Индивидуальное развитие

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»

ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК И МАТЕМАТИКИ

кафедра биологии

направление 06.03.01 Биология

профиль «Биоэкология»

НЕЙРОГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

		Студента: Халаевой Елизаветы Сергеевны БЭ-31
		Научный руководитель: Ахпашева И.Б

Абакан,2023

Введение

Для осуществления постоянной и эффективной регуляции физиологических процессов в организме используются два механизма: нервный и гуморальный. Они тесно связаны между собой в единое целое - нейрогуморальную регуляторную систему.

ВЫ УЗНАЕТЕ - о железах внутренней секреции, их строении и функциях; - о гормонах; - об особенностях строения нервной системы, её функциях и рефлекторном характере деятельности; - ка к осуществляется взаимодействие нервной и гуморальной регуляции; - о нарушениях деятельности нервной и эндокринной систем и их предупреждении.

ВЫ НАУЧИТЕСЬ - распознавать на наглядных пособиях основные отделы и органы нервной системы; - характеризовать расположение в организме человека основных эндокринных желёз; - выявлять рефлексы продолговатого и среднего мозга.

Оглавление

1. Железы внутренней секреции и их функции 4

Железы внутренней секреции и их функции 5

Половые железы 6

Моя лаборатория 6

2. Работа эндокринной системы и её нарушения 7

Эндокринная система 8

Нарушения работы эндокринной системы 8

3. Строение нервной системы и её значение 10

Нервная система 10

Роль нервной системы в регуляции процессов жизнедеятельности 11

4. Спинной мозг 12

Функции спинного мозга 13

5. Головной мозг 14

Отделы головного мозга и их функции 15

6. Вегетативная нервная система 18

Строение вегетативной нервной системы 18

Взаимодействие отделов вегетативной нервной системы 20

Моя лаборатория 21

7. Нарушения в работе нервной системы и их предупреждение 22

Врождённые заболевания нервной системы 23

Приобретённые заболевания нервной системы и их причины 23

Сотрясение мозга 24

1. Железы внутренней секреции и их функции

ВСПОМНИТЕ 1. Чем железы внутренней секреции отличаются от желёз внешней секреции? 2. Что такое гомеостаз? 3. Какие вещества, попадающие во внутреннюю среду организма, влияют на его работу и каким образом?

Железы, которые выделяют свои секреты только по протокам в полости тела или во внешнюю среду, называют железами внешней секреции. Это слюнные, потовые, сальные и некоторые другие ж

Рис.1

елезы.

Железами внутренней секреции или эндокринными называют те железы, которые не имеют выводящих протоков (рис.1) и выделяют особые физиологически активные вещества (гормоны) непосредственно во внутреннюю среду организма. Спектр действия гормонов на системы организма очень широк. Гормоны необходимы для нормального развития организма, они регулируют скорость реакций обмена веществ, интенсивность процессов получения и расхода энергии.

Одни гормоны оказывают непосредственное регуляторное действие на какой-то орган-мишень, а другие могут обладать программирующим эффектом, то есть в определённый момент изменяют клетки каких-либо тканей на всё последующее время их жизни. Например, в период полового созревания целый ряд клеток меняет под действием гормонов свою форму и функции на всё дальнейшее время существования организма.

Гормоны выделяются в кровь в микроскопических количествах, однако и этого достаточно для того, чтобы держать под контролем всю работу организма человека, осуществляя гуморальную регуляцию.

В организме также есть железы, одни клетки которых вырабатывают гормоны, а другие выделяют секреты, которые по специальным протокам попадают в полые органы или в наружную среду. Такие железы называют смешанными. К ним относятся поджелудочная железа, половые и некоторые другие железы.

Железы внутренней секреции и их функции

В полости черепа в особом углублении его костей, которое получило название «турецкое седло», располагается гипофиз (см. рис. 1). 20 Гормоны гипофиза осуществляют регуляцию других желёз внутренней секреции, расположенных в различных отделах тела человека, а также воздействуют на многие реакции обмена веществ.

Наиболее важная роль в регуляции физиологических функций принадлежит передней доле гипофиза. В ней вырабатывается несколько видов гормонов. Один из этих гормонов называется гормоном роста (соматотропин), так как он усиливает синтез белков, рост и деление клеток. Особенно важно, чтобы достаточное количество этого гормона вырабатывалось в растущем организме. Передняя доля гипофиза выделяет группу тропных гормонов. Эти гормоны регулируют функции щитовидной желёзы (тиреотропный гормон), половых желёз (гопадотропный гормон), коры надпочечников (адренокортикотропный гормон, или АКТГ).

Из задней доли гипофиза в кровь поступают два гормона. Один из них (вазопрессин) усиливает обратное всасывание воды из первичной мочи в кровь. Если этого гормона не хватает, то человек теряет очень много воды с мочой. Второй гормон (окситоцин) усиливает сокращение гладкой мускулатуры. Особенно важно его присутствие в организме женщины во время родов, так как без этого гормона гладкие мышцы матки сокращаться не могут.

