- •Л.А. Гутерман «анатомия , физиология и гигиена детей и подростков»
- •Тема 1.1.: предмет «анатомия, физиология и гигиена детей и подростков». (физиология развития).
- •Взаимосвязь возрастной физиологии с другими науками.
- •Тема 1.2.: "Методы исследований в возрастной физиологии».
- •Методический арсенал возрастной физиологии
- •Становление возрастной физиологии.
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Тема 2.1.1: «Акселерация развития и готовность к обучению в школе».
- •Влияние климатических факторов на процессы роста и развития.
- •Изменчивость под влиянием урбанизации.
- •(Источник: Козлов, Вершубская, 1999)
- •(Козлов, Вершубская, 1999)
- •Влияние социальных факторов на рост и развитие организма.
- •(Година, 2004)
- •(Источник: Година, 2001)
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Тема 2.2.: Периодизация онтогенеза и ее принципы. Понятие о периодах и критических этапах онтогенеза.
- •Тема 2.2.2.: Сенситивные и критические периоды развития.
- •Критерии оценки усвоения знаний.
- •Тема 2. 3.: «Физическое развитие детей и подростков, как показатель биологической зрелости и социального благополучия».
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Тема 3.1. Плодный период. Развитие функциональных систем органов и тканей.
- •3.1.1. Пренатальное развитие.
- •3.1.2. Периоды развития плода.
- •3.1.3.. Тенденции развития плода.
- •Тема 3. 2. Влияние среды на пренатальное развитие.
- •Тема 3.3. Лекарства, наркотики и другие химические агенты, влияющих на пренатальное развитие. Тератогены.
- •Тема 3. 4. Состояние здоровья и питание матери. Защитные факторы.
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Модуль 4.
- •Тема 4.1.1.: «Состав и функции крови. Возрастные особенности функций крови. Иммунные реакции организма »
- •Объем и физико-химические свойства крови.
- •Состав крови
- •Тема 4.1.2.: «Система кровообращения. Возрастные особенности процессов кровообращения».
- •Тема 4.4.3. «Строение и функции сердца».
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Задания для самостоятельной работы по теме:
- •Тема 4.2.
- •Тема 4.2.1 Анатомо-физиологические особенности органов дыхания. Болезни органов дыхания детей.
- •Анатомические размеры придаточных полостей носа
- •Размеры трахеи на протяжении развития
- •Диаметр главных бронхов на протяжении развития.
- •Тема 4.2.2. Структурно-функциональная характеристика системы дыхания плода.
- •Тема 4.2.3. Физиология дыхания
- •Показатели вентиляции легких
- •Состав выдыхаемого и альвеолярвого воздуха и извлечение о2 кровью.
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Тема 5.2. «Особенности физиологии цнс развивающегося организма».
- •Тема 5.3. Особенности вегетативной нервной системы детей.
- •Тема 5.4. «особенности физиологии нервов детей».
- •Тема 5.5. «особенности физиологии синапсов детей».
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Тема 5.6. «Высшая нервная деятельность детей и подростков».
- •Развитие условно рефлекторной функции.
- •Тема 5.7. Патологические изменения высшей нервной деятельности у детей и подростков.
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Тема 5.8. «Развитие сенсорных систем организма, возрастные особенности развития анализаторов». Развитие цветового зрения
- •Возрастные особенности световой чувствительности и цветового зрения
- •Критерии оценка усвоения знаний.
- •Вопросы тестовых заданий
- •1 Вариант
- •1 Рахит у детей развивается при недостатке витамина:
- •23. Какое значение в жизни организма имеют гормоны?
- •25. Аминокислоты образуются при расщеплении
- •Список дополнительных литературных источников
Состав выдыхаемого и альвеолярвого воздуха и извлечение о2 кровью.
|
02, % |
С02, % |
|||
Возраст |
альвео- |
выдыха- |
извлечение |
альвео- |
выдыха- |
|
лярный |
емый |
О2 кровью |
лярный |
емый |
1 мес |
П
о ,б |
18,4 |
2,5 |
2,8 |
2,0 |
6 мес |
17,3 |
18,1 |
2,8 |
3 |
2,2 |
1 год |
17,2 |
18 |
2,9 |
3 |
2,4 |
3 года |
16,8 |
17,9 |
3 |
3,6 |
2,8 |
6 лет |
16,5 |
17,6 |
3,3 |
3,9 |
2,0 |
10 лет |
16,1 |
17,4 |
3,5 |
4,2 |
3,1 |
14 лет |
15,5 |
17,1 |
3,8 |
4,9 |
3,5 |
Взрос-лые |
14 |
16 |
4,9 |
5,5 |
4,5 |
Например, у 3-летнего ребенка этот показатель равен 3 %, у взрослого - 4,9 %, что объясняется меньшей кислородной емкостью крови детей. Однако дети не страдают от недостатка кислорода, что объясняется особенностями транспорта газов в этом возрасте.
