litceysel.ru
добавить свой файл
1 2
Нервная система


Характерная черта всего живого – раздражимость или чувствительность. Кроме тог, многоклеточным животным необходима координация работы систем органов. Данные функции выполняет нервная система. Природа её информационной функции - электрохимическая, импульсы локализованы и действуют очень быстро. Нервная система состоит из высокодифференцированных нервных клеток. У многоклеточных животных информация воспринимается видоизменёнными нервными клетками – рецепторами, передаётся по нейронам к эффекторным клеткам (мышцам, железам), вызывая их ответную реакцию.

У простейших нет необходимости в передачи сигнала: одна-единственная клетка действует и как рецептор, и как эффектор. Однако туфелька, тело которой покрыто многочисленными ресничками, перемещается. Это осуществляется системой тончайших нитей, так называемых нейромоторных волокон, которые тянутся от переднего конца тела ко всем ресничкам. Реакции одноклеточных животных на внешние воздействия носят название таксисов (хемотаксис, фототаксис, термотаксис и др.). У некоторых одноклеточных, как например у эвглены, появляются уже органоиды для восприятия раздражений из внешней среды (стигма, или глазок, у эвглены, хламидомонады и др.). Появление многоклеточной организации привело к разделению стимула и реакции.

Впервые в эволюции специализированные нервные клетки появляются у гидры и других кишечнополостных. У кишечнополостных имеется один слой нейронов, разбросанных по всему телу. Тип нервной системы – диффузный. Нервные клетки кишечнополостных не отделены друг от друга синапсами и не объединены в нервную систему, а либо представляют собой отдельные разветвленные клетки, либо образуют нервную сеть, состоящую из клеток, соединенных между собой ветвистыми отростками. Импульс, возникший в одной части тела, может распространяться по всем направлениям во все остальные части организма. Передача импульсов по ним производится с затуханием. Вместе с тем, у высших кишечнополостных имеются и быстрые «транзитные» нервные пути, на которых затухание отсутствует. Нервные клетки гидры не дифференцированы на чувствительные, вставочные и двигательные нейроны, а просто одни ветви нервной сети направляются к рецепторным клеткам, а другие - к сократимым. Однако у медуз и актиний отмечается тенденция к группировке нейронов в нервные цепочки. Нейроны, как правило, соединены синапсами, наблюдается дифференцировка нервных клеток на сенсорные, ганглиозные и двигательные нейроны. Основными видами ответной реакции являются мышечные сокращения или возбуждение стрекательных клеток.

У различных беспозвоночных нейроны и синапсы устроены в основном так же, как и у человека. Эволюционное развитие нервной системы выражалось в увеличении числа нервных клеток (нейронов), в дифференциации формы нейронов и их функциональной специализации, в усложнении межнейронных связей, в группировке нейронов с образованием узлов и, наконец, в централизации нервной ткани.

У плоских
и круглых червей нервная система лестничного типа. По телу проходят нервные стволы, связанные перегородками – коннективами. На передней стороне тела заметно утолщение - надглоточный ганглий (узел).


У остальных животных нервная система централизована (есть центральный отдел с нейронами и периферический, содержащий в основном отростки нейронов). Нейроны связаны с органами чувств, мышцами, между собой благодаря нервам. Раздражение передается по системе быстро, принцип работы – рефлекторный.

В зависимости от планов строения животных различают разные типы центральной нервной системы, но наивысшее развитие получили брюшная нервная цепочка и трубчатая.


У кольчатых червей сформирована нервная система, состоящая из брюшной нервной цепочки. Каждому сегменту тела соответствует пара ганглиев, с ними связаны чувствительные клетки и мышцы того же сегмента. Координация работы ганглиев происходит благодаря продольным коннективам. В координации движения участвует небольшое количество нервных клеток (для сравнения у речного рака и у человека). Благодаря однонаправленному движению у животных формируется голова, на которой сосредоточены большинство сенсоров. Передний край нервной цепочки утолщается, появляется окологлоточное нервное кольцо (надглоточный и подглоточный ганглий). Похожим строением обладают и нервные системы других высших беспозвоночных. Среди беспозвоночных наиболее развита нервная система у членистоногих (насекомых, пауков, крабов, омаров) и у головоногих моллюсков (у кальмаров и осьминогов) наблюдается цефализация, т.е. развитие головной капсулы, в которой сконцентрированы нейроны, управляющие поведением организма. У этих животных, кроме головного мозга, развивается нервный тяж, аналогичный спинному мозгу позвоночных. Головной мозг и ганглии включают огромное число вставочных нейронов, выполняющих интегративные функции.

Существует даже подсистема, аналогичная вегетативной нервной системе позвоночных, иннервирующая сердце, пищеварительный тракт и главные эндокринные органы.



1

Нервные системы беспозвоночных.

В связи с выходом на сушу и разнообразием форм поведения у позвоночных животных продолжается усложнение нервной подсистемы. У позвоночных нервный тяж расположен на спинной стороне тела и имеет центральную полость, тогда как у беспозвоночных нервная цепочка расположена на брюшной стороне, под пищеварительным трактом и не имеет полости внутри.

Нервная система позвоночных отличается большой сложностью. Обычно её подразделяют на центральную и периферическую части нервной системы, а в последней, в свою очередь, выделяют вегетативную и соматическую нервную систему. Периферическая нервная система представлена как спинномозговыми, так и черепномозговыми нервами. Соматическая система объединяет сенсорные рецепторы и головной мозг. Вегетативная система отвечает за непроизвольную активность внутренних органов – сокращения сердца, перистальтику желудка, потоотделение и т. п. Различия в симпатической и парасимпатической подсистемах вегетативной системы обусловлены расположением и типом строения ганглиев, длиной и числом волокон, типом медиатора. В целом можно сказать, что симпатическая система повышает интенсивность обмена веществ, действуя в период опасности, а парасимпатическая – доминирует в покое, восстанавливая пороги чувствительности с пониженного до нормального уровня и контролируя «повседневные» функции организма.

Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом. На всём своём протяжении она заключена в тройную оболочку и защищена скелетом (черепом и позвоночником). В оболочке содержится около 100 мл спинномозговой жидкости, омывающей мозг и защищающей нервные клетки от механических ударов.


Спинной мозг – это уплощённый цилиндр из нервной ткани, который идёт от основания головного мозга до крестца. Нервные клетки внутри спинного мозга образуют серое вещество, а пучки миелинизированных волокон снаружи – белое вещество. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов, идущих к различным эффекторам. Эта часть центральной нервной системы контролирует простые рефлексы, а также осуществляет связь между спинальными нервами и головным мозгом.


2

Эволюция головного мозга позвоночных.
Головной мозг – это расширенный передний конец трубки позвоночных, координирующий деятельность всей нервной системы. Головной мозг состоит из серого вещества – сгруппированных нервных клеток – и связывающего их белого вещества, образующего нервные тракты. Строение головного мозга различается у различных групп позвоночных. Так, если у рыб и амфибий большие размеры имеют обонятельные либо зрительные доли, то у млекопитающих на первое место выходят большие полушария головного мозга.

Передний участок головного мозга называется конечный мозг. Он состоит из правого и левого полушарий большого мозга и базальных ганглиев, лежащих в основании мозга. В передней части большого мозга располагаются обонятельные луковицы, от которых отходят обонятельные нервы. Большой мозг покрыт сверху корой толщиной около 3 мм (у человека), образованной миллиардами нервных клеток. Поверхность коры сильно увеличена за счет многочисленных складок – извилин. Каждое полушарие делят на теменную, лобную, затылочную и височную доли. Полушария связаны между собой мостиком, носящим название мозолистое тело.


