РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ В ОРГАНИЗМЕ

Для регуляции физиологических процессов в соответствии с потребностями организма и изменениями окружающей среды существует два механизма: гуморальный и нервный.

Гуморальная регуляция физиологических процессов осуществляется с помощью химических веществ, которые поступают из различных органов и тканей тела в кровь и разносятся ею по всему организму.

Нервная регуляция физиологических процессов возможна благодаря взаимодействию органов тела с нервной системой. В отличие от гуморальной регуляции нервные влияния всегда предназначаются определенным органам и тканям и распространяются во много раз быстрее.

Нервный и гуморальный способы регуляции функций тесно между собой связаны. С одной стороны, на деятельность нервной системы постоянно оказывают влияние приносимые с током крови химические вещества, с другой — образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находятся под постоянным контролем нервной системы. Поэтому регуляция физиологических функций в организме всегда обеспечивается единым нейрогуморальным механизмом.

Кроме того, отдельные органы и системы органов взаимно влияют друг на друга, благодаря чему достигается саморегуляция всех физиологических процессов организма.

СТРОЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ СВОЙСТВА

Нервная система подразделяется на две части: центральную и периферическую.

В состав центральной нервной системы входят головной и спинной мозг, состоящий из серого (скопление тел нейронов) и белого (скопление отростков нейронов) вещества.

Периферическая нервная система образована нервными узлами — телами нервных клеток, лежащих вблизи внутренних органов или в их стенках, и нервами — пучками длинных отростков нейронов, выходящих за пределы центральной нервной системы и пронизывающих все органы.

По функциям все нервные клетки разделяются на три типа: чувствительные (передающие в мозг нервные импульсы от органов чувств и внутренних органов), исполнительные (формирующие ответные нервные импульсы и передающие их к соответствующим органам) и вставочные (осуществляющие связь между чувствительными и исполнительными нейронами).

Исполнительные нейроны, управляющие деятельностью человеческого тела, делятся на два типа. Одни из них — двигательные нейроны — посылают нервные импульсы к скелетной мускулатуре, вызывая сокращение мышц; другие контролируют деятельность внутренних органов. Поэтому периферическая нервная система подразделяется на соматическую (управляющую деятельностью скелетных мышц) и вегетативную (регулирующую работу внутренних органов) нервную систему.

Важнейшей функцией нейрона является генерация возбуждения и передача нервных импульсов другим клеткам. Нервный импульс, возникший в теле нейрона, пробегает по всему длинному отростку. Окончания длинных отростков, подходя к другим нервным клеткам, образуют специализированные контакты, функция которых заключается в передаче влияния от одной нервной клетки к другой. Это влияние может быть как возбуждающим, так и тормозящим. При возбуждении нервной клетки в нейроне возникает свой импульс, который, распространяясь по длинному отростку, способен, в свою очередь, возбудить целую группу нейронов, находящихся с ним в контакте. При торможении нервный импульс затрудняет или временно блокирует развитие в нейроне возбуждения, препятствуя его распространению в нервной системе. Благодаря взаимодействию возбуждения и торможения в каждый момент времени нервные импульсы могут формироваться только в строго определенной группе нервных клеток, что обеспечивает координированную деятельность нервных клеток.

РЕФЛЕКС

Рефлексом называется реакция организма в ответ на раздражение чувствительных образований — рецепторов, осуществляемая при участии нервной системы. Рецепторы обладают высокой чувствительностью к специфическим для них раздражителям и преобразуют их энергию в процесс нервного возбуждения.

Рефлексы осуществляются благодаря наличию в нервной системе рефлекторных дуг — цепочек нервных клеток (нейронов), которые соединяют чувствительные клетки с мышцами или железами, участвующими в выполнении рефлекторной реакции. Простые рефлекторные дуги могут состоять всего из двух нейронов — чувствительного и исполнительного. Сложные рефлекторные дуги образованы цепочкой из чувствительного, вставочного (одного или нескольких) и исполнительного нейронов. Часть рефлекторной дуги, располагающаяся в определенном участке центральной нервной системы (вставочные и исполнительные нейроны), называется нервным центром данного рефлекса. Нервный центр управляет деятельностью какого-либо органа или системы органов.

Рефлекторный принцип деятельности характерен для работы как спинного, так и головного мозга.

Многие простые рефлексы относятся к разряду врожденных. Человек обладает строго определенным набором врожденных рефлексов, для осуществления которых организм снабжен соответствующими нервными связями — готовыми рефлекторными дугами. Эти рефлексы называются безусловными.

Однако большинство сложных поведенческих реакций является результатом приспособления организма человека к конкретным условиям существования; нервные пути для их реализации формируются в течение жизни. Эти рефлексы называются условными. Благодаря условным рефлексам возможно обучение человека различным навыкам и его приспособление к изменяющейся среде.

Точность выполнения рефлекторной реакции контролируется нервным центром данного рефлекса по принципу «обратной связи»: в процессе деятельности рецепторы, расположенные в исполнительных органах, посылают в мозг сигнал — информацию о ходе выполнения рефлекторного акта, что позволяет нервным центрам в случае необходимости вносить срочные изменения в работу исполнительных органов.

СПИННОЙ МОЗГ

Спинной мозг расположен внутри позвоночного столба. Он начинается от головного мозга и имеет вид белого шнура диаметром около 1 см. Внутри спинного мозга, по всей его длине, проходит узкий центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью.

Спинной мозг состоит из располагающегося в центре серого и окружающего его белого вещества. В сером веществе находятся тела исполнительных и вставочных нейронов, а в белом — их отростки.

Спинной мозг состоит из 31 сегмента. От каждого сегмента отходит пара спинномозговых нервов, начинающихся двумя корешками — передним и задним. В передних корешках проходят двигательные волокна, а чувствительные волокна входят в спинной мозг через задние корешки и оканчиваются на вставочных и исполнительных нейронах. Спинномозговые нервы направляются к соответствующим мышцам и органам тела.

Спинной мозг выполняет две основные функции: рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная функция заключается в том, что спинной мозг обеспечивает осуществление простейших рефлексов и участвует, наряду с головным мозгом, в более сложных рефлекторных реакциях.

Проводниковая функция спинного мозга состоит в проведении нервных импульсов от рецепторов кожи, мышц и внутренних органов в головной мозг (через белое вещество спинного мозга) и передаче импульсов из головного мозга к исполнительным нейронам спинного мозга. Повреждения спинного мозга и периферических нервов приводят к нарушению проводниковой функции, выражающейся либо в потере чувствительности в соответствующих участках тела, либо в параличе определенных мышц.

ГОЛОВНОЙ МОЗГ

Головной мозг — самый крупный отдел центральной нервной системы — располагается в полости черепа. Выделяют задний, средний и передний отделы головного мозга.

Задний мозг состоит из продолговатого мозга, моста и мозжечка. Продолговатый мозг — непосредственное продолжение спинного. В нем находятся нервные центры, регулирующие жизненно важные функции (дыхание, пищеварение, деятельность кровеносной системы, ряд защитных реакций). Отсюда отходят нервы, управляющие деятельностью языка, глотки, гортани, щитовидной железы, крупных кровеносных сосудов, внутренних органов.

Мост образуется продолжением продолговатого мозга; от него отходят лицевые и слуховые нервы. Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным мозгом. Позади продолговатого мозга и моста, в затылочной части, расположен мозжечок, который участвует в координации движений, поддержании позы и равновесия тела, управлении многими функциями внутренних органов.

Средний мозг соединяет передний мозг с задним; здесь расположен целый ряд важных чувствительных и двигательных центров, в том числе центры зрения и слуха.

Передний мозг состоит из двух отделов: промежуточного мозга и больших полушарий. В состав промежуточного мозга входит множество центров, которые управляют функциями внутренних органов, регулируют температуру тела, отвечают за чувство жажды, голода и насыщения. Большие полушария переднего мозга сверху покрыты серым веществом — корой больших полушарий, имеющей складчатое строение. Под корой в глубине полушарий скопления серого вещества образуют подкорковые ядра. Кора больших полушарий отвечает за восприятие поступающей в мозг информации, управление сложными формами поведения, участвует в процессах памяти, мыслительной и речевой деятельности человека. Она состоит из четырех долей — лобной, теменной, височной и затылочной, в каждой из которых находятся области, отвечающие за прием определенного вида информации. В каждое полушарие эти сигналы поступают с противоположной стороны тела.

Специфической особенностью человеческого мозга является наличие в нем речевых центров и специализация полушарий. Левое полушарие ответственно за осуществление математических операций и процесса мышления; здесь же находятся слуховой и двигательный центры речи, обеспечивающие восприятие устной и формирование устной и письменной речи. Правое полушарие участвует в процессах образного мышления, выполняет ведущую роль в узнавании человеческих лиц и ответственно за музыкальное и художественное творчество; отвечает оно и за узнавание людей по голосу и восприятие музыки.

Для нормального существования организма необходимо сохранение целостности всех отделов центральной и периферической нервной системы. Повреждение отдельных участков мозга, связанное с гибелью нервных клеток, приводит к нарушению различных функций.