Особенности регуляции дыхания у детей определяются незрелостью ЦНС и дыхательного центра, а также незрелостью сосудистых рефлексогенных зон, и в первую очередь аортальной и синокаротидных. Возбудимость дыхательного центра у детей снижена. С годами она повышается и к школьному возрасту становится такой же, как у взрослых.
Критерии оценка усвоения знаний.
Оценка качества усвоения изученного материала будет осуществляться на основе представленных студентом индивидуальных письменных работ на сайте дистанционного консультирования ПИ ЮФУ, также выполнения индивидуальных проектных и практических заданий. Составление заданий осуществляется индивидуально для каждого студента.
Вопросы для самостоятельной работы:
Перечислите различные статистические объемы легких и дайте их определение.
Что понимают под термином объем и емкость легких. Изменение объема легких возрастом?
Каким образом на объемы и емкость легких влияют возраст, рост, пол и физическая нагрузка?.
В чем состоит различие между вентиляцией и дыханием?
Какие факторы имеют значение при анализе работы системы дыхания?
В чем различие между внешним, внутренним и клеточным типами дыхания?
Каким меняется и с чем связано изменение типов дыхания с возрастом.
Гигиена органов дыхания. Гигиенические требования воздушного режима в образовательных учреждениях.
Особенности регуляции дыхания детей.
Дыхательные гимнастики. Обоснованность применения дыхательных гимнастик в раннем детстве.
Динамика изменения МПК как показатель адаптации к физическим нагрузкам.
На основе проведенного исследования функций дыхательной системы детей (Методическое пособие. Приложение №4) сделайте вывод об особенностях процесса дыхания в разные возрастные периоды.
Литература для самостоятельного изучения:
Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков: Учебное пособие для студ. дефект.фак.высш.пед.учеб.заведений.-М.:Изд.центр «Академия», 2000.
Аршавский И.А. Основы возрастной периодизации. – В кн.: Возрастная физиология. Л.: Наука, 1975 – С.60.
Физиология развития ребенка/под ред.В.И.Козлова, Д.А.Фарбер. М., «Педагогика»,1983.
Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология. М.: «Академия», 2003.
Безруких М.М., Ефимова С.П. Ребенок идет в школу. М.: «Aкадемия», 1998.
Хрипкова А.Г.. Фарбер Д В. Возрастная физиология и школьная гигиена. Учебное пособие.М.: «Просвещение», 1990.
Фарбер Д.А., И.А.Корниенко Д.А., Сонькин В.Д. Физиология школьника. М: Педагогика, 1993. - 90 с.
Общий курс физиологии человека и животных. В 2 кн. Кн. 1. Физиология нервной, мышечной и сенсорной систем: Учеб.для биол.и медиц.спец. вузов/ А.Д. Ноздрачев, И.А. Баранникова, А.С. Батуев и др.; Под ред.А.Д. Ноздрачева. – М.: Высшая шк., 1991.- 512 с.
Кирпичев В.И. Физиология и гигиена младшего школьника: Пособие для учителя. - М.: Гуманит.изд.центр ВЛАДОС, 2002. – 144 с.
Безруких М.М. и др. Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка): Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 416 с.
Гигиена детей и подростков. /Под.ред. Г.Н. Сердюковской. – М., 1989.
Маркасян А.А. Основы морфологии и физиологии организма детей и подростков.-М., 1969.
Физиология плода и детей /Под. Ред. Глебовский В.Д.-М.: «Медицина»,1988.
Карел Поляк и соавт. Физиология и патология новлорожденных детей.-Прага.1986.
Смирнов В.М. особенности физиологии детей: Учебно-методическое пособие.-М.,1993.
Шулейкина К.В., Хаютин С.Н. Нейронные механизмы развивающегося мозга.-М., 1979.
Все о младшем школьнике: Книга для родителей о том, как воспитывать и обучать детей / Под ред. чл.-корр. РАО, проф. Н.Ф. Виноградовой. – М.: Вентрана-Граф, 2004. – 400 с.
Егорова М.С., Семенов В.В. В кн.: Роль среды и наследственности в формировании индивидуальности человека. / под ред. Равич-Щербо И.В. М.: Педагогика, 1988 – 336с. – С. 291.
Информационные ресурсы:
Властовский В.Г. Акселерация роста и развития детей. - М., 1976. - 279 с.
Гужаловский А.А. Этапность развития физических (двигательных) качеств и проблемы оптимизации физической подготовки детей школьного возраста: Дис. ...д-ра пед. наук. - М., 1979. - 331 с.
Гужаловский А.А. Проблема "критических" периодов онтогенеза в ее значении для теории и практики физического воспитания //Очерки по теории физической культуры. - М., 1984, с. 211-223.
Козлов В.И., Фабер А.А. В кн.: Физиология развития ребенка. - М., 1983, с. 5-14.
Карсаевская Т.В. Прогресс общества и проблемы целостного биосоциального развития современного человека. - М., 1978. - 248 с.
Кузнецов А.И. Пути использования избирательно направленных мышечных нагрузок локального характера при развитии и совершенствовании двигательной функции: Автореф. дис. ...д-ра пед. наук. - Л., 1974.
Кузнецов З.Т. Критические периоды развития быстроты, силы и выносливости детей школьного возраста //Научн. конф. по физ. восп. детей и подростков. - М., 1972, с. 144-146.
Лях В.И. Сенситивные периоды развития координационных способностей детей в школьном возрасте //Теория и практика физической культуры. 1990, № 3, с. 15.
Козлов А.И. Биологические основы экологии человека. ИЛ АрктАн-С, 2004 (http://press.arctan.org/) .
http.//pedlib.ru/Books/.
МОДУЛЬ 5.
В0ЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И АНАЛИЗАТРОВ
ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Комплексная цель данного модуля: ознакомить студента с основами морфофункциональной организации нервной системы человека, особенностями развития свойств нервной системы в разные возрастные периоды, сформировать представления о нервно-гуморальной регуляции деятельности организма, ознакомить с особенностями практической деятельности педагога при работе с детьми с патологией ЦНС.
ТЕМА. 5.1.«Строения и функции нервной системы».
Функционирование организма как единого целого, взаимодействие отдельных его частей, сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) осуществляются двумя регуляторными системами: нервной и гуморальной.
Основными функциями нервной системы являются:
1) быстрая и точная передача информации о состоянии внешней и внутренней среды организма;
2) анализ и интеграция всей информации;
3) организация адаптивного реагирования на внешние сигналы;
4) регуляция и координация деятельности всех органов и систем в соответствии с конкретными условиями деятельности и изменяющимися факторами внешней и внутренней среды организма.
С
деятельностью высших отделов нервной
системы связано осуществление психических
процессов и
организация целенаправленного поведения.
Нервная система, являясь единой и высоко интегрированной, на основе структурных и функциональных особенностей, подразделяется на две основные части — центральную и периферическую.
Центральная нервная система включает головной и спинной мозг, где расположены скопления нервных клеток — нервные центры, осуществляющие прием и анализ информации, ее интеграцию, регуляцию целостной деятельности организма, организацию адаптивного реагирования на внешние и внутренние воздействия.
Периферическая нервная система состоит из нервных волокон, расположенных вне центральной нервной системы. Одни из них - афферентные (чувствительные) волокна — передают сигналы от рецепторов, находящихся в разных частях тела в центральную нервную систему, другие - эффекторные (двигательные) волокна - из центральной нервной системы на периферию.
Управление различными функциями осуществляется и гуморальным путем (через кровь, лимфу, тканевую жидкость), однако нервная система играет главенствующую роль. У высших животных и человека ведущим отделом центральной нервной системы является кора больших полушарий, которая управляет также наиболее сложными функциями в жизнедеятельности человека — психическими процессами (сознание, мышление, память и др.).
О
сновным
структурным элементом нервной системы
является нервная клетка, или нейрон.
Через нейроны осуществляется передача
информации от одного участка нервной
системы к другому, обмен информацией
между нервной системой и различными
участками тела. В нейронах происходят
сложнейшие процессы обработки информации.
С их помощью формируются ответные
реакции организма (рефлексы) на внешние
и внутренние раздражения.
Нейроны разделяются на три основных типа:
афферентные, эфферентные и промежуточные нейроны.
