Фізіологія нервової системи. Її функції.

Організм людини працює як єдине ціле завдяки механізмам регуляції фізіологічних функцій: гуморальному, нервовому.
Гуморальний механізм регуляції (від лат.humor - волога) здійснюється з допомогою хімічних речовин, що утворюються в процесі обміну речовин у клітинах, розносяться кров’ю по всьому організму і впливають на діяльність клітин, тканин і органів. Деякі з них володіють високою біологічною активністю - гормони. У дуже малих концентраціях вони здатні викликати значні зміни функцій окремих органів і організму в цілому.
Гуморальна регуляція характеризується тим, що не має певного “ адресата” (хімічна речовина діє на всі клітини, але чутливими до неї ті, в яких є відповідний рецептор), повільно діє, тривалий час впливає на організм.
Нервова регуляція - більш досконала, забезпечується діяльністю нервової системи, яка об’єднує і зв’язує всі клітини і органи в єдине ціле, змінює і регулює їхню діяльність, здійснює зв’язок організму з навколишнім середовищем. ЦНС досить тонко і точно сприймаючи зміни навколишнього і внутрішнього стану організму, своєю діяльністю забезпечує розвиток і пристосування організму до мінливих умов існування.
Нервова і гуморальна регуляція тісно взаємозв’язані. Гормони впливають на стан нервової системи. Утворення і виділення гормонів контролює нервова система. Нервові структури надзвичайно швидко сприймають найдрібніші зміни фізико-хімічних параметрів зовнішнього і внутрішнього середовища і відповідно реагують на них за допомогою хімічних факторів регуляції. Нервова і гуморальні механізми регуляції діють взаємоузгоджено і утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію, яка створює умови для взаємодії всіх систем організму, зв’язує їх в єдине ціле і забезпечує взаємодію організму із середовищем.

Розвиток дитини – це в першу чергу результат розвитку її нервової системи. Щоб зрозуміти процеси росту та розвитку дитини, правильно організувати навчально-вихований процес в школі, необхідно знати будову та функції нервової системи, особливості її розвитку.
Значення нервової системи:
- регулює та координує діяльність всіх органів і систем, забезпечуючи функціонування організму як єдиного цілого;
- здійснює зв’язок між організмом і навколишнім середовищем, забезпечуючи найбільш ефективне пристосування його до змін навколишнього середовища;
- є матеріальною основою психічної діяльності людини.
Нервова система виконує функції сприймання подразнень навколишнього і внутрішнього середовища, їх аналізу та організації відповідних пристосувальних реакцій на ці подразники. Відповідна реакція здійснюється у формі рефлекторних змін діяльності окремих структур організму (фізіологічних функцій) і змін поведінки всього організму. Поведінка є вищою формою пристосування організму до навколишнього середовища.

6. Будова нервової системи. Вікові особливості.

Нервова система у функціональному і структурному відношенні поділяється на периферичну, центральну та автономну (вегетативну) нервові системи. Центральна нервова система складається з головного і спинного мозку. Головний мозок міститься всередині черепа, а спинний мозок – у хребетному каналі. На розрізі головного і спинного мозку видно ділянки більш темного кольору – сіра речовина і ділянки білого кольору –біла речовина мозку. Сіра речовина утворена тілами нервових клітин; біла складається із скупчень нервових волокон, вкритих мієліновою оболонкою.

Нейрон– основна структурна і функціональна одиниця нервової системи. Нейрон – це складно побудована високодиференційована нервова клітина, яка сприймає подразнення, переробляє їх і передає до різних органів тіла.

Нервова система починає формуватися на третьому тижні ембріонального розвитку із зовнішнього зародкового листка (ектодерми), Спочатку утворюється нервова пластинка, яка поступово перетворюється на жолобок з піднятими краями. Краї жолобка наближаються один до одного і утворюють замкнену нервову трубку. Із нижнього відділу нервової трубки утворюється спинний мозок, а з верхнього відділу нервової трубки – три розширення – первинні мозкові міхури (передній, середній і задній, або ромбоподібний).

У п'ятитижневого ембріона добре виражений поділ поперечною борозною переднього і ромбоподібного міхурів ще на дві частини – утворюється п'ять мозкових міхурів. З них розвиваються всі відділи головного мозку. Із п'ятого мозкового міхура розвивається довгастий мозок, з четвертого – міст і мозочок, із третього – середній мозок, із другого – очні міхури і проміжний мозок, із першого – півкулі великого мозку.

Найінтенсивніше росте передній мiхур. На третьому місяці ембріонального розвитку формується мозолисте тіло, яке з'єднує праву і ліву півкулі, до шостого місяця внутрішньоутробного періоду півкулі повністю покривають мозок. На цей час всі відділи мозку добре виражені.