В центральной части гипофиза, которую называют промежуточной долей, вырабатывается гормон (меланоцитостимулирующий, или МСГ), избыток которого приводит к потемнению кожи.

Щитовидная железа расположена на передней стенке гортани. Она образована особыми пузырьками, в которых вырабатывается гормон тироксин, содержащий иод. Этот гормон повышает интенсивность обмена веществ, стимулируя клеточное дыхание и усиливая производство тепла организмом (термогенез).

Поджелудочная железа обладает смешанной секрецией: часть её клеток выделяет ряд пищеварительных ферментов через протоки в двенадцатиперстную кишку (внешняя секреция), а скопления других клеток выделяют гормон инсулин непосредственно в кровь (внутренняя секреция). Непрерывное выделение инсулина в кровь необходимо для того, чтобы глюкоза (основной источник энергии), полученная с пищей, могла свободно переходить из плазмы крови в ткани, а её избыток откладывался в печени в виде гликогена.

Надпочечники — небольшие парные железы, расположенные на верхних полюсах почек. Надпочечники иногда называют железами стресса. При напряжённой физической или умственной работе, психических переживаниях гормоны надпочечников (один из них — адреналин) повышают артериальное давление крови, учащают и усиливают сокращения сердца, усиливают дыхание, обеспечивают стабильное содержание глюкозы в плазме крови, поддерживают оптимальный уровень водно-солевого обмена. Таким образом, гормоны надпочечников, действуя вместе с симпатическим отделом вегетативной нервной системы, дают возможность организму выдержать высокие нагрузки в условиях стресса. При поражении надпочечников жизнь человека невозможна.

Половые железы

Половые железы женщины — яичники выделяют во внешнюю среду яйцеклетки, а во внутреннюю — гормоны эстрогены и прогестины. К первым относится гормон эстрадиол, который отвечает за созревание яйцеклеток в яичниках, а также участвует в формировании вторичных половых признаков по женскому типу (развитие молочных желёз, определённый тип телосложения и др.). Прогестерон, относящийся к прогестинам, тормозит созревание новых яйцеклеток на период беременности.

Половые железы мужчины — семенники — выделяют во внешнюю среду сперматозоиды, а во внутреннюю — гормоны андрогены, основным из которых является тестостерон. Этот гормон необходим для нормального формирования половой системы по мужскому типу и развития мужских вторичных половых признаков (особенности волосяного покрова и развитие мускулатуры по мужскому типу, низкий голос, специфика обмена веществ и поведения и т. п.), кроме того, он обеспечивает постоянство выработки сперматозоидов.

Моя лаборатория

Признаки гормонов. Вещество, относящееся к гормонам, в норме должно обладать следующими признаками:

1) выделяться из живых клеток, причём без нарушения их целостности;
2) не служить источником энергии;
3) действовать через кровь (внутреннюю среду) в очень малых количествах;
4) поступать непосредственно в кровь (внутреннюю среду) без выводных протоков;
5) действовать на органы-мишени через специфические рецепторы, которыми служат особые вещества, расположенные либо на наружных мембранах клеток органов-мишеней, либо в их ядрах.

Гипоталамус. В головном мозге имеется отдел, называемый гипоталамусом. Кроме нейронов обычного типа, в нём есть нейросекреторные клетки, которые вырабатывают особые белковые вещества, стимулирующие или тормозящие выработку гормонов гипофиза. Другими словами, эти нервные клетки преобразуют нервный импульс в нейрогормональный. Гипофиз расположен прямо под гипоталамусом и соединён с ним воронкой и ножкой, по которым и поступает нейросекрет. Гипофиз реагирует на химические вещества, поступившие из гипоталамуса, и выделяет свои гормоны. При этом гипоталамус и гипофиз работают как единый механизм.

Ведущей гормональной системой организма является система гипоталамус — гипофиз — надпочечники. Железы внутренней секреции, входящие в эту систему, являются важнейшими регуляторами физиологических процессов, лежащих в основе целостных реакций организма. Гипоталамус в этой системе выполняет роль высшего подкоркового эндокринного регулятора: он выделяет факторы стимуляции гипофиза (нейросекреция).

Новые понятия

Железы внутренней секреции. Гормоны. Гипофиз. Щитовидная железа. Поджелудочная железа. Надпочечники

Ответьте на вопросы

1. Чем характеризуются железы внутренней секреции? В чём их отличие от желёз внешней и смешанной секреции? 2. Что такое гормоны и каково их значение в гуморальной регуляции процессов жизнедеятельности? 3. Можно ли утверждать, что гормоны вырабатываются исключительно железами внутренней секреции? 4. Какие железы, осуществляющие внутреннюю секрецию, вам известны? Какие гормоны они вырабатывают?

2. Работа эндокринной системы и её нарушения

ВСПОМНИТЕ 1. Какую роль играют железы внутренней секреции в гуморальной регуляции процессов жизнедеятельности? 2. Чем отличается нервная регуляция от эндокринной?

Эндокринная система

Напомним, что эндокринная система, работая совместно с нервной системой, обеспечивает приспособление организма к условиям окружающей среды. Нервная система организована таким образом, что генетически предопределено, каким именно органом или какой его частью управляет каждая нервная клетка. А вот гормоны, передвигаясь по всему организму с током крови, действуют на органы и ткани, которые оказываются чувствительными к ним.

Нервная система осуществляет своё воздействие практически мгновенно, так как нервные сигналы распространяются по отросткам нервных клеток с очень большой скоростью. Эндокринная же система развивает своё воздействие на организм медленнее. Синтез молекул гормонов, выброс этих молекул из клеток желёз, а также доставка с током крови к органам-мишеням — все эти процессы требуют временных затрат. Зато продолжительность этого воздействия, в отличие от действия нервных сигналов, может быть значительной.

Нарушения работы эндокринной системы

При недостатке гормона роста у детей развивается гипофизариая карликовость, а при переизбытке — гипофизарный гигантизм. Если же избыток соматотропного гормона наблюдается у взрослого человека, когда нормальный рост уже прекратился, то возникает заболевание акромегалия, при котором разрастаются нос, губы, пальцы рук и ног.

Заболевания, связанные с нарушениями деятельности щитовидной железы, могут возникать не только при изменениях в самой железе, но и при нехватке иода в организме, заболеваниях передней доли гипофиза и др. Если гормона щитовидной железы не хватает в детстве, а это часто происходит при нехватке иода в питьевой воде, то у ребёнка может развиться заболевание кретинизм. Больные отличаются маленьким ростом, слабоумием, заторможенностью. У взрослого человека при нехватке гормонов щитовидной железы возникает микседема, при которой наблюдаются отёки, ослабление работы мозга, понижение иммунитета, слабость. Данное заболевание хорошо поддаётся лечению гормонами щитовидной железы, вводимыми в организм. Для того чтобы уменьшить вероятность развития кретинизма или микседемы, следует увеличить количество солей иода в пище. Сейчас очень часто продаётся поваренная соль (хлорид натрия) с добавкой иодистого натрия.

При повышенной деятельности щитовидной железы возникает базедова болезнь, при которой резко возрастает возбудимость, ускоряется обмен веществ, увеличивается частота сердечных сокращений, характерны пучеглазие и потеря веса. При базедовой болезни организм больного работает с большой интенсивностью и происходит износ многих его систем и органов.

При нехватке инсулина, вырабатываемого поджелудочной железой, развивается сахарный диабет. Это болезнь, при которой глюкоза не проникает в ткани, а её уровень в плазме крови сильно возрастает, что влечёт за собой выведение глюкозы из организма в больших объёмах мочи. Но если в крови наблюдается избыток глюкозы, то мозгу катастрофически не хватает питания, ведь глюкоза практически единственный источник энергии для нашего мозга. Если больному диабетом не вводить инсулин извне, то лишение мозга глюкозы приводит к потере сознания, судорогам и быстрой смерти. Что же произойдёт, если поджелудочная железа будет вырабатывать слишком много инсулина? Глюкоза будет очень быстро расходоваться различными тканями, прежде всего мышцами, и содержание сахара в крови упадёт до опасно низкого уровня. В результате мозгу опять не хватит «горючего» и человек впадёт в так называемый инсулиновый шок и потеряет сознание. В этом случае необходимо очень быстро ввести в кровь глюкозу.

Аддисонова болезнь возникает в результате нарушения работы надпочечников. При этом у человека наблюдаются нарушение углеводного обмена, понижение кровяного давления, снижение веса, тошнота, а также усиливается пигментация кожи, которая приобретает характерный бронзовый цвет. Отсюда второе название этого недуга — бронзовая болезнь.

Новые понятия

Карликовость. Гигантизм. Кретинизм. Сахарный диабет

Ответьте на вопросы

1. Каковы особенности работы эндокринной системы в регуляции процессов жизнедеятельности в отличие от работы нервной системы? 2. Какие нарушения работы эндокринной системы вызывают карликовость и гигантизм? 3. Что вызывает сахарный диабет? Каковы основные пути его лечения?

Выполните задание

Сравните основные симптомы сахарного диабета и инсулинового шока.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему только по одному признаку (симптому) нельзя установить причину нарушения регуляции работы организма человека?

3. Строение нервной системы и её значение

ВСПОМНИТЕ 1. Что такое нейрон? Каково его строение и функции? 2. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга?

Нервная система

По анатомическому принципу нервную систему человека делят на центральную и периферическую.

