Нервная система человека
Нервная система человека занимает особое место среди других систем. Она подчиняет себе все органы, осуществляя постоянный контроль за их деятельностью. Она является также связующим звеном между организмом и внешней средой.
Нервная система человека разделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга, лежащих в костных полостях (черепе и позвоночном канале).
Головной мозг человека состоит из двух больших полушарий, мозжечка и мозгового ствола, который продолжается в спинной мозг (рис. 1 и 2). Главное отличие головного мозга человека от мозга животных заключается в значительном развитии и структуре больших полушарий. У человека эти полушария составляют большую часть мозга, который весит в среднем около 1 500 г. Наружная, поверхностная часть головного мозга имеет серый цвет и называется корой головного мозга; внутренняя часть мозга - белого цвета.
Серое вещество представляет собой нервные клетки, а белое - отростки этих клеток. Спинной мозг устроен иначе- снаружи расположены отростки нервных клеток (белое вещество), а внутри находятся скопления тел нервных клеток (серое вещество). Нервные волокна подходят ко всеморганам и частям тела. Одни из них имеют своим назначением восприятия раздражений - сигналы, с помощью этих нервов передаются от всех органов в центральную нервную систему. Это-чувствительные нервы. С помощью других- двигательных нервов - к внутренним органам, мышцам, сосудам поступают импульсы от центральной нервной системы.
Большинство периферических нервов, отходящих от спинного, и головного мозга, смешанные: в них имеются и чувствительные, и двигательные волокна. Кроме того, смешанные нервы содержат еще так называемые вегетативные волокна, с помощью которых осуществляется влияние центральной нервной системы на обмен веществ в тканях.
Нервные клетки различаются между собой по деталям строения и по своей функции. Одни клетки воспринимают сигналы с периферии (чувствительные клетки), другие- только передают их внутри спинного или головного мозга (так называемые вставочные клетки), третьи - посылают импульсы на периферию, например, двигательные клетки, управляющие работой мышц и желез. Длинные отростки клеток коры головного мозга идут в середину полушарий и затем в мозговой ствол и далее в спинной мозг.
Рис. 1. Головной мозг человека (общий вид).
1 -большое полушарие; 2-мозжечок; 3-продолговатый мозг.
Рис. 2. Головной мозг человека на продольном разрезе.
1-продолговатый мозг; 2-варолиев мост; 3-мозжечок; 4-гипофиз (мозговой придаток); 5-большое полушарие.
Длинные отростки клеток спинного мозга выходят из позвоночного канала и в виде периферических нервов (для рук, ног и туловища) подходят ко всем частям организма (рис. 3). По чувствительным отросткам нервных клеток спинной и головной мозг получает сигналы от всех органов тела и из внешней среды (через органы чувств), а по двигательным осуществляет ответную реакцию на раздражение.
Основой нервной деятельности являются два процесса- возбуждение и торможение. Возбуждение - это активное, деятельное состояние нервных клеток. Торможение-это такой Же активный процесс в нервных клетках, только направленный на восстановление потраченной энергии, на возобновление ее, на усвоение клетками новых питательных веществ.
Рис. 3. Схема нервной системы человека.
Одним из основных свойств нервных клеток является их способность проводить по нервным отросткам возбуждение, возникшее в результате раздражения клеток.
Основные законы возбуждения и торможения в нервной системе были глубоко разработаны нашими отечественнымиучеными И.М.Сеченовым, Н.Е.Введенским и особенно развиты И.П.Павловым, который открыл законы торможения и возбуждения в коре головного мозга. В период бодрствования в нервной системе преобладают процессы возбуждения, во время сна в коре больших полушарий развиваются явления торможения.
Возбуждение какого-либо участка коры мозга обязательно сменяется его торможением, предохраняющим клетки от истощения и разрушения. В настоящее время при лечении многих заболеваний искусственно создают охранительное торможение (лечение сном).
Основной формой нервной деятельности является рефлекс, т. е. ответная реакция нервной системы на всякое внешнее (по отношению к ней) раздражение. Многолетние исследования И.П.Павлова и его учеников показали, что все проявления жизнедеятельности сложного организма по своему физиологическому механизму являются рефлексами.
На рис. 4 показана схема коленного рефлекса. При ударе молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы бедра (ниже надколенной чашечки) в окончаниях нервных волокон, имеющихся в сухожилии, возникает возбуждение. Возбуждение по бедренному нерву передается в спинной мозг (показано стрелкой) - это воспринимающая часть рефлекторной дуги. В спинном мозгу возбуждение передается двигательным клеткам серого вещества и далее по двигательным волокнам того же бедренного нерва к мышце (нижняя линия). В результате ее сокращения нога выпрямляется в коленном суставе.