Розвиток спинного мозку.Спинний мозок розвивається раніше, ніж інші відділи нервової системи. Коли в ембріона головний мозок знаходиться на стадії мозкових мiхурів, спинний мозок досягає уже значних розмірів. На ранніх стадіях розвитку плоду спинний мозок заповнює всю порожнину хребетного каналу. Потім хребетний стовп обганяє в рості спинний мозок, і до моменту народження він закінчується на рівні III поперекового хребця. У новонароджених довжина спинного мозку 14...16 см, до 10 років вона подвоюється. В товщину спинний мозок росте повільно. На поперечному зрізі спинного мозку дітей раннього віку відмічається перевага передніх рогів над задніми. Збільшення розмірів нервових клітин спинного мозку спостерігається в дітей у шкільні роки.

Будова спинного мозку.Спинний мозок являє собою довгий тяж (його довжина у дорослої людини близько 45 см). Вгорі він переходить у довгастий мозок, і внизу, на рівні І–II поперекових хребців, спинний мозок звужується і має форму конуса, який переходить у кінцеву нитку.

На місці відходження нервів до верхніх і нижніх кінцівок спинний мозок маєшийне і поперекове потовщення. В центрі спинного мозку проходить канал, який продовжується в головний мозок. Спинний мозок розділений двома борознами (передньою і задньою) на праву і ліву половини.

Спинний мозок має сегментарну будову, в ньому 31 сегмент. Відповідно докількості сегментів від спинного мозку відходить 31 пара спинномозкових нервів.Спинномозкові нерви змішані, бо вони утворені відцентровими і доцентровими волокнами. Спинний мозок вкритий трьома оболонками: твердою, павутинною і судинною.

Функції спинного мозку.Спинний мозок бере участь у здійсненні складних рухових реакцій організму. Це рефлекторна функція спинного мозку. Прикладом цієї функції спинного мозку є колінний рефлекс. При постукуванні по сухожиллі чотириголового м'яза стегна в області коліна відбувається розгинання гомілки в колінному суглобі. Шлях цього рефлексу проходить через II–IV поперекові сегменти спинного мозку. У дітей перших днів життя колінний рефлекс викликається легко, але виявляється він не в розгинанні гомілки, а у згинанні її, що пояснюється перевагою тонуса м'язів-згиначів над розгиначами. Після року життя у здорових дітей рефлекс виникає завжди, але він менш виражений. Спинний мозок іннервує всю скелетну мускулатуру, крім м'язів голови, які іннервуються черепними нервами. В спинному мозку містяться рефлекторні центри мускулатури тулуба, кінцівок і шиї. Тут же розташовано багато центрів автономної нервової системи. Рефлекси сечовипускання і дефекації, рефлекторного набухання статевого члена і викидання сперматозоонів у чоловіків (ерекція й еякуляція) зв'язані з функцією спинного мозку.

Спинний мозок здійснює і провідникову функцію. Доцентрові iмпульси, які надходять у спинний мозок по задніх корінцях, передаються по провідних шляхах спинного мозку у відділи головного мозку, що лежать вище. В свою чергу, із відділів центральної нервової системи, що лежать вище, спинний мозок одержує імпульси, які можуть змінювати діяльність скелетної мускулатури і внутрішніх органів.

Діяльність спинного мозку у людини значною мірою підпорядкована координуючим впливам відділів центральної нервової системи, що лежать вище.

Рiст i розвиток головного мозку.Ядра довгастого мозку починають формуватися ще у внутрішньоутробному періоді розвитку і до періоду народження вони в основному сформовані. До 7 років дозрівання ядер довгастого мозку в основному закінчується. Довгастий мозок бере участь у здійсненні таких рефлекторних актів, як виділення травних ферментів, жування, смоктання, ковтання, блювання, чхання.

У новонароджених мозочокрозвинений погано, черв'ячок мозочка розвинений краще, ніж півкулі. Найінтенсивніше мозочок росте в перший рік життя. Далі темпи розвитку його знижуються. До 15 років мозочок досягає розмірів дорослої людини.

Півкулі великого мозку через мозочок регулюють тонус скелетних м'язів (розподіляють і перерозподіляють його) і координують скорочення їх. У людини при порушенні або втраті функцій мозочка порушується регуляція м'язового тонусу: рухи рук і ніг різні, некоординовані, хода хитка, що нагадує ходу п'яного, кінцівки і голова безперервно тремтять або хитаються. Працями Л. А. Орбелі доведена участь мозочка в регуляції вегетативних функцій (діяльність серцево-судинної системи, дихання, травлення, терморегуляція).

За участю ядер середнього мозкуздійснюються орієнтувальні рефлекси на світло і звук: рухи очей, поворот голови, нашорошування вух у тварин. Чорна речовина зв'язана з координуванням складних актів ковтання і жування, регуляцією тонких рухів пальців рук та ін. Червоне ядро безпосередньо стосується регулювання м'язового тонусу.

