2 курс / Физиология / Сборники и учебники / Anatomia_i_fiziologia_dlya_chaynikov

»Двигательные нейроны, также называемые мотонейронами, или

эфферентными (эфферентный означает "выносящий': "вы водя­ щий"), передают импульсы от головного мозга и спинного мозга к исполнительным органам (мышцам и железам), инициируя ответ­ ные реакции от этих органов (сокращение мышц или испускание продукта, вырабатываемого железой).

»Промежуточные нейроны, также называемые ассоциативными,

или вставочными, соединяют одни нейрон ы с другими в одной и той же области головного или спинного мозга.

Нейроны в разных частях нервной системы выполняют разные функции и, следовательно, различаются по своей форме, размеру и электрохимичес­ ким свойствам. Однако нейроны обладают особой клеточной анатомией, при­ способленной к быстрой передаче электрического заряда (рис. 7 .1). Каждый нейрон состоит из трех частей; каждая из этих частей заключена в собствен­ ную клеточную оболочку.

»Тело клетки. Тело нейрона похоже на строение любой клетки -

оно содержит ядро, митохондрии и другие органеллы.

»Дендрит - это отросток, который ответвляется от одного конца

тела клетки. Он принимает информацию от других нейронов и пе­ редает ее телу клетки, от которой ответвляется.

»Аксон. У каждого ней рона есть отросток в форме удлинен ного

цилиндра, назы ваемый аксоном. Длина аксона многократно (в де­ сятки, сотни и даже десятки тысяч раз) превосходит диаметр самой клетки; аксон транспортирует импульсы от тела клетки к следую­ щему нейрону в длинной цепи нейронов. (Можно сравнить с пере­ дачей электрических сигналов по проводам.)

Полностью дифференцированные нейроны, как правило, не делят­ ся и могут жить несколько лет или даже в течение всей жизни организма. Возможность формирования новых нейронов остается предметом активных научных исследований.

Самый длинный нейрон в вашем теле тянется от кончика большого паль­ ца ступни до основания вашего спинного мозга. Длина этой клетки больше 90 сантиметров!

190 ЧАСТЬ 3 Разговор с самим собой

Синаптический выступ

Илл.Кэтрин Борн, МА

Рис. 7. 1 . Двигательный нейрон (а) и сенсорный нейрон (б); структура и путь импульсов

Нейрогл иальные клетки

Многочисленные клетки нервной ткани, не являющиеся нейронами, носят обобщенное название нейроглиальных клеток (или нейроглии). Эти клетки могут взаимодействовать друг с другом, но у них нет аксонов и дендритов; к тому же они не генерируют импульсы. Количество нейроглиальных клеток превышает количество нейронов более чем в три раза, хотя в разных облас­ тях головного мозга это соотношение может быть разным.

До недавнего времени большинство ученых-неврологов полагали, что нейроглиальные клетки - это лишь поддерживающие структуры, эффектив­ но "склеивающие" между собой нейроны (глиа по-гречески означает "склеи­ вать"). Однако появление новых технологий формирования изображений и методов лабораторных исследований in vitro (т.е. без проникновения в тело) значительно расширило представления ученых о роли нейроглиальных кле­ ток, которая отнюдь не сводится к "склеиванию" нейронов. Функции нейро­ глиальных клеток перечислены в табл. 7.1.

ГЛАВА 7 Нервная система: электрическая схема организма 191

Таблица 7.1 . Функции нейроглиальных клеток

Нервы

Нерв представляет собой пучок периферических аксонов. Отдельно взя­ тый аксон плюс его миелиновая оболочка представляют собой нервное волок­ но. Нервы образуют путь для прохождения электрохимических нервных им­ пульсов, которые передаются по каждому из периферийных аксонов. Нервы присутствуют лишь в периферической нервной системе. Нервные волокна бывают двух типов: двигательные, которые передают импульсы от ЦНС, и сенсорные, которые передают импульсы в направлении ЦНС.

Ганглии и сплетения

Ганглий - это совокупность тел нейронных клеток. Ганглии служат точ­ ками эстафетной передачи импульсов между структурами нервной систе­

мы - в частности, в спинном мозге - и исполняют роль сопряжения между

цнс и пне.

Ганглии могут соединяться в цепочку. Например, симпатическая нервная система содержит цепочку ганглий (симпатические ганглии), которые носят название паравертебральных ганглий. Эта симпатическая цепочка охватыва­ ет всю длину спинного мозга.

Сплетение (plexus) - это общий термин, обозначающий любую сеть ана­ томических структур, таких как лимфатические сосуды, нервы или вены. (Этот термин происходит от латинского plectere, что означает "плести".)

Нейронное сплетение - это сеть пересекающихся нервов. Солнечное спле­ тение обслуживает внутренние органы. Цервикальное сплетение обслужи-

192 ЧАСТЬ 3 Разговор с самим собой

вает голову, шею и плечи. Плечевое сплетение обслуживает грудь, плечи,

руки и кисти рук. Поясничное сплетение, крестцовое сплетение и копчико­ вое сплетение обслуживают нижнюю часть тела.

Объеди нен н ые сети_ _ _ _ _ _ _ _

Нервная система состоит из двух физически раздельных, но функциональ­ но объединенных сетей нервной ткани. Работая совместно, эти сети воспри­ нимают внутренние и внешние раздражители и отвечают на них, поддержи­ вая таким образом гомеостаз. В последующих разделах мы рассмотрим под­ робнее центральную и периферическую нервные системы. Чтобы получить более детальное представление об анатомии центральной и периферической нервной системы, обратитесь к цветной вклейке "Нервная система" на сайте издательства по адресу go . d i a l e kt i ka . com/ anatomy_3.

Центральная нервная система

Централ ьная нервная система (ЦНС) состоит из головного мозга и спин­ ного мозга и является самой крупной частью нервной системы человека. Она объединяет информацию, получаемую от сенсорных рецепторов, и коорди­ нирует действия всех частей тела.

Головной мозг, как и спинной, представляют собой массу нервной тка­ ни, защищенную костными структурами (черепной коробкой и позвоночным столбом соответственно), а также слоями оболочек и специальных жидкос­ тей. Такая многоуровневая защита отражает первостепенную важность голо­ вного и спинного мозга для жизни организма.

Головной и спинной мозг состоят главным образом из двух типов тка­ ни - серого и белого вещества. Серое вещество состоит из безмиелиновых

нейронов, коротких отростков и тел нейронных клеток, и нейроглии. Белое вещество состоит из пучков покрытых миелином аксонов, которые тянутся от тел нейронных клеток в сером веществе. (См. раздел "Нервные ткани" выше в этой главе, где более подробно рассказывается о нейронах и нейрог­ лиальных клетках.) Миелин представляет собой высоколипидное содержи­ мое, которое и обусловливает цвет белого вещества.

В головном мозге серое вещество образует тонкий поверхностный слой (кору головного мозга). Белое вещество располагается ниже и является "ин­ формационной магистралью" головного мозга, разносящей информацию по всем его уголкам. В спинном мозге ткань принимает форму длинного двух­ слойного цилиндра: серое вещество образует его внутренний слой, а белое вещество - наружный.

ГЛАВА 7 Нервная система: электрическая схема организма 193

Спинной мозг начинается у нижнего края ствола головного мозга и тянет­ ся вниз по позвоночному столбу. Он заключен в цилиндрический трубчатый канал, образованный позвонками и тремя плотными оболочками, между ко­ торыми находится амортизирующая жидкость (рис. 7.2).

Эти три оболочки окружают спинной мозг и носят общее название мозго­ вые оболочки; они тянутся выше и охватывают головной мозг. Внешний слой называется твердой мозговой оболочкой. Она защищает средний слой - так называемую паутинную (арахноидальную) оболочку. Между этими двумя слоями протекает жидкость, похожая на тканевую. Самую внутреннюю обо­ лочку называют мягкой (или сосудистой) мозговой оболочкой; она контак­ тирует с нервной тканью. Между паутинной и мягкой мозговой оболочкой

Илл. Кэтрин Борн, МА

Рис. 7.2. Поперечное сечение спинного мозга

Периферическая нервная система

Периферическая нервная система (ПНС) состоит из нервов и ганглиев за пределами головного и спинного мозга. В отличие от ЦНС, ПНС не защище­ на костями или гематоэнцефалическим барьером - значит, ПНС подвержена механическим травмам и воздействию токсинов.

194 ЧАСТЬ 3 Разговор с самим собой

Ниже перечислены структуры пн е.

