Как устроена центральная нервная система человека и что она контролирует

Центральная нервная система (далее - ЦНС) является важнейшей частью нервной системы человека. Она координирует работу всех органов и систем, обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой. Знание основ устройства ЦНС позволит лучше понять, как функционирует человеческий организм.

Строение ЦНС человека

ЦНС включает в себя головной и спинной мозг. Головной мозг расположен в черепной коробке, спинной мозг находится в спинномозговом канале позвоночника. Эти отделы ЦНС тесно взаимосвязаны.

Центральная нервная система состоит из серого и белого вещества. Серое вещество образовано телами нервных клеток и их отростками. Оно выполняет функцию обработки информации. Белое вещество составляют нервные волокна, осуществляющие передачу нервных импульсов. Эти два вида ткани тесно взаимодействуют.

Головной и спинной мозг окружены оболочками, выполняющими защитную функцию. Внутри находится мягкая сосудистая оболочка. Средняя паутинная оболочка содержит кровеносные сосуды и нервы. Наружная твердая оболочка защищает мозг от механических воздействий.

Отделы головного мозга

Головной мозг человека состоит из 5 основных отделов:

• Продолговатый мозг
• Мост и мозжечок
• Средний мозг
• Промежуточный мозг
• Конечный мозг

Каждый из этих отделов выполняет строго определенные функции, связанные с регуляцией жизнедеятельности организма. Например, продолговатый мозг контролирует дыхание и кровообращение, мозжечок отвечает за координацию движений.

Кора больших полушарий

Наиболее развитой частью головного мозга является центральная нервная система - кора больших полушарий. Она состоит из серого вещества и разделена глубокими бороздами на доли:

• Лобная доля
• Теменная доля
• Височная доля
• Затылочная доля

В долях коры располагаются центры, отвечающие за восприятие сенсорной информации от органов чувств, ее обработку и формирование ответных реакций организма.

Таким образом, разные отделы коры больших полушарий выполняют специфические функции, связанные с получением и анализом информации от органов чувств, что в совокупности обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой.

Функции различных отделов ЦНС

Центральная нервная система человека обеспечивает управление всеми процессами в организме посредством рефлекторного принципа. Рассмотрим подробнее функции отдельных отделов ЦНС.

Функции спинного мозга

Спинной мозг иннервирует все отделы тела, получает от них сенсорную информацию и посылает к ним команды для совершения движений. Он координирует деятельность скелетной мускулатуры, регулирует тонус гладких мышц внутренних органов, кровеносных сосудов. Также в спинном мозге замыкаются простые рефлекторные дуги.

Рефлекторная функция мозжечка

Мозжечок тесно связан со спинным мозгом, отвечает за точную координацию и плавность движений. Он получает импульсы о положении тела в пространстве и на их основе вырабатывает команды для скелетных мышц, обеспечивая точность поз и движений. Также мозжечок участвует в формировании условных рефлексов.

Другие отделы головного и спинного мозга также имеют важнейшее значение в регуляции жизнедеятельности человека. Их слаженная совместная работа позволяет организму эффективно взаимодействовать с окружающей средой.

Регуляция вегетативных функций

Вегетативная (автономная) нервная система регулирует работу внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов. Она состоит из двух отделов - симпатического и парасимпатического.

Центры вегетативной регуляции

В головном мозге располагается главный вегетативный центр - гипоталамус. Он контролирует работу как симпатической, так и парасимпатической системы. В спинном мозге находятся симпатические центры грудного и пояснично-крестцового отделов.

Функции симпатической системы

Симпатическая нервная система активируется в стрессовых и экстренных ситуациях. Она учащает пульс и дыхание, повышает артериальное давление, расширяет зрачки и бронхи, мобилизует энергетические ресурсы организма. Это позволяет организму быстро реагировать на возникшую угрозу.

Функции парасимпатической системы

Парасимпатическая система, наоборот, активна в спокойном бодрствующем состоянии. Она замедляет ритм сердца, снижает артериальное давление, восстанавливает нормальный обмен веществ. За счет этого обеспечивается важная функция - накопление и экономное расходование энергии организмом.

