Первое высшее техническое заведение россии санктпетербургский горный университет Кафедра Геоэкологии
 Скачать 1.7 Mb.
|
|
Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой тяж длиной 41 - 45 см (у взрослого), несколько сплющенный спереди назад. Вверху он непосредственно переходит в головной мозг, а внизу заканчивается заострением - мозговым конусом - на уровне II поясничного позвонка. От мозгового конуса вниз отходит терминальная нить, представляющая собой атрофированную нижнюю часть спинного мозга. Вначале, на II месяце внутриутробной жизни, спинной мозг занимает весь позвоночный канал, а затем вследствие более быстрого роста позвоночника отстает в росте и перемещается вверх. Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхней и нижней конечностям. Передней срединной щелью и задней срединной бороздкой спинной мозг делится на две симметричные половины, каждая в свою очередь имеет по две слабовыраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки - спинномозговые нервы. Эти борозды разделяют каждую половину на три продольных тяжа - канатика: передний, боковой и задний. В поясничном отделе корешки идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста. Внутреннее строение спинного мозга. Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество заложено внутри и со всех сторон окружено белым. В каждой из половин спинного мозга оно образует два неправильной формы вертикальных тяжа с передними и задними выступами - столбами, соединенных перемычкой - центральным промежуточным веществом, в середине которого заложен центральный канал, проходящий вдоль спинного мозга и содержащий спинномозговую жидкость. В грудном и верхнем поясничном отделах имеются также боковые выступы серого вещества. Таким образом, в спинном мозге различают три парных столба серого вещества: передний, боковой и задний, которые на поперечном разрезе спинного мозга носят название переднего, бокового и заднего рогов. Передний рог имеет округлую или четырехугольную форму и содержит клетки, дающие начало передним (двигательным) корешкам спинного мозга. Задний рог уже и длиннее и включает клетки, к которым подходят чувствительные волокна задних корешков. Боковой рог образует небольшой треугольной формы выступ, состоящий из клеток, относящихся к вегетативной части нервной системы. Белое вещество спинного мозга составляет передний, боковой и задний канатики и образовано преимущественно продольно идущими нервными волокнами, объединенными в пучки - проводящие пути. Среди них выделяют три основных вида: волокна, соединяющие участки спинного мозга на различных уровнях; двигательные (нисходящие) волокна, идущие из головного мозга в спинной на соединение с клетками, дающими начало передним двигательным корешкам; чувствительные (восходящие) волокна, которые частично являются продолжением волокон задних корешков, частично отростками клеток спинного мозга и восходят кверху к головному мозгу. 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 1 пара копчиковых. Участок спинного мозга, соответствующий отхождению пары спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга. В спинном мозге выделяют 31 сегмент. 3. СТРОЕНИЕ И ДЕЙСТВИЕ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. Каждый нейрон в ЦНС выполняет три физиологические роли: 1) генерирует собственные импульсы, что свойственно телу нейрона; 2) проводит генерированные импульсы (возбуждение) к другому нейрону или органу (аксоны); 3) воспринимает и проводит нервные импульсы (присуще дендритам). Эти свойства нейронов обеспечивают функционирование ЦНС, которое заключается в регуляции процессов жизнедеятельности организма в связи с условиями окружающей среды. Нервная регуляция осуществляется по принципу рефлекса. Принцип рефлекса. Рефлекс – это закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием ЦНС. Русский физиолог Сеченов доказал, что рефлексы лежат в основе всей сознательной и бессознательной жизни человека. В дальнейшем эта концепция была развита Павловым, который создал учение о безусловных и условных рефлексах. Деятельность нервной системы по принципу рефлекса называется рефлекторной деятельностью. Рефлекс осуществляется через специальное структурное образование, которое называе6тся рефлекторной дугой. Каждая рефлекторная дуга образована тремя видами нейронов: чувствительным (рецепторным), контактным (промежуточным) и двигательным (эффекторным), а также исполнительным органом (эффектором). Рецепторные нейроны расположены вне ЦНС, промежуточные и двигательные – в ЦНС. Рефлекторная дуга может быть образована разным числом нейронов всех трех типов (от двух-трех до нескольких сотен). В свою очередь, в рефлекторной дуге различают пять структурно-функциональных звеньев: рецептор, афферентный (центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (центробежный) путь и рабочий орган. Рецептор – это образование, воспринимающее раздражение. Представляет собой окончание дендрита рецепторного нейрона. Центростремительный путь образован рецепторным нейроном. Проводит возбуждение от рецептора к нервному центру. НЦ образован большим числом контактных и двигательных нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС, в том числе и в коре больших полушарий. Центробежный путь образован аксоном двигательного нейрона. Он проводит возбуждение от НЦ к рабочему органу. Рабочий орган (эффектор) – оран, исполняющий свойственную ему деятельность. Рефлексы чаще всего осуществляются с участием гормонов, выделяемых железами внутренней секреции. Совместная рефлекторно-гормональная регуляция является основной формой регуляции в организме. Вся нервная деятельность, как бы она не была сложна, складывается из рефлексов различной степени сложности, т.е. она является отраженной, вызванной внешним поводом, внешним толчком. В центральной нервной системе, кроме процесса возбуждения, одновременно возникает процесс торможения, выключающий те нервные центры, которые могли бы мешать или препятствовать осуществлению какого-либо вида деятельности организма, например сгибанию ноги. Возбуждением называют нервный процесс, который либо вызывает деятельность органа, либо усиливает существующую. Под торможением понимают такой нервный процесс, который ослабляет либо прекращает деятельность или препятствует ее возникновению. Взаимодействие этих двух активных процессов лежит в основе нервной деятельности. Пучки нервных волокон собраны в нервы. Нервы покрыты оболочкой из соединительной ткани – эпиневрием. Собственная оболочка покрывает и каждое волокно в отдельности. Как и нейроны, нервы бывают сенсорными (афферентными) и моторными (эфферентными). Встречаются также смешанные нервы, передающие импульсы в обоих направлениях. Нервные волокна целиком или полностью окружены шванновскими клетками. Между миелиновыми оболочками шванновских клеток имеются разрывы, называемые перехватами Ранвье. Сигналы передаются по нервным клеткам в виде электрических импульсов. Электрофизиологические исследования показали, что мембрана аксона с внутренней стороны заряжена отрицательно по отношению к наружной стороне, и разность потенциалов составляет примерно –60 мВ. Этот потенциал, так называемый потенциал покоя, обусловлен разностью концентраций ионов калия и натрия по разные стороны мембраны. При стимуляции аксона электрическим током потенциал на внутренней стороне мембраны увеличивается до +30-40 мВ. Потенциал действия возникает за счет кратковременного увеличения проницаемости мембраны аксона для ионов натрия и входа последних в аксон (около 10 –6 % от общего числа ионов Na + в клетке). Примерно через 0,5 мс повышается проницаемость мембраны для ионов калия; они выходят из аксона, восстанавливая исходный потенциал. Нервные импульсы пробегают по аксонам в виде незатухающей волны деполяризации. В течение 1 мс после импульса аксон возвращается в исходное состояние и не способен передавать импульсы. Ещё в течение 5–10 мс аксон может передавать только сильные импульсы. Скорость проведения сигнала зависит от толщины аксона: в тонких аксонах (до 0,1 мм) она составляет 0,5 м/с, в то время, как в гигантских аксонах кальмаров диаметром 1 мм может достигать 100 м/с. У позвоночных друг за другом возбуждаются не соседние участки аксона, а перехваты Ранвье; импульс перескакивает от одного перехвата к другому и идёт в целом быстрее (до 120 м/с), чем серия коротких токов. Повышение температуры увеличивает скорость прохождения нервных импульсов. Амплитуда нервных импульсов не может изменяться, и для кодирования информации используется только их частота. Чем больше воздействующая сила, тем чаще следуют друг за другом импульсы. Передача информации от одного нейрона к другому происходит в синапсах. Обычно посредством синапсов связаны между собой аксон одного нейрона и дендриты или тело другого. Синапсами связаны с нейронами также окончания мышечных волокон. Число синапсов очень велико: некоторые клетки головного мозга могут иметь до 10 000 синапсов. По большинству синапсов сигнал передаётся химическим путём. Нервные окончания разделены между собой синаптической щелью шириной около 20 нм. Нервные окончания имеют утолщения, называемые синаптическими бляшками; цитоплазма этих утолщений содержит многочисленные синаптические пузырьки диаметром около 50 нм, внутри которых находится медиатор – вещество, с помощью которого нервный сигнал передаётся через синапс. Медиаторы бывают возбуждающие, бывают тормозные. Тормозные медиаторы вызывают торможение (глицин - гаммааминомасляная кислота). Возбуждающий – адреналин. Прибытие нервного импульса вызывает слияние пузырька с мембраной и выход медиатора из клетки. Примерно через 0,5 мс молекулы медиатора попадают на мембрану второй нервной клетки, где связываются с молекулами рецептора и передают сигнал дальше. Передача информации в химических синапсах происходит в одном направлении. Специальный механизм суммации позволяет отфильтровывать слабые фоновые импульсы, прежде чем они поступят, например, в мозг. Передача импульсов может также затормаживаться (например, в результате воздействия на синапс сигналов, приходящих от других нейронов). Некоторые химические вещества влияют на синапсы, вызывая ту или иную реакцию. После непрерывной работы запасы медиатора истощаются, и синапс временно перестаёт передавать сигнал. Через некоторые синапсы передача происходит электрическим путём: ширина синаптической щели составляет всего 2 нм, и импульсы проходят через синапсы без задержки. 4. ВЕГЕТАТИВНАЯ И СОМАТИЧЕСКАЯ НЕРВНЫЕ СИСТЕМЫ. Вегетативная нервная система Роль вегетативной нервной системы: способствует осуществлению функций соматической нервной системы, которая обеспечивает активную приспособительную деятельность организма во внешней среде (прием внешних сигналов, их обработку, двигательную деятельность, направленную на защиту организма, на поиски пищи, у человека—двигательные акты, связанные с бытовой, трудовой, спортивной деятельностью и пр.). В частности: регулирует деятельность внутренних органов, повышает обмен веществ скелетных мышц, улучшает кровоснабжение органов и мышц, повышает функциональное состояние нервных центров. участвует в приспособительных реакциях организма, особенно при чрезвычайных напряжениях (стресс). поддерживает постоянство внутренней среды организма. ВНС, как и вся нервная система состоит из нейронов и их отростков – аксонов, объединяющихся в нервы. Для ВНС характерен двухнейронный принцип строения. Первые нейроны расположены в головном (среднем и продолговатом) и спинном мозгу, где образуют скопления – вегетативные ядра. Аксоны первых нейронов (нервные волокна) выходят из ЦНС и заканчиваются в специальных нервных узлах (ганглиях), находящихся около позвоночного столба, вблизи внутренних органов или в их стенках. Аксоны вторых нейронов идут к иннервируемому органу. ВНС подразделяется на три отдела – симпатический, парасимпатичский и метасимпатический. Симпатический отдел. Сюда относятся боковые рога спинного мозга, пограничный симпатический ствол, симпатические нервные сплетения и симпатические нервные волокна. Пограничный симпатический ствол – парный, располагается по обеим сторонам позвоночного столба. Состоит из нервных узлов, соединенных нервными ветвями. В симпатическом стволе различают шейный, грудной, поясничный и тазовый отделы, от которых отходят нервные волокна, участвующие в образовании вегетативных нервных сплетений. Шейный отдел состоит из 3 нервных узлов. От них отходят ветви к сердцу и сонным артериям, кровеносным сосудам и органам шеи и головы. Грудной отдел имеет 10-11 узлов. От них отходят большой и малый чревные нервы, участвующие в образовании солнечного сплетения; нервные волокна к грудной аорте, пищеводу, бронхам и легким. От нервных узлов поясничного и тазового отделов отходят нервы, участвующие в образовании нервных сплетений брюшной и тазовой полостей. Передача импульсов с постганглионарного волокна на орган осуществляется с помощью медиатора норадреналина (старое название – симпатин). Симпатические нервы стимулируют работу сердца (учащают и усиливают сокращения), потовых желез, обмен веществ в мышцах, сужают кровеносные сосуды, тормозят деятельность пищеварительной системы (ослабляют сокоотделение), расширяют зрачки, расслабляют стенку мочевого пузыря и т.д. Парасимпатический отдел. Включает в себя парасимпатические ядра, узлы и волокна. Образован нервными волокнами, отходящими от нейронов, расположенных в ядрах среднего мозга (в составе глазодвигательного черепного нерва), продолговатого мозга (в составе лицевого, языкоглоточного и блуждающего черепного нервов) и крестцового отдела спинного мозга (в составе тазовых спинномозговых нервов). Нервные узлы ПНС лежат около органа или в иннервируемом органе (входят в состав вегетативных сплетений). Предганглионарные волокна длинные, т.