Общие свойства деятельности нервной системы. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Общие свойства деятельности нервной системы.



Основной функцией нервной системы является анализ раздражений, поступающих из внутренней и внешней среды организма и организация соответствующих реакций, приспосабливающим организм к меняющимся условиям жизни. Деятельность центральной нервной системы осуществляется рефлекторно.

Эволюция нервной системы и рефлекторной деятельности позвоночных.

Главная особенность мозга млекопитающих состоит в бурном развитии нового высшего его отдела – коры больших полушарий, которая собирает информации от всех сенсорных систем, осуществляет высший анализ и становится аппаратом тонкой условно-рефлекторной деятельности, а у человека – органом его психической деятельности, сознательного мышления. Развивая свою экранную поверхность, новая кора покрывает весь головной мозг, и ввиду недостатка этого пространства собирается в складки, образуя извилины и борозды. Только 1/3 ее площади открыта в виде извилины на поверхности мозга, а 2/3 скрыты в глубине борозд в филогенетическом ряду млекопитающих масса головного мозга стремительно нарастает: у кролика 50 г, собаки –400, человека –1400 г. Такое нарастание нельзя объяснять только увеличением размера тела, так как, например мозг коровы по массе не очень отличается от мозга несравненно меньшей по своим размерам обезьяны и в 3–4 раза меньше мозга человека. Больше, чем у человека, мозг только у кита (2,5 кг) и у слона (5,0 кг). Однако, если отнести массу мозга к массе тела, то для кита это отношение составляет 1/40000, для слона –1/500, а для человека – только 1/40, т. е. доля мозга человека в общей массе его тела в 1000 раз больше, чем у кита, и более чем в 10 раз больше, чем у слона. О том, как нарастает преобладающая роль головного мозга в эволюции нервной системы, можно также судить по тому, что человеческий спинной мозг составляет лишь 2% его массы, у человекообразной обезьяны – около 6, а у остальных млекопитающих достигает 24–45%. Это соответствует нарастающей цефализации функций, их сосредоточения в структурах головного мозга.

 

Рефлексы спинного мозга.

