Центральная нервная система состоит из нейронов и других клеток. Подробнее описано в статье.
Центральная нервная система (ЦНС) является центром управления всем организмом — она включает в себя головной и спинной мозг. Именно эти две структуры определяют, какие сигналы мы получаем из окружающей среды. Также это влияет на то, как происходят наши запланированные движения или как часто мы дышим.
Прочитайте другую статью на нашем сайте по теме: «Калий — минерал для нервов, мышц и сердца». Вы узнаете, какая роль калия в организме, в каких продуктах содержится.
Какие существуют компоненты центральной нервной системы? Какие бывают заболевания ЦНС? Ответы на эти и другие вопросы ищите в статье ниже. Читайте далее.
Основа центральной нервной системы — анатомия: мозг, клетки

- Головного мозга
- Спинного мозга
Основой центральной нервной системы также являются нервные клетки, то есть нейроны — по оценкам ученых, только в мозгу их около 100 миллиардов. В дополнение к ним, структуры ЦНС также состоят из различных поддерживающих клеток (называемых глиальными клетками), к которым относятся:
- Астроциты — клетки, занимающиеся деградацией нейротрансмиттеров и удалением ненужных метаболитов из окрестностей нейронов
- Олигодендроциты — клетки, участвующие в производстве миелиновых оболочек
- Эпендимные клетки — выстилающие структуры желудочковой системы, отвечающие как за производство, так и за резорбцию спинномозговой жидкости.
Ниже описано о том, как развивается ЦНС у человека. Читайте далее.
Рефлекс как основной принцип работы нервной системы
И. М. Сеченов в 1863г. в работе «Рефлексы головного мозга» развил представление о том, что рефлекс является основным принципом работы не только спинного, но и головного мозга.
Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение при участии ЦНС. Рефлексы подразделяют на: 1) безусловные рефлексы: врожденные (наследственные) реакции организма на раздражения, осуществляемые с участием спинного мозга или ствола головного мозга; 2) условные рефлексы: приобретенные на основе безусловных рефлексов временные реакции организма, осуществляемые при обязательном участии коры полушарий большого мозга, составляющие основу высшей нервной деятельности.
Для каждого рефлекса имеется своя рефлекторная дуга — это путь, по которому возбуждение проходит от рецептора до эффектора (исполнительного органа).
Рефлекторная дуга представлена цепью нейронов, обеспечивающих восприятие раздражения, трансформацию энергии раздражения в нервный импульс, проведение нервного импульса до нервных центров, обработку поступившей информации и реализацию ответной реакции.
В состав любой рефлекторной дуги входят 5 составных частей
1. Рецептор — это специализированная клетка, предназначенная для восприятия раздражителя (звуковой, световой, химический и др.). 2. Афферентный путь, который представлен афферентными нейронами. 3. Участок ЦНС, представленный спинным или головным мозгом; 4. Эфферентный путь состоит из аксонов эфферентных нейронов, выходящих за пределы ЦНС. 5. Эффектор — это рабочий орган (мышца, железа и др.).
Простейшая рефлекторная дуга включает 2 нейрона и называется моносинаптической (по числу синапсов). Более сложная представлена 3 нейронами и называется трехнейронной или дисинаптической. Однако большинство рефлекторных дуг включает большое количество вставочных нейронов, и называется полисинаптическими.
Рефлекторные дуги могут проходить только через спинной мозг (например, отдергивание руки при прикосновении к горячему предмету) или только головной мозг (например, закрывание век при струе воздуха, направленной в лицо), или как через спинной, так и через головной мозг.
Рефлекторные дуги замыкаются в рефлекторные кольца с помощью обратных связей. Понятие обратной связи и ее функциональная роль были указаны Беллом в 1826г. Он писал, что между мышцей и ЦНС устанавливаются двусторонние связи. С помощью обратной связи в ЦНС поступают сигналы о функциональном состоянии эффектора.
Морфологической основой обратной связи являются рецепторы, расположенные в эффекторе, и афферентные нейроны, связанные с ними. Благодаря обратным афферентным связям осуществляется тонкая регуляция работы эффектора и адекватная реакция организма на изменения окружающей среды.