Афферентные нейроны (чувствительные, или центростремительные) передают информацию от рецепторов в центральную нервную систему. Тела этих нейронов расположены вне центральной нервной системы — в спинномозговых ганглиях и в ганглиях черепно-мозговых нервов.
Эфферентные нейроны (центробежные) связаны с передачей нисходящих влияний от вышележащих этажей нервной системы к нижележащим (например, пирамидные нейроны коры больших полушарий или из центральной нервной системы к рабочим органам (например, в передних рогах спинного мозга расположены тела двигательных нейронов, или мотонейронов, от которых идут волокна к скелетным мышцам; в боковых рогах спинного мозга находятся клетки вегетативной нервной системы, от которых идут пути к внутренним органам).
Для эфферентных нейронов характерны разветвленная сеть дендритов и один длинный отросток — аксон.
Промежуточные нейроны (интернейроны, или вставочные) — это, как правило, более мелкие клетки, осуществляющие связь между различными (в частности, афферентными и эфферентными) нейронами. Они передают нервные влияния в горизонтальном направлении (например, в пределах одного сегмента спинного мозга) и в вертикальном (например, из одного сегмента спинного мозга в другие — выше или нижележащие сегменты). Благодаря многочисленным разветвлениям аксона промежуточные нейроны могут одновременно возбуждать большое число других нейронов.
Функциональное значение различных структурных элементов нервной клетки. Различные структурные элементы нейрона имеют свои функциональные особенности и разное физиологическое значение. Нервная клетка состоит из тела, или сомы, и различных отростков. Многочисленные древовидно разветвленные отростки дендриты (от греч. dendron — дерево) служат входами нейрона, через которые сигналы поступают в нервную клетку. Выходом нейрона является отходящий от тела клетки отросток аксон (от греч. axis — ось), который передает нервные импульсы дальше — другой нервной клетке или рабочему органу (мышце, железе). Форма нервной клетки, длина и расположение отростков чрезвычайно разнообразны и зависят от функционального назначения нейрона.
В крупных нейронах почти 1/3 — 1/4 величины их тела составляет ядро. Оно содержит довольно постоянное количество дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Входящие в его состав ядрышки участвуют в снабжении клетки рибонуклеиновыми кислотами (РНК) и протеинами. В моторных клетках при двигательной деятельности ядрышки заметно увеличиваются в размерах. Нервная клетка покрыта плазматической мембраной полупроницаемой клеточной оболочкой, которая обеспечивает регуляцию концентрации ионов внутри клетки и ее обмен с окружающей средой. При возбуждении проницаемость клеточной мембраны изменяется, что играет важнейшую роль в возникновении потенциала действия и передаче нервных импульсов. Аксоны многих нейронов покрыты миелиновой оболочкой, образованной Шванновскими клетками, многократно «обернутыми» вокруг ствола аксона. Однако начальная часть аксона и расширение в мес.те его выхода из тела клетки — аксонный холмик лишены такой оболочки. Мембрана этой немиелинизированной части нейрона — так называемого начального сегмента обладает высокой возбудимостью.
Внутренняя часть клетки заполнена цитоплазмой, в которой расположены ядро и различные органоиды. Цитоплазма очень богата ферментными системами (в частности, обеспечивающими гликолиз) и белком. Ее пронизывает сеть трубочек и пузырьков — эндоплазматический ретикулюм. В цитоплазме имеются также отдельные зернышки — рибосомы и скопления этих зернышек — тельца Ниссля, представляющие собой белковые образования, содержащие до 50% РНК. Это белковые депо нейронов, где также происходит синтез белков и РНК. При чрезмерно длительном возбуждении нервной клетки, вирусных поражениях центральной нервной системы и других неблагоприятных воздействиях величина этих рибосомных зернышек резко уменьшается.
В специальных аппаратах нервных клеток — митохондриях совершаются окислительные процессы с образованием богатых энергией соединений (макроэргических связей АТФ). Это энергетические станции нейрона. В них происходит трансформация энергии химических связей в такую форму, которая может быть использована нервной клеткой. Митохондрии концентрируются в наиболее активных частях клетки. Их дыхательная функция усиливается при мышечной тренировке. Интенсивность окислительных процессов нарастает в нейронах более высоких отделов центральной нервной системы, особенно в коре больших полушарий. Резкие изменения митохондрий вплоть до разрушения, а следовательно, и угнетение деятельности нейронов отмечаются при различных неблагоприятных воздействиях (длительном торможении в центральной нервной системе, при интенсивном рентгеновском облучении, кислородном голодании и гипотермии).
