Нервова система: функції і будова

Головний мозок – вищий відділ нервової системи, що міститься в черепній коробці і через великий потиличний отвір переходить у спинний мозок.

Спинний і головний мозок складають центральну нервову систему (ЦНС).

Нервова система – це сукупність нервових структур організму, що регулюють роботу всіх органів і систем, здійснюють взаємозв’язок окремих органів між собою і всього організму з довкіллям. НС сприймає впливи зовнішнього та зміни внутрішнього середовища, аналізує цю інформацію і відповідно змінює діяльність окремих органів або систем органів. Ці зміни спрямовані на нормалізацію діяльності організму і не порушують його функціональну єдність.

Основними елементами НС є нервові клітини (нейрони), що проводять збудження.

Нейрон складається з тіла клітини, дендритів (коротких відростків), що приймають збудження, аксона (довгого відростка), який передає збудження іншим клітинам. Місце з’єднання аксона з дендритами називається синапсом.

Типи нейронів:

1. Чутливі (доцентрові) – несуть інформацію про стан внутрішнього та впливи зовнішнього середовища до ЦНС (головний і спинний мозок).

2. Рухові (відцентрові) – несуть інформацію про стан внутрішнього та впливи зовнішнього середовища від ЦНС до м’язів і органів.

3. Вставні (проміжні) – передають імпульси всередині нервової системи.

Діяльність НС здійснюється за допомогою рефлексів (Рене Декарт) – реакція організму у відповідь на те чи інше подразнення, будь-яка зміна в діяльності організму, яка виникла в ньому за участю НС, у відповідь на вплив зовнішнього середовища або на зміну у внутрішньому середовищі організму.

Розглядаючи тіло людини як своєрідну машину, Рене Декарт дійшов висновку, що людська поведінка має рефлекторну природу, тобто є відповіддю на зовнішній вплив. Він доводив, що м’язи здатні відповідати на зовнішні впливи без допомоги душі, а лише за рахунок роботи нервової системи, тому психіка людини детермінована цими впливами. Декарт пояснив механізм виникнення асоціацій, відчуттів, але поширити ідею рефлексу на всю психічну діяльність людини не зміг.

У 1863 році І.Сєченов у праці „Рефлекси головного мозку” довів, що будь-який акт свідомості як рефлекс включає в себе дію зовнішнього подразника і рухову відповідь на нього. Отже, будь-яке психічне явище – це відповідь мозку на зовнішні та внутрішні впливи. Цей зв’язок організму із зовнішнім середовищем здійснюється за допомогою нервової системи.

Твердження, що всі психічні процеси розпочинаються і закінчуються у свідомості, він вважав помилковим. Психічне явище, породжене у цілісному рефлекторному акті, є фактором, що випереджує дію. Психічні процеси виконують функцію сигналу або регулятора, за допомогою якого діяльність адекватно пристосовується до мінливих умов і забезпечує досягнення потрібного ефекту. Психіка виступає як властивість, функція відповідних відділів мозку, куди надходить і де обробляється інформація про навколишній світ. Тобто рефлекторний акт охоплює все багатство індивідуального досвіду.

Рефлекси забезпечують регуляцію всіх фізіологічних функцій організму і пристосування діяльності окремих органів і систем до його потреб: регулюється виділення слини, шлункового соку і секрету підшлункової залози під час травлення, змінюється інтенсивність кровообігу і дихання під ча фізичної праці, регулюється тонус м’язів.

Рефлекси бувають:

а) за характером рефлекторної реакції (рухові, секреторні, серцево-судинні, дихальні, обмінні);

б) за біологічним значенням (орієнтувальні, захисні, травні, статеві).

І.П.Павлов виділив безумовні (вроджені, природні, наприклад, колінний рефлекс) та умовні (набуті).

В основі рефлексу лежить рефлекторна дуга (РД)– шлях, по якому проходить нервовий імпульс при здійсненні рефлексу. Вона складається з двох нейронів – чутливого і рухового. З першого на другий імпульс передається через спеціальне утворення – синапс ( щілиноподібний контакт аксона однієї нервової клітини з будь-якою ділянкою іншої нервової клітини.

Більшість рефлекторних дуг складається з трьох нейронів: між чутливим і руховим є вставний нейрон, через який подається імпульс.

Кожна РД починається рецептором – спеціалізовані клітини або кінцеві структури чутливих нервових клітин. Сприймаючи подразнення, рецептори передають його енергію на нервовий імпульс, який поширюється далі структурами рефлекторної дуги.

Виділяють рецептори:

1. За розташуванням:

а) зовнішні (сприймають впливи довкілля, наприклад, рецептори шкіри, ока, вуха);

б) внутрішні (їх поділяють на рецептори внутрішніх органів та рецептори опорно-рухової системи).

2. За характером подразнень, що сприймаються:

а) фоторецептори (світлочутливі рецептори ока);

б) механорецептори (рецептори слуху, дотику, рівноваги);

в) хеморецептори (смаку, нюху);

г) терморецептори (холоду, тепла).

Кожний рецептор має найвищу чутливість лише до „свого” подразника.

Анатомічно нервову систему поділяють на центральну нервову систему (головний та спинний мозок) та периферичну (нерви – скупчення довгих відростків нейронів, що зв’язують ЦНС з усіма органами: черепно-мозкові (12 пар, спинномозкові – 31 пара))та нервові вузли – скупчення тіл нейронів за межами ЦНС).

Спинний мозок складається з білої (ядро і кора) і сірої речовини та спинномозкової рідини.

Головний мозок складається із сірої та білої речовини (провідні шляхи)

Мозок забезпечує і регулює життєдіяльність нашого організму: дихання, циркуляцію, травлення; генерує емоції та почуття; забезпечує процеси мислення, пам’яті.

Головний мозок складається із взаємопідпорядкованих відділів, вкритих великими півкулями:

1. Нижній відділ (з’єднує спинний і головний мозок) або довгастий мозок. У спинному розміщенні центри ряду вроджених безумовних рефлексів, що регулюють мускульні рухи тіла й кінцівок, і роботу внутрішніх органів.

2. Середній мозок (у середньому і продовгуватому є ретикулярна формація, що є збудником кори великих півкуль).

3. Мозочок (регулює рівновагу і забезпечує координацію вільних рухів).

4. Проміжний мозок (таламус і гіпоталамус) має велике значення в інстинктивних й емоційних проявах людини.

5. Великий мозок або великі півкулі (права і ліві півкулі) – парне утворення, покрите тонким шаром (3-4 мм) сірої речовини, яку називають корою головного мозку (КГМ).

Великі півкулі вкриті корою і поділяються на 4 основні частини:

а) лобова, спрямована на осмислену поведінку (смакова, нюхова);

б) потилична – центри зору;

в) скронева – центри нюху і слуху;

г) тім’яна – центри шкірних відчуттів (тактильна – рухова, шкірно-м’язова).

Кора – безпосередня матеріальна основа мислення й свідомості людини.

Координація функцій кори великих півкуль головного мозку здійснюється завдяки взаємодії двох процесів – збудження і гальмування (зовнішнє – результат дії зовнішнього стороннього подразника; внутрішнє – втрата навички без повторення вправ), і тому розділяють два типи сигналів.

Почуттєві враження складають першу сигнальну систему, яка дає можливість використовувати в поведінці будь-який факт, що зустрівся в оточенні, пов’язаний з важливою подією. ЦК зорові, слухові, дотикові, смакові, нюхові подразники. Перша сигнальна система притаманна тварині і людині.

Другу сигнальну систему складає мова, яка є лише у людей. Це слова і словосполучення.

Отже, головна відмінність вищої нервової діяльності людини і тварин полягає їхніх сигнальних системах. У тварини ліва і права півкулі виконують подібні функції. У людини – ліва домінує (центри, що керують мовою), права – підлегла (збирає більш детальну інформацію про органи тіла і конкретні об’єкти. Вони взаємопов’язані.

Діяльність кори підпорядковується двом основним законам.

Закони вищої нервової діяльності (ВНД):

1. Закон іррадіації й концентрації при розповсюдженні збудження крізь кору одночасно виникає процес гальмування, який концентрує збудження в одній ділянці мозку.