к. идут от ЦНС до органа, а постганглионарные короткие, т.к. находятся непосредственно в органе. ПНС иннервирует мышцы глаз, языка, слюнные железы, трахею и бронхи, легкие, все органы пищеварения, сердце, почки, мочевой пузырь, мочеточники и другие внутренние органы, а также некоторые кровеносные сосуды. Передача импульсов с постганглионарного волокна на орган осуществляется с посощью медиатора – ацетилхолина. Влияния противоположны действию симпатической НС. Например, иннервирвирует мышцу, суживающую зрачок и ресничную мышцу. В обещм приближении можно сказать, что симпатический отдел отвечает за работу органов в стрессовых ситуациях, а парасимпатический – при функционировании в «штатном режиме». Метасимпатический отдел – включает собственные местные системы регуляции большей части полых органов (сердце, бронхи, мочевой пузырь, пищеварительный тракт и др.). Функционирует примерно также, как и два предыдущих отдела (те же медиаторы). Программирует и координирует двигательную, секркторную и всасывательную активность органов, активность местных эндокринных элементов и локальный кровоток. Определяет способность органов ритмически сокращаться с определенной частотой и амплитудой без воздействия извне под влиянием метаболических изменений в самом органе. Соматическая (анимальная) нервная система Обеспечивает восприятие внешних раздражений и двигательные реакции, которые обеспечивают скелетные мышцы. Она представлена черепными и спинномозговыми нервами. Соматические нервы образованы нервными волокнами, которые не прерываются и проводят возбуждение сос скоростью от 30 до 120 м/с ( у вегетативной – 1-3 м/с). Черепные нервы (12 пар) отходят от различных структур головного мозга и иннервируют органы чувств, внутренние органы и скелетные мышцы. 1 пара – обонятельный нерв. Идет от рецепторов слизистой носа, через отверстия решетчатой кости в обонятельную луковицу, находящуюся в нижних отделах лобной доли ГМ. 2 пара – зрительный нерв. От сетчатки глаза через глазницы к таламусу, наружному коленчатому телу и передним холмикам четверохолмия, где заложены подкорковые центры, связанные со зрительной зоной коры. 3 пара – глазодвигательный нерв. Из среднего мозга через глазницы к мышцам глазного яблока и век. 4 пара – блоковый нерв. Из среднего мозга тем же путем к верхней косой мышце глаза (поворот глазного яблока наружу и вниз). 5 пара – тройничный нерв. а) глазничная ветвь – от рецепторов кожи лба, верхнего века, и глазного яблока через глазницу к ядрам варолиева моста. б) верхнечелюстная ветвь – иннервирует рецепторы верхних зубов, кожу нижнего века и носа, кожу и слизистую оболочку верхней губы, твердое и мягкое небо, полость носа и гайморову пазуху. Идет к варолиеву мосту. в) нижнечелюстная ветвь – из полости в подвисочную ямку, где разделяется на несколько ветвей, которые идут к языку и нижней челюсти. 6 пара – отводящий нерв. Идет от ядер варолиева моста к наружним прямым мышцам глаз. 7 пара – лицевой нерв. Оттуда же. Иннервирует околоушные слюнные железы, мимические мышцы лица и некоторые мышцы шеи. 8 пара – слуховой нерв. От рецепторов кортиева органа и преддверия улитки к нервным узлам в височной кости и далее в мозг. 9 пара – языкоглоточный нерв. Иннервирует мышцы глотки, слизистую глотки и корня языка. 10 пара – блуждающий нерв. Очень длинный. Участвует в иннервации органов области шеи, грудной и брюшной полости. 11 пара – добавочный нерв. Из продолговатого и верхнего отдела спинного мозга к грудинно-ключичной и трапециевидным мышцам. 12 пара – подъязычный нерв. От продолговатого мозга. Иннервирует все мышцы языка и некоторые мышцы шеи. Спинномозговые нервы (31 пара) отходят парами по обе стороны спинного мозга. 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых, 1 пара копчиковая. Через задние корешки (чувствительные) входят отростки центростремительных нейронов, через передние (двигательные) выходят отростки центробежных. Соединяясь, отростки образуют нерв. По выходе из межпозвоночного отверстия нерв делится на две части, переднюю и заднюю, которые по функциям являются смешанными. Задние ветви иннервируют глубокие мышцы спины и кожу в области позвоночника. Передние ветви переплетаются, образуя нервные сплетения. Из сплетений несколько нервов идут к определенным мышцам и участкам кожи. |