Основной особенностью обмена веществ в нейроне является высокая скорость обмена и преобладание аэробных процессов. Потребность мозга в кислороде очень велика (в состоянии покоя поглощается около 46 мл/мин кислорода). Хотя вес мозга по отношению к весу тела составляет всего 2%, потребление кислорода мозгом достигает в состоянии покоя у взрослых людей 25% от общего его потребления организмом, а у маленьких детей — 50%. Даже кратковременное нарушение доставки кислорода кровью может вызвать необратимые изменения в деятельности нервных клеток: в спинном мозгу через 20 — 30 мин., в стволе головного мозга через 15 — 20 мин., а в коре больших полушарий уже через 5 — 6 мин.
Основным источником энергии для мозговой ткани является глюкоза. Мозг человека требует для обмена около 115 г глюкозы в сутки. Содержание ее в клетках мозга очень мало, и она постоянно черпается из крови.
Деятельное состояние нейронов сопровождается трофическими процессами—усилением в них синтеза белков. При различных воздействиях, вызывающих возбуждение нервных клеток, в том числе при мышечной тренировке, в их ткани значительно возрастает количество белка и РНК, при тормозных же состояниях и утомлении нейронов содержание этих веществ уменьшается. В процессе восстановления оно возвращается к исходному уровню или превышает его. Часть синтезированного в нейроне белка компенсирует его расходы в теле клетки во время деятельности, а другая часть перемещается вдоль по аксону (со скоростью около 1—3 мм в сутки) и, вероятно, участвует в биохимических процессах в синапсах.
Основными функциями нервной клетки являются восприятие внешних раздражении (рецепторная функция), их переработка (интегративная функция) и передача нервных влияний на другие нейроны или различные рабочие органы (эффекторная функция).
Особенности осуществления этих функций позволяют разделить все нейроны центральной нервной системы на 2 большие группы:
1) клетки, передающие информацию на большие расстояния (из одного отдела центральной нервной системы в другой, от периферии к центру, от центров к исполнительному органу). Это крупные, афферентные и эфферентные нейроны, имеющие на своем теле и отростках большое количество синапсов, как возбуждающих, так и тормозящих, и способные к сложным процессам переработки поступающих через них влиянии;
2) клетки, обеспечивающие межнейроальные связи в пределах ограниченных нервных структур (промежуточные нейроны спинного мозга, коры больших полушарий и др.). Это мелкие клетки, воспринимающие нервные влияния только через возбуждающие синапсы. Эти клетки не способны к сложным процессам интеграции локальных синаптических влияний потенциалов, они служат передатчиками возбуждающих или тормозящих влияний на другие нервные клетки.
Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга.
Спинной
мозг
представляет собой длинный тяж. Он
заполняет полость
п
озвоночного
канала и имеет сегментарное строение,
соответствующее
строению позвоночника.
В центре спинного мозга расположено серое вещество — скопление нервных клеток, окруженное белым веществом, образован ным нервными волокнами. В спинном мозге находятся рефлекторные центры мышц туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, рефлексы, направленные на поддержание определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания полового члена и извержения семени у мужчин (эрекция и эякуляция) также связаны с функцией спинного мозга.
С
пинной
мозг осуществляет и проводниковую
функцию. Нервные
волокна,
составляющие основную массу белого
вещества, образуют
проводящие пути спинного мозга. По этим
путям устанавливается связь между
различными частями ЦНС и проходят
импульсы
в восходящем и нисходящем направлениях.
По этим путям поступает
информация в вышележащие отделы мозга,
от которых отходят
импульсы, изменяющие деятельность
скелетной мускулатуры и внутренних
органов.
Деятельность
спинного мозга у человека в значительной
степени
подчинена координирующим влияниям
вышележащих отделов
ЦНС.
Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной мозг находится на стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной мозг, и к моменту рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У новорожденных длина спинного мозга 14—16 см, к 10 годам она удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно.
На
поперечном
срезе спинного мозга детей раннего
возраста отмечается
преобладание передних рогов над задними.
Увеличение размеров нервных клеток
спинного мозга наблюдается у детей в
школьные годы.
Головной мозг представляет собой образование, состоящее из двух полушарий, разделенных массивной белой спайкой (мозолистое тело) В головном мозге выделяют три основных отдела — задний, средний и передний мозг, объединенных двусторонними связями. Задний мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Он включает продолговатый мозг, мост и мозжечок.