В центральной нервной системе различают нервные центры. Так называют группы нервных клеток, ведающих какой-либо частью деятельности организма.
Рис 4. Схема рефлекторной дуги коленного рефлекса.
В спинном мозгу среди нервных клеток серого вещества имеется ряд таких центров. По всей длине спинного мозга в передних отделах серого вещества имеются центры скелетной мускулатуры (отдельные группы клеток для мышц-сгибателей и мышц-разгибателей). В нижней части спинного мозга расположены центры мочеиспускания, дефекации.
В стволе головного мозга (в продолговатом мозгу) имеются центры дыхания, сердечно-сосудистой деятельности, глотания. В области основания головного мозга находятся центры, регулирующие температуру тела и обмен веществ. В верхних отделах ствола мозга имеются центры чувствительности, куда подходят волокна чувствительных нервов со всего тела. Мозжечок является органом, регулирующим равновесие тела в пространстве и придающим движениям конечностей точность и соразмерность.
Основой деятельности всех этих центров являются рефлекторные реакции.
Так, например, находящаяся в желудке пища раздражает окончания чувствительных нервов слизистой оболочки желудка, в которых возникает возбуждение. Это возбуждение передается в продолговатый мозг (ствол головного мозга), откуда по тем же нервам в желудок поступает «распоряжение» о выделении соответствующего сока (смотря по виду пищи).
Высшим отделом центральной нервной системы, осуществляющим регуляцию всех нижерасположенных частей, является кора больших полушарий головного мозга. Кроме того, кора мозга не только управляет всеми видами физической деятельности, она является также и органом психической деятельности.
Раскрытие физиологических законов, на основе которых протекают сложнейшие психические процессы, установление единства механизмов физической и психической деятельности является великой заслугой И.П.Павлова.
До работ И.П.Павлова были изучены только безусловные рефлексы, т. е. врожденная способность нервной системы в ответ на определенные раздражения из внешней среды воспроизводить соответствующую реакцию. Поведение низших представителей живого мира, например, насекомых, регулируется преимущественно безусловными рефлексами, к которым относятся и инстинкты (инстинкты самосохранения, половой и др.).
У высших животных и человека имеется более сложный вид нервной деятельности - условные рефлексы.
Учение об условных рефлексах, лежащих в основе психической деятельности, является блестящим достижением нашей отечественной науки.
Образование условных рефлексов происходит при одновременном действии двух раздражителей, один из которых вызывает определенный безусловный рефлекс. Если кормить собаку мясом (безусловный раздражитель), то слюнные железы ее ротовой полости начнут усиленно выделять слюну. При повторном кормлении собаки, сочетаемом с действием другого раздражителя-звонка, после нескольких' таких сочетаний у нее вырабатывается условный рефлекс на звонок: один звук звонка (без кормления) вызовет усиленное выделение слюны, почти такое же, как и при даче мяса.
Таким образом, звук звонка стал условным раздражителем, дающим такую же реакцию, как и пища. Если длительное время действие звонка не подкреплять пищей, то рефлекс станет ослабевать, а затем и совсем исчезнет. Поэтому такой рефлекс и называется условным, так как он возникает лишь при определенных условиях (подкрепление).
Образование условных рефлексов составляет специальную функцию коры головного мозга и осуществляется путем создания временных связей между центром безусловного рефлекса и корковым центром, на который действует условный раздражитель.
Условнорефлекторная деятельность коры головного мозга позволяет организму быстро приспосабливаться к меняющимся условиям существования, чем достигается уравновешивание организма с окружающей средой.
Так, если человек регулярно ест в одно и то же время, то к этому времени в силу условного рефлекса у него усиленно выделяется желудочный сок, появляется аппетит и т. д. Условные связи являются основой воспитания привычек, памяти и всех других проявлений психической жизни.
И.П.Павлов считал, что условные рефлексы, закрепляясь в ряде поколений по наследству, могут превращаться в безусловные. Условнорефлекторная деятельность (высшая нервная деятельность) определяет все поведение высших животных и лежит в основе психической жизни человека. Работы И.П.Павлова полностью подтверждают главное положение философии диалектического материализма о первичности материи и вторичности сознания. Они раскрыли физиологические законы, по которым протекает психическая деятельность, и сделали возможным строго научное изучение этой сложнейшей функции головного мозга.