Развитие центральной нервной системы: физиология, особенности
Начало развития центральной нервной системы согласно физиологии человека, происходит довольно рано, уже на 16-й день после оплодотворения. Это когда нервная пластинка формируется из эктодермы. Вот особенности развития:
- Из-за разрастания клеток по ее периферии образуется нервный желоб.
- Затем появляется нервная трубка, которая полностью закрывается к концу четвертой недели беременности.
- Внутри трубки начинают образовываться специальные пузыри.
- Передний мозг используется также для формирования промежуточного мозга.
- Во время беременности отдельные части центральной нервной системы увеличиваются в размерах и развиваются различные их элементы.
- Среди важных событий, происходящих в процессе развития центральной нервной системы, также стоит упомянуть образование первых синаптических связей на шестой неделе беременности или начало формирования миелиновых оболочек на 11-12 недели беременности.
Нет необходимости объяснять тот факт, что, как структура и функции центральной нервной системы довольно сложны, так же как и процесс ее развития. Различные патологии, нарушающие развитие ЦНС (например, вредные факторы, которым подвергается плод во время беременности) могут привести к врожденным дефектам центральной нервной системы, к примеру — анэнцефалия spina bifida — образование только одного полушария головного мозга.
Центральная нервная система — строение: мозг
Центральная нервная система Мозг — это часть центральной нервной системы. Он состоит из нескольких различных структур, которые различаются как по своей структуре, так и по выполняемым функциям. В мозге, защищенном структурами черепа, можно выделить такой элемент, как Borderlands interbrain midbrain core — расширенный мозжечок.
Центральная нервная система — мозг
Если мы посмотрим на любую диаграмму, изображающую мозг (выше на картинке), то, что бросается в глаза первыми, — полушарии мозга — соответствуют переднему мозгу. В дополнение к вышеупомянутым структурам, эта часть центральной нервной системы также включает:
- Комиссур головного мозга (которые состоят из мозолистого тела)
- Базальные ганглии
- Гиппокамп
- Боковые желудочки, принадлежащие желудочковой системе головного мозга
В переднем мозге различают четыре доли:
- Лобная доля — расположена перед передним мозгом и соответствует для поддержания внимания, кратковременной памяти, мотивационных процессов и планирования.
- Теменная доля — расположена рядом с лобной долей и отвечает за интеграцию различных сенсорных стимулов, таких как тактильные раздражители от разных частей тела.
- Височная доля — расположена в боковых частях переднего мозга, в ее функции входят анализ слуховых ощущений, кроме того, височная доля также связана с нашей памятью и эмоциями.
- Затылочная доля — расположена в задней части переднего мозга, она играет роль при анализе зрительных стимулов.
- Мозолистое тело представляет собой совокупность многочисленных нервных волокон, благодаря которым правое и левое полушарии головного мозга, могут взаимодействовать друг с другом (обычно считается самым большим скоплением белого вещества во всем мозге).
- Базовые ядра являются структурами, ответственными за то, как протекает наша двигательная активность.
- Гиппокамп считается элементом лимбической системы и связан с различными процессами памяти.
Принадлежащий к ЦНС промежуточный мозг находится между конечным и средним мозгами. Он включает таламус и гипоталамус, а также третий желудочек желудочковой системы. Шишковидная эндокринная железа и гипофиз также считаются частями промежуточного мозга.
Как и все части центральной нервной системы, промежуточный мозг также выполняет множество важных функций. Именно там расположены центры, контролирующие ход обмена веществ. Гипофиз и гипоталамус являются одними из основных эндокринных желез. Они выделяют гормоны, которые контролируют функцию других желез, таких как щитовидная железа, гонады или надпочечники. Шишковидная железа участвует в регуляции ритма сна и бодрствования, кроме того, в ней присутствуют различные центры, задача которых заключается в интеграции различных сенсорных стимулов, достигающих ЦНС.