»Черепно-мозговые нервы. Это двенадцать пар нервов, которые выходят непосредственно из головного мозга и ствола головно­ го мозга. Каждая пара нервов выполняет определенные функции: одни доставляют в головной мозг информацию от органов чувств,

другие управляют мышцами; однако большинство пар выполняют как сенсорные, так и двигательные функции. Некоторые пары не­

рвов соединены с железами или внутренними органами, такими

как сердце и легкие. Например, пара самых длинных черепно-моз­

говых нервов - блуждающий нерв тянется через шею и грудь в брюшную полость. Этот парный нерв передает сенсорные импуль­ сы от части уха, языка, гортани и глотки; двигательные импульсы на голосовые связки; а также двигательные и секреторные импульсы на некоторые органы в брюшной полости и грудной клетке.

»Спинномозговые нервы. Это тридцать одна пара нервов, которые

выходят из спинного мозга. Каждая из этих пар нервов содержит

тысячи афферентных (сенсорных) и эфферентных (двигательных)

волокон.

»Сенсорные нервные волокна пронизывают все тело и посыла­ ют импульсы в ЦНС через черепно-мозговые и спинномозговые нервы.

»Двигательные нервные волокна - нервные волокна, которые

соединяются с мышцами и железами и передают импульсы от ЦНС

через черепно-мозговые и спинномозговые нервы.

пне подразделяется на соматическую и автономную систему.

Соматическая система

Соматическая нервная система регулирует действия, которые контроли­ руются сознанием. Ее сенсорные волокна принимают импульсы от рецепто­ ров, а двигательные - передают импульсы от цне на скелетные мышцы, координируя почти все осознанные движения.

Автономная система

Двигательные волокна автономной системы передают импульсы от ЦНе к железам, сердцу и гладким (не зависящим от воли человека) мышцам тех или иных органов. Автономная система контролирует те функции внутрен­ них органов, которые являются непроизвольными и осуществляются бессо­ знательно (например, дыхание, сердцебиение и пищеварение).

ГЛАВА 7 Нервная система: электрическая схема организма 195

Автономная система включает в себя несколько систем.

»Симпатическая нервная система. Нервы начинаются в грудной

и поясничной областях спинного мозга. Симпатическая нервная система реагирует на стресс и отвечает, помимо прочих физиоло­ гических изменен ий, за учащен ие вашего сердцебиения и повы­ шение кровяного давления, а также за появление у вас ощущения возбуждения, которое вы можете исп ытывать благодаря повыше­ нию уровня адреналина. Эта система отвечает за вашу инстинктив­ ную физиологическую реакцию "бей или беги" в условиях стресса или угрозы жизни.

»Парасимпатическая нервная система. Нервы начинаются в ство­

ле головного мозга и крестцовом отделе спинного мозга. Действие парасимпатической нервной системы проявляется, когда вы от­ дыхаете или испытываете ощущение расслабленности. Эта систе­ ма отвечает за такие изменения, как сужение зрачка, замедление сердцебиения, расширение кровеносных сосудов и стимуляция пищеварительной и мочевой систем. Парасимпатическая нервная система известна как система, занимающаяся "админ истративно­ хозяйственной работой'; поскольку она поддерживает нормальное функционирование вашего организма, когда вы не находитесь в состоянии стресса.

»Энтеральная нервная система. Эта система управляет всеми ас­

пектами пищеварения, начи ная с пищевода и заканчивая желуд­ ком, тонкой и толстой кишкой.

Головной мозг является одним из самых крупных органов в человечес­ ком теле: он находится на третьем месте после кожи и печени. Головной мозг занимает до 3% веса нашего тела, но использует примерно 20% нашей энергии (что свидетельствует о его важности для нас). Будучи "главным рас­ порядителем", головной мозг справляется со своими рабочими нагрузками, распределяя функции по разным отделам. Эти отделы находятся в постоян­ ном контакте друг с другом и влияют друг на друга, но выполняют при этом разные функции.

Основными отделами головного мозга являются большой мозг, моз:JJСечок,

ствол головного мозга и проме:J1суточный мозг. Четыре полости головного мозга, заполненные спинномозговой жидкостью, называются :J1селудочками.

