ТЕМА: «Процесс физиологической регуляции. Нервный механизм физиологической регуляции. Функциональная анатомия

спинного мозга»

АРГУМЕНТАЦИЯ ТЕМЫ:

В еще очень давние времена возникли споры о том, кто главный: мозг, беспокойное сердце или флегматическая печень. Но уже многие века приоритет в этой борьбе за лидерство удерживает мозг. Еще с середины прошлого века уже ни у кого не возникает сомнений о главенствующей роли нервной системы в управлении жизнедеятельностью организма. Нарушение деятельности нервной системы приводит к патологии внутренних органов, изменяет психическое и физическое состояние организма, его адаптацию к различным условиям внешней и внутренней среды. Вот почему нам необходимо изучить основы анатомии и физиологии нервной системы.

Нервная система является главным аппаратом управления организма, она регулирует работу всех органов, согласовывает деятельность разных систем, приспосабливая ее к постоянно изменяющимся условиям, в которых оказывается организм. Центральное место в функционировании нервной системы занимает спинной и головной мозг. В спинном мозге находится ряд симпатических и парасимпатических вегетативных центров, регулирующих деятельность внутренних органов (сердце, сосуды, пищеварительный тракт, органы малого таза). Восходящими и нисходящими путями спинной мозг соединяет двусторонней связью периферию с головным мозгом. При повреждении спинного мозга нарушается рефлекторная деятельность нервной системы, нарушаются или исчезают скелетно-моторные рефлексы и вегетативные рефлексы (снижается кровяное давление, отсутствуют сосудистые рефлексы, акты дефекации и мочеиспускания).

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1. Функциональная система.

2. Строение и классификация нервной системы.

3. Рефлекс, рефлекторная дуга, нервный центр.

4. Межневральные синапсы.

5. Нервные процессы: возбуждение, торможение, доминанта.

1. Строение спинного мозга.
2. Спинномозговой сегмент.
3. Оболочки спинного мозга.
4. Физиология спинного мозга.

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ:

1. Учение о функциональной системе организма создал П.К.Анохин. Функциональной системой называется совокупность органов и тканей, принадлежащих к различным анатомо-физиологическим образованиям, но обеспечивающих определенную форму приспособительной деятельности организма. Конечной целью деятельности функциональной системы является поддержание в организме нормальных условий течения обменных процессов и гомеостаза, т.е. постоянства состава его внутренней среды.

Функциональная система – это не анатомическое образование, а совокупность различных нервных центров и периферических органов, объединенных в единое целое полезным для организма результатом, который эта система создает. Именно полезный результат (нормализация измененного АД, напряжения кислорода или уровня сахара в крови, приспособительный вегетативный акт) определяет структуру функциональной системы, т.е. необходимый подбор органов и регулирующих их деятельность нервных центров.

Функциональная система включает:

1) рецепторы, воспринимающие воздействия факторов внешней среды;

2) проводниковые аппараты, передающие сигналы от рецепторов;

3) центральные нейроны и их связи, обеспечивающие объединение функций;

4) совокупность эфферентных аппаратов, обеспечивающих обратную эфферентацию.

Функциональная система – это совокупность нервной системы с периферическими органами, объединенными в единое целое.

2. Нервная система регулирует деятельность всех органов и систем, обуславливая их функциональное единство, и обеспечивает связь организма как целого с внешней средой.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка – нейрон. Вся нервная система представляет собой совокупность нейронов, которые контактируют друг с другом при помощи специальных аппаратов – синапсов.

По структуре и функции различают три типа нейронов:

1) рецепторные или чувствительные;

2) вставочные или замыкательные (кондукторные);

3) эффекторные или двигательные нейроны, от которых импульс направляется к рабочим органам (мышцам, железам).

Нервная система условно подразделяется на два больших отдела: соматическую, или анимальную, нервную систему и вегетативную, или автономную, нервную систему.

Соматическая нервная система осуществляет функции связи организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность (посредством рецепторов) и движения, вызывая сокращения поперечно-полосатой мускулатуры. Так как функции движения и чувствования свойственны животным и отличают их от растений, эта часть нервной системы получила название анимальной (животной).

Вегетативная нервная система оказывает влияние на процессы так называемой растительной жизни, общие для животных и растений (обмен веществ, дыхание). Обе эти системы связаны между собой, однако вегетативная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие чего ее также называют автономной системой. Ее делят на две части: симпатическую и парасимпатическую.

