece artera vertebrală.

În interiorul cerebelului există substanță albă, pătrunsă de ramificații de substanță cenușie, iar în exterior există un cortex de substanță cenușie.

Pons constă din fibre de substanță albă cu includere semnificativă de substanță cenușie.

Funcțiile cerebelului

Cerebelul copiază tot ce vine din măduva spinării informații motorii și senzoriale. Pe baza ei, el coordonează și corectează mișcările, distribuie tonusul muscular.

Cel mai mare cerebel, în comparație cu dimensiune totală creierul, la păsări, deoarece au cele mai perfecte aparatul vestibularși efectuează mișcări tridimensionale complexe.

Diferența dintre cerebelul uman și cerebelul animal este prezența a două emisfere, ceea ce îi permite să participe la activitate nervoasa(gândirea, amintirea, câștigarea experienței).

mezencefal

Situat în fața ponsului. Compus:

  • acoperiș sub formă de patru tuberculi;
  • cauciucul mijlociu;
  • Apeductul Sylvian care conectează ventriculul trei și al patrulea al creierului;
  • pedunculii (conectează medula oblongata și pons cu emisferele anterioare ale creierului).

Structura:

  • materia cenușie acoperă pereții apeductului lui Sylvius;
  • în tegmentul mezencefalic există nuclei roșii, nuclei ai nervilor cranieni și substanță neagră;
  • picioarele constau din substanță albă;
  • Cei doi tuberculi superiori ai acoperișului sunt asociați cu analiza semnalelor venite de la neuroni ca răspuns la stimularea luminii.
  • Cele două de jos vă permit să vă concentrați asupra stimulilor sonori.

Diencephalon (diencephalon)

Situat sub corpul calos al creierului, deasupra acoperișului mezencefalului. Împărțit în talamic (epitalamus, talamus și subtalamus) și hipotalamic (hipotalamus și fundătură glanda pituitară) regiune.


În structură, este o substanță albă cu incluziuni gri.

  • transmite informații de la nervul optic;
  • reglează activitatea sistemului autonom, a glandelor endocrine, organe interne.

Emisferele creierului

  • emisfere;
  • Cortex cerebral;
  • creierul olfactiv;
  • ganglionii bazali (unități de fibre nervoase individuale);
  • ventriculi laterali.

Fiecare emisferă este împărțită în patru lobi:

  • frontal, parietal, occipital și temporal.

Emisferele sunt unite de corpul calos, care se găsește numai la mamifere, situat în depresiunea longitudinală dintre emisfere. Fiecare emisferă este împărțită prin caneluri:

  • bandă laterală (laterală) care separă parietalul și partea frontală din temporal, este cel mai profund;
  • fisura centrală Rolandiană separă ambele emisfere de-a lungul marginii lor superioare de lobul parietal;
  • Fisura parieto-occipitală separă lobii parietal și occipital ai emisferelor de-a lungul suprafeței mediane.


În interiorul emisferelor există materie cenușie acoperită cu o serie de alb, iar deasupra se află cortexul cerebral gri, care conține aproximativ 15 miliarde de celule - fiecare formând până la 10.000 de conexiuni celulare noi). Cortexul ocupă 44% din volumul total al emisferelor.

Activitate intelectuală de bază, abstractă, logică și gândirea asociativă apare în emisferele cerebrale, în principal în cortex. În emisfere sunt analizate toate informațiile care provin din nervii vizuali, auditivi, olfactivi, tactili și de alți nervi.

Corpul calos al emisferelor este responsabil pentru gândirea intuitivă. Se crede că la femei, intuiția este mai dezvoltată, de la corpul calos creierul feminin mai lat decât al bărbaților.

SNC măduvei spinării

Situat în canalul rahidian. Arată ca un cablu alb cu două şanţuri pe faţă şi suprafetele din spate, intins intre prima vertebre cervicala si prima a doua lombara. Ca și capul, este înconjurat de trei membrane și constă dintr-o substanță interioară cenușie, asemănătoare cu aripile unui fluture atunci când este tăiată, și una exterioară albă.


Activitatea măduvei spinării este reflexivă și conductivă:

Funcția reflexă se realizează datorită:

  • celule eferente (motorii) și aferente (sensibile) ale substanței cenușii ale coarnelor anterioare, respectiv posterioare;
  • tractul spinocerebelos în coarnele laterale ale măduvei spinării.

Conductiv - datorită a trei căi de conducere formate de axonii substanței albe:

  • aferentă ascendentă;
  • eferent descendent;
  • asociativ.

Mărimea creierului depinde de inteligență?

Studiile post-mortem ale unora dintre marii morți au arătat că aceștia aveau creier mai mare. Cu toate acestea, legătura directă dintre volumul creierului și inteligență a fost infirmată de știință. Și cu creierul mic oamenii au obținut un mare succes și au excelat inteligenta ridicata: Creierul romancierului francez Anatole France avea doar aproximativ 1000 cm³. În același timp, cel mai mare creier cunoscut științei (aproape 3000 cm3) aparținea unei persoane care suferă de idioție.

Sistemul nervos central este același, inteligența este diferită

Ne-am convins că la animalele foarte dezvoltate și la om sistemul nervos central este structurat în același mod, funcționează pe același principiu și include aceleași secțiuni și elemente. Animalele au cerebel, cortex cerebral și căi asociative. Dar omul rămâne totuși cea mai inteligentă creatură pământească.

Să se ocupe de așa ceva diverse îndatoriri, sistemul nervos uman trebuie să aibă o structură adecvată.

Sistemul nervos uman este împărțit în:

- sistem nervos central;
- sistem nervos periferic.

Scopul sistemului nervos periferic- conectați sistemul nervos central cu receptori senzoriali corp și mușchi. Include sistemul nervos autonom (autonom) și somatic.

Sistemul nervos somatic concepute pentru a efectua voluntar, conștient senzorial și funcțiile motorii. Sarcina sa este de a transmite semnale senzoriale cauzate de stimuli externi, în sistemul nervos central și controlează mișcările corespunzătoare acestor semnale.

Sistem nervos autonom- acesta este un fel de „pilot automat” care menține automat modurile de funcționare ale vaselor de sânge ale inimii, organelor respiratorii, digestia, urinarea și glandele endocrine. Activitatea sistemului nervos autonom este subordonată centrilor creierului sistemului nervos uman.

Sistemul nervos uman:
- Diviziunile sistemului nervos
1) Centrală
- Creierul
- Măduva spinării
2) Periferic
- Sistemul somatic
- Sistem vegetativ (autonom).
1) Sistemul simpatic
2) Sistemul parasimpatic

Sistemul autonom este împărțit în sistemul nervos simpatic și parasimpatic.

Sistemul nervos simpatic- Aceasta este o armă de autoapărare umană. În situațiile care necesită un răspuns rapid (mai ales în situații de pericol), sistemul nervos simpatic:
- inhiba activitatea sistemului digestiv ca irelevant in acest moment(în special, reduce circulația sângelui în stomac);
- crește conținutul de adrenalină și glucoză din sânge, extinzându-se astfel vase de sânge inima, creierul și mușchii scheletici;
- mobilizeaza inima, crescand tensiunea arteriala si rata de coagulare a sangelui pentru a evita eventualele pierderi mari de sange;
- dilată pupilele și fantele oculare, formând expresii faciale adecvate.

Sistemul nervos parasimpatic intră în joc atunci când situația tensionată se atenuează și începe un timp de pace și relaxare. Toate procesele cauzate de o acțiune sistem simpatic, sunt în curs de restaurare. Funcționarea normală a acestor sisteme este caracterizată de echilibrul lor dinamic. O întrerupere a acestui echilibru apare atunci când unul dintre sisteme este supraexcitat. Pentru prelungit si conditii frecvente supraexcitarea sistemului simpatic există o amenințare de creștere cronică tensiune arteriala(hipertensiune arterială), angina pectorală și alte tulburări patologice.

Dacă sistemul parasimpatic este supraexcitat, boli gastrointestinale(apariția atacurilor astm bronsic iar exacerbarea durerii ulceroase în timpul somnului nocturn se explică prin activitatea crescută a sistemului parasimpatic și inhibarea sistemului simpatic în acest moment al zilei).

Există o posibilitate reglare volitivă funcțiile vegetative folosind tehnici speciale de sugestie și autohipnoză (hipnoză, antrenament autogen si etc.). Cu toate acestea, pentru a evita provocarea unui rău organismului (și psihicului), acest lucru necesită prudență și stăpânire conștientă a tehnologiilor psihologice de acest fel.

Sistemul nervos central include:
- creier;
- măduva spinării.

Din punct de vedere anatomic, ele sunt localizate în craniu și coloana vertebrală. Țesut osos Craniul și coloana vertebrală oferă protecție creierului împotriva rănilor fizice.

Măduva spinării este o coloană lungă țesut nervos, trecând prin canalul rahidian, din al doilea vertebra lombară până la medular oblongata. Rezolvă două probleme principale:
- transmite informaţii senzoriale de la receptorii periferici către creier;
- oferă răspunsurile organismului la semnalele externe și interne prin activare sistem muscular. Măduva spinării este formată din 31 de blocuri identice ~ segmente conectate la diferite părți ale trunchiului uman. Fiecare segment este format din substanță cenușie și albă. materie albă formează căi nervoase ascendente, descendente și interne. Primii transmit informații către creier, cei din urmă - de la creier diverse părți organism, altele - de la segment la segment.

Structura materiei cenușii este formată din nuclee nervi spinali, extinzându-se de la fiecare dintre segmente. La rândul său, fiecare nerv spinal este alcătuit dintr-un senzitiv și nervul motor. Primul percepe informații senzoriale de la receptorii organelor interne, mușchilor și pielii. Al doilea transmite excitație motorie de la nervii spinali la periferia corpului uman.

Creierul este cea mai înaltă autoritate a sistemului nervos. Aceasta este cea mai mare secțiune a sistemului nervos central. Masa cerebrală nu este un indicator informativ al nivelului dezvoltare intelectuala proprietarul lui. Deci, în raport cu corpul, creierul uman este 1/45, creierul maimuței este 1/25, creierul balenei este 1/10.000. Greutatea absolută a creierului la bărbați este de aproximativ 1400 g, la femei - 1250 g.

Masa creierului se modifică de-a lungul vieții unei persoane. Pornind de la o greutate de 350 g (la nou-născuți), creierul „câștigă” Limită de greutate până la vârsta de 25 de ani, apoi se menține constant până la vârsta de 50 de ani și apoi începe să „slăbească” cu o medie de 30 g în fiecare deceniu următor. Toți acești parametri depind de apartenența unei persoane la o anumită rasă (cu toate acestea, nu există o corelație cu nivelul de inteligență). De exemplu, greutatea maximă a creierului unui japonez este observată la 30-40 de ani, pentru un european - la 20-25 de ani.

Creierul este format din creierul anterior, creierul mediu, creierul posterior și medula oblongata.

Ideile moderne asociază dezvoltarea creierului uman la trei niveluri:
- cel mai inalt nivel- creierul anterior;
- nivel mediu - mezencefal;
- cel mai jos nivel este creierul posterior.

Creierul anterior. Toate părțile creierului lucrează împreună, dar „panoul central de control” sistem nervos situat în partea anterioară a creierului, constând din cortex emisfere cerebrale, diencefalși creierul olfactiv (Fig. 4). Aici e locul majoritatea neuroni și formulează sarcini strategice pentru gestionarea proceselor, precum și comenzi pentru executarea acestora. Implementarea comenzilor este întreprinsă de mijloc și niveluri inferioare. În același timp, comenzile din cortexul cerebral pot fi inovatoare și complet neobișnuite. Nivelurile inferioare elaborează aceste comenzi conform programelor familiare, „bine uzate” pentru oameni. Această „diviziune a muncii” sa dezvoltat istoric.

Reprezentanţii conceptului materialist susţin că sectiunea anterioara creierul a apărut ca urmare a evoluției simțului mirosului. În acest moment, el controlează instinctivul (determinat genetic), individual și colectiv (determinat activitatea munciiși vorbire) forme de comportament uman. Forma colectivă de comportament a provocat apariția de noi straturi superficiale ale cortexului cerebral. Există șase astfel de straturi în total, fiecare dintre ele constând din același tip celule nervoase, având propria formă și orientare. După momentul în care s-a întâmplat<дения принято различать древнюю, старую и новую кору. Древняя кора занимает около 0,6 % площади всей коры и состоит из одного слоя нейронов. Площадь старой коры - 2,6 %. Остальная площадь принадлежит новой коре.

În exterior, coaja seamănă cu miezul unei nuci: o suprafață încrețită cu numeroase circumvoluții și șanțuri. Această configurație este aceeași pentru toți oamenii. Sub cortex se află emisferele dreaptă și stângă ale creierului, care reprezintă aproximativ 80% din greutatea întregului creier. Emisferele sunt umplute cu axoni care conectează neuronii corticali cu neuronii din alte părți ale creierului. Fiecare emisferă a creierului este formată din lobi frontali, temporali, parietali și occipitali care funcționează în comun.

În legătură cu rolul jucat de scoarța cerebrală în viața psihică a omului, este indicat să luăm în considerare mai detaliat funcțiile pe care le îndeplinește.

În cortex, se disting în mod convențional mai multe zone funcționale (centre), asociate cu îndeplinirea anumitor funcții.

Fiecare dintre zonele senzoriale (proiective primară) primește semnale de la organele sale de simț și este direct implicată în formarea senzațiilor. Zonele senzoriale vizuale și auditive sunt situate separat de celelalte. Deteriorarea zonelor senzoriale determină pierderea unui anumit tip de sensibilitate (auz, vedere etc.).

Zonele motorii mișcă diferite părți ale corpului. Prin iritarea zonelor zonelor motorii cu un curent electric slab, este posibil să forțați diferite organe să se miște (chiar și împotriva voinței unei persoane) (buzele se întind într-un zâmbet, îndoaie un braț etc.).

Deteriorarea zonelor acestei zone este însoțită de paralizie parțială sau completă.

Așa-numiții ganglioni bazali, localizați sub lobii frontali, participă la reglarea mișcărilor voluntare și involuntare. Consecințele leziunii lor sunt convulsii, ticuri, zvâcniri, aspectul feței ca o mască, tremurături musculare etc.

Zonele asociative (integrative) sunt capabile să răspundă simultan la semnale de la mai multe organe de simț și să formeze imagini perceptive holistice (percepție). Aceste zone nu au limite clar definite (cel puțin, limitele nu au fost încă stabilite). Când zonele asociative sunt deteriorate, apar semne de alt fel: sensibilitatea la un anumit tip de stimul (vizual, auditiv etc.) este păstrată, dar capacitatea de a aprecia corect sensul stimulului curent este afectată. Asa de:
- deteriorarea zonei asociative vizuale duce la „orbire verbală”, atunci când vederea este păstrată, dar capacitatea de a înțelege ceea ce vedeți este pierdută (o persoană poate citi un cuvânt, dar nu înțelege sensul acestuia);
- dacă zona asociativă auditivă este deteriorată, o persoană aude, dar nu înțelege sensul cuvintelor (surditate verbală);
- perturbarea zonei asociative tactile duce la faptul că o persoană nu poate recunoaște obiectele prin atingere;
deteriorarea zonelor asociative ale lobului frontal duce la pierderea capacității de a planifica și prezice evenimente, păstrând în același timp memoria și abilitățile;
- leziunile lobului frontal schimbă brusc caracterul personalității spre necumpătare, grosolănie și promiscuitate, menținând în același timp alte abilități necesare vieții de zi cu zi a individului.

Strict vorbind, centre de vorbire autonome nu există. Aici se vorbește adesea despre centrul percepției auditive a vorbirii (centrul lui Wernicke) și centrul motor al vorbirii (centrul lui Broca). Reprezentarea funcției de vorbire la majoritatea oamenilor este situată în emisfera stângă în regiunea celui de-al treilea gir al cortexului. Acest lucru este evidențiat de fapte de perturbare a proceselor de formare a vorbirii atunci când lobul frontal este deteriorat și pierderea înțelegerii vorbirii atunci când părțile posterioare ale lobului sunt deteriorate. „Captarea” funcțiilor vorbirii (și odată cu ea a funcțiilor de gândire logică, citire și scriere) de către emisfera stângă se numește asimetrie funcțională a creierului.

Emisfera dreaptă a moștenit procese asociate cu reglarea sentimentelor. În acest sens, emisfera dreaptă este implicată în formarea unei imagini holistice a unui obiect. Cel din stânga este chemat să analizeze lucrurile mărunte atunci când percepe un obiect, adică își formează o imagine a obiectului în mod consecvent, în detaliu. Acesta este „secretarul de presă” al creierului. Dar prelucrarea informațiilor are loc în strânsă colaborare a ambelor emisfere: de îndată ce unei emisfere i se refuză munca, cealaltă se dovedește a fi neajutorat.

Diencefalul supraveghează activitățile organelor senzoriale și reglează toate funcțiile autonome. Compoziția sa:
- talamus (talamus vizual);
- hipotalamus (regiune subtuberculară).

Talamusul (talamusul vizual) este un punct de control senzorial al fluxurilor de informații, cel mai mare nod de „transport” al sistemului nervos. Funcția principală a talamusului este de a primi informații de la neuronii senzoriali (de la ochi, urechi, limbă, piele, organe interne, cu excepția mirosului) și de a le transmite în părțile superioare ale creierului.

Hipotalamusul (regiunea subtuberculară) controlează funcționarea organelor interne, a glandelor endocrine, a proceselor metabolice și a temperaturii corpului. Aici se formează stările emoționale ale unei persoane. Hipotalamusul influențează comportamentul sexual uman.

Creierul olfactiv este cea mai mică parte a creierului anterior, asigurând funcția de miros, marcată de firele de păr cărunte a mii de ani de evoluție a psihicului uman.

Mezencefalul este situat între creierul posterior și creierul intermediar (vezi Fig. 3). Aici sunt centrele primare ale vederii și auzului, precum și fibrele nervoase care conectează coloanei vertebrale și medular oblongata cu cortexul cerebral. Mezencefalul include o parte semnificativă a sistemului limbic (creierul visceral). Elementele acestui sistem sunt hipocampul și amigdala.

Medula oblongata este partea cea mai inferioară a creierului. Din punct de vedere anatomic, este o continuare a măduvei spinării. „Responsabilitățile” medulei oblongate includ:
- coordonarea mișcărilor, reglarea respirației, bătăilor inimii, tonusului vaselor de sânge etc.;
- reglarea prin acte reflexe de mestecat, deglutitie, supt, varsaturi, clipire si tuse;
- controlul echilibrului corpului în spațiu.

Creierul posterior este situat între mezencefal și medula oblongata. Constă din cerebel și pons. Pons conține centrii sistemelor senzoriale auditiv, vestibular, tegumentar și muscular, centrii autonomi pentru reglarea glandelor lacrimale și salivare. Este implicat în implementarea și dezvoltarea unor forme complexe de mișcări.

Un rol important în funcționarea sistemului nervos uman îl joacă formarea reticulară (plasă), care este localizată în măduva spinării, medula oblongata și creierul posterior. Influența sa se extinde asupra activității creierului, a stării cortexului și a structurilor subcorticale ale creierului, cerebelului și măduvei spinării. Aceasta este sursa activității corpului și a performanței acestuia. Principalele sale funcții:
- mentinerea unei stari de veghe;
- tonus crescut al cortexului cerebral;
- inhibarea selectivă a activității anumitor zone ale creierului (centrii auditivi și vizuali ai structurilor subcorticale), ceea ce este important pentru controlul atenției;
- formarea unor forme adaptative standard de răspuns la stimuli externi familiari;
- formarea de reactii indicative la stimuli externi neobisnuiti, pe baza carora se pot forma reactii de primul tip si se poate asigura functionarea normala a organismului.

Perturbarea acestei formațiuni duce la perturbări ale bioritmurilor organismului. De exemplu, o persoană nu poate adormi mult timp sau, dimpotrivă, somnul devine foarte lung.

Hipocampul influențează semnificativ procesele de memorie. Perturbarea funcționării sale duce la deteriorarea sau pierderea completă a memoriei pe termen scurt. Memoria pe termen lung nu este afectată. Se crede că hipocampul este implicat în procesele de transfer de informații din memoria pe termen scurt în memoria pe termen lung. În plus, participă la formarea emoțiilor, ceea ce asigură memorarea fiabilă a materialului.

Amigdalele sunt două mănunchiuri de neuroni care influențează sentimentele de agresivitate, furie și frică. Cu toate acestea, amigdalele nu sunt centrul acestor sentimente. Aristotel a încercat și el să localizeze sentimentele (sufletul emite un gând, corpul dă naștere unor senzații diverse, iar inima este sediul sentimentelor, pasiunilor, minții și mișcărilor voluntare). Ideea lui a fost susținută de Toma d'Aquino. Descartes a susținut că sentimentele de bucurie și pericol sunt generate de glanda pineală, care apoi le transmite sufletului, creierului și inimii. Ipoteza lui I.M. Sechenov este că emoțiile sunt un fenomen sistemic.

Primele încercări experimentale de a lega emoțiile cu activitatea anumitor părți ale creierului (pentru a localiza emoțiile) au fost făcute de V. M. Bekhterev. Prin stimularea zonelor talamusului păsărilor, el a analizat conținutul emoțional al reacțiilor motorii ale acestora. Ulterior, V. Cannon și P. Bard (SUA) au acordat talamusului un rol decisiv în formarea emoțiilor. Și mai supărați, E. Gelgorn și J. Lufborrow au ajuns la concluzia că principalul centru de formare a emoțiilor este hipotalamusul.

Studiile experimentale efectuate de S. Olds și P. Milner (SUA) pe șobolani au făcut posibilă identificarea zonelor „raiului” și „iadului”. S-a dovedit că aproximativ 35% din punctele creierului sunt responsabile pentru formarea sentimentelor de plăcere, 5% provoacă sentimente de neplăcere și 60% rămân neutre în ceea ce privește aceste sentimente. Desigur, aceste rezultate nu pot fi transferate complet în psihicul uman.

Pe măsură ce pătrundeam în secretele psihicului, opinia a devenit din ce în ce mai puternică că organizarea emoțiilor este un sistem larg ramificat de formațiuni nervoase. În același timp, principalul rol funcțional al emoțiilor negative este de a păstra omul ca specie, iar cele pozitive - de a dobândi noi proprietăți. Dacă emoțiile negative nu ar fi necesare pentru supraviețuire, ele ar dispărea pur și simplu din psihic. Principalul control și reglare a comportamentului emoțional este efectuat de lobii frontali ai cortexului cerebral.

Căutarea zonelor responsabile pentru anumite stări și procese mentale este încă în desfășurare. Mai mult, problema localizării a devenit o problemă psihofiziologică.

Sistemul nervos central este baza întregului sistem nervos al corpului uman. Toate reflexele și funcționarea organelor vitale îi sunt subordonate. Când un pacient este diagnosticat cu tulburări ale sistemului nervos central, nu toată lumea înțelege ce este inclus în sistemul nervos uman. Toate creaturile vii o au, dar sistemul nervos central are unele particularități, de exemplu, la oameni și alte vertebrate, este format din creier și măduva spinării, care sunt protejate de craniu și coloana vertebrală.

Structura

Sistemul nervos central uman este format din două creiere: creierul și măduva spinării, care sunt strâns interconectate. Acestea vor fi discutate mai detaliat mai jos. Funcția principală a sistemului nervos central este de a controla toate procesele vitale care au loc în organism.

Creierul este responsabil pentru funcția mentală, capacitatea de a vorbi, percepția auditivă și vizuală și permite, de asemenea, coordonarea mișcărilor. Măduva spinării este responsabilă de reglarea funcționării organelor interne și, de asemenea, permite corpului să se miște, dar numai sub controlul creierului. Din acest motiv, măduva spinării acționează ca un purtător de semnale transmise de la cap către toate părțile corpului.

Acest proces se realizează datorită structurii neuronale a materiei cerebrale. Un neuron este unitatea de bază a sistemului nervos care are un potențial electric și procesează semnalele primite de la ioni.

Întregul sistem nervos central este responsabil pentru următoarele componente care ajută la adaptarea la lumea exterioară:

  • atingere;
  • auz;
  • memorie;
  • viziune;
  • emoții;
  • gândire.

Sistemul nervos central uman este alcătuit din substanță cenușie și albă.

Primele dintre acestea sunt celulele nervoase care au procese mici. Substanța gri este situată chiar în centrul măduvei spinării. Și în creier, această substanță este cea care reprezintă cortexul.

Substanța albă este situată sub substanța cenușie și conține fibre nervoase care formează mănunchiuri care alcătuiesc nervul însuși.

Ambele creiere, bazate pe anatomie, sunt înconjurate de următoarele membrane:

  1. Arahnoid, situat sub partea tare. Conține o rețea vasculară și nervi.
  2. Tare, reprezentând învelișul exterior. Este situat în interiorul canalului spinal și al craniului.
  3. Vascular, conectat la creier. Această membrană este formată dintr-un număr mare de artere. Este separat de arahnoid printr-o cavitate specială, în interiorul căreia se află materia creierului.

Această structură a sistemului nervos central este inerentă oamenilor și tuturor animalelor vertebrate. În ceea ce privește cordatele, sistemul lor nervos central are forma unui tub gol numit neurocel.

Măduva spinării

Această componentă a sistemului este situată în canalul spinal. Măduva spinării se extinde de la regiunea occipitală până la partea inferioară a spatelui. Există șanțuri longitudinale pe ambele părți, iar în centru există un canal spinal. La exterior există substanță albă.