Продолговатый мозг играет значительную роль в осуществлении жизненно важных функций. В нем расположены скопления нервных клеток — центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой системы и деятельности внутренних органов. На уровне моста находятся ядра черепно-мозговых нервов. Через него проходят нервные пути, соединяющие вышележащие отделы с продолговатым и спинным мозгом.
Позади моста расположен мозжечок, с функцией которого в основном связывают координацию движений, поддержание позы и равновесия. Усиленный рост мозжечка отмечается на первом году жизни ребенка, что определяется формированием в течение этого периода дифференцированных и координированных движений. В дальнейшем темпы его развития снижаются. К 15 годам мозжечок достигает размеров взрослого.
Средний мозг (мезенцефалон) включает ножки мозга, четверохолмие и ряд скоплений нервных клеток (ядер). В области четверохолмия расположены первичные центры зрения и слуха, осуществляющие локализацию источника внешнего стимула. Эти центры находятся под контролем вышележащих отделов мозга. Они играют важнейшую роль в раннем онтогенезе, обеспечивая первичные формы сенсорного внимания. Ядра (черная субстанция и красное ядро) играют важную роль в координации движений и регуляции мышечного тонуса.
В среднем мозге расположена так называемая сетчатая, или ретикулярная, формация. В ее состав входят переключательные клетки, аккумулирующие информацию от афферентных путей. Восходящие пути от клеток ретикулярной формации идут во все отделы коры больших полушарий, оказывая тонические активирующие влияния. Это так называемая неспецифическая активирующая система мозга, которой принадлежит важная роль в регуляции уровня бодрствования, организации непроизвольного внимания и поведенческих реакций.
Передний мозг состоит из промежуточного мозга (диэнцефалона) и больших полушарий.
Промежуточный мозг включает две важнейшие структуры: та-ламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугровая область). Гипоталамус играет важнейшую роль в регуляции вегетативной нервной системы. Вегетативные эффекты гипоталамуса, разных его отделов имеют неодинаковые направленность и биологическое значение. При функционировании задних отделов возникают эффекты симпатического типа, при функционировании передних отделов — эффекты парасимпатического типа. Восходящие влияния этих отделов также разнонаправлены: задние оказывают возбуждающее влияние на кору больших полушарий, передние — тормозящее. Связь гипоталамуса с одной из важнейших желез внутренней секреции — гипофизом — обеспечивает нервную регуляцию эндокринной функции.
В клетках ядер переднего гипоталамуса вырабатывается неиросекрет, который по волокнам гипоталамо-гипофизарного пут транспортируется в нейрогипофиз. Этому способствуют и обильное кровоснабжение, и наличие сосудистых связей гипоталамуса и гипофиза.
Гипоталамус принимает участие в регуляции температуры тела, водного обмена, обмена углеводов. Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях (половые, пищевые, агрессивно-оборонительные). Гипоталамус играет важную роль в армировании основных биологических мотиваций (голод, жажда), половое влечение), а также положительных и отрицательных эмоций. Многообразие функций гипоталамуса дает основание расценивать его как высший подкорковый центр регуляции жизненно важных процессов, их интеграции в сложные системы, обеспечивающие целесообразное приспособительное поведение.
Дифференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не завершена и протекает в онтогенезе неравномерно. Развитие ядер гипоталамуса заканчивается в период полового созревания.
Таламус составляет значительную часть промежуточного мозга. Это многоядерное образование, связанное двусторонними связями с корой больших полушарий. В его состав входят три группы ядер. Релейные ядра -передают зрительную, слуховую, кожно-мышечно-суставную информацию в соответствующие проекционные области коры больших полушарий. Ассоциативные ядра связаны с деятельностью ассоциативных отделов коры больших полушарий. Неспецифические ядра (продолжение ретикулярной формации среднего мозга) оказывают активизирующее влияние на кору больших полушарий.
Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма за исключением обонятельных, прежде чем достигнут коры головного мозга, поступают в ядра таламуса. Здесь поступившая формация перерабатывается, получает эмоциональную окраску и направляется в кору больших полушарий.
К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров хорошо развита. После рождения размеры зрительных бугров увеличиваются за счет роста нервных клеток и развития нервных волокон.
Онтогенетическая направленность развития структур промежуточного мозга состоит в увеличении их взаимосвязей с другими новыми образованиями, что создает условия для совершенствования координационной деятельности его различных отделов и мозга
В развитии промежуточного мозга существенная роль принадлежит нисходящим влияниям коры больших полушарий.