В нервной системе выделяют центральную часть – головной и спинной мозг – центральная система и периферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами, - периферическая нервная система.

На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества. Сероевещество образуется скоплениями нервных клеток (тела нервных клеток с начальными отделами отходящих от них отростков). Отдельные ограниченные скопления серого вещества носят название ядер. Белое вещество образуют нервные волокна, покрытые миелиновой оболочкой. Нервные волокна в головном и спинном мозге образуют проводящие пути, или тракты.

Периферические нервы в зависимости от того, из каких волокон (чувствительных или двигательных) они состоят, подразделяются на чувствительные, двигательные и смешанные.

3. В основе деятельности нервной системы лежат рефлексы.

Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляющаяся при участии центральной нервной системы.

Путь, по которому проходит нервный импульс от рецептора до эффектора (действующий орган), называется рефлекторной дугой. В рефлекторной дуге различают пять звеньев:

1) рецептор;

2) чувствительное волокно, проводящее возбуждение к центрам;

3) нервный центр, где происходит переключение возбуждения с чувствительных клеток на двигательные;

4) двигательное волокно, несущее нервные импульсы на периферию;

5) действующий орган – мышца или железа.

Любое раздражение – механическое, световое, звуковое, химическое, температурное, воспринимаемое рецептором, трансформируется в нервный импульс и в таком виде по чувствительным волокнам направляется в центральную нервную систему. При помощи рецепторов организм получает информацию обо всех изменениях, происходящих во внешней среде и внутри организма. В центральной нервной системе эта информация перерабатывается, отбирается и передается на двигательные нервные клетки, которые посылают нервные импульсы к рабочим органам – мышцам, железам и вызывают то или иной приспособительный акт – движение или секрецию.

Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности. Для осуществления любого рефлекса необходима целостность всех звеньев рефлекторной дуги. Нарушение хотя бы одного из них ведет к исчезновению рефлекса. Этим широко пользуются хирурги, применяя во время операции новокаин для анестезии периферических нервов или ганглиоблокатор, прерывающий проведение возбуждения в синапсах. Каждый рефлекс имеет свою локализацию в ЦНС, т.е. тот ее участок, который необходим для его осуществления. Например, центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга, центр коленного рефлекса – в поясничном и т.д. При разрушении соответствующего отдела рефлекс отсутствует.

Нервный центр - это совокупность нервных клеток, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, необходимых для осуществления рефлекса.

Особенности нервной системы:

1) быстрая утомляемость,

2) очень высокий обмен веществ (т.е. высокая потребность в кислороде и питательных веществах)

3) избирательная чувствительность к некоторым ядам.

Из-за этих особенностей нарушения кровоснабжения и изменения температуры тела прежде всего сказывается на функции центральной нервной системы: остановка кровоснабжения мозга на 20 сек. вызывает обморок - потерю сознания; повышение температуры тела до 40-42˚С – бред, галлюцинации, нарушение сознания. Реанимация возможна, если клиническая смерть (остановка сердца и дыхания) продолжалась не более 5-6 минут. По истечению большего срока можно восстановить деятельность сердца и даже дыхания, но орган сознания – кора больших полушарий, наиболее чувствительная к изменениям внутренней среды организма, функционировать не будет.

4. Нервные клетки, образующие рефлекторные дуги, соединяются между собой посредством синапсов, в которых происходит передача возбуждения от одного нейрона к другому.

Синапсы находятся на теле нервной клетки, на дендритах и, как доказано в последнее время, у периферических окончаний аксона. На каждом нейроне имеются тысячи синапсов: аксосоматических, аксодендритических, дендродендритических, соматодендритических и дендросоматических.

Синапс состоит из синаптической бляшки, синаптической щели и постсинаптической мембраны. Аксоны, проводящие импульсы от клетки, на конце разветвляются на многочисленные тонкие веточки и заканчиваются образованьями, имеющими вид бляшек или пуговиц, содержащих пузырьки медиатора и называемых синаптическими бляшками. Между синаптической бляшкой и постсинаптической мембраной соседней нервной клетки имеется щель, называемая синаптической щелью, шириной 10-20 нм.

В зависимости от действия медиатора синапс бывает возбуждающий и тормозной.

Возбуждающий синапс содержит один из медиаторов возбуждения – ацетилхолин, норадреналин. Высвобождающийся в синаптическую щель, медиатор вызывает кратковременное повышение проницаемости постсинаптической мембраны для ионов (натрия) и возникает деполяризация. Когда деполяризация мембраны достигает определенного уровня, возникает распространяющееся возбуждение - потенциал действия.