În ceea ce privește substanța cenușie, aceasta face parte din zonele cornoase anterioare, laterale și posterioare. Coarnele anterioare contin celule nervoase motorii, iar coarnele posterioare contin celule nervoase intercalare destinate contactului intre celulele motorii si senzoriale. Cele anterioare sunt unite prin procese care alcătuiesc fibrele. Neuronii care creează rădăcinile se conectează la zonele cornoase.

Sunt intermediari între măduva spinării și sistemul nervos central. Excitația care trece în creier ajunge la interneuron, iar apoi, cu ajutorul unui axon, la organul necesar. Șaizeci și doi de nervi se extind de la fiecare vertebra în ambele direcții.

Creier

În mod convențional, putem spune că este alcătuit din cinci secțiuni, iar în interiorul său există patru cavități umplute cu un fluid special numit lichid cefalorahidian.

Dacă luăm în considerare un organ bazat pe principiul mărimii componentelor sale, atunci emisferele sunt considerate pe bună dreptate a fi primele, ocupând optzeci la sută din volumul total. Al doilea în acest caz este portbagajul.

Creierul este format din următoarele zone:

  1. In medie.
  2. Spate.
  3. Față.
  4. Alungit.
  5. Intermediar.

Primul dintre acestea este situat în fața pontului și este format din pedunculi cerebrali și patru coliculi. Chiar în centru există un canal care este legătura de legătură între ventriculul trei și cel de-al patrulea. Este încadrat de o substanță gri. Pedunculii cerebrali conțin căi care leagă pedunculii cerebrali și pons oblongata cu emisferele cerebrale. Această parte a creierului realizează capacitatea de a transmite reflexe și de a menține tonusul. Cu ajutorul secțiunii din mijloc, statul în picioare și mersul pe jos devin posibile. Tot aici se află și nucleele asociate cu vederea și auzul.

Medula oblongata este o continuare a măduvei spinării; este chiar similară ca structură cu aceasta. Structura acestei secțiuni este formată din substanță albă, unde există zone de culoare gri din care iau nervii cranieni. Aproape întreg departamentul este acoperit cu emisfere. Medula oblongata conține centri responsabili pentru funcționarea unor organe atât de importante precum plămânii și inima. În plus, controlează înghițirea, tusea, formarea sucului gastric și chiar secreția de salivă în gură. Dacă medula oblongata este deteriorată, moartea poate apărea din cauza stopului cardiac și respirator.

Creierul posterior include puțul, care arată ca un spleniu, și cerebelul. Datorită acestora din urmă, corpul este capabil să coordoneze mișcările, să mențină tonifiarea mușchilor, să mențină echilibrul și să se miște.

Diencefalul este situat în fața pedunculilor cerebrali. Structura sa include substanță albă și substanță cenușie. În această secțiune există dealuri vizuale, de unde impulsurile trec către cortexul cerebral. Sub ele se află hipotalamusul. Centrul superior subcortical este capabil să mențină mediul necesar în interiorul corpului.

Creierul anterior este prezentat sub formă de emisfere cerebrale cu o parte de legătură. Emisferele sunt separate printr-un pasaj, sub care se află un corp calos, conectându-le cu procesele nervoase. Sub cortexul cerebral, care constă din neuroni și procese, există substanță albă, care acționează ca un conductor care unește centrele emisferelor cerebrale.

Funcții

Activitatea sistemului nervos central, pe scurt, constă din următoarele procese:

  • reglarea mișcărilor musculare ale ODS;
  • reglarea funcționării glandelor endocrine, care includ salivare, tiroida, pancreas și altele;
  • capacitatea de a realiza miros, vedere, atingere, auz, gust și de a menține echilibrul.

Astfel, funcțiile sistemului nervos central sunt percepția, analiza și sinteza impulsurilor centripete care apar în timpul stimulării receptorilor localizați în țesuturi și organe.

Sistemul nervos central asigură adaptarea organismului uman la mediu.

Întregul sistem trebuie să funcționeze ca un singur organism armonios, deoarece numai datorită acestui lucru devine posibilă o reacție adecvată ca răspuns la stimulii din lumea înconjurătoare.

Cele mai frecvente patologii

Patologiile sistemului nervos central uman, structura și funcțiile acestuia pot fi provocate de diverși factori, de la boli congenitale la cele infecțioase.

În mod convențional, următoarele aspecte pot fi cauzele tulburărilor sistemului nervos central:

  1. Boli vasculare.
  2. Patologii infecțioase.
  3. Anomalii congenitale.
  4. Lipsa de vitamine.
  5. Oncologie.
  6. Condiții cauzate de traume.

Patologiile vasculare sunt cauzate de următorii factori:

  • probleme la nivelul vaselor de sânge ale creierului;
  • întreruperea aportului de sânge cerebral;
  • boli ale sistemului cardiovascular.

Bolile vasculare includ ateroscleroza, accidentul vascular cerebral și anevrismul. Astfel de condiții sunt cele mai periculoase, deoarece adesea duc la deces sau invaliditate. De exemplu, un accident vascular cerebral duce la moartea celulelor nervoase, făcând imposibilă recuperarea completă. Un anevrism subțiază pereții vaselor de sânge, ceea ce poate provoca spargerea vasului, eliberând sânge în țesutul din jur. Această condiție se termină cel mai adesea cu moartea.

În ceea ce privește psihicul, chiar și atitudinile negative, gândurile și planurile unei persoane au un impact negativ asupra funcționalității creierului. Dacă se simte neiubit, jignit sau experimentează un sentiment constant de invidie, atunci sistemul său nervos poate suferi o defecțiune gravă, ducând la diferite boli.

În patologiile infecțioase este afectat inițial sistemul nervos central, urmat de SNP. Acestea includ următoarele afecțiuni: meningită, encefalită, poliomielita.

În ceea ce privește patologiile congenitale, acestea pot fi cauzate de ereditate, mutații genetice sau traumatisme în timpul nașterii. Cauzele acestei afecțiuni sunt următoarele procese: hipoxia, infecția care a apărut în timpul sarcinii, leziunile și medicamentele luate în timpul sarcinii.

Tumorile pot fi localizate atât în ​​creier, cât și în măduva spinării. Bolile oncologice ale creierului sunt mai des înregistrate la persoanele cu vârsta cuprinsă între douăzeci și cincizeci de ani.

Simptomele bolilor sistemului nervos

În patologiile care afectează sistemul nervos central, tabloul clinic este împărțit în trei grupe simptomatice:

  1. Semne generale.
  2. Funcții motorii afectate.
  3. Simptome vegetative.

Bolile nervoase se caracterizează prin următoarele simptome generale:

  • probleme cu aparatul de vorbire;
  • durere;
  • pareză;
  • abilități motorii pierdute;
  • ameţeală;
  • tulburări psihoemoționale;
  • tremur al degetelor;
  • leșin;
  • oboseală crescută.

Simptomele comune includ, de asemenea, tulburări psihosomatice și probleme de somn.

Diagnostic și tratament

Pentru a pune un diagnostic, pot fi necesare ecografie Doppler și tomografie computerizată. Pe baza rezultatelor examinării, medicul prescrie un tratament adecvat.

Odată cu complexitatea evolutivă a organismelor pluricelulare și specializarea funcțională a celulelor, a apărut nevoia de reglare și coordonare a proceselor de viață la nivel supracelular, tisular, organ, sistemic și organism. Aceste noi mecanisme și sisteme de reglare au trebuit să apară împreună cu conservarea și complexitatea mecanismelor de reglare a funcțiilor celulelor individuale folosind molecule de semnalizare. Adaptarea organismelor multicelulare la schimbările din mediu ar putea fi realizată cu condiția ca noile mecanisme de reglementare să poată oferi răspunsuri rapide, adecvate și direcționate. Aceste mecanisme trebuie să fie capabile să-și amintească și să recupereze din aparatul de memorie informații despre influențele anterioare asupra corpului și, de asemenea, să aibă alte proprietăți care asigură o activitate adaptativă eficientă a corpului. Au devenit mecanismele sistemului nervos care au apărut în organisme complexe, foarte organizate.

Sistem nervos este un ansamblu de structuri speciale care unește și coordonează activitățile tuturor organelor și sistemelor corpului în interacțiune constantă cu mediul extern.

Sistemul nervos central include creierul și măduva spinării. Creierul este împărțit în creier posterior (și pont), formațiune reticulară, nuclei subcorticali, . Corpurile formează substanța cenușie a sistemului nervos central, iar procesele lor (axonii și dendritele) formează substanța albă.