Основа центральной нервной системы (ЦНС) — спинной мозг и головной мозг. Эти органы у человека развиваются, как и у всех позвоночных животных, из нервной трубки. Периферическая нервная система — это нервы, нервные узлы, нервные сплетения и нервные окончания. В её состав входят 12 пар черепно-мозговых нервов, 31 пара спинномозговых нервов, нервные узлы (ганглии) и нервные сплетения.

Нервами (от лат. нервус — струна) называют покрытые оболочкой структуры, состоящие из пучков нервных волокон, образованных в основном аксонами нейронов и клетками нейроглии. Различают нервы: чувствительные, обеспечивающие проведение импульсов от рецепторов в ЦНС; двигательные, обеспечивающие проведение импульсов из ЦНС в исполнительные органы; смешанные, способные проводить импульсы в обоих направлениях.

Нервные сплетения — это совокупность нервных волокон различных нервов, иннервирующих кожный покров, скелетные мышцы и внутренние органы. Одно из наиболее известных нервных сплетений — солнечное сплетение, расположенное в брюшной полости.

По анатомо-функциональному принципу нервную систему условно подразделяют на соматическую и вегетативную. Каждая из них имеет центральную (находящуюся в ЦНС) и периферическую (находящуюся за пределами ЦНС) части.

Соматическая нервная система регулирует работу скелетных мышц, осуществляя связь организма с внешней средой. С её помощью мы можем произвольно, по собственному желанию, управлять деятельностью скелетной мускулатуры.

Вегетативная (автономная) нервная система регулирует работу внутренних органов. Она управляет активностью гладкой и сердечной мускулатуры, а также желёз, координируя их деятельность. Эта система также управляет реакциями обмена веществ, поддерживая постоянство внутренней среды в организме человека. Сам человек не может командовать работой этой системы, то есть она, в отличие от соматической нервной системы, работает непроизвольно.

Роль нервной системы в регуляции процессов жизнедеятельности

Нервная система обеспечивает быструю реакцию человеческого организма на любые воздействия, как внешние, так и внутренние. Работа нервной системы всегда строится на рефлекторном принципе, то есть она непрерывно отвечает на различные раздражители. Под рефлексом понимают наиболее правильный, часто встречающийся ответ организма на какой-либо раздражитель, причём этот ответ обязательно происходит с участием нервной системы.

Все рефлексы осуществляются под контролем особых участков нервной системы — нервных центров. Правильная работа нервных центров необходима для того, чтобы все системы организма работали слаженно.

Допустим, что на человека из-за угла выскочила собака. Органы чувств предупредят его об опасности. Его скелетные мышцы мгновенно сократятся для того, чтобы подготовиться к бегству или обороне, то есть человек вздрогнет. Дыхание участится для того, чтобы обеспечить кислородом все органы (особенно мозг и скелетные мышцы), которые будут принимать участие в конфликте. Сердце забьётся чаще, чтобы кровь быстрее доставляла к органам глюкозу и кислород из лёгких. А вот работа пищеварительной системы в этот момент затормозится, так как её непосредственное участие в этот момент не требуется. Все эти и многие другие изменения в работе организма человека произойдут под воздействием нервной системы практически мгновенно, и так же быстро все системы вернутся к прежнему, спокойному режиму работы, когда окажется, что напугавшая человека собака — это всего-навсего соседская болонка.

Новые понятия

Нервная система: центральная и периферическая, соматическая и вегетативная (автономная).

Ответьте на вопросы

1. По каким принципам классифицируют отделы нервной системы? 2. Какими отделами образована центральная и периферическая нервная система? 3. Каковы основные функции соматической и вегетативной нервных систем? 4. Чем отличается работа соматической нервной системы от работы вегетативной нервной системы? 5. Какова роль нервных центров в осуществлении рефлексов?

ПОДУМАЙТЕ!

Почему огромное значение для человека имеет невозможность произвольного управления работой вегетативной нервной системы?

4. Спинной мозг

ВСПОМНИТЕ 1. Какие отделы включает нервная система человека? 2. Что представляет собой белое и серое вещество нервной ткани?

Спинной мозг расположен в позвоночном канале и представляет собой тяж длиной 43—45 см и массой около 30 г. 17 Наверху спинной мозг переходит в нижний отдел головного мозга — продолговатый мозг, а внизу заканчивается на уровне поясничных позвонков. Спинной мозг омывается спинномозговой жидкостью, которая защищает его от толчков.

Двумя продольными бороздами — передней и задней — спинной мозг делится на две симметричные половины. На поперечном срезе хорошо видно, что в центре спинного мозга вокруг спинномозгового канала расположены тела нейронов, образующие серое вещество спинного мозга (рис. 2). Вокруг серого вещества расположены отростки нервных клеток самого спинного мозга, а также приходящие в спинной мозг аксоны нейронов головного мозга и периферических нервных узлов, которые и образуют белое вещество спинного мозга.

Н

Рис. 2

а поперечном срезе серое вещество похоже на бабочку, и в нём различают передние, задние и боковые рога. В передних рогах расположены двигательные нейроны (мотонейроны), по аксонам которых возбуждение достигает скелетных мышц конечностей и туловища, заставляя их сокращаться. В задних рогах расположены главным образом тела вставочных нейронов. Они связывают отростки чувствительных нейронов с телами двигательных нейронов, а также передают информацию в другие отделы центральной нервной системы.

Спинной мозг подразделяется на участки — сегменты. От каждого сегмента двумя корешками (передним и задним) отходят спинномозговые нервы.

Каждый сегмент спинного мозга управляет определённым участком тела человека. Так, от шейных и верхних грудных сегментов отходят нервы к мышцам шеи, верхних конечностей и органам, расположенным в грудной полости. Нижние грудные и верхние поясничные сегменты управляют мышцами туловища и органами брюшной полости. Нижние поясничные и крестцовые сегменты управляют работой мышц нижних конечностей и органами, расположенными в тазовой области.

Функции спинного мозга

Спинной мозг выполняет две функции: проводящую и рефлекторную. Проводящая функция заключается в том, что по волокнам белого вещества информация от кожных рецепторов (прикосновения, боли, температурных), рецепторов мышц конечностей и туловища, рецепторов сосудов, органов мочеполовой системы поступает в головной мозг. И наоборот, от двигательных центров головного мозга импульсы поступают к мотонейронам передних рогов, а при их возбуждении — к мышцам конечностей, туловища и т. д.

Рефлекторная функция спинного мозга заключается в том, что его двигательные нейроны (мотонейроны) управляют движениями мышц конечностей, туловища и отчасти шеи.

Следует отметить, что информация, поступающая от периферийных систем к головному мозгу через спинной мозг, подвергается в последнем частичному анализу и переработке. Например, спинной мозг способен влиять на силу болевых ощущений.

Все рефлексы спинного мозга находятся под мощным контролем головного мозга. Так, при травмах, приводящих к разрыву спинного мозга, ниже места разрыва восстанавливаются лишь простейшие рефлексы, например коленный, да и то с нарушениями.

Новые понятия

Спинной мозг. Спинномозговые нервы

Ответьте на вопросы

1. Где расположен спинной мозг? 2. Какое строение имеет спинной мозг на поперечном разрезе? 3. Чем различаются передние и задние корешки спинномозговых нервов? 4. Каковы основные функции спинного мозга?

Выполните задание

Приведите примеры рефлекторных актов человека, осуществляющихся при участии спинного мозга.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему человек с повреждённым спинным мозгом не может осуществлять сложные произвольные движения?

 

5. Головной мозг

ВСПОМНИТЕ 1. Какие функции в скелете человека выполняет череп? 2. Какие отделы головного мозга выделяют в строении нервной системы млекопитающих животных?

Г

Рис.3

оловной мозг расположен в полости черепа. В его строении различают пять основных отделов: продолговатый мозг, средний мозг, мозжечок, промежуточный мозг и большие полушария мозга (рис.3). Иногда в среднем мозге выделяют ещё один отдел — мост. Продолговатый мозг, средний мозг (с мостом) и мозжечок составляют задний мозг, а промежуточный мозг и большие полушария — передний мозг.

До уровня среднего мозга головной мозг является единым стволом, но, начиная со среднего мозга, происходит его разделение на две симметричные половины. На уровне переднего мозга головной мозг состоит из двух отдельных полушарий, соединяющихся между собой специальными мозговыми структурами.

Отделы головного мозга и их функции

Продолговатый мозг является основной частью ствола мозга. Он выполняет проводящую и рефлекторную функции. Через него проходят все пути, соединяющие нейроны спинного мозга с высшими отделами головного мозга. По своему происхождению продолговатый мозг является древнейшим утолщением переднего конца нервной трубки, и в нём лежат центры многих важнейших для жизни человека рефлексов. Так, в продолговатом мозге находится дыхательный центр, нейроны которого реагируют на повышение уровня углекислого газа в крови между вдохами. Искусственное раздражение нейронов передней части этого центра приводит к сужению артериальных сосудов, подъёму давления, учащению сердцебиений. Раздражение нейронов задней части этого центра приводит к обратным эффектам.

В продолговатом мозге находятся тела нейронов, отростки которых образуют блуждающий нерв. В продолговатом мозге находятся также центры целого ряда защитных рефлексов (чихания, кашля, рвоты), а также рефлексов, связанных с пищеварением (глотания, слюноотделения и др.).

Средний мозг, как и продолговатый, является частью ствола мозга. На поверхности его, обращённой к мозжечку, имеется четыре небольших бугорка — четверохолмие. Верхние бугры четверохолмия — центры первичной обработки зрительной информации, их нейроны реагируют на объекты, быстро передвигающиеся в поле зрения. Нижние бугры четверохолмия — центры первичной обработки слуховых стимулов. Нейроны этих центров реагируют на сильные, резкие звуки, приводя слуховую систему в состояние повышенной готовности. В среднем мозге расположены также важнейшие двигательные центры, участвующие вместе с мозжечком в поддержании тонуса мышц и координации позы тела.

Мозжечок расположен на задней стороне ствола, позади продолговатого и среднего отделов мозга. До какой-то степени строение мозжечка повторяет строение всего мозга, откуда и появилось его название. Основные функции мозжечка следующие: 1) регуляция позы тела и поддержание мышечного тонуса; 2) координация медленных произвольных движений с позой всего тела; 3) обеспечение точности быстрых произвольных движений.

При поражении мозжечка его обладатель не может стоять с закрытыми глазами, конечности дрожат, точность движений нарушена, речь делается невнятной. Происходят и другие нарушения в двигательной системе.

Промежуточный мозг состоит из верхней части — таламуса и нижней части — гипоталамуса, с которым особой ножкой соединён гипофиз.

Таламус является центром обработки всех видов информации, кроме обонятельной, поступающей через органы чувств. В скоплениях нейронов таламуса информация частично обрабатывается и поступает в кору больших полушарий. В таламусе расположены также высшие центры болевой чувствительности, именно здесь формируется болевое ощущение. Например, человек прищемил палец и чувствует в нём боль. На самом деле боль возникла в представительстве пальца в ядрах таламуса, то есть там, куда пришли сигналы от болевых рецепторов прищемлённого пальца. В таламусе обнаружены также группы нейронов, играющих роль внутренних часов организма. Ритмично разряжаясь импульсами, они позволяют человеку оценивать течение времени.

Гипоталамус — главный нейроэндокринный орган. Его нейроны выделяют в кровь целый ряд регуляторов, управляющих деятельностью гипофиза. В этих же ядрах синтезируются физиологически активные вещества, влияющие на восприятие информации, эмоции, работу внутренних органов и т. п.

В гипоталамусе расположены центры голода и жажды, раздражение нейронов которых приводит к неукротимому поглощению пищи или воды. Поражения гипоталамуса сопровождаются тяжелейшими эндокринными и вегетативными расстройствами: снижением или повышением давления, урежением или учащением сердечного ритма, затруднениями дыхания, нарушениями перистальтики кишечника, расстройствами терморегуляции, изменениями в составе крови.

Большие полушария головного мозга человека разделены глубокой продольной щелью на левую и правую половины. Специальная перемычка, образованная нервными волокнами, мозолистое тело — соединяет эти две половины, обеспечивая координированную работу больших полушарий.

Самым молодым в эволюционном плане образованием мозга человека является кора больших полушарий. Это тонкий слой серого вещества (тел нейронов), толщиной всего несколько миллиметров, покрывающий весь передний мозг. Кора образована несколькими слоями нейронов, и в её состав в

Рис.4

ходит бо́льшая часть всех нейронов

центральной нервной системы человека.

Глубокими бороздами кора каждого полушария делится на доли: лобную, теменную, затылочную и височную (рис.4). Различные функции коры связаны с различными долями. Между бороздами расположены складки коры полушарий — извилины. Такое строение позволяет значительно увеличить поверхность коры полушарий. В извилинах находятся высшие нервные центры. Так, в области передней центральной извилины лобной доли расположены высшие центры произвольных движений, а в области задней центральной извилины — центры кожно-мышечной чувствительности. К настоящему времени кора подробно картирована и точно известны представительства каждой мышцы, каждого участка кожи в коре больших полушарий, а также те участки коры, в которых формируются те или иные ощущения.

В затылочной доле расположены высшие центры зрительных ощущений. Именно здесь формируется зрительное изображение. Информация к нейронам затылочной доли приходит из зрительных ядер таламуса.

В височных долях расположены высшие слуховые центры, содержащие различные виды нейронов: одни из них реагируют на начало звука, другие — на определённую частотную полосу, третьи — на определённый ритм. Информация в эту область приходит из слуховых ядер таламуса. Центры вкуса и обоняния расположены в глубине височных долей.

В лобные доли приходит информация обо всех ощущениях. Здесь происходит её суммарный анализ и создаётся целостное представление об образе. Поэтому эту зону коры называют ассоциативной, именно с ней связана способность к обучению. Если лобная кора разрушена, то не возникает ассоциаций между видом предмета и его названием, между изображением буквы и звуком, который она обозначает. Обучение становится невозможным.

В глубине больших полушарий расположены скопления нейронов, образующих ядра лимбической системы, которая является главным эмоциональным центром мозга. Ядра лимбической системы играют важную роль при запоминании новых понятий, обучении. У самого основания мозга расположены лимбические ядра, в которых найдены центры страха, ярости, удовольствия. Разрушение ядер лимбической системы приводит к снижению эмоциональности, отсутствию тревоги и страха, слабоумию.

Вся деятельность человека находится под контролем коры больших полушарий. Этот отдел мозга обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой и является материальной базой для психической деятельности человека.