196 ЧАСТЬ 3 Разговор с самим собой

В этом разделе мы познакомим вас с некоторыми подробностями, каса­ ющимися отделов головного мозга и его желудочков. Внимательно изучите рис. 7.3 и обращайтесь к нему по мере необходимости.

Рис. 7.3. Основы анатомии головного мозга

ГЛАВА 7 Нервная система: электрическая схема организма 197

Бол ьшой мозг - инструмент мы шления

Если вы мыслите, значит, пользуетесь большим мозгом. Большой мозг - самый большой отдел головного мозга - помимо выполнения ряда других сложных функций, контролирует сознание человека.

Большой головной мозг делится на левую и правую половины, называ­ емые левым и правым полушариями, причем каждая половина состоит из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной. Названия долей определяются костями черепа, которые их покрывают (см. главу 5).

В табл. 7.2 показано, какие функции выполняет каждая из долей в полу­ шариях головного мозга.

Таблица 7.2. Функции долей в полушариях головного мозга

Кора головного мозга составляет наружный слой серого вещества голо­ вного мозга. Она покрывает всю поверхность большого мозга и перекрывает белое вещество, расположенное глубже. Возвышения головного мозга назы­ ваются извилинами. Неглубокие "канавки", которые разделяют возвышения, называются бороздами. Глубокие "канавки" в головном мозге называются

щелями.

Если посмотреть на головной мозг сверху, то можно заметить глубокую "канавку", которая делит большой головной мозг пополам. Эта "канавка" на­ зывается продольной щелью. Она частично делит большой мозг на левое и правое полушария. Мозолистое тело, расположенное внутри головного моз­ га у нижнего края продольной щели, содержит миелиновые нервные волок­ на, которые соединяют левое и правое полушария.

198 ЧАСТЬ З Разговор с самим собой

Почему нам удается совершать плавные движения: мозжечок

Мозжечок расположен непосредственно под задней половиной большого головного мозга. Узкий отросток (червь моз:жечка) соединяет левое и правое полушария мозжечка. Внешний слой представляет собой серое вещество, а внутренний слой - белое вещество.

Мозжечок координирует движения ваших скелетных мышц, делая их плавными (а не резкими) и грациозными (а не "топорными"). Мозжечок так­ же поддерживает нормальный тонус и положение мышц, используя для этого информацию, получаемую от глаз, внутреннего уха и мышц.

Ствол головного мозга

Ствол головного мозга состоит из среднего мозга, варолиевого моста (или просто моста) и продолговатого мозга. Продолговатый мозг плавно перехо­ дит в спинной мозг после прохождения им отверстия, называемого большим затылочным отверстием, у нижнего края черепа (подробнее о скелетной системе можно прочитать в главе 5).

Внутри головного мозга, непосредственно перед мозжечком, находятся средний мозг и варолиев мост. Средний мозг играет роль "станции" для ин­ формации, которая проходит между спинным мозгом и большим головным мозгом или между большим головным мозгом и мозжечком. Импульсы про­ ходят через средний мозг, который содержит центры рефлексов, основанных на зрении, слухе и осязании. Если вы видите, слышите или осязаете нечто такое, что пугающее, настораживающее или угрожающее, ваш средний мозг тотчас реагирует на это, посылая импульсы, генерирующие соответствую­ щую реакцию - возглас, движение или пронзительный вопль.

Рефлекторные дуги иногда вырабатывают мгновенные, бессознательные реакции. Рефлекторные дуги возникают бессознательно каждый раз, когда вы прикасаетесь к чему-либо очень горячему или острому. Сенсорные нейро­ ны обнаруживают болезненное прикосновение, температуру, давление и т.п. Если сенсорные нейроны обнаруживают что-то, что может причинить вред вашему телу (например, тепло, которое может привести к ожогу, или ост­ рый предмет, который может поранить кожу), импульс от рецептора в коже проходит через соответствующий сенсорный нейрон к спинному мозгу, а затем - к двигательным нейронам. Двигательные нейроны вызывают со­ кращение определенных мышц, которые, в свою очередь, отдергивают часть тела, подвергающуюся опасности травмы, от горячего или острого объекта.

Скорость рефлексов настолько высокая, что у вас просто нет времени по­ думать, как реагировать. К тому моменту, когда соответствующий импульс

ГЛАВА 7 Нервная система: электрическая схема организма 199