Лимбическая система, функционально объединяющая гиппокамп, гипоталамус, некоторые ядра таламуса и области коры является важнейшей частью регуляторного контура. Лимбическая система участвует в когнитивных и мотивационных процессах.
Основной структурой больших полушарий является новая коря (неокортекс), покрывающая их поверхность.
Кора больших полушарий представляет собой тонкий слой серого вещества на поверхности полушарий. В процессе эволюции поверхность коры интенсивно увеличивалась по размеру за счет появления борозд и извилин. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека достигает 2200—2600 см2. Толщина коры в различных частях полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 млрд нервных клеток. Отростки этих клеток образуют огромное количество связей, что создает условия для обработки и хранения информации.
В коре каждого из полушарий выделяют четыре доли — лобную, теменную, височную и затылочную. Каждая из этих долей содержит функционально различные корковые области. ной половины тела (корковые концы анализаторов по И. П. Павлову). К их числу относятся зрительная кора, расположенная в затылочной доле, слуховая — в височной, соматосенсорная — в теменной доле
Моторная кора каждого полушария, занимающая задние отделы лобной доли, осуществляет контроль и управление двигательными действиями противоположной стороны тела.
Моторная кора каждого полушария, занимающая задние отделы лобной доли, осуществляет контроль и управление двигательными действиями противоположной стороны тела.
Ассоциативные области составляют у человека основную часть верхности коры больших.
Проекционные сенсорные зоны, включающие первичные и вторичные корковые поля, принимают и обрабатывают информацию определенной модальности от органов чувств противоположного полушария.
Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных программ поведения, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого опыта и предвидения будущего. В ассоциативных областях коры левого полушария выделяются поля, непосредственно связанные с осуществлением речевых процессов, — центр Вернике в задневисочной коре, осуществляющий восприятие речевых сигналов, и центр Брока в нижних отделах лобной области коры, связанный с произнесением речи.
Головной мозг как многоуровневая структура неравномерно созревает в ходе индивидуального развития. Во внутриутробном периоде одновременно с закладкой и развитием основных жизненно важных органов первыми начинают формироваться отделы мозга, где расположены нервные центры, обеспечивающие их функционирование (продолговатый мозг, ядра среднего и промежуточного мозга). К концу внутриутробного периода у человека определенной степени зрелости достигают первичные проекционные поля. К моменту рождения уровень зрелости структур мозга позволяет осуществлять как жизненно важные функции (дыхание, сосание и др.), так и простейшие реакции на внешние воздействия, т.е. осуществляется принцип минимального и достаточного обеспечения функций. Закономерный ход созревания структур мозга в пренатальном периоде обеспечивает нормальное индивидуальное развитие, нарушения созревания приводят к ближайшим и отдаленным неблагоприятным последствиям, проявляющимся в нервно-психическом статусе и поведении
ребенка.
В постнатальном периоде продолжается интенсивное развитие мозга, в особенности его высших отделов — коры больших полушарий.
В развитии коры больших полушарий выделяются два процесса - рост коры и дифференцировка ее нервных элементов. Наиболее интенсивное увеличение ширины коры и ее слоев происходит на первом году жизни, постепенно замедляясь и прекращаясь в разные сроки — к 3 годам в проекционных, к 7 годам в ассоциативных областях. Рост коры происходит за счет увеличения межнейронального пространства (разрежение клеток) в результате развития волокнистого компонента (роста и разветвления дендритов и аксонов) и клеток глии, осуществляющей метаболическое обеспечение развивающихся нервных клеток, которые увеличиваю в размерах нейронов.
Процесс дифференцировки нейронов, начинаясь также в раннем постнатальном периоде, продолжается в течение длительного периода индивидуального развития, подчиняясь как генетическому фактору, так и внешнесредовым воздействиям. Первыми созревают афферентные и эфферентные пирамиды нижних слоев коры, позже — расположенные в более поверхностных слоях. Постепенно дифференцируются различные типы вставных нейронов. Дифференцировка вставочных нейронов, начавшаяся в первые мес.яцы после рождения, наиболее интенсивно происходит в период от 3 до 6 лет. Их окончательная типизация в переднеассоциативных областях коры отмечается к 14-летнему возрасту.
Функционально важным фактором формирования нейронной организации коры больших полушарий является развитие отростков нервных клеток — дендритов и аксонов, образующих волокнистую структуру.