Тормозной синапс содержит медиатор торможения – ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) и др. Они изменяют проницаемость постсинаптической мембраны по отношению к ионам К и Сl, в результате повышается уровень мембранного потенциала – гиперполяризация, что препятствует дальнейшему распространению возбуждения.

Затем медиатор разрушается специальными ферментами (например: ацетилхолин разрушается холинэстеразой) и восстанавливается готовность синапса к проведению последующих нервных импульсов.

5. Для нервной системы характерны следующие физиологические процессы: возбуждение и торможение, доминанта.

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. При сокращении группы мышц тормозятся центры мышц антагонистов. При сгибании руки или ноги центры мышц разгибателей затормаживаются, Если бы этого не происходило, возникла бы механическая борьба мышц, судороги, а не приспособительные двигательные акты.

В центральной нервной системе под влиянием тех или иных причин может возникнуть очаг повышенной возбудимости, который обладает свойством притягивать к себе возбуждения с других рефлекторных дуг и тем самым усиливать свою активность и тормозить другие нервные центры. Это явление носит название доминанты. Она может возникнуть под влиянием различных причин: голода, жажды, инстинкта самосохранения, размножения, алкоголя, никотина, высокой температуры.

Весьма важным фактором координации является наличие в центральной нервной системе определенного соподчинения между ее отделами. Высшие отделы центральной нервной системы приобретают способность изменять активность и направление деятельности нижележащих отделов.

У человека «распределителем и распорядителем» является кора больших полушарий головного мозга. Нет функций в организме, которые бы не поддавались решающему влиянию коры.

6. К центральной нервной системе относится спинной мозг и головной мозг.

Спинной мозг (Medulla spinalis) представляет собой цилиндрический тяж, несколько сплющенный в переднезаднем направлении. Длина его колеблется от 40 до 45 см., масса около 35 гр. Спинной мозг вместе с его оболочками находится в позвоночном канале. Верхняя граница спинного мозга расположена на уровне атланта, где он переходит в продолговатый мозг. Нижняя граница находится на уровне II поясничного позвонка. У новорожденного спинной мозг оканчивается на уровне III поясничного позвонка, но с возрастом, вследствие более интенсивного роста позвоночного столба, нижняя граница мозга занимает более высокое положение. Спинной мозг имеет 2 утолщения: шейное и поясничное, соответствующее местам выхода из него нервов, идущих к верхним и нижним конечностям. Нижняя часть спинного мозга сужена и называется мозговым конусом, от которого отходит терминальная нить, спускающаяся в крестцовый канал.

Спинной мозг имеет переднюю и заднюю поверхности. На передней поверхности спинного мозга в вертикальном направлении проходит глубокая передняя срединная щель, по задней поверхности - менее выраженная задняя срединная борозда. Они разделяют мозг на связанные между собой правую и левую половины. На каждой половине различают переднюю и заднююлатеральные борозды, из которых выходят передние и задние корешки.

Внутри спинного мозга имеется узкая полость – спинномозговойканал. Он расположен в сером веществе, верхний конец его сообщается с IV желудочком; нижний конец, несколько расширяясь, образует слепо заканчивающийся терминальный желудочек. Он заполнен спинномозговой жидкостью. В спинном мозге выделяют серое вещество и белое вещество.

На поперечном разрезе спинного мозга серое вещество имеет форму бабочки или буквы «Н», в нем выделяют: передние рога, задние рога, и боковые рога.

В передних рогах располагаются двигательные нейроны, дающие начало передним (двигательным) корешкам спинного мозга.

В задних рогах – чувствительные нейроны, дающие начало задним корешкам (чувствительным) спинного мозга.

В боковых рогах находятся клетки вегетативной нервной системы.

Белое вещество спинного мозга расположено на периферии серого вещества. Борозды спинного мозга разделяют его на канатики: передний, средний и задний. Белое вещество спинного мозга образовано отростками нервных клеток (нервные волокна), которые образуют проводящие пути. Существуют:

1) восходящие (афферентные, чувствительные) пути, которые идут от периферии к головному мозгу;

2) нисходящие (эфферентные, двигательные) пути, которые идут от головного мозга к спинному мозгу, затем к органам и тканям;

3) волокна, соединяющие участки спинного мозга на различных уровнях – ассоциативные.

7. Спинной мозг имеет сегментарное строение, его подразделяют на отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Отделы - на сегменты.