Caracteristicile generale ale sistemului nervos

Una dintre funcțiile sistemului nervos este percepţie diverse semnale (stimulante) ale mediului extern si intern al organismului. Să ne amintim că orice celulă poate percepe diverse semnale din mediul lor cu ajutorul receptorilor celulari specializați. Cu toate acestea, ei nu sunt adaptați să perceapă o serie de semnale vitale și nu pot transmite instantaneu informații altor celule, care funcționează ca regulatori ai reacțiilor adecvate holistice ale organismului la acțiunea stimulilor.

Impactul stimulilor este perceput de receptorii senzoriali specializați. Exemple de astfel de stimuli pot fi cuante de lumină, sunete, căldură, frig, influențe mecanice (gravitație, modificări de presiune, vibrații, accelerare, compresie, întindere), precum și semnale de natură complexă (culoare, sunete complexe, cuvinte).

Pentru a evalua semnificația biologică a semnalelor percepute și a organiza un răspuns adecvat la acestea în receptorii sistemului nervos, acestea sunt convertite - codificareîntr-o formă universală de semnale înțeles de sistemul nervos - în impulsuri nervoase, efectuarea (transferata) care de-a lungul fibrelor nervoase şi căilor către centrii nervoşi sunt necesare pentru lor analiză.

Semnalele și rezultatele analizei lor sunt folosite de sistemul nervos pentru organizarea răspunsurilor la schimbările din mediul extern sau intern, regulamentȘi coordonare funcțiile celulelor și structurile supracelulare ale corpului. Astfel de răspunsuri sunt efectuate de organele efectoare. Cele mai frecvente răspunsuri la impact sunt reacțiile motorii (motorii) ale mușchilor scheletici sau netezi, modificări ale secreției de celule epiteliale (exocrine, endocrine), inițiate de sistemul nervos. Participând direct la formarea răspunsurilor la schimbările din mediu, sistemul nervos îndeplinește funcțiile reglarea homeostaziei, dispoziţie interacțiune funcțională organe și țesuturi și lor integrareîntr-un singur organism integral.

Datorită sistemului nervos, interacțiunea adecvată a corpului cu mediul se realizează nu numai prin organizarea răspunsurilor de către sistemele efectoare, ci și prin propriile reacții mentale - emoții, motivație, conștiință, gândire, memorie, cognitive și creative superioare. proceselor.

Sistemul nervos este împărțit în central (creier și măduva spinării) și periferic - celule și fibre nervoase în afara cavității craniului și a canalului spinal. Creierul uman conține peste 100 de miliarde de celule nervoase (neuroni).În sistemul nervos central se formează grupuri de celule nervoase care îndeplinesc sau controlează aceleași funcții centrii nervosi. Structurile creierului, reprezentate de corpurile neuronilor, formează substanța cenușie a sistemului nervos central, iar procesele acestor celule, unindu-se în căi, formează substanța albă. În plus, partea structurală a sistemului nervos central sunt celule gliale care se formează neuroglia. Numărul de celule gliale este de aproximativ 10 ori mai mare decât numărul de neuroni, iar aceste celule alcătuiesc cea mai mare parte a masei sistemului nervos central.

Sistemul nervos, în funcție de caracteristicile funcțiilor și structurii sale, este împărțit în somatic și autonom (vegetativ). Somaticul include structurile sistemului nervos, care asigură percepția semnalelor senzoriale în principal din mediul extern prin organele senzoriale și controlează funcționarea mușchilor striați (scheletici). Sistemul nervos autonom (autonom) include structuri care asigură percepția semnalelor în primul rând din mediul intern al corpului, reglează funcționarea inimii, a altor organe interne, a mușchilor netezi, exocrine și a unei părți a glandelor endocrine.

În sistemul nervos central, se obișnuiește să se distingă structurile situate la diferite niveluri, care se caracterizează prin funcții și roluri specifice în reglarea proceselor vieții. Printre acestea se numără ganglionii bazali, structurile trunchiului cerebral, măduva spinării și sistemul nervos periferic.

Structura sistemului nervos

Sistemul nervos este împărțit în central și periferic. Sistemul nervos central (SNC) include creierul și măduva spinării, iar sistemul nervos periferic include nervii care se extind de la sistemul nervos central la diferite organe.

Orez. 1. Structura sistemului nervos

Orez. 2. Diviziunea funcțională a sistemului nervos

Semnificația sistemului nervos:

  • unește organele și sistemele corpului într-un singur întreg;
  • reglează funcționarea tuturor organelor și sistemelor corpului;
  • comunică organismul cu mediul extern și îl adaptează la condițiile de mediu;
  • formează baza materială a activității mentale: vorbire, gândire, comportament social.

Structura sistemului nervos

Unitatea structurală și fiziologică a sistemului nervos este - (Fig. 3). Este format dintr-un corp (soma), procese (dendrite) și un axon. Dendritele sunt foarte ramificate și formează multe sinapse cu alte celule, ceea ce determină rolul lor principal în percepția neuronului asupra informațiilor. Axonul pornește din corpul celular cu un deal axon, care este un generator al unui impuls nervos, care este apoi transportat de-a lungul axonului către alte celule. Membrana axonală de la sinapsă conține receptori specifici care pot răspunde la diverși mediatori sau neuromodulatori. Prin urmare, procesul de eliberare a transmițătorului de către terminațiile presinaptice poate fi influențat de alți neuroni. De asemenea, membrana terminațiilor conține un număr mare de canale de calciu, prin care ionii de calciu intră în terminație atunci când este excitat și activează eliberarea mediatorului.

Orez. 3. Diagrama unui neuron (după I.F. Ivanov): a - structura unui neuron: 7 - corp (pericarion); 2 - miez; 3 - dendrite; 4,6 - neurite; 5,8 - teaca de mielina; 7- colateral; 9 - interceptarea nodului; 10 — nucleul lemocitelor; 11 - terminații nervoase; b - tipuri de celule nervoase: I - unipolare; II - multipolar; III - bipolar; 1 - nevrita; 2 -dendrită

De obicei, în neuroni, potențialul de acțiune are loc în regiunea membranei dealului axon, a cărei excitabilitate este de 2 ori mai mare decât excitabilitatea altor zone. De aici excitația se răspândește de-a lungul axonului și a corpului celular.

Axonii, pe lângă funcția lor de a conduce excitația, servesc ca canale pentru transportul diferitelor substanțe. Proteinele și mediatorii sintetizați în corpul celular, organele și alte substanțe se pot deplasa de-a lungul axonului până la capătul acestuia. Această mișcare a substanțelor se numește transportul axonilor. Există două tipuri de ea: transport axonal rapid și lent.

Fiecare neuron din sistemul nervos central îndeplinește trei roluri fiziologice: primește impulsuri nervoase de la receptori sau de la alți neuroni; generează propriile impulsuri; conduce excitația către un alt neuron sau organ.

După semnificația lor funcțională, neuronii sunt împărțiți în trei grupe: sensibili (senzoriali, receptori); intercalar (asociativ); motor (efector, motor).

Pe lângă neuroni, sistemul nervos central conține celule gliale, ocupând jumătate din volumul creierului. Axonii periferici sunt, de asemenea, înconjurați de o înveliș de celule gliale numite lemocite (celule Schwann). Neuronii și celulele gliale sunt separate prin despicaturi intercelulare, care comunică între ele și formează un spațiu intercelular plin de lichid între neuroni și glia. Prin aceste spații are loc schimbul de substanțe între celulele nervoase și cele gliale.

Celulele neurogliale îndeplinesc numeroase funcții: rol de susținere, de protecție și trofice pentru neuroni; menține o anumită concentrație de ioni de calciu și potasiu în spațiul intercelular; distrug neurotransmițătorii și alte substanțe biologic active.

Funcțiile sistemului nervos central

Sistemul nervos central îndeplinește mai multe funcții.

Integrativ: Organismul animalelor și al oamenilor este un sistem complex, foarte organizat, format din celule, țesuturi, organe și sistemele lor interconectate funcțional. Această relație, unificarea diferitelor componente ale corpului într-un singur întreg (integrare), funcționarea lor coordonată este asigurată de sistemul nervos central.

Coordonare: funcțiile diferitelor organe și sisteme ale corpului trebuie să se desfășoare în armonie, deoarece numai cu această metodă de viață este posibilă menținerea constantă a mediului intern, precum și adaptarea cu succes la condițiile de mediu în schimbare. Sistemul nervos central coordonează activitățile elementelor care alcătuiesc corpul.