Нейрогуморальная регуляция

Помимо нервной системы, важную роль в регуляции функций организма играет эндокринная система. Ее основу составляют железы внутренней секреции, выделяющие в кровь и лимфу биологически активные вещества - гормоны.

Гипоталамо-гипофизарная система

В основании головного мозга располагается гипоталамус - важный вегетативный и эндокринный центр. Он выделяет рилизинг-гормоны, регулирующие функцию гипофиза - ведущей железы эндокринной системы. Гипофиз вырабатывает тропные гормоны, влияющие на деятельность других периферических желез.

Взаимодействие систем

Нервная и эндокринная системы тесно взаимодействуют, дополняя и усиливая эффекты друг друга. Например, в стрессовых ситуациях активируется симпато-адреналовая система: симпатические нервы стимулируют мозговое вещество надпочечников к выбросу в кровь адреналина и норадреналина.

Высшая нервная деятельность

Наиболее сложной интегративной функцией ЦНС является высшая нервная деятельность. Ее физиологической основой служит кора больших полушарий головного мозга.

Условные рефлексы

Основу высшей нервной деятельности составляют условные рефлексы - приобретенные прижизненно связи между условным и безусловным раздражителями. Например, звук будильника вызывает реакцию пробуждения. Формирование и торможение условных рефлексов лежит в основе обучения и памяти.

Речь и сознание

У человека на базе условных рефлексов развиваются наиболее сложные формы поведения - речь и сознательная деятельность. Они обеспечиваются специфическими зонами коры больших полушарий и тесно взаимосвязаны.

Динамический стереотип

Выработанные ранее условные связи ложатся в основу динамического стереотипа - устойчивой системы условных рефлексов и привычек, характерной для данного индивида. Это в значительной мере определяет особенности поведения человека.

Нарушения высшей нервной деятельности

Патология коры больших полушарий ведет к нарушениям памяти, внимания, когнитивных функций, эмоционально-волевой сферы. Это проявляется в разнообразных психических заболеваниях.

Сон как функциональное состояние мозга

Сон является особым циклическим функциональным состоянием мозга, обусловленным изменением активности различных его структур. Во время медленного сна в коре головного мозга, гипоталамусе и ретикулярной формации развивается тормозной процесс.

Нарушения сна

Нарушения цикличности и структуры сна могут иметь негативные последствия для психического и соматического здоровья человека. К таким нарушениям относятся бессонница, сонный паралич, ночные ужасы, храп и др.

Нарушения функций ЦНС и их последствия

Различные патологические процессы могут нарушать нормальное функционирование центральной нервной системы. Рассмотрим наиболее значимые из них.

Травмы головного и спинного мозга

Травмы ЦНС часто приводят к тяжелейшим осложнениям и инвалидизации. Повреждения спинного мозга вызывают параличи и нарушения чувствительности нижележащих отделов тела. Травмы головного мозга сопровождаются разнообразными расстройствами психики и поведения.

Опухоли головного и спинного мозга

Опухолевые процессы в структурах ЦНС могут оказывать компрессионное и токсическое воздействие на окружающую ткань мозга. Это приводит к очаговой неврологической симптоматике с характерными для пораженного отдела нарушениями.

Инфекционные заболевания

Некоторые инфекционные заболевания (менингит, энцефалит) способны непосредственно поражать ЦНС, что сопровождается тяжелыми неврологическими расстройствами вплоть до развития комы. Последствиями могут быть значительное снижение интеллекта, психические отклонения, эпилепсия.

Неврологические заболевания

Хронические прогрессирующие заболевания нервной системы (болезни Паркинсона и Альцгеймера, рассеянный склероз) приводят к постепенной деградации структур ЦНС с тяжелыми клиническими проявлениями.

Принципы восстановительного лечения

Для восстановления утраченных вследствие повреждения ЦНС функций используется комплекс реабилитационных мероприятий: лечебная физкультура, массаж, физиотерапия, когнитивный тренинг и др.