В коре головного мозга различают сенсорные зоны, связанные с определёнными ощущениями, ассоциативные зоны, ответственные за запоминание, научение и мышление, и двигательные зоны, в которых возникают предназначенные мышцам нервные импульсы. Многие импульсы идут прямо в спинной мозг через два пирамидных тракта. Другие передаются по экстрапирамидным путям (например, через ретикулоспинальный тракт), где на них воздействуют импульсы коры, формируя либо возбуждающие, либо тормозные импульсы. Заметим, что за левую половину тела отвечает правое полушарие головного мозга, и наоборот. Значение некоторых участков коры до сих пор остаётся неясным. Так, непонятно назначение префронтальных зон; возможно, они определяют способность к мышлению и творчеству. Отсутствие коры не привёдет к смерти, однако организм потеряет возможность осуществлять все произвольные формы деятельности – память, обучение, мышление, реагируя только на простейшие раздражители (например, желание есть или спать). Отсутствие же ретикулярной активирующей системы, которая тонизирует кору, привёдет к коме. Полагают, что многие вещества, вызывающие общий наркоз, временно подавляют деятельность именно этой системы.

Задний отдел переднего мозга называется промежуточным мозгом. Он включает в себя таламус (верхняя часть) и гипоталамус (нижняя часть). Первый анализирует сенсорные сигналы и перенаправляет их к различным участкам коры головного мозга. Второй координирует вегетативную нервную систему, регулирует сердцебиение, дыхание, кровяное давление, а также содержание в крови различных гормонов.

Передний и задний мозг связываются между собой средним мозгом, контролирующим зрительные и слуховые рефлексы, а также бессознательные наклоны и повороты головы и туловища. Через средний мозг проходят все нервные пути от больших полушарий к спинному мозгу.


Задний мозг состоит из мозжечка и варолиева моста. Мозжечок образует два полушария. Полушария покрыты корой. Его основная функция – координация мышечных движений. Повреждения мозжечка приводят к резким и нескоординированным движениям. Варолиев мост составляет часть мозгового ствола. Через него проходят нервные пути.

Последним из отделов является продолговатый мозг. В нём находятся центры рефлекторной регуляции вегетативных функций: ритма сердца, дыхания, глотания и т. п. В нём же перекрещиваются пути из коры головного мозга.

У рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих нервная трубка заключена в позвоночный столб, а из переднего отдела нервной трубки образуются отделы головного мозга, заключенные в черепную коробку. Начиная с амфибий, формируется кора головного мозга, наибольшего развития достигая у млекопитающих, особенно у человека. Основной план развития и строения нервной системы у всех позвоночных сходен, различия же касаются, главным образом, развития отдельных частей головного мозга и размеров последнего по отношению к размерам спинного мозга, формирования тесной связи между гипоталамусом и гипофизом.





Рыбы

Земноводные

Пресмыкающиеся

Птицы

Млекопитающие

Конечный мозг

Является нервным центром обонятельного анализатора, поэтому наиболее развиты обонятельные доли.

Развивается большой мозг, есть два полушария с корой, хорошо развиты нервные центры нервные центры базальных ганглиев, центры условных рефлексов.


Полушария разрастаются, покрывают остальные отделы. Это центр высшей нервной деятельности ,все нервные центры располагаются в коре и базальных ганглиях.

Кора больших полушария развита слабо, центр высшей нервной деятельности - базальные ганглии, обонятельные доли развиты слабо.

Развита кора, образуются складки (извилины) в связи с тем, что кора увеличилась быстрее, чем объем больших полушарий, хорошо развиты обонятельные доли.

Промежуточный мозг

Появляется таламус, промежуточный мозг регулирует внутримозговое давление.

Не регулирует внутримозговое давление. Есть светочувствительный отдел.

Координирует терморегуляцию, есть светочувствительный отдел

Плохо развит, т.к. закрыт полушариями.

Функции регуляции размножения, терморегуляция, координация обмена веществ.

Мозжечок

Имеет вид складки нервной ткани, центр условных рефлексов

Нервная сладка, координирует движения

Развит, прикрывает продолговатый мозг

Сложной структуры, имеет «древо жизни» серого вещества

Как у птиц

Ствол (средний, продолговатый)

Зрительные доли развиты слабо

Зрительные доли развиты слабо, воспринимает акустические раздражители.

Крупные зрительные доли

Хорошо развит

Хорошо развит

Спинной мозг


Развит равномерно, имеет брюшные рога

Утолщение спинного мозга в области конечностей, серое вещество имеет брюшные и спинные рога, есть боковые рога

Периферическая нервная система

Сегментирована


В сложном организме нервная система играет ведущую роль в регуляции всех физиологических процессов и осуществлении связи организма с внешней средой. Особого развития нервная система достигла у человека, мозг которого стал органом мышления. Прежде всего, такое развитие нервной системы связано с трудовой деятельностью.