Reglementare: Sistemul nervos central reglează toate procesele care au loc în organism, prin urmare, cu participarea sa, au loc cele mai adecvate schimbări în activitatea diferitelor organe, menite să asigure una sau alta dintre activitățile sale.

Trofic: Sistemul nervos central reglează trofismul și intensitatea proceselor metabolice în țesuturile corpului, ceea ce stă la baza formării reacțiilor adecvate schimbărilor care apar în mediul intern și extern.

Adaptiv: Sistemul nervos central comunica organismul cu mediul extern prin analiza si sintetizarea diverselor informatii primite de la sistemele senzoriale. Acest lucru face posibilă restructurarea activităților diferitelor organe și sisteme în conformitate cu schimbările din mediu. Funcționează ca un regulator al comportamentului necesar în condiții specifice de existență. Acest lucru asigură adaptarea adecvată la lumea înconjurătoare.

Formarea comportamentului nedirecțional: sistemul nervos central formează un anumit comportament al animalului în conformitate cu nevoia dominantă.

Reglarea reflexă a activității nervoase

Adaptarea proceselor vitale ale corpului, sistemelor sale, organelor, țesuturilor la condițiile de mediu în schimbare se numește reglare. Reglarea asigurată împreună de sistemele nervos și hormonal se numește reglare neurohormonală. Datorită sistemului nervos, organismul își desfășoară activitățile după principiul reflexului.

Principalul mecanism de activitate al sistemului nervos central este răspunsul organismului la acțiunile unui stimul, realizat cu participarea sistemului nervos central și care vizează obținerea unui rezultat util.

Reflex tradus din latină înseamnă „reflecție”. Termenul „reflex” a fost propus pentru prima dată de cercetătorul ceh I.G. Prokhaska, care a dezvoltat doctrina acțiunilor reflexive. Dezvoltarea ulterioară a teoriei reflexelor este asociată cu numele de I.M. Sechenov. El credea că tot ceea ce este inconștient și conștient are loc ca un reflex. Dar la acel moment nu existau metode de evaluare obiectivă a activității creierului care să confirme această presupunere. Ulterior, o metodă obiectivă de evaluare a activității creierului a fost dezvoltată de către academicianul I.P. Pavlov și a fost numită metoda reflexelor condiționate. Folosind această metodă, omul de știință a demonstrat că la baza activității nervoase superioare a animalelor și a oamenilor sunt reflexele condiționate, formate pe baza reflexelor necondiționate din cauza formării conexiunilor temporare. Academicianul P.K. Anokhin a arătat că toată diversitatea activităților animale și umane se desfășoară pe baza conceptului de sisteme funcționale.

Baza morfologică a reflexului este , format din mai multe structuri nervoase care asigură implementarea reflexului.

În formarea unui arc reflex sunt implicate trei tipuri de neuroni: receptor (sensibil), intermediar (intercalar), motor (efector) (Fig. 6.2). Ele sunt combinate în circuite neuronale.

Orez. 4. Schema de reglare bazată pe principiul reflex. Arc reflex: 1 - receptor; 2 - cale aferentă; 3 - centrul nervos; 4 - calea eferentă; 5 - organ de lucru (orice organ al corpului); MN - neuron motor; M - mușchi; CN - neuron de comandă; SN - neuron senzorial, ModN - neuron modulator

Dendrita neuronului receptor intră în contact cu receptorul, axonul acestuia merge la sistemul nervos central și interacționează cu interneuronul. De la interneuron, axonul merge la neuronul efector, iar axonul său merge la periferie la organul executiv. Așa se formează un arc reflex.

Neuronii receptori sunt localizați la periferie și în organele interne, în timp ce neuronii intercalari și motori sunt localizați în sistemul nervos central.

Există cinci verigi în arcul reflex: receptor, cale aferentă (sau centripetă), centru nervos, cale eferentă (sau centrifugă) și organ de lucru (sau efector).

Un receptor este o formațiune specializată care percepe iritația. Receptorul este format din celule specializate foarte sensibile.

Legătura aferentă a arcului este un neuron receptor și conduce excitația de la receptor la centrul nervos.

Centrul nervos este format dintr-un număr mare de neuroni intercalari și motori.

Această legătură a arcului reflex constă dintr-un set de neuroni localizați în diferite părți ale sistemului nervos central. Centrul nervos primește impulsuri de la receptori de-a lungul căii aferente, analizează și sintetizează aceste informații, apoi transmite programul de acțiuni format de-a lungul fibrelor eferente către organul executiv periferic. Iar organul de lucru își desfășoară activitatea caracteristică (mușchii se contractă, glanda secretă secreții etc.).

O legătură specială de aferentare inversă percepe parametrii acțiunii efectuate de organul de lucru și transmite această informație centrului nervos. Centrul nervos este un acceptor al acțiunii verigii de aferente inversă și primește informații de la organul de lucru despre acțiunea finalizată.

Timpul de la începutul acțiunii stimulului asupra receptorului până la apariția răspunsului se numește timp reflex.

Toate reflexele la animale și la oameni sunt împărțite în necondiționate și condiționate.

Reflexe necondiționate - reacții congenitale, ereditare. Reflexele necondiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe deja formate în corp. Reflexele necondiționate sunt specifice speciei, adică. caracteristic tuturor animalelor din această specie. Ele sunt constante de-a lungul vieții și apar ca răspuns la stimularea adecvată a receptorilor. Reflexele necondiţionate se clasifică şi după semnificaţia lor biologică: nutritive, defensive, sexuale, locomotorii, de orientare. În funcție de localizarea receptorilor, aceste reflexe se împart în exteroceptive (temperatura, tactile, vizuale, auditive, gustative etc.), interoceptive (vasculare, cardiace, gastrice, intestinale etc.) și proprioceptive (mușchi, tendon etc.). .). Pe baza naturii răspunsului - motor, secretor etc. Pe baza locației centrilor nervoși prin care se efectuează reflexul - spinal, bulbar, mezencefalic.

Reflexe condiționate - reflexe dobândite de un organism în timpul vieții sale individuale. Reflexele condiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe nou formate pe baza arcurilor reflexe ale reflexelor necondiționate cu formarea unei conexiuni temporare între ele în cortexul cerebral.

Reflexele în organism sunt efectuate cu participarea glandelor endocrine și a hormonilor.

În centrul ideilor moderne despre activitatea reflexă a corpului se află conceptul unui rezultat adaptativ util, pentru a realiza orice reflex. Informațiile despre obținerea unui rezultat adaptativ util intră în sistemul nervos central printr-o legătură de feedback sub formă de aferentare inversă, care este o componentă obligatorie a activității reflexe. Principiul aferentării inverse în activitatea reflexă a fost dezvoltat de P.K. Anokhin și se bazează pe faptul că baza structurală a reflexului nu este un arc reflex, ci un inel reflex, care include următoarele legături: receptor, cale nervoasă aferentă, nerv. centru, calea nervului eferent, organ de lucru, aferentație inversă.

Când orice legătură a inelului reflex este dezactivată, reflexul dispare. Prin urmare, pentru ca reflexul să apară, este necesară integritatea tuturor legăturilor.

Proprietățile centrilor nervoși

Centrii nervoși au o serie de proprietăți funcționale caracteristice.

Excitația în centrii nervoși se răspândește unilateral de la receptor la efector, ceea ce este asociat cu capacitatea de a conduce excitația numai de la membrana presinaptică la cea postsinaptică.

Excitația în centrii nervoși se realizează mai lent decât de-a lungul unei fibre nervoase, ca urmare a încetinirii conducerii excitației prin sinapse.

O însumare a excitațiilor poate apărea în centrii nervoși.

Există două metode principale de însumare: temporală și spațială. La însumarea temporală mai multe impulsuri de excitație ajung la un neuron printr-o sinapsă, sunt însumate și generează un potențial de acțiune în el și însumarea spațială se manifestă atunci când impulsurile ajung la un neuron prin diferite sinapse.

În ele are loc o transformare a ritmului de excitație, adică. o scădere sau creștere a numărului de impulsuri de excitație care părăsesc centrul nervos în comparație cu numărul de impulsuri care ajung la acesta.

Centrii nervoși sunt foarte sensibili la lipsa de oxigen și la acțiunea diferitelor substanțe chimice.

Centrii nervoși, spre deosebire de fibrele nervoase, sunt capabili de oboseală rapidă. Oboseala sinaptică cu activarea prelungită a centrului se exprimă printr-o scădere a numărului de potențiale postsinaptice. Acest lucru se datorează consumului de mediator și acumulării de metaboliți care acidifică mediul.

Centrii nervoși sunt într-o stare de tonus constant, datorită primirii continue a unui anumit număr de impulsuri de la receptori.

Centrii nervoși sunt caracterizați prin plasticitate - capacitatea de a-și crește funcționalitatea. Această proprietate se poate datora facilitării sinaptice - îmbunătățirea conducerii la sinapse după o scurtă stimulare a căilor aferente. Cu utilizarea frecventă a sinapselor, sinteza receptorilor și transmițătorilor este accelerată.

Odată cu excitația, în centrul nervos apar procese de inhibiție.

Activitatea de coordonare a sistemului nervos central și principiile acestuia

Una dintre funcțiile importante ale sistemului nervos central este funcția de coordonare, care este numită și activitati de coordonare SNC. Este înțeles ca reglarea distribuției excitației și inhibiției în structurile neuronale, precum și interacțiunea dintre centrii nervoși care asigură implementarea eficientă a reacțiilor reflexe și voluntare.

Un exemplu de activitate de coordonare a sistemului nervos central poate fi relația reciprocă dintre centrii de respirație și de deglutiție, când în timpul deglutiției centrul de respirație este inhibat, epiglota închide intrarea în laringe și împiedică intrarea alimentelor sau a lichidului în căile respiratorii. tract. Funcția de coordonare a sistemului nervos central este esențial importantă pentru implementarea mișcărilor complexe efectuate cu participarea multor mușchi. Exemple de astfel de mișcări includ articularea vorbirii, actul de a înghiți și mișcările gimnastice care necesită contracția coordonată și relaxarea multor mușchi.

Principiile activităților de coordonare

  • Reciprocitate - inhibarea reciprocă a grupurilor antagoniste de neuroni (neuroni motori flexori și extensori)
  • Neuron final - activarea unui neuron eferent din diferite câmpuri receptive și competiția între diverse impulsuri aferente pentru un neuron motor dat
  • Comutarea este procesul de transfer al activității de la un centru nervos la centrul nervos antagonist
  • Inducție - schimbare de la excitare la inhibiție sau invers
  • Feedback-ul este un mecanism care asigură necesitatea semnalizării de la receptorii organelor executive pentru implementarea cu succes a unei funcții.
  • O dominantă este un focar dominant persistent de excitație în sistemul nervos central, subordonând funcțiile altor centri nervoși.

Activitatea de coordonare a sistemului nervos central se bazează pe o serie de principii.

Principiul convergenței se realizează în lanțuri convergente de neuroni, în care axonii unui număr de alții converg sau converg spre unul dintre ei (de obicei cel eferent). Convergența asigură că același neuron primește semnale de la diferiți centri nervoși sau receptori de diferite modalități (diferite organe senzoriale). Pe baza convergenței, o varietate de stimuli pot provoca același tip de răspuns. De exemplu, reflexul de gardă (întoarcerea ochilor și a capului - vigilență) poate fi cauzat de lumină, sunet și influența tactilă.

Principiul unei căi finale comune decurge din principiul convergenţei şi este apropiată în esenţă. Se înțelege ca posibilitatea de a efectua aceeași reacție, declanșată de neuronul eferent final din lanțul nervos ierarhic, spre care converg axonii multor alte celule nervoase. Un exemplu de cale terminală clasică sunt neuronii motori ai coarnelor anterioare ale măduvei spinării sau nucleii motori ai nervilor cranieni, care inervează direct mușchii cu axonii lor. Aceeași reacție motorie (de exemplu, îndoirea unui braț) poate fi declanșată de primirea unor impulsuri către acești neuroni de la neuronii piramidali ai cortexului motor primar, neuronii unui număr de centri motori ai trunchiului cerebral, interneuronii măduvei spinării, axonii neuronilor senzoriali ai ganglionilor spinali ca răspuns la semnalele percepute de diferite organe senzoriale (lumină, sunet, gravitație, durere sau efecte mecanice).

Principiul divergenței se realizează în lanțuri divergente de neuroni, în care unul dintre neuroni are un axon ramificat, iar fiecare dintre ramuri formează o sinapsă cu o altă celulă nervoasă. Aceste circuite îndeplinesc funcțiile de a transmite simultan semnale de la un neuron la mulți alți neuroni. Datorită conexiunilor divergente, semnalele sunt larg distribuite (iradiate) și mulți centri situati la diferite niveluri ale sistemului nervos central sunt rapid implicați în răspuns.

Principiul feedback-ului (aferentația inversă) constă în posibilitatea de a transmite informații despre reacția care se realizează (de exemplu, despre mișcarea de la proprioceptorii musculari) prin fibre aferente înapoi către centrul nervos care a declanșat-o. Datorită feedback-ului, se formează un lanț neuronal închis (circuit), prin care puteți controla progresul reacției, reglați puterea, durata și alți parametri ai reacției, dacă aceștia nu au fost implementați.

Participarea feedback-ului poate fi luată în considerare folosind exemplul implementării reflexului de flexie cauzat de acțiunea mecanică asupra receptorilor pielii (Fig. 5). Odată cu o contracție reflexă a mușchiului flexor, se modifică activitatea proprioceptorilor și frecvența transmiterii impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor aferente către motoneuronii ai măduvei spinării care inervează acest mușchi. Ca urmare, se formează o buclă de reglare închisă, în care rolul unui canal de feedback este jucat de fibrele aferente, care transmit informații despre contracție către centrii nervoși de la receptorii musculari, iar rolul unui canal de comunicare directă este jucat de fibrele eferente. a neuronilor motori care merg la mușchi. Astfel, centrul nervos (neuronii săi motor) primește informații despre modificările stării mușchiului cauzate de transmiterea impulsurilor de-a lungul fibrelor motorii. Datorită feedback-ului, se formează un fel de inel nervos reglator. Prin urmare, unii autori preferă să folosească termenul „inel reflex” în loc de termenul „arc reflex”.

Prezența feedback-ului este importantă în mecanismele de reglare a circulației sângelui, a respirației, a temperaturii corpului, a reacțiilor comportamentale și a altor reacții ale corpului și este discutată în continuare în secțiunile relevante.

Orez. 5. Circuitul de feedback în circuitele neuronale ale celor mai simple reflexe

Principiul relațiilor reciproce se realizează prin interacţiunea dintre centrii nervoşi antagonişti. De exemplu, între un grup de neuroni motori care controlează flexia brațului și un grup de neuroni motori care controlează extensia brațului. Datorită relațiilor reciproce, excitarea neuronilor unuia dintre centrii antagonisti este însoțită de inhibarea celuilalt. În exemplul dat, relația reciprocă dintre centrii de flexie și extensie se va manifesta prin faptul că în timpul contracției mușchilor flexori ai brațului se va produce o relaxare echivalentă a extensorilor și invers, ceea ce asigură netezimea. a mişcărilor de flexie şi extensie ale braţului. Relațiile reciproce se realizează datorită activării de către neuroni a centrului excitat a interneuronilor inhibitori, ai căror axoni formează sinapse inhibitorii pe neuronii centrului antagonist.

Principiul dominației este implementat și pe baza particularităților interacțiunii dintre centrii nervoși. Neuronii centrului dominant, cel mai activ (focalizarea excitației) au activitate persistent ridicată și suprimă excitația în alți centri nervoși, subordonându-i influenței lor. Mai mult, neuronii centrului dominant atrag impulsuri nervoase aferente adresate altor centri si isi maresc activitatea datorita primirii acestor impulsuri. Centrul dominant poate rămâne într-o stare de excitare mult timp fără semne de oboseală.

Un exemplu de stare cauzată de prezența unui focar dominant de excitare în sistemul nervos central este starea după ce o persoană a experimentat un eveniment important pentru ea, când toate gândurile și acțiunile sale într-un fel sau altul devin asociate cu acest eveniment. .

Proprietățile dominantului

  • Excitabilitate crescută
  • Persistența excitației
  • Inerția de excitare
  • Capacitatea de a suprima leziunile subdominante
  • Abilitatea de a rezuma excitații

Principiile de coordonare considerate pot fi utilizate, în funcție de procesele coordonate de sistemul nervos central, separat sau împreună în diverse combinații.

Sistemul nervos uman este un stimulator al sistemului muscular, despre care am vorbit în. După cum știm deja, mușchii sunt necesari pentru a mișca părți ale corpului în spațiu și chiar am studiat în mod specific ce mușchi sunt destinați pentru care lucru. Dar ce alimentează mușchii? Ce și cum le face să funcționeze? Acest lucru va fi discutat în acest articol, din care veți învăța minimul teoretic necesar însușirii temei indicate în titlul articolului.

În primul rând, merită informat că sistemul nervos este conceput pentru a transmite informații și comenzi organismului nostru. Principalele funcții ale sistemului nervos uman sunt percepția schimbărilor în interiorul corpului și a spațiului din jurul acestuia, interpretarea acestor modificări și răspunsul la acestea sub forma unei anumite forme (inclusiv contracția musculară).

Sistem nervos– multe structuri nervoase diferite care interacționează între ele, oferind, împreună cu sistemul endocrin, o reglare coordonată a activității majorității sistemelor corpului, precum și un răspuns la condițiile în schimbare ale mediului extern și intern. Acest sistem combină sensibilizarea, activitatea motrică și funcționarea corectă a unor sisteme precum endocrin, imunitar și nu numai.

Structura sistemului nervos

Excitabilitatea, iritabilitatea și conductivitatea sunt caracterizate ca funcții ale timpului, adică este un proces care are loc de la iritare până la apariția unui răspuns de organ. Propagarea unui impuls nervos într-o fibră nervoasă are loc datorită tranziției focarelor locale de excitație către zonele inactive adiacente ale fibrei nervoase. Sistemul nervos uman are proprietatea de a transforma și genera energii din mediul extern și intern și de a le transforma într-un proces nervos.

Structura sistemului nervos uman: 1- plexul brahial; 2- nervul musculocutanat; 3 nerv radial; 4- nervul median; 5- nervul iliohipogastric; 6-nerv femuro-genital; 7- nerv de blocare; 8-nervul ulnar; 9 - nervul peronier comun; 10- nervul peronier profund; 11- nervul superficial; 12- creier; 13- cerebel; 14- măduva spinării; 15- nervii intercostali; 16- nervul hipocondru; 17 - plexul lombar; 18-plexul sacral; 19-nerv femural; 20- nervul genital; 21-nerv sciatic; 22- ramuri musculare ale nervilor femurali; 23- nervul safen; 24 nervul tibial

Sistemul nervos funcționează ca un întreg cu simțurile și este controlat de creier. Cea mai mare parte a acestuia din urmă se numește emisfere cerebrale (în regiunea occipitală a craniului există două emisfere mai mici ale cerebelului). Creierul se conectează la măduva spinării. Emisferele cerebrale dreapta și stânga sunt conectate între ele printr-un mănunchi compact de fibre nervoase numit corpus calos.

Măduva spinării- trunchiul nervos principal al corpului - trece prin canalul format din foramina vertebrelor si se intinde de la creier pana la coloana sacrala. Pe fiecare parte a măduvei spinării, nervii se extind simetric către diferite părți ale corpului. Simțul tactil este, în general, asigurat de anumite fibre nervoase, ale căror terminații nenumărate sunt localizate în piele.

Clasificarea sistemului nervos

Așa-numitele tipuri ale sistemului nervos uman pot fi reprezentate după cum urmează. Întregul sistem integral este format condiționat din: sistemul nervos central - SNC, care include creierul și măduva spinării, și sistemul nervos periferic - SNP, care include numeroși nervi care se extind din creier și măduva spinării. Pielea, articulațiile, ligamentele, mușchii, organele interne și organele senzoriale trimit semnale de intrare către sistemul nervos central prin neuronii PNS. În același timp, semnalele de ieșire din sistemul nervos central sunt trimise de sistemul nervos periferic către mușchi. Ca material vizual, mai jos, sistemul nervos uman complet (diagrama) este prezentat într-o manieră structurată logic.

sistem nervos central- baza sistemului nervos uman, care constă din neuroni și procesele lor. Funcția principală și caracteristică a sistemului nervos central este implementarea reacțiilor reflectorizante de diferite grade de complexitate, numite reflexe. Părțile inferioare și mijlocii ale sistemului nervos central - măduva spinării, medula oblongata, mezencefalul, diencefalul și cerebelul - controlează activitățile organelor și sistemelor individuale ale corpului, realizează comunicarea și interacțiunea dintre ele, asigură integritatea corpului și funcționarea sa corectă. Cel mai înalt departament al sistemului nervos central - cortexul cerebral și cele mai apropiate formațiuni subcorticale - controlează în cea mai mare parte conexiunea și interacțiunea corpului ca structură integrală cu lumea exterioară.

Sistem nervos periferic- este o parte alocată condiționat a sistemului nervos, care se află în afara creierului și măduvei spinării. Include nervii și plexurile sistemului nervos autonom, conectând sistemul nervos central la organele corpului. Spre deosebire de sistemul nervos central, SNP nu este protejat de oase și poate fi susceptibil la leziuni mecanice. La rândul său, sistemul nervos periferic în sine este împărțit în somatic și autonom.

  • Sistemul nervos somatic- parte a sistemului nervos uman, care este un complex de fibre nervoase senzoriale și motorii responsabile de excitarea mușchilor, inclusiv a pielii și a articulațiilor. De asemenea, ghidează coordonarea mișcărilor corpului și recepția și transmiterea stimulilor externi. Acest sistem efectuează acțiuni pe care o persoană le controlează în mod conștient.
  • Sistem nervos autonomîmpărțit în simpatic și parasimpatic. Sistemul nervos simpatic controlează răspunsul la pericol sau stres și poate, printre altele, să provoace creșterea ritmului cardiac, creșterea tensiunii arteriale și stimularea simțurilor prin creșterea nivelului de adrenalină din sânge. Sistemul nervos parasimpatic, la rândul său, controlează starea de repaus și reglează contracția pupilelor, încetinirea ritmului cardiac, dilatarea vaselor de sânge și stimularea sistemelor digestiv și genito-urinar.

Mai sus puteți vedea o diagramă structurată logic care arată părțile sistemului nervos uman, în ordine corespunzătoare materialului de mai sus.

Structura și funcțiile neuronilor

Toate mișcările și exercițiile sunt controlate de sistemul nervos. Principala unitate structurală și funcțională a sistemului nervos (atât central, cât și periferic) este neuronul. Neuroni– acestea sunt celule excitabile care sunt capabile să genereze și să transmită impulsuri electrice (potențiale de acțiune).

Structura unei celule nervoase: 1- corp celular; 2- dendrite; 3- nucleul celular; 4- teaca de mielina; 5- axon; 6- terminație axonală; 7- îngroșarea sinaptică

Unitatea funcțională a sistemului neuromuscular este unitatea motorie, care constă dintr-un neuron motor și fibrele musculare pe care le inervează. De fapt, activitatea sistemului nervos uman, folosind procesul de inervare musculară ca exemplu, are loc după cum urmează.

Membrana celulară a fibrei nervoase și musculare este polarizată, adică există o diferență de potențial peste ea. Interiorul celulei conține o concentrație mare de ioni de potasiu (K), iar exteriorul conține concentrații mari de ioni de sodiu (Na). În repaus, diferența de potențial dintre interiorul și exteriorul membranei celulare nu produce o sarcină electrică. Această valoare specifică este potențialul de odihnă. Datorită schimbărilor din mediul extern al celulei, potențialul de pe membrana acesteia fluctuează în mod constant și, dacă crește și celula își atinge pragul electric de excitare, are loc o schimbare bruscă a sarcinii electrice a membranei și începe să conduce un potențial de acțiune de-a lungul axonului către mușchiul inervat. Apropo, în grupurile mari de mușchi, un nerv motor poate inerva până la 2-3 mii de fibre musculare.

În diagrama de mai jos puteți vedea un exemplu de calea unui impuls nervos din momentul în care apare un stimul și până la primirea unui răspuns la acesta în fiecare sistem individual.

Nervii se conectează între ei prin sinapse și cu mușchii prin joncțiuni neuromusculare. Sinapsa- acesta este punctul de contact dintre două celule nervoase și - procesul de transmitere a unui impuls electric de la un nerv la un mușchi.

Conexiune sinaptică: 1- impuls neural; 2- neuron receptor; 3- ramura axonală; 4- placa sinaptica; 5- despicatură sinaptică; 6- molecule neurotransmitatoare; 7- receptori celulari; 8- dendrita neuronului receptor; 9- vezicule sinaptice

Contact neuromuscular: 1- neuron; 2- fibra nervoasa; 3- contact neuromuscular; 4- neuron motor; 5- muschi; 6- miofibrile

Astfel, așa cum am spus deja, procesul de activitate fizică în general și contracția musculară în special este complet controlat de sistemul nervos.

Concluzie

Astăzi am aflat despre scopul, structura și clasificarea sistemului nervos uman, precum și modul în care acesta este legat de activitatea sa motrică și cum afectează funcționarea întregului organism în ansamblu. Deoarece sistemul nervos este implicat în reglarea activității tuturor organelor și sistemelor corpului uman, inclusiv, și poate în primul rând, a sistemului cardiovascular, atunci în următorul articol din seria despre sistemele corpului uman, vom trece mai departe. la considerarea sa.