Вегетативная нервная система
ВНС включает два отдела симпатический (СНС) и парасимпатический (ПНС). СНС активируется во время стрессовой ситуации. Она увеличивает частоту сердечных сокращений, сужает сосуды, зрачки, увеличивает приток крови к мышцам и отток от органов ЖКТ. Центр СНС располагается в грудном и поясничном отделах спинного мозга (рис. 9). ПНС имеет обратный эффект. Она активируется в спокойной обстановке и приводит к приливу крови к органам ЖКТ, оттоку от мышц, снижению скорости сердцебиения, расширению зрачка и т. д. Центры ПНС расположены в продолговатом мозге, некоторых ядрах ЧМН и крестцовом отделе спинного мозга.
Главное отличие вегетативной рефлекторной дуги от соматической состоит в наличии еще одного синаптического переключения в ганглии после спинного мозга. Таким образом, вегетативный рефлекс начинается от рецептора, далее, чувствительный нейрон из ганглия передает информацию на нейрон средних рогов спинного мозга (или другой центр ВНС). Аксон вегетативного нейрона выходит через передние корешки и направляется в ганглий, где образует синапс с ганглионарным нейроном, отросток которого направляется непосредственно в эффекторный орган. Нервное волокно, идущее от спинного мозга к ганглию, называется преганглионарным. Нервное волокно, идущее от ганглия к органу, называется постганглионарным. Ганглии СНС располагаются рядом со спинным мозгом, поэтому преганглионарное волокно короткое, а постганглионарное – длинное. Ганглии ПНС расположены рядом или в стенке органа, поэтому у них преганглионарное волокно длинное, а постганглионарное – короткое. Эффекторным нейромедиатором симпатической нервной системы является норадреналин, а парасимпатической – ацетилхолин.
Рис. 9. Эффекты СНС и ПНС.
Средний мозг в структуре центральной нервной системы: функции
Средний мозг имеет многочисленные связи с остальной частью мозга, и его основные функции — контролировать движения глаз и рефлексы, связанные со зрением и слухом. Средний мозг вместе с мозговым веществом и мостом образуют структуру, известную как ствол мозга.
ЦЕНТРА́ЛЬНАЯ НЕ́РВНАЯ СИСТЕ́МА
ЦЕНТРА́ЛЬНАЯ НЕ́РВНАЯ СИСТЕ́МА (ЦНС), центральная часть нервной системы животных и человека; получает информацию от окружающей среды, от всех органов и систем организма, обрабатывает и хранит её, регулирует и координирует ответные реакции всех систем организма и его поведение. У позвоночных и человека состоит из головного мозга и спинного мозга, у беспозвоночных – из цепочки ганглиев. На ранних этапах эволюции у многоклеточных возникла диффузная нервная система (впервые у кишечнополостных). В дальнейшем в результате централизации развивается ЦНС с образованием у беспозвоночных нервных ганглиев (кольчатые черви) и преимущественным развитием головных ганглиев (цефализация). У моллюсков и членистоногих вследствие слияния головных ганглиев возникает единый головной мозг или головогрудная нервная масса (у пауков). Нервная система хордовых развивалась др. путём: у них формируется сегментированная нервная трубка (спинной мозг), в результате цефализации из её переднего конца образуется головной мозг, который по мере эволюции претерпевает значит. изменения, хотя осн. принцип его деления на отделы сохраняется.
Расположенный в позвоночном канале спинной мозг обеспечивает восходящие и нисходящие связи с головным мозгом. Осуществляет ряд как моносинаптических рефлексов (без участия вставочного нейрона), когда сигналы от нейрона спинального ганглия переключаются непосредственно на двигат. нейрон, так и полисинаптических (включающих вставочные нейроны) рефлексов (в т. ч. сухожильный и сгибательный рефлексы, рефлекс растяжения). В определённых условиях спинной мозг без участия вышестоящих отделов мозга способен воспроизводить ряд координированных моторных актов (ходьба, поддержание позы). Расположенный в полости черепа головной мозг у высших млекопитающих и человека подразделяется на ромбовидный (включает продолговатый мозг, варолиев мост и мозжечок), средний (ножки мозга и четверохолмие) и передний (промежуточный и конечный) мозг. По мнению некоторых исследователей, сетчатку глаза и обонятельный эпителий тоже следует относить к ЦНС, основываясь на данных об их эмбриональном развитии и строении.