Основные функции нервной системы:


  1. Нервная система регулирует деятельность различных органов, систем органов и всего организма;

  2. Нервная система осуществляет связь между разными органами и системами органов, являясь координатором согласованной деятельности всех органов и систем органов, обусловливая целостность организма;

  3. Нервная система осуществляет связь организма с внешней средой;

  4. Головной мозг является материальной основой мышления и связанной с ним речи.

Нервная система представлена головным, спинным мозгом и нервами. Она подразделяется на центральную нервную систему - головной и спинной мозг (от головного мозга отходит 12 пар нервов, от спинного - 31 пара). Нервы и их ответвления составляют периферическую нервную систему. Разделение это условно, поскольку в функциональном отношении оба отдела едины. Кроме того, выделяют соматическую и вегетативную нервную систему. Соматическая нервная система осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движения. Вегетативная нервная система оказывает влияние на обмен веществ, кровообращение и процессы выделения. Хотя вегетативная нервная система обладает некоторой долей автономии и не зависит от нашей воли (часто ее называют автономной системой), она тесно связана с центральной и периферической нервной системой (центры вегетативной нервной системы находятся в спинном или головном мозге, связь осуществляется через периферические нервы). Вегетативная нервная система, в свою очередь, подразделяется на симпатическую и парасимпатическую.


Головной и спинной мозг представляют собой большие скопления нервных клеток - нейронов, их отростков и нейроглии (нейроглия - клетки, окружающие аксон внутри центральной нервной системы). В головном и спинном мозге различают серое и белое вещество. Серое вещество состоит из нервных клеток (а также дендритов и частично аксонов), а белое вещество - в основном из аксонов. В различных отделах центральной нервной системы расположение серого и белого вещества неодинаково. В головном мозге в одних отделах серое вещество лежит снаружи, в других - внутри. Сплошной слой серого вещества на поверхности больших полушарий головного мозга называется корой головного мозга. Отдельные скопления нервных клеток (серого вещества), расположенные внутри белого вещества в различных частях головного мозга, называются ядрами, а такие же скопления нервных клеток вне головного и спинного мозга (в межпозвоночных отверстиях, яремном отверстии и др.) называются узлами (ганглиями).

Спинной мозг находится в позвоночном канале, имеет вид трубки длиной 41-45 см, окруженной невральными дугами позвонков, которые защищают его. Спинной мозг имеет два утолщения, соответствующие местам выхода нервов к верхним и нижним конечностям (шейное и пояснично-крестцовое). Спинной мозг выполняет две важные функции: передает импульсы, идущие в головной мозг и из него, и служит рефлекторным центром. Он состоит из белого и серого вещества, передняя срединная щель и задняя срединная бороздка делят спинной мозг на две симметричные половины. На горизонтальном разрезе серое вещество имеет форму бабочки (или буквы Н) и окружено белым веществом, образованным пучками аксонов и дендритов. «Крылья» серого вещества разделены на два задних и два передних рога. Передние рога шире задних, в них находятся двигательные нервные клетки, аксоны которых направляются в составе спинномозговых нервов к мышцам, а в задних - вставочные нейроны, осуществляющие связь между другими нервными клетками, например между чувствительными и двигательными. Чувствительные клетки расположены не в спинном мозге, а в межпозвоночных отверстиях, где образуют скопления - спинномозговые узлы.


Аксоны и дендриты белого вещества разделены на пучки со сходными функциями: восходящие пути, которые проводят импульсы к головному мозгу, и нисходящие пути, проводящие импульсы от головного мозга к эффекторам, главным образом к мышцам. Восходящие проводящие пути являются чувствительными (афферентными), а нисходящие - двигательными (эфферентными). Все волокна спинного мозга перекрещиваются, т.е. переходят с одной стороны тела на другую где-либо на пути от рецептора к головному мозгу или от головного мозга к мышце. Правая половина головного мозга контролирует левую половину тела, соответственно левая половина головного мозга контролирует правую половину тела. Некоторые волокна перекрещиваются в спинном мозге, другие - в головном.