2. Закон взаємної індукації полягає в тому, що нервовий процес викликає у сусідніх ділянках мозку протилежний процес.

Мозок – це результат природного добору нейронів, який у кожної людини відбувається по-різному. Розрізняють три стадії його формування. Під час першої відбувається відбір нейронів за подібністю. У другій стадії сигнали зовнішнього світу допомагають мозку у природному доборі нейронів. При цьому важливо отримувати достатню кількість позитивних впливів ззовні. Для третьої стадії характерний розпад і знищення несуттєвих об’єднань нейронів, що пояснюється якістю генетичного коду та істотним впливом зовнішнього середовища. Мозок – це не лише нейрони, це ще й численні зв’язки, завдяки яким з однакових елементів клітин утворюється нескінченна кількість неповторних за своєю будовою систем організму.

При народженні дитини її мозок біологічно сформований, однак функціонально недосконалий. У ньому запрограмовано такі дії, як плач, смоктання, схоплювання. Щодня в мозку фіксується все нова й нова інформація. Мозок, як і комп’ютер, може сприймати, розуміти, запам’ятовувати, вирішувати складні завдання, видавати ідеї, відтворювати все, що є в його пам’яті, за лічені секунди. Однак відмінність між людиною і комп’ютером у тому, що людський організм на відміну від машини, має здатність відновлюватися. Людині властива інтуїція, почуття гумору, здатність виражати різноманітні почуття, своє ставлення до всього, що зафіксовано в мозку, тобто оцінювати все.

Вага мозку від 1100 до 3000 грамів. Людський мозок важить в середньому 1460 г. (2 – 3% маси тіла). У чоловіків – 1350г, у жінок – 1250 г. Однак, незважаючи на це, щоденно забирає 20% енергії, що надходить з їжею. Починаючи з 50 років мозок зменшується на 30 г за кожні 10 років.

Мозок виконує три основні функції: сприймає інформацію, аналізує та приймає рішення, подає команду м’язам та ендокринній системі діяти. Мозок працює, інтегруючи активність багатьох ділянок, кожна з яких контролює і лімітує певні функції.

Кожна психічна функція є надзвичайно складним утворенням, що має динамічну локалізацію в різних ділянках мозку. Вона забезпечується роботою певних ділянок кори та цілісною функціональною системою, що включає окремі ділянки кори, підкірки і мозкового стовбура.

Функціонально мозок має три основні блоки.

1. Енергетичний, що складається із систем верхніх відділів мозкового стовбура, ретикулярної формації, утворень давньої кори і створює робочий тонус кори.

2. Блок, що приймає, переробляє і зберігає інформацію і складається із задніх відділів обох півкуль, тім’яних і потиличних ділянок кори.

3. Блок, що забезпечує програмування, регуляцію і контроль діяльності. Порушення у роботі одного з блоків призводить до різних змін у психічній діяльності.

Обидві півкулі – симетричні, а контролюють різні частини тіла – ті, які розміщені напроти них. Ліва півкуля послідовно обробляє отриману інформацію, її діяльність має аналітичний характер; вона відповідає за логічне мислення, мовленнєві функції, математичний хист. Права – керує уявою, інтуїцією, просторовим сприйманням, просторово-візуальним мисленням, творчими здібностями, здійснює розпізнавання та ідентифікацію облич, відповідає за емоції та їх продукування. Вона може виконувати мовленнєві та математичні процеси лише на елементарному рівні.

Відмінності в організації мозку людей і тварин. У тварин обидві півкулі є рівнозначними, у людини вони мають функціональну асиметрію – ліва є домінуючою, права – підпорядкованою. У лівій розміщені ділянки, пов’язані з мовною діяльністю людини. Їх ураження спричиняє порушення логіко-граматичних операцій і творчих форм мислення. Ураження ділянок правої півкулі спотворює образні компоненти сприймання і емоційні переживання. Друга сигнальна система, що ґрунтується на роботі лівої півкулі, забезпечує якісно вищий рівень відображення дійсності завдяки мові.