Осн. клеточные элементы ЦНС – нейроны с отростками и клетки глии. Первые связаны между собой синапсами, обеспечивающими передачу информации; между нейронами и клетками глии определённого типа также имеются синаптич. контакты. Связанные между собой последовательно нейроны образуют нейронные цепочки, группы нейронов, объединённых функционально, могут составлять нейронные сети. Нейроны, получающие информацию с периферии, посылающие волокно к эффекторному органу, и, часто, вставочные нейроны образуют рефлекторную дугу. Группы нервных волокон, связывающие определённые отделы ЦНС и объединённые функционально и анатомически, обозначаются как проводящие пути. Через периферич. нервную систему ЦНС связана со всеми органами, получает и посылает информацию по спинномозговым и черепно-мозговым нервам.
Формирование ЦНС – основной интегративной системы организма – привело к развитию быстродействующих проводящих путей как в пределах ЦНС, так и связывающих ЦНС со всеми органами и тканями организма. Эту функцию несёт периферическая нервная система, включающая у позвоночных черепно-мозговые и спинномозговые нервы. Афферентные (чувствит.) нервные волокна передают возбуждение в ЦНС от периферич. рецепторов, а эфферентные (двигат.) нервные волокна – из ЦНС к исполнительным органам. Структурно-функциональные особенности рефлекторной дуги определяют осн. закономерности деятельности ЦНС. Многообразные и многочисл. рецепторы организма воспринимают разл. раздражения, преобразуют их в нервное возбуждение, которое передаётся исполнительным органам, вызывая целенаправленные реакции. Непрерывный поток информации, поступающий от исполнительных органов, обрабатывается в ЦНС, в результате чего происходит коррекция и регуляция функций в соответствии с потребностями организма. Этот процесс рефлекторной саморегуляции осуществляется по принципу обратной связи. Для центр. отделов рефлекторной дуги, способных изменять ритм раздражений, характерно сравнительно медленное возникновение и протекание в них возбуждения и фазовых колебаний уровня возбудимости. При действии сильных и продолжительных раздражителей нервные центры могут приходить в состояние торможения. Взаимодействие возбуждения и торможения лежит в основе всех механизмов деятельности ЦНС. Множество разнообразных рефлексов ЦНС осуществляет в определённой последовательности соответственно потребностям организма. Координационная деятельность ЦНС обусловлена её структурными (дивергенция и конвергенция нервных путей) и функциональными особенностями. Так, процессы возбуждения могут активировать одни синаптич. контакты и пути в ЦНС при одновременном блокировании торможением др. синаптич. контактов и путей в самых разнообразных комбинациях и пространственно-временны́х соотношениях. Деятельность ЦНС основана на определённой соподчинённости (иерархии) отдельных её структур. В процессе эволюции снижается автономность одних участков ЦНС и возрастает управляющая роль других. Вследствие тесной связи с сенсорными органами центр. отдел (головные ганглии, головной мозг) становится способным интегрировать и координировать активность всей нервной системы, а у млекопитающих является материальным субстратом высшей нервной деятельности. См. также Нервная система.
Мост ствола мозга в центральной нервной системе: функции
Продолговатый мозг в центральной нервной системе: функции
Мозг головы человека
Этот орган расположился в мозговом отделе черепной коробки. Условно он имеет пять участков, внутри него имеются четыре полости, которые заполнены спинномозговой жидкостью. Большую часть органа составляют полушария (80%). Вторую по величине долю занимает ствол.
Он имеет такие структурные участки:
- средний;
- мозговой;
- продолговатый;
- промежуточный.
