А в

Рис. 3. Спинной мозг:

А — спинной мозг с оболочками: 1 — шейное утолщение, 2 — поясничное утолщение, 3 — конский хвост, 4— мягкая мозговая оболочка,

5 — твердая мозговая оболочка, б — спинномозговые корешки,

7 — концевая нить;

Б — схема рефлекторной дуги: 1 — рецептор в коже, 2 — афферентный нейрон, 3 — вставочный нейрон, 4 — эфферентный нейрон,

5 Двигательное окончание в мышце;

В — сегмент спинного мозга: А — серое вещество, 1 — передний рог,

2 — задний рог, 3 — боковой рог, Б — белое вещество, 4 ■— передний канатик, 5 — задний канатик, 6 — боковой канатик, '7- передний корешок,

8 — задний корешок, 9 — спинномозговой узел

Его основные части: 1) рецепторы — нервные окончания, восприни­мающие сигналы раздражения из окружающей среды или внутренней среды организма; 2) центростремительные волокна, передающие воз­буждение; 3) орган управления — ЦНС (вставочный нейрон); 4) центробежные волокна; 5) рабочий орган (например, мышца). Реф­лекторная дуга по степени сложности бывает двухнейронная, или мо- носинаптическая, и многонейронная, или полисинаптическая. Однако эту схему рефлекторной дуги необходимо дополнить обратной афферентацией (обратной связью), информирующей организм о выполне­нии ответной реакции. То есть представления о рефлекторной дуге должны быть заменены или дополнены понятием рефлекторного кольца, в котором возбуждение циркулирует от рецепторов к мозгу, затем к исполнительным органам и вновь возвращается в ЦНС.

Нервные центры — это совокупность нейронов, находящихся на различных уровнях («этажах») ЦНС - от спинного мозга до коры больших полушарий, но выполняющих одну и ту же функцию. Суще­ствуют различные нервные центры: центр дыхания, глотания, слюно­отделения и т. д. К основным свойствам нервных центров, определяе­мым обилием в них синапсов, относятся:

• односторонность проведения возбуждения (от синаптического окончания аксона одного нейрона через синаптическую щель на тело нейрона и дендриты других нервных клеток);

• замедление движения нервных импульсов, так как электриче­ский способ передачи нервных импульсов здесь меняется на химиче­ский (медиаторный), скорость которого в 1000 раз меньше. Это время реакции, или латентное (скрытое) время рефлекса. Чем больше синап­сов на пути движения нервных импульсов, тем оно больше. У детей время центральной задержки больше, чем у взрослых. Оно увеличи­вается при различных неблагоприятных воздействиях, при утомлении может быть больше 1 ООО мс, что приводит к замедленным реакциям, в том числе в опасных ситуациях, и дорожным авариям;

• суммация возбуждений. Это явление было открыто в 1863 году И. М. Сеченовым. Различают пространственную и вре­менную суммацию нервных импульсов. Пространственная суммация наблюдается при поступлении к одному нейрону нескольких импуль­сов, каждый из которых является подпороговым раздражителем и не вызывает возбуждение нейрона. В сумме же нервные импульсы дос­тигают необходимой силы и вызывают появление потенциала дейст­вия. Временная суммация возникает при последовательном поступле­нии серии импульсов (один за другим), в отдельности не вызывающих 22 возбуждение нейрона. И в том, и в другом случае подпороговые раз­дражения вызовут ответную реакцию. Явление суммации лежит, на­пример, в основе накопления знаний; усвоение и трансформация ритма возбуждений в нервных цен­трах. Изучены известным отечественным ученым А. А. Ухтомским (1875—1942) и его учениками. Сущность этого явления заключается в способности нейронов «настраиваться» на ритм поступающих раз­дражений, что имеет большое значение для. оптимизации взаимодей­ствия различных нервных центров при организации поведенческих актов человека и лежит в основе динамического стереотипа, режима дня. С другой стороны, нейроны способны трансформировать (изме­нять) поступающие к ним ритмические раздражения в свой собствен­ный ритм;

• явление последействия, или следовых процессов. Время его варьирует у различных нейронов и зависит от характера раздражите­лей. Предполагают, что с этим явлением связаны механизмы памяти, как краткосрочной (до одного часа), так и долговременной (многие годы), что имеет большое значение в обучении детей и подростков;

• быстрая утомляемость нервных центров также связана с дея­тельностью синапсов. Существуют данные, что длительные раздра­жения приводят к постепенному истощению в синапсах запасов ме­диаторов, к снижению чувствительности к ним постсинаптической мембраны, в результате чего рефлекторные ответные реакции начи­нают ослабевать и в конечном итоге полностью прекращаются, так как наступает блокада синаптической передачи нервных импульсов;

• высокая чувствительность нервных центров к гипоксии (не­достатку кислорода), к воздействию некоторых ядов (никотин, алко­голь, эфиры, снотворные, седативные препараты, наркотики и др.), применение которых во время беременности нередко является причи­ной различных врожденных аномалий у ребенка (заячья губа, волчья пасть, микроцефалия и другие пороки развития);

• пластическая функция нервных центров (нервной системы) обеспечивает процессы роста и развития, быстрое приспособление к окружающему миру. Может происходить замещение деятельности одних нервных центров другими, с чем связана возможность компен­сации функций у глухих, слепых, а также возможность заниматься перевоспитанием. С возрастом пластичность нервной системы уменьшается.

Процессы возбуждения и торможения в нервной системе

В основе функционирования нервной системы лежат два процес­са: возбуждение и торможение нейронов. Процесс возбуждения спо­собствует протеканию какой-либо функции или деятельности орга­низма. Процесс торможения препятствует их протеканию.

Механизмы процессов возбуждения мы уже рассматривали, когда анализировали свойства нервной ткани. Явление торможения в ЦНС было открыто И. М. Сеченовым в 1862 году, затем механизмы его ис­следовались учеными ряда стран. Данное явление связано с наличием специальных нейронов, выделяющих «тормозные» медиаторы. Из­вестны два вида торможения в зависимости от того, где оно возника­ет: пре- и постсинаптическое. Существует также особый вид тормо­жения, возникающий при поступлении к обычным нейронам и их синапсам большого потока нервных импульсов, сигнализирующих о действии на организм чрезмерных раздражителей.

Координация нервных процессов — это согласованное взаимо­действие нейронов и нервных центров. Согласованная деятельность всех органов и систем детского организма и его адекватные реакции на воздействия внешней среды достигают совершенства только к 18- 20 годам. Координация нервных процессов основана на следующих особенностях, или принципах:

• конвергенция нервных процессов — это способность нервных импульсов приходить («сходиться» — конвергировать) из различных участков нервной системы, связанная с широким межнейронным взаимодействием;

• иррадиация нервных процессов — распространение возбужде­ния или торможения на другие нервные центры. У детей она наиболее высокая до трех лет, иногда до 5-10 лет;

• индукция нервных процессов — это явление перехода нервно­го процесса в свою противоположность. Если очаг возбуждения вы­зывает («индуцирует») торможение, возникает отрицательная индук­ция, которая лежит в основе внимания и менее выражена у детей по сравнению со взрослыми. При развитии положительной индукции торможение переходит в возбуждение;

• концентрация нервных процессов — явление, противополож­ное иррадиации. При этом процесс возбуждения или торможения концентрируется в каком-либо участке нервной системы;

• принцип доминанты (открыт А. А. Ухтомским) состоит в том, что деятельность нервной системы как целого связана с образованием в отдельных участках нервной системы господствующих (доминант- 24 ных) очагов возбуждения, причем раздражения, поступающие в дру­гие участки нервной системы, только усиливают доминантный очаг. Особенно выражена способность к образованию доминантных очагов возбуждения у детей и подростков у которых они возникают быстрее и легче, чем у взрослых. Можно привести много примеров, в том чис­ле из школьной практики: ученик расстроен и плачет, так как получил плохую оценку; успокаивание при этом вызывает безудержные слезы. Другой пример — сильная зубная боль, которая еще более усиливает­ся при действии любого раздражителя, даже при легком прикоснове­нии к руке. Необходимо снимать доминантные очаги, например, пу­тем переключения у маленьких детей, иначе образуются застойные очаги возбуждения, могут закрепляться отрицательные эмоции, выра­батываться дурные привычки.

Важнейшие отделы ЦНС. Центральная нервная система состо­ит из спинного и головного мозга и выполняет роль регулирующего и управляющего органа нашего организма.

Спинной мозг (см. рис. 3) — цилиндрический тяж, который нахо­дится в позвоночном канале. У взрослого человека его длина состав­ляет 40-45 см, масса —- 34-38 г (окончательно развивается к 20 годам, за это время увеличивается в несколько раз). Имеет отделы, соответ­ствующие отделам позвоночника, и сегментарное строение. От сегментов отходит 31 пара спинномозговых нервов, иннервирующих ске­летную мускулатуру и кожу. Спинномозговые нервы — смешанные, содержат чувствительные и двигательные волокна. На поперечном разрезе спинного мозга можно видеть серое вещество (в центре в виде «бабочки») и белое вещество (на периферии). Серое вещество образо­вало нейронами чувствительными, расположенными в задних отделах спинного мозга, и двигательными, находящимися в его передней час­ти. Белое вещество образовано многочисленными отростками нерв­ных клеток, соединяющимися в нервные пути спинного мозга. Спин­ной мозг имеет два утолщения: шейное, регулирующее движения верхних конечностей, и поясничное, контролирующее движения нижних конечностей; которые начинают формироваться в первые го­ды жизни и связаны с двигательной активностью ребенка.

Одна из основных функций спинного мозга — проводящая. Спинной мозг проводит нервные импульсы как по чувствительным, афферентным волокнам к головному мозгу, где осуществляется их анализ и синтез, так и по двигательным, эфферентным волокнам в противоположном направлении — к скелетной мускулатуре, обеспе­чивая мышечный тонус и движения. Спинной мозг является центром простых рефлекторных реакций, так как в его нейронах замыкаются их рефлекторные дуги (например, коленный рефлекс, рефлексы моче­испускания, дефекации и др.). Кроме того, спинной мозг в значитель­ной степени обеспечивает координацию сложных движений человека и вегетативные функции.

В головном мозге (рис. 4) выделяют стволовую часть и кору больших полушарии, основу конечного мозга. От основания головно­го мозга отходит 12 пар черепномозговых нервов, связывающих го­ловной мозг со многими внутренними органами, мышцами лица, шеи, языка, глаз и обеспечивающих поступление сенсорной информации от зрительных, вкусовых, слуховых и обонятельных рецепторов, вес­тибулярного аппарата, тактильных рецепторов кожи лица.

А Б

Рис. 4. Головной мозг:

А: 1 — теменная доля, 2 — затылочная доля, 3 — мозжечок, 4 — продолговатый мозг, 5 — мозговой мост, 6— височная доля, 7 — лобная доля;

Б. Сагиттальный разрез: 1 — мозолистое тело, 2 свод, 3 таламус,