В центре серого вещества имеется узкий канал, проходящий вдоль всего спинного мозга и наполненный спинномозговой жидкостью, сходной по составу с плазмой крови.

Спинной мозг покрыт тремя соединительно-тканными оболочками - мозговыми оболочками. Одна из них - твердая мозговая оболочка - прикреплена к костным невральным дугам позвонков; другая - мягкая мозговая оболочка - лежит на самой поверхности спинного мозга, а третья - паутинная оболочка - находится между ними. Пространства между ними тоже наполнены спинномозговой жидкостью, поэтому спинной мозг, как и головной, плавает в этой жидкости, которая защищает его от ударов о твердую поверхность позвонков при каждом движении.

От спинного мозга, образуясь из передних и задних корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и пара копчиковых. Участок спинного мозга, которому соответствует пара спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга. В спинном мозге 31 сегмент. Ниже уровня спинного мозга (второй поясничный позвонок) в позвоночном канале находится так называемый конский хвост, в котором сосредоточены корешки нижних спинномозговых нервов: поясничных, крестцовых и копчикового.



Головной мозг расположен в полости черепа. Вес его у взрослого человека в среднем составляет 1280-1380 г, у новорожденного - 370-400 г; к концу первого года жизни его вес удваивается, а к 4-5 годам утраивается. Затем вес мозга медленно нарастает до 20-летнего возраста. Головной мозг имеет очень сложное строение. Он развивается из переднего, или головного, отдела нервной трубки, формирующейся из наружного зародышевого листка - эктодермы. В головном мозге выделяют шесть основных отделов: продолговатый мозг, варолиев мост и мозжечок (задний мозг), средний мозг, таламус (промежуточный мозг) и большие полушария. Все отделы головного мозга, за исключением больших полушарий, объединяются под общим названием стволовой части мозга. Внутри головного мозга имеются сообщающиеся между собой полости, носящие название желудочков, их четыре: два боковых - в больших полушариях, третий - в промежуточном мозге, четвертый является общей полостью заднего и продолговатого мозга. В них содержится спинномозговая жидкость. Большие полушария составляют около 80% веса головного мозга. Различные отделы головного мозга развиты неодинаково и отличаются в функциональном отношении. В области основания головного мозга от него отходят 12 пар черепномозговых нервов.

Продолговатый мозг - самый задний отдел головного мозга - лежит непосредственно перед спинным мозгом. Центральный канал спинного мозга образует в нем расширение - четвертый желудочек. В крыше четвертого желудочка имеются отверстия, через которые спинномозговая жидкость выходит в пространство между мозговыми оболочками (те же, что и в спинном мозге). Продолговатый мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество располагается внутри в виде отдельных скоплений - ядер, а белое находится снаружи. В продолговатом мозге находятся нервные центры, регулирующие важнейшие физиологические процессы: дыхание (автоматический центр вентиляции легких), частоту сокращений сердца, расширение и сужение кровеносных сосудов, а также чихание, кашель, рвоту и пищеварительные процессы (глотание, сокоотделение и др.). Продолговатый мозг регулирует установочные рефлексы (элементы стояния и ходьбы).


Варолиев мост располагается выше продолговатого мозга. Ножки моста соединяют его с мозжечком. Большая часть ядер моста и продолговатого мозга являются ядрами черепно-мозговых нервов. Проводниковая функция продолговатого мозга и моста связана с тем, что в них находятся восходящие и нисходящие проводящие пути. Рефлекторная же функция связана с тем, что в них заложены ядра черепно-мозговых нервов и другие скопления клеток, которые являются центрами различных рефлекторных актов. По чувствительным волокнам корешков черепномозговых нервов поступают импульсы от рецепторов кожи головы, слизистых оболочек глаз, носа, рта, от вкусовых рецепторов, от органов равновесия и слуха, от рецепторов органов дыхания, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. На деятельность продолговатого мозга и варолиева моста оказывают влияние кора больших полушарий и другие отделы головного мозга.



следующая страница >>