До моменту народження більша частина ядер таламусу (промiжний мозок)добре розвинена. Після народження відбувається збільшення таламусу в обсязі за рахунок дальшого росту нервових клітин і розвитку нервових волокон. Процес цей триває до 13...15-річного віку. Диференціювання ядер гiпоталамусу області у новонароджених не завершено, і перебіг його нерівномірний. В цілому ядра закінчують свій розвиток у період статевого дозрівання. Гiпоталамус бере участь в регуляції температури тіла. Доведена його роль в регуляції водного обміну, обміну вуглеводів. При пошкодженні деяких ядер гiпоталамусу виникає надмірне ожиріння за рахунок надмірного споживання жирів і появи так званого «вовчого голоду» (булімія); ураження інших ядер зумовлює катастрофічне схуднення при різко зниженому апетиті. У хворих з порушенням функції гiпоталамусу дуже часто порушується менструальний цикл, спостерігається статева слабість та ін. Ядра гiпоталамусу беруть участь в багатьох складних пове-дінкових реакціях (статеві, харчові, агресивно-оборонні). Гiпоталамус бере участь у регуляції сну і неспання. Пошкодження його у тварин викликає сон; при цьому швидка активність в електроенцефалограмі, характерна для стану неспання, змінюється повільною активністю, характерною для сну.

У новонародженої дитини центральна нервова система дуже слабо розвинена, а найменш розвиненою з усiх її вiддiлiв є кора великих пiвкуль. Маса головгого мозку новонародженого 340-400 г, що становить 1/8-1/9 маси його тiла, у дорослої людини –1/40 маси тiла. До 4-ох мiсяцiв розвитку плода поверхня мозку порiвняно гладенька.

Головнi борозни хоч i помiтнi вже, але неглибокi. Закрутки ще не чiтко вираженi. Нервових клiтин у великих пiвкулях новонародженої дитини майже стiльки, скiльки i у дорослої людини, але вони ще дуже простi за своєю будовою, мають веретеноподiбну форму з невеликою кiлькiстю вiдросткiв, а дендрити їх ще тiльки починають формуватись.

До 5-ти мiсяцiв внутрішньоутробного розвитку утворюється бокова, потiм центральна, тiмяно-потилична борозни. До моменту народження кора великого мозку має такий тип будови, як у дорослого, але форма i величина борозен i закруток змiнюється пiсля народження. Кора тонша, нiж у дорослого. Мiєлiнiзацiя нервових волокон, розташування шарiв кори, диференцiювання нервових клiтин завершується до 3-ох рокiв. Далi утворюються нервовi звязки. Маса його в цi роки збiльшується незначно. У трирiчної дитини вже чiтко виражене диференцiювання кори головного мозку, яке мало чим вiдрiзняється вiд такого у дорослої людини. Ускладнення будови нервових клiтин вiдбувається повiльно i триває до 40 рокiв i бiльше. Тiльки група клiтин, що регулюють координацiю смоктальних мязiв, добре розвинена у новонародженої дитини.

Диференцiювання клiтин кори великих пiвкуль вiдбувається в основному до 7-8-ми рокiв.

Кора великого мозку є вищим, філогенетично наймолодшим утворенням центральної нервової системи. Вона покриває всю поверхню півкуль шаром завтовшки від 1,5 до 3 мм. Загальна поверхня півкуль кори у дорослої людини 1700...2000 см2. В корі нараховують від 12 до 18 млрд. нервових клітин. Загальна поверхня кори великого мозку збільшується за рахунок численних борозен, які ділять всю поверхню півкулі на опуклі закрутки і частки.

Значення різних ділянок кори великого мозку.Функції окремих ділянок кори неоднакові, хоч кора великого мозку функціонує як єдине ціле. Окремі області кори мають різне функціональне значення. Проте суворої локалізації функцій в корі не існує. В дослідах на тваринах після руйнування певних ділянок кори через деякий час сусідні ділянки брали на себе функції зруйнованої ділянки.

Ця особливість пов'язана з великою пластичністю клітин кори великого мозку. В кору великого мозку надходять доцентрові імпульси від рецепторних утворень. Кожному периферичному рецепторному апаратові відповідає в корі область, яку І. П. Павлов назвав кірковим ядром аналізатора. Області кори, де розташовані кіркові ядра аналізаторів, називають сенсорними зонами кори великого мозку. Останнім часом одержані дані, які підтверджують, що локалізація функцій у корі не обмежується певним полем кори, а лише переважно сприйняття того чи іншого виду чутливості зв'язане з певним полем кори; разом з тим воно може бути представлене і в сусідніх ділянках кори у вигляді полісенсорних нейронів, які реагують специфічними реакціями на подразнення

різних рецепторів. У молодшому шкільному вiцi i в період статевого дозрівання у дітей триває подальший розвиток центральної нервової системи. Вiдмiчається посилений ріст лобових часток великих півкуль, у зв’язку з чим збільшується точність i координація рухів.