Спинной мозг, как непосредственный исполнитель актов управления движениями формировался в соответствии с усложнением моторики. В центре тела нервных клеток и их миелолизированных волокон восходящих и нисходящих путей, в которых различают передние, задние и боковые столбы. От каждого сегмента спинного мозга отходят на одном уровне две пары корешков – задние, несущие сигналы в спинной мозг, и передние, по которым поступают команды к исполнительным органам. Задний корешок толще переднего, в месте его слияния с передними в смежный нерв образуется утолщение, образованное клеточными телами центростремительных нейронов, – межпозвоночный узел. По правилу Белл-Магланди, задние корешки – чувствительные, а передние – двигательные. Другими доказательствами разной функции корешков являются: 1. Регистрация токов действия в переднем корешке при раздражении заднего и отсутствием таковых в заднем корешке при раздражении переднего; 2. Возможность вызвать двигательную реакцию раздражением центрального конца перерезанного заднего корешка и отсутствия такой реакции на раздражение периферического конца, наоборот, двигательные реакции при раздражении периферического конца перерезанного переднего корешка и безрезультатность при раздражении центрального конца, 3. Перерождение нервных волокон перерезанного заднего корешка в направлении к спинному мозгу (отделены его от клеточного тела в межпозвоночном узле), а в перерезанном переднем корешке – к периферии (отделены от клеточного тела в передних рогах серого вещества). Элементарный рефлекс спинного мозга, который может иметь биологическое значение местной защитной реакции, осуществляется по цепи из трех нейронов. Первый центростремительный, чувствительный нейрон воспринимает раздражение: например, укол пальца своими окончаниями в коже и через тело клетки, находящейся в межпозвоночном ганглии, проводит по задним корешкам спинного мозга импульсы в задние рога его серого вещества, где находится второй промежуточный нейрон, передающий полученные сигналы в передние рога серого вещества. Здесь располагается тело третьего центробежного (двигательного) нейрона, который своим длинным аксоном, выходящим через передние корешки, вызывает сокращение мышцы руки и она отдергивается от колющего предмета. Кроме трехнейронных цепей защитных рефлексов, с кожной поверхности, в спинном мозге имеются двухнейронные цепи рефлексов от мышц на мышцы, согласующие действия сгибателей и разгибателей суставов. Они устроены так, что первый центростремительный нейрон достигает передних рогов серого вещества и прямо передает сигналы центробежному двигательному нейрону. Спинной мозг также является центром некоторых рефлексов, вызывающих реакции потовых желез, сосудов сердца, желудка, кишечника, почек и других внутренних органов. При этом первый центростремительный нейрон передает сигналы нейронам боковых рогов серого вещества, аксоны, которые выходят в составе передних корешков и идут к симпатическим ганглиям. Цепь нейронов, передающая сигналы от места раздражения к исполнительному органу, не исчерпывает структуру спинномозгового, как и всякого другого рефлекса. Каждое рефлекторное действие в самом начале своего осуществления становится источником сигналов обратной связи со своим спинно-мозговым центром, корректируя его работу. Поэтому цель нейронов, осуществляющих рефлекс, стали рассматривать не как открытую “рефлекторную дугу”, а как “рефлекторное кольцо”. Благодаря такому устройству рефлекторное действие непрерывно подстраивается к наилучшему выполнению своей задачи, к получению определенного приспособительного результата. Выходы корешков спинного мозга делят его на сегменты, каждый из которых инервирует соответствующий пояс тела, называемый метамером. Такая метамерия, уже у ланцетников имеет характер деления всей длины тела на неодинаковые отрезки, у наземных животных еще более усложнило метамерию, которая приобрела особенно запутанную форму для рук и ног человека. В спинном мозге различают 8 шейных, или цервикальных сегментов, обозначаемых латинской буквой С, 12 грудных, или дорсальных, – Th, 5 поясничных, или люмбальных, – L и 5 крестцовых, или сакральных, – S. Многие закономерности рефлекторной деятельности спинного мозга основываются на особенностях сегментарной инервации метамеров тела. Каждый сегмент инервирует не только “свой” метамер, но и оба соседних с ним.

Поэтому для полного выключения рефлексов одного метамера тела нужно перерезать корешки трех сегментов спинного мозга и наоборот, оставив целыми корешки только одного сегмента, можно вызвать рефлексы в пределах трех метамеров. Значение границ метамеров тела человека дает врачу основание для топической диагностики заболеваний спинного мозга. Другая особенность сегментарной инервации заключается в избытке волокон, входящих через задние корешки, по сравнению с числом волокон, выходящих из этого сегмента через передние корешки. Возникает своеобразная “воронка”, в которой сталкиваются потоки импульсов при одновременном возбуждении нескольких рефлексов, которые “вступают в борьбу” за общий конечный путь. В “чистом” виде рефлексы спинного мозга можно наблюдать при исключении его связей с головным мозгом или при удалении последнего. У низших позвоночных спинно-мозговые рефлексы обеспечивают сохранение позы, локомоций, защитных, половых и других реакций. У высших животных спинной мозг сам не может обеспечивать полноценное выполнение этих функций. Централизация функций все более подчиняет спинно-мозговые рефлексы центрам головного мозга. При интенсивном болевом раздражении (когда игла прокалывает кожу) возбуждение распространяется настолько широко, что вызывает общую реакцию бегства. Биологическая роль таких защитных рефлексов состоит в быстром удалении конечности от повреждающего воздействия. Однако защитные рефлексы могут принимать более сложную форму. Двигательный рефлекс ориентируется на свое рецептивное поле, а иррадиация его центрального возбуждения на другие сегменты его спинного мозга происходит избирательно, подчиняясь этой же задаче. Растяжение мышцы, например, разгибательной удерживающей конечность в выпрямленном состоянии, вызывает раздражение рецепторов ее сухожилия и мышечных веретен и по обратной связи стимулирует не нервирующие эту мышцу центробежные нейроны, поддерживая ее в центробежном состоянии. Биологическое значение таких непрерывно действующих тонических рефлексов спинного мозга, вызываемых длительным растяжением, состоит в удержании конечностей выпрямленными. Эти рефлексы хорошо развиты и у человека. Рефлексы мышц – антагонистов. Когда происходит рефлекторное движение, например сгибание руки в локте при ее отдергивании при уколе пальца, то одновременно с возбуждением мотонейронов сгибательных мышц происходит торможение мотонейронов разгибателей. Тем самым подавляется их мощь, предотвращается действие рефлекса параллельных разгибательных мышц и устраняется противодействие сгибателям. Механическая “борьба” мышц-антагонистов заменяется “борьбой” возбуждения и торможения в спинно-мозговых центрах. При этом в аналогичном суставе другой стороны отношения оказываются обратными, и сустав разгибается. Такая взаимосвязь работы мышц-антагонистов в суставах конечностей имеет место в любом локомоторном акте и является его необходимым элементом. Межсегментарные рефлексы координации движений. Такими рефлексами являются уже упоминавшиеся сложные защитные движения. Межсегментарное взаимодействие лежит в основе всех локомоторных актов. Так, ходьба, бег и прыжки осуществляются совместной рефлекторной деятельностью грудных и пояснично-крестцовых сегментов спинного мозга. На основе перекрестных рефлексов мышц антагонистов организуются последовательные сгибательно-разгибательные движения конечностей при ходьбе. При этом наряду с кожными и проприоцептивными рефлексами действует механизм внутрицентральных связей через промежуточные нейроны избирательно передающие возбуждение, и тормозящие мотонейроны действующих сегментов в соответствующей последовательности. При беге реализуется другая программа координации последовательных движений конечности. Прыжок начинается с двустороннего энергетического физического разгибательного рефлекса выпрямления задних конечностей с подготовкой во время полета всей мускулатуры тела к приземлению. Вообще каждый рефлекс спинного мозга вовлекает в деятельность многие его сегменты. Даже внешне простая локальная реакция отдергивания руки при уколе пальца связана с рефлекторным перераспределением тонуса мышц туловища и ног, компенсирующего новые соотношения их нагрузки при изменении позы, по мере цефализации функций нервной системы спинно-мозговые рефлексы все более подчиняются исходящими из головного мозга импульсами, об этом, в частности, говорит нарастающая в филогенетическом ряду временная потеря способности к рефлекторной деятельности наступающая в тех сегментах спинного мозга, которые лишаются связи с головным мозгом, например путем перерезки спинного. Такой спинальный шок у человека может продолжаться месяцами. Предположениям о том, что спинальный шок является результатом травматического раздражения перезкой нисходящих волокон, тормозящих спинно-мозговые рефлексы, противоречат факты отсутствия шока при повторных перерезках спинного мозга ниже первого разреза, а также его возникновения при “холодовой перерезке” спинного мозга без раздражающей травмы. Более вероятно, что причиной спинального шока является выключение активирующих влияний, поступающих из головного мозга, в частности от ретикулярных структур мозгового ствола. Тормозящее влияние головного мозга на спинно-мозговые рефлексы в естественных условиях можно видеть в повседневной жизни, когда человек несет стакан с чаем, оказавшийся горячим, не бросая его, и не отдергивает руку когда у него из пальца берут кровь. Возбуждающие влияния головного мозга проявляются уже в том, что все позные и локомоторные рефлексы головного мозга осуществляются через спинной и все разнообразие произвольных движений создается сложнейшей мозаикой возбуждения мотонейронов спинного мозга по нисходящим путям от коры головного мозга. Вместе с тем многие спинно-мозговые рефлексы протекают в значительной мере автономно, мало подчиняясь управлению сознанием, они используются в медицинской диагностике.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 137; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.237.87.69 (0.006 с.)