Новые понятия

Ствол мозга. Головной мозг. Продолговатый мозг. Средний мозг. Мозжечок. Промежуточный мозг. Большие полушария. Кора больших полушарий

Ответьте на вопросы

1. Какими отделами образована стволовая часть головного мозга? 2. Центры каких рефлексов расположены в продолговатом мозге? 3. Каково значение мозжечка в организме человека? Какие отделы головного мозга помогают ему выполнять свои функции? 4. В каком отделе головного мозга расположены высшие центры болевой чувствительности? 5. Какие расстройства организма возникают у человека при нарушении работы гипоталамуса? 6. Каково значение борозд и извилин в строении больших полушарий головного мозга?

ПОДУМАЙТЕ!

Как можно проверить отклонения в работе мозжечка?

6. Вегетативная нервная система

ВСПОМНИТЕ 1. Что входит в состав соматической нервной системы? 2. Какое строение имеет спинной мозг?

Вегетативная (автономная) нервная система управляет работой внутренних органов и систем, обеспечивая их деятельность при изменениях во внешней среде или при смене рода деятельности организма. Понятно, что у спящего человека и дыхание должно быть реже, и сердце должно биться с более низкой частотой, чем во время сдачи экзамена или игры в футбол. Вегетативная нервная система в обычных жизненных условиях не контролируется нашим сознанием, в отличие от соматической нервной системы. Иначе люди могли бы произвольно, по своему желанию начать понижать или повышать давление крови или изменять температуру тела, а это опасно для самой жизни.

Строение вегетативной нервной системы

Вегетативная нервная система подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический. 18

Симпатические влияния на все системы организма усиливаются в тех случаях, когда человек должен работать с большим напряжением: физическим, умственным, эмоциональным. Первые симпатические нейроны расположены в сером веществе боковых рогов спинного мозга (в грудном отделе и верхней части поясничного отдела) (рис. 63). Аксоны этих нейронов выходят из спинного мозга и передают возбуждение на вторые симпатические нейроны, лежащие в симпатических нервных узлах. Эти узлы располагаются двумя цепочками справа и слева от позвоночника и соединены между собой нервными волокнами. Симпатические цепочки начинаются у основания черепа и продолжаются до крестца. От нейронов, расположенных в узлах симпатических цепочек (вторых симпатических нейронов), аксоны направляются к органам головы, брюшной и тазовой полостей, сосудам, железам. Вся деятельность симпатического отдела контролируется скоплениями нейронов, расположенных в заднем гипоталамусе.

Рис.5

Парасимпатические влияния усиливаются в то время, когда человек находится в покое, отдыхает, спит. Высшие центры парасимпатической нервной системы расположены в ядрах переднего гипоталамуса, среднем мозге, продолговатом мозге и крестцовом отделе спинного мозга (см. рис. 63). От нейронов этих ядер (первых парасимпатических нейронов) аксоны направляются к парасимпатическим нервным узлам (ганглиям), расположенным либо вблизи органов, либо непосредственно в самих органах, образуя так называемые интрамуральные ганглии. Нейроны этих ганглиев (вторые парасимпатические нейроны) имеют очень короткие аксоны.

Взаимодействие отделов вегетативной нервной системы

Симпатические нервные волокна подходят к гладким мышцам всех органов, сосудов, зрачков, лёгких, желудочно-кишечных органов, половой системы, к сердцу, многим железам (пищеварительным, потовым), почкам. Парасимпатические нервные волокна управляют деятельностью гладкой мускулатуры и желёз желудочно-кишечного тракта, органов выделения, половой системы, сердца, лёгких, слёзных и слюнных желёз. Таким образом, очень многие органы и системы регулируются обоими отделами вегетативной нервной системы: симпатическим и парасимпатическим. Часто воздействия этих отделов носят противоположный характер: например, симпатические влияния тормозят работу пищеварительной системы, а парасимпатические, наоборот, усиливают (табл. 6).

Таблица 1

Благодаря тому что высшие центры вегетативной регуляции в гипоталамусе работают как единое целое, обеспечивается быстрая и надёжная регуляция всех систем организма. Например, для того чтобы понизить артериальное давление крови, необходимо снизить частоту и силу сердечных сокращений. Этот эффект достигается одновременным снижением симпатических и усилением парасимпатических влияний на сердце. При нарушении работы центров вегетативной нервной системы наблюдаются нарушения в работе самых различных органов и систем человеческого организма.

Моя лаборатория

Лабораторная работа Штриховое раздражение кожи Этот тест определяет изменение тонуса симпатической и парасимпатической систем автономной нервной системы при раздражении. 1. Возьмите карандаш. Проведите тупой его частью по коже тыльной стороны кисти. Что вы заметили? Продолжайте наблюдать. 2. Что произошло с цветом кожи? Можно ли эти изменения объяснить, используя знания о вегетативной нервной системе? 3. Предложите свою версию, объясняющую изменения цвета кожи.

Новые понятия

Симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы

Ответьте на вопросы

1. Каково значение вегетативной нервной системы в организме человека? 2. Каково анатомическое строение вегетативной нервной системы человека? 3. Какое влияние на работу органов оказывают симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы7 4. Чем вегетативная нервная система отличается от соматической нервной системы?

Выполните задание

Объясните, в чём проявляется совместная деятельность соматической и вегетативной нервной системы.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему в некоторых учебниках вегетативную нервную систему называют автономной и насколько верным и точным является такое её название?

7. Нарушения в работе нервной системы и их предупреждение

ВСПОМНИТЕ 1. Каковы основные причины нарушений работы систем органов? 2. Как влияет на работу внутренних органов употребление спиртных напитков и табакокурение?

Нарушения в работе нервной системы могут быть либо наследственными, либо вызванными повреждающим воздействием внешней среды. Нарушения процессов обмена веществ в нервной ткани могут привести к накоплению ядовитых веществ, ухудшению питания мозга, гибели нейронов и глиальных клеток.

Врождённые заболевания нервной системы

Нарушения развития могут возникать ещё до рождения ребёнка. В таких случаях появляются тяжёлые патологии: микроцефалия (недоразвитие мозга, когда его масса не достигает 1 кг); гидроцефалия (увеличение объёма мозга из-за нарушения оттока из него спинномозговой жидкости). В настоящее время разработан целый ряд методов диагностики заболеваний плода, что делает возможным предупреждение многих наследственных заболеваний.

Приобретённые заболевания нервной системы и их причины

Гораздо чаще заболевания нервной системы являются следствием неблагоприятных внешних воздействий. Некоторые бактерии и вирусы могут проникать в центральную нервную систему, вызывая тяжёлые инфекционные заболевания: менингит, полиомиелит, бешенство, столбняк. Часто нервная ткань подвергается неблагоприятному воздействию ядовитых веществ, например солей металлов (свинца, кадмия, ртути и др.). Некоторые из этих веществ в больших количествах содержатся в выхлопных газах автомобилей и попадают в организм человека с вдыхаемым воздухом. Попадая в почву, соли этих металлов и другие вещества поглощаются клетками грибницы и оказываются в плодовых телах грибов. Вот почему нельзя собирать грибы вблизи от автомобильных трасс.

Алкогольные напитки издавна используются людьми, несмотря на их негативное влияние на работу нервной системы. Недаром арабские химики, выделившие спирт ещё в VI в., назвали его «alruhl, то есть одурманивающий. Длительное употребление спиртных напитков приводит к замедлению реакций, притуплению ощущений, нарушениям координации движений. Повышенные дозы алкоголя вызывают гибель нейронов и быстрое уменьшение объёма мозга.

Ещё опаснее вдыхание паров различных ядовитых веществ, употребляемых токсикоманами. Эти вещества приводят к растворению жировой основы мембран нейронов и глиальных клеток, в результате чего начинается их быстрая гибель. А ведь нервные клетки не могут делиться и мозг не способен к регенерации (самовосстановлению). Токсикология, как и наркомания, является опасным заболеванием, трудно поддающимся лечению.

Почему-то считается, что никотин, попадающий в мозг при курении, успокаивает человека. Это далеко не так, а вот к сужению кровеносных сосудов, а значит, к ухудшению снабжения мозга кровью курение приводит совершенно точно.

Неблагоприятно воздействуют на работу центральной нервной системы различные виды электромагнитного излучения. Даже мобильные телефоны, возможно, повреждающе действуют на мозг, хотя высокочастотное излучение бытовых телефонов очень слабое.

Сотрясение мозга

К сотрясению мозга могут привести даже не очень сильные удары. Сотрясения мозга сопровождаются потерей сознания, рвотой, иногда кровотечением из носа. При наличии любого из этих симптомов пострадавшего нужно уложить, обеспечив к нему доступ свежего воздуха. При потере сознания нужно поднести к носу ватку, смоченную нашатырным спиртом, обрызгать лицо холодной водой. Необходимо следить за тем, чтобы пострадавший не захлебнулся рвотными массами, и конечно, немедленно обратиться к врачу.

Новые понятия

Менингит. Полиомиелит. Бешенство. Столбняк. Сотрясение мозга

Ответьте на вопросы

1. Что является основными причинами нарушения работы нервной системы? 2. Какие врождённые и приобретённые заболевания нервной системы вам известны? 3. Чем опасны для нервной системы алкоголь и никотин? 4. Каковы основные симптомы сотрясения мозга?

Выполните задание

1. Охарактеризуйте последствия вдыхания ядовитых веществ при токсикомании.

2. Опишите последовательность действий при оказании первой помощи человеку при травмах, сопровождающихся сотрясением мозга.

ПОДУМАЙТЕ!

Чем могут быть опасны для центральной нервной системы нарушения кровоснабжения, вызванные травмами или кровоизлияниями?