Мозжечок: отдел центральной нервной системы, функции
Функции нервной системы
Нервная система занимает особое положение среди других систем организма. Она обеспечивает взаимосвязь организма с окружающей средой. Рецепторы реагируют на любые сигналы внешней и внутренней среды, преобразуя их в потоки нервных импульсов, которые поступают в центральную нервную систему. На основе анализа потоков нервных импульсов, кодирующих информацию, мозг формирует адекватный ответ.
Вместе с эндокринными железами нервная система регулирует работы всех органов. Эта регуляция осуществляется благодаря тому, что спинной и головной мозг связаны нервами со всеми органами двусторонними связями. От органов в ЦНС поступают сигналы об их функциональном состоянии, а нервная система, в свою очередь, посылает сигналы к органам, корректируя их функции и обеспечивая все процессы жизнедеятельности — движение, питание, выделение и др. НС обеспечивает координацию деятельности клеток, тканей, органов, систем органов. При этом организм функционирует как единое целое.
Нервная система является материальной основой психических процессов: внимания, памяти, речи, мышления и др., с помощью которых человек не только познает окружающую среду, но и может активно ее изменять.
Таким образом, можно выделить несколько функций нервной системы: 1. Осуществляет связь организма с окружающей средой (восприятие и передача). 2. Обеспечивает взаимодействие тканей органов и систем организма и их регуляцию.
Спинной мозг: отдел центральной нервной системы
Спинной мозг проходит почти по всей своей длине в позвоночном канале. Обычно он заканчивается на уровне первого поясничного позвонка. Спинной мозг делится на сегменты:
- 8 шейных
- 12 грудных
- 5 поясничных
- 5 крестцовых
- 1 копчик
От каждого из этих сегментов отходят по одной паре спинномозговых нервов.
Методы исследования ЦНС и ее функций
Все методы исследования связаны с интенсивным развитием физиологии центральной нервной системы. Они подразделяются на следующие типы:
- Разрушительный метод. Он связан с изучением того, какие типы функций сохраняются, а какие выпадают после вмешательства оперативного. Сопровождается значительными изменениями в организме и ЦНС.
- Перерезка. С помощью этого метода можно исследовать каково значение любого отдела ЦНС и влияние на него других отделов. Производится на любых уровнях ЦНС.
- Раздражение. С помощью такого метода можно увидеть каково значение функциональное при различных образованиях центральной нервной системы.
- Электрографический. Этот метод, в свою очередь, подразделяется на следующие подтипы: электроэнцефалография, локальное отведение потенциалов, вызванные потенциалы.
- Рефлекторные исследования.
- Биохимические исследования.
- Фармакологические.
Рефлексы
Рефлекс — реакция организма ответного типа на любые действия раздражителя, которая осуществляется при участии центральной нервной системы. При переводе с латыни этот термин означает «отображение». Этот термин был открыт учёным Р.Декартом для того, чтобы охарактеризовать реакцию организма для ответа при раздражении органов чувств.
Классифицируют рефлексы на следующие подтипы в зависимости от их типа:
- Происхождение: врождённые (безусловные) и приобретённые (условные);
- Рецепторы: экстероцептивные, интероцептивные, проприоцептивные;
- Биологические: оборонительные, половые, пищевые;
- Эффекторы: сосудодвигательные, секреторные, двигательные;
- Уровень замыкания: корковые, подкорковые, мезенцефалические, бульбарные, спинномозговые;
- Аксон-рефлекс: рефлекторная группа, которая без участия тела осуществляется по аксоновым разветвлениям;
- Функциональные: синергические и антагонистические;
- Сложность пути рефлекса: полисинаптические и моносинаптические;
- Вегетативные — участвуют в регулировании деятельности желез секреции (внутренней), сосудов, внутренних органов;
- Соматические — выявляют себя в виде сокращения мышц (фазного) и в тонусном изменении;
- Адаптационно-трофические: висцеро-моторные, висцеро-висцеральные, висцеро-кутальные.
Свойства центров нервной системы
Нервным центром называется объединение нейронов, которые будут принимать участие в работе одного конкретного рефлекса организма. Во всём организме для того чтобы сформировать адаптивный сложный процесс производится функциональное воссоединение нейронов, которые располагаются на разных уровнях ЦНС.
Нервные центры имеют ряд особенностей и свойств. К таким относятся:
- Возбуждение одностороннее — к органу рабочему от рецептора.
- В центрах нервных возбуждение проявляется медленнее, нежели по нервным волокнам.
- Происходит в нервных центрах и суммация возбуждений. Она может иметь последовательный, одновременный или временный характер.
- Трансформация в ритме возбуждения. Это изменение в количестве импульсов, которые выходят из нервных центров, в сравнении с тем числом, которое приводит к нему. Может проявляться в повышении или понижении количества импульсов.
- Последействие рефлексов — прекращение реакции чуть позже по сравнению с действием возбудителя.
- Повышенная чувствительность к веществам химического происхождения и кислородному недостатку.
- Нервные центры быстро утомляемы и имеют низкий уровень локальности, легко тормозятся.
- Нервные центры имеют пластичную структуру — могут изменять своё функциональное предназначение и восстанавливать частично функции, которые были утрачены.
Принципы в координации центральной нервной системы
Основой координационной деятельности нервной системы является взаимодействие процессов торможения и возбуждения. Существует ряд принципов, обеспечивающих координационное взаимодействие:
- Принцип доминанты. Он может быть охарактеризован такими свойствами: инертностью возбуждения, повышенным уровнем возбудимости, суммацией возбуждений, торможением субдоминантных очагов возбуждений, исходящих от других центров.
- Принцип окклюзии. Смысл этого принципа состоит в том, что пара афферентных входов вместе возбуждают более малую группу мотонейронов в сравнении с эффектом их отдельной активации.
- Принцип связи обратного порядка. Полноценно в организме процесс саморегуляции осуществляется только при полном функционировании обратного канала связи.
- Принцип реципрокности (взаимообусловленности, сопряжения). Отображает отношения между теми центрами, которые несут ответственность за осуществление функций, которые являются противоположными.
- Принцип конечного общего пути. Нейроны эффекторные ЦНС вовлекаются в осуществление разных реакций возбуждения в организме, которые приводят к ним большое количество промежуточных и афферентных нейронов, для которых они будут служить конечным путём.
- Явления конвергенции. Это процесс, при котором нервные импульсы сходятся на одни центральные нейроны.
- Явления дивергенции. Это процесс, при котором импульсы расходятся по соседним участкам.
- Взаимоотношения субординационные. Процесс, при котором верхние отделы ЦНС влияют на нижние отделы ЦНС.
Болезни центральной нервной системы: органические нарушения, расстройства работы отделов
Из-за важных функций центральной нервной системы симптомы ее заболеваний могут серьезно нарушить нормальное функционирование организма человека. Болезней ЦНС гораздо больше, чем можно себе представить. Это могут быть и органические нарушения, а также расстройства работы разных отделов по тем или иным причинам и многое другое.
К заболеваниям ЦНС относят:
- Различные типы инфекций — например, менингит, энцефалит или абсцесс мозга. Кроме того, поражение ЦНС может возникать даже при различных заболеваниях, передающихся половым путем, к примеру, сифилис центральной нервной системы.
- Инсульт ишемический или геморрагический.
- Неопластические заболевания — доброкачественные и злокачественные опухоли.
- Травмы центральной нервной системы.
- Врожденные дефекты — анэнцефалия — одна из самых серьезных из этих проблем.
- Генетически обусловленные заболевания — боковой амиотрофический склероз или болезнь Хантингтона.
- Расстройства нервного развития — СДВГ и болезни аутистического спектра.
Перечислить все патологии центральной нервной системы невозможно, их очень много. Симптомы будут зависеть от того, какая именно патология у пациента развивается индивидуально. Иногда болезни у человека развиваются очень коварно, а симптоматика медленно нарастает по степени тяжести, например, при различных нейродегенеративных заболеваниях. У других людей может произойти внезапный и тяжелый неврологический коллапс — примером такого заболевания служит инсульт.