Аксоны, по которым в кору поступает афферентная импульсация, в течение первых трех мес.яцев жизни покрываются миелиновой оболочкой, что существенно ускоряет поступление информации к нервным клеткам проекционной коры.
Вертикально ориентированные апикальные дендриты обеспечивают взаимодействие клеток разных слоев, и в проекционной коре они созревают в первые недели жизни, достигая к 6-мес.яч-юму возрасту III слоя. Дорастая до поверхностных слоев, они образуют конечные разветвления.
Базальные дендриты, объединяющие нейроны в пределах одного слоя, имеют множественные разветвления, на которых образуются множественные контакты аксонов других нейронов, эстом базальных дендритов и их разветвлений увеличивается воспринимающая поверхность нервных клеток. Специализация нейронов в процессе их дифференциации и увееличение количества и разветвленности отростков создают условия для объединения нейронов разного типа в клеточные группировки — нейронные ансамбли. В нейронные ансамбли включая также клетки глии и разветвления сосудов, обеспечивающие очный метаболизм внутри нейронного ансамбля. О развитии коры и формировании ансамблевой организации в генезе выделяют следую-щие этапы:
1-й год жизни характеризуется увеличением размеров нервных клеток, дифференциацией звездчатых вставочных нейронов, увеличением дендритных и аксонных разветвлений. Выделяется ансамбль нейронов как структурная единица, окруженная тонкими сосудистыми разветвлениями.
К 3 годам ансамблевая организация усложняется развитием нервных группировок, включающих разные типы нейронов.
В 5-6 лет наряду с продолжающейся дифференциацией и специализацией нервных клеток нарастают объем горизонтально расположенных волокон и плотность капиллярных сетей, окружающих ансамбль. Это способствует дальнейшему развитию межнейрональной интеграции в определенных областях коры.
К 9-10 годам усложняется структура отростков интернейронов и пирамид, увеличивается разнообразие ансамблей, формируются широкие горизонтальные группировки, включающие и объединяющие вертикальные колонки.
В 12-14 лет в нейронных ансамблях четко выражены разнообразные специализированные формы пирамидных нейронов, высокого уровня дифференцировки достигают интернейроны; в ансамблях всех областей коры, включая ассоциативные корковые зоны, за счет разветвлений отростков удельный объем волокон становится значительно больше удельного объема клеточных элементов.
К 18 годам ансамблевая организация коры по своим характеристикам достигает уровня взрослого человека.
Закономерности созревания структур мозга в онтогенезе. Основная закономерность в характере созревания мозга как многоуровневой иерархически организованной системы проявляется в том, что эволюционно более древние структуры созревают раньше. Это прослеживается в ходе созревания структур мозга по вертикали: от спинного мозга и стволовых образований головного мозга, обеспечивающих жизненно важные функции, к коре больших полушарий. По горизонтали развитие идет от проекционных отделов, включающихся в обеспечение элементарных контактов с внешним миром уже с момента рождения, к ассоциативным, ответственным за сложные формы психической деятельности.
Для развития каждого последующего уровня необходимо полноценное созревание предыдущего. Так, для созревания проекционной коры необходимо формирование структур, через которые поступает сенсорно-специфическая информация. Для развития в онтогенезе ассоциативных корковых зон необходимо формирование и функционирование первичных проекционных отделов коры. Так, нарушение в раннем возрасте проекционных корковых зон приводит к недоразвитию областей более высокого уровня (вторичные проекционные и ассоциативные отделы). Этот принцип развития структур мозга в онтогенезе Л. С. Выготский обозначил как направление «снизу вверх».
Следует подчеркнуть, что позже созревающие структуры не просто надстраиваются над уже существующими, а влияют на их дальнейшее развитие. Так, при исследовании активности отдельных нейронов было показано, что только после созревания проекционной корковой зоны нейроны релейного ядра таламуса приобретают специализированную реакцию зрелого типа в ответ на афферентный стимул.
Сформированная многоуровневая организация мозга носит иерархический характер. Ведущую роль в осуществлении целостной интегративной функции мозга приобретают высшие отделы коры больших полушарий, управляющие подчиненными им структурами более низкого уровня. Такой принцип иерархической организации структур зрелого мозга Л.С.Выготский обозначил как направление «сверху вниз».
Длительный и гетерохронный характер созревания структур мозга определяет специфику функционирования мозга в различных возрастных периодах.