Спинномозговой сегмент – участок спинного мозга, от которого отходит одна пара спинномозговых нервов. Всего имеется 31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, 1 копчиковый. От них отходит 31 пара спинномозговых нервов.

Каждый сегмент спинного мозга на своей правой и левой сторонах имеет два корешка: передний и задний.

Передний корешок – по функции двигательный.

Задний корешок, по функции чувствительный.

Передний и задний корешки в межпозвоночные отверстия соединяются и образуют спинномозговой нерв.

8. Оболочки спинного мозга. Спинной мозг покрыт тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой.

Твердая оболочка спинного мозга (Dura mater) покрывает снаружи спинной мозг. Она прилежит к надкостнице позвоночного канала. Между ней и надкостницей находится эпидуральное пространство, в котором располагается жировая клетчатка и венозное сплетение.

Паутинная оболочка спинного мозга (arahnoidea) представляет собой тонкий прозрачный листок без сосудов и прилежит к твердой оболочке, отделяясь от нее субдуральным пространством, в котором находятся тонкие соединительно-тканные перегородки.

Мягкая оболочка спинного мозга (pia mater) непосредственно облегает спинной мозг и содержит питающие его сосуды и нервы. Между паутинной и мягкой оболочками находится подпаутинное (субарахноидальное) пространство, содержащее спинномозговую жидкость. Это пространство особенно широко внизу. Наполняющая его жидкость непрерывно сообщается с жидкостью подпаутинного пространства головного мозга и его желудочков.

Знание оболочек и пространств спинного мозга необходимо, так как в клинической практике при различных заболеваниях спинного мозга, оболочек (менингит, энцефалит, опухоли головного мозга, гидроцефалия и др.) необходимо провести спиномозговую пункцию с лечебной и диагностической целью. Для исследования спиномозговой жидкости производят пункцию субарахноидального пространства спинного мозга между II и III поясничным (у взрослых) или между III и IV поясничными позвонками (у детей). Нельзя проводить пункцию выше, потому, что можно повредить спинной мозг.

9. Физиология спинного мозга. Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная функция определяется наличием нервных центров. Нервные центры спинного мозга являются рабочими центрами, их нейроны непосредственно связаны с рецепторами и рабочими органами. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища, конечностей, а также дыхательные мышцы – диафрагму, межреберные мышцы. На уровне III-IV шейных сегментов расположен центр диафрагмы. В боковых рогах грудного и верхних сегментах поясничного отделов спинного мозга расположены центры симпатической нервной системы, иннервирующие сердце, сосуды, потовые железы, пищеварительный тракт, скелетные мышцы. На уровне II-IV поясничных сегментов расположены центры коленного рефлекса, а на уровне V поясничного сегмента – центр ахиллова рефлекса. В крестцовых сегментах расположены центры, иннервирующие органы малого таза – центры дефекации и мочеиспускания.

Спинной мозг выполняет также и проводниковую функцию за счет восходящих и нисходящих путей. Эти пути связывают отдельные сегменты спинного мозга, а так же спинной мозг с головным мозгом. При перерезке или травме спинного мозга развивается спинальный шок. Спинальный шок характеризуется падением возбудимости и угнетением деятельности всех центров спинного мозга, расположенных ниже места перерезки. В то же время деятельность центров, расположенных выше перерезки сохраняется. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются. Например, при повреждении спинного мозга на уровне поясничного отдела у человека происходит паралич нижних конечностей, непроизвольное мочеиспускание и дефекация.

В клинической практике встречаются и другие заболевания мозга: миелит (воспаление спинного мозга), радикулит (воспаление корешков спинного мозга), менингит (воспаление мозговых оболочек), полиомиелит (инфекционное заболевание двигательных нейронов передних рогов спинного мозга).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Понятие о нервной системе, классификация нервной системы.

2. Что такое рефлекс? Рефлекторная дуга, звенья рефлекторной дуги.

3. Понятие о возбуждении, торможении, доминанты.

4. Объясните внешнее строение спинного мозга.

5. Каково строение спинного мозга на разрезе?

6. Что такое спинномозговой сегмент?

7. Какие оболочки спинного мозга вы знаете?

8. Какие функции выполняет спинной мозг?

ЛИТЕРАТУРА:

1. «Анатомия и физиология» под ред. Е.А. Воробьева, М., 1981 г.

2. «Физиология» под ред. С.А. Георгиевой,М., 1986 г.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: