Рефлекторный принцип деятельности нервной системы

Функциональная целостность нервной системы обеспечивается бесчис­ленными синаптическими связями между нейронами. Эти связи многообразны и образуют сложнейшие нейронные цепи. Комплекс нейронов, участвующих в регуляции какой-либо функции, обозначается как нервный центр, а совокуп­ность нервных центров, обеспечивающих ту или иную реакцию или комплекс реакций, называется функциональной системой. При этом нейроны, входящие в один нервный центр, могут располагаться в разных структурах мозга, на значи­тельном удалении друг от друга. Например, в неврологии широко употребляет ся термин «дыхательный центр продолговатого мозга», однако в регуляции ды­хания принимают участие также ядра моста, гипоталамические структуры, кора больших полушарий.

Основой функционирования нервной системы является рефлекс - ответ­ная реакция организма на раздражитель из внешней или внутренней среды. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга - система нейро­нов, связанных между собой синапсами и передающая возбуждение от рецеп­торов к рабочему органу. Дуга любого рефлекса состоит из рецептора (прием информации), афферентного пути (проведение в ЦНС), центра рефлекса (пере­работка информации) и эфферентного пути, ведущего к рабочему органу, кото­рым может быть мышца или железа.

Существует множество способов классификации рефлексов. Они могут быть разделены в зависимости от рецепторов, в ответ на возбуждение которых они возникают (зрительные, слуховые, проприоцептивные, болевые и т. д.), по типу ответной реакции (двигательные, вегетативные), в зависимости от биоло­гического значения (пищевые, защитные, ориентировочные, гомеостатические и др.), по локализации центра рефлекса (спинальные, стволовые, диэнцефальные, кортикальные), по уровню эволюционного развития (элементарные, коор­динационные и интегративные безусловные, инстинкты, условные, сложные формы психической деятельности).

Рисунок 3. Элементы простейшей рефлекторной дуги

1 - чувствительный нейрон;

2 - спинномозговой узел;

3 - серое вещество спинного мозга;

4 - двигательный нейрон;

5 - рабочий орган (мышца);

6 - рецептор

Спинной мозг

Спинной мозг - наиболее древняя и простая часть ЦНС. Расположен в по­звоночном канале и представляет собой тяж, имеющий у взрослого человека дли­ну 42-46 см; диаметр в среднем составляет 1 см, но отчетливо видны утолщения в шейном и поясничном отделах, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхним и нижним конечностям. Вверху он непосредственно переходит в головной мозг, а внизу заканчивается заострением (мозговым конусом) на уров­не П поясничного позвонка. От мозгового конуса вниз отходит терминальная нить, представляющая собой атрофированную нижнюю часть спинного мозга. Вначале, на П месяце внутриутробной жизни, спинной мозг занимает весь позво­ночный канал, а затем вследствие более быстрого роста позвоночника отстает в росте и перемещается вверх. С каждой стороны от спинного мозга отходит два ряда корешков, всего 31 пара. Передние корешки состоят из двигательных и веге­тативных волокон, направляющихся к скелетным мышцам и внутренним органам, задние - из чувствительных волокон, идущих от рецепторов (чувствительных нервных окончаний). На задних корешках есть утолщения - спинномозговые уз­лы. В них находятся тела чувствительных нейронов, отростки которых и образуют чувствительные волокна. Передние и задние корешки объединяются в смешанные спинномозговые нервы, которые выходят из позвоночного канала через межпо­звонковые отверстия. Таким образом, от спинного мозга отходит 31 пара смешан­ных нервов, содержащих двигательные, чувствительные и вегетативные волокна. Ветви этих нервов сегментарно иннервируют туловище и конечности, а также внутренние органы. Участок спинного мозга, соответствующий отхождению пары спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга. Соответственно, в спинном мозге выделяют 31 сегмент.

На поперечном срезе спинного мозга видно, что серое вещество располо­жено в центре и по форме напоминает бабочку, внутри проходит узкий цен­тральный канал. Передние «крылья» бабочки, или передние рога, содержат тела двигательных нейронов, аксоны которых покидают спинной мозг через перед­ние корешки и направляются к скелетным мышцам. В задних рогах и цен­тральной части находятся нейроны, одни из которых соединяют чувствитель­ные и двигательные нейроны, другие обеспечивают связь спинного и головного мозга. В боковых рогах находятся тела вегетативных нейронов. Серое вещество окружено белым веществом, которое образует восходящие и нисходящие про­водящие пути, соединяющие спинной и головной мозг. В задних и боковых участках (канатиках) расположены восходящие пути, проводящие импульсы от механо-, термо- и болевых рецепторов тела к разным структурам головного мозга. В передних и боковых канатиках проходят нисходящие пути, проводя­щие «команды» от головного мозга к исполнительным структурам. Среди нис­ходящих путей особое место занимают кортикоспинальные, или пирамидные пути, которые обеспечивают регуляцию произвольных движений. Проводящие пути спинного мозга на различных уровнях перекрещиваются, то есть перехо­дят на противоположную сторону. Таким образом, правая половина головного мозга связана с левой половиной туловища, и наоборот.

Рисунок 4. Спинной мозг в позвоночном канале

1 - твердая оболочка спинного мозга; 2 - эпидуральное пространство; 3 - паутин­ная оболочка спинного мозга; 4 - задний корешок; 5 - передний орешок; 6 - спинномоз­говой узел; 7 - спинномозговой нерв; 8 - зубчатая связка; 9 - подпаутинное пространство.

Рисунок 5. Соответствие позвонков и сегментов спинного мозга

Основные функции спинного мозга - проводниковая и рефлекторная. На уровне спинного мозга замыкаются дуги простейших безусловных рефлексов -сухожильных, защитных, сгибательных и разгибательных, вегетативных (на­пример, мочеиспускание и дефекация), а также спинальных двигательных ав­томатизмов новорожденных (рефлекс опоры и автоматическая походка, полза­ние, хватательный рефлекс Робинзона и другие). Теоретически эти рефлексы могут осуществляться и без участия головного мозга, но у человека при нару­шении связи спинного и головного мозга эти рефлексы временно исчезают и восстанавливаются лишь через несколько месяцев. Это явление называется спинальным шоком.

При поражениях спинного мозга могут наблюдаться разнообразные сим­птомы нарушения чувствительности, движений, вегетативных функций - в за­висимости от того, какие именно структуры повреждены. Например, при по­вреждении задних канатиков нарушится мышечно-суставная, тактильная и виб­рационная чувствительность ниже уровня повреждения на стороне очага. При повреждении боковых канатиков появится спастический паралич на стороне очага (гемиплегия), утрата болевой и температурной чувствительности на про­тивоположной стороне. При половинном повреждении поперечника спинного мозга наблюдается симптом Броун-Секара, объединяющий вышеперечислен­ные признаки. При полном поражении поперечника спинного мозга - паралич нижних конечностей (нижняя параплегия) или, при высоких локализациях -повреждения нижних и верхних конечностей (тетраплегия), полная анестезия ниже очага поражения, нарушение функций тазовых органов. Спастический, или центральный паралич - это исчезновение произвольных движений при рез­ком повышении мышечного тонуса. Гипертонус появляется вследствие пре­кращения тормозящих влияний головного мозга на двигательные нейроны спинного мозга. В отличие от центрального паралича, при повреждении перед­них корешков или двигательных нейронов развивается периферический пара­лич, сопровождающийся резким снижением мышечного тонуса. Локализацию повреждения невролог определяет с помощью специальных методов исследо­вания чувствительных и двигательных функций.