Шпоры по анатомии и физиологии человека
Термин «ГИГИЕНА» происходит от греческого слова — целебный,
•приносящий здоровье. Его происхождение связано с именем мифической богини Гигинеи, дочери бога медицины Эскулапа, которая изображалась в виде красивой девушки, держащей в руках чашу, обвитую змеей. У древних греков змея олицетворяла символ мудрости, она выпивала яд из чаши жизни и обезвреживала ее. Чаша со змеей сохранилась до сих пор как эмблема медицины.
В основу здравоохранения положено предупреждение (профилактика) заболеваний. Лечение больных, каким бы успешным оно не было, не может снизить заболеваемость населения, если одновременно не будут приниматься меры их профилактики.
Гигиена — наука о сохранении и улучшении общественного здоровья, следовательно, она имеет общественный социальный характер. Она имеет объектом наблюдения здоровых людей и разрабатывает массовые оздоровительные мероприятия. Основной задачей гигиены является изучение влияния окружающей среды на здоровье и трудоспособность населения и разработка соответствующих оздоровительных мероприятий. При этом под внешней средой следует понимать весь сложный комплекс природных, социальных, бытовых, производственных и других факторов. Другими словами — гигиена — медицинская наука, изучающая влияние окружающей среды и производственной деятельности на здоровье человека и разрабатывающая оптимальные научно обоснованные требования к условиям жизни и труда населения.
Гигиена, с зависимости от разрешаемых задач, подразделяется на следующие основные разделы: коммунальная гигиена, гигиена питания, гигиена труда, или профессиональная гигиена, гигиена детей и подростков. Коммунальная гигиена изучает влияние факторов окружающее среды на здоровье и санитарные условия жизни человека. На основали;! изучая:ш этих факторов разрабатываются гигиенические нормативы и санитарные мероприятия, необходимые для обеспечения здоровых, благоприятных условий жизни населения. Гигиена питания изучает проблемы полноценного и рационального питания здорового и больного человека.
Гигиена труда или профессиональная гигиена изучает воздействие трудового процесса и окружающей производственной среды на организм работающих с целью разработки санитарно гигиенических и лечебно-профилактических нормативов и мероприятий, направленных на создание более благоприятных условий труда, обеспечения здоровья и высокого уровня трудоспособности человека.
Гигиена детей и подростков — раздел медицины, изучающей проблемы охраны и укрепления здоровья детей и подростков, разрабатывающий гигиенические рекомендации для постановки учебно-воспитательного и трудового процессов в школах, профтехучилищах и детских учреждениях.
Наравне с этим выделяется личная гигиена (гигиена женщины, гигиена мужчины), гигиена умственного труда, психогигиена и т. д.
Длч вас, нынешних студентов, занимающихся умственным трудом, важнейшее значение приобретает знание гигиены умственного труда. Это поможет вам не только успешно заниматься, но и сохранить здоровье с учетом знаний личной гигиены. Труд педагога — умственный
-труд, и он будет продуктивным только в том случае, если вы будете
и в дальнейшем соблюдать правила гигиены умственного труда. Но» к этому еще должно быть прибавлено знание физиологии и гигиены раннего детского и подросткового возраста. С учетом того, что вы все будете со временем отцами и матерями, знание физиологии и гигиены детского и подросткового возраста поможет вам сохранить их здоровье, правильно воспитать ваших детей.
Гигиена тесно связана с медициной, так как ее рекомендации основываются на данных медицинских наблюдений/Причем, рекомендации о здоровом образе жизни, разрабатываемые гигиенистами, базируются на физиологии здорового и больного человека.
Физиология — биологическая наука, которая на основе изучения частных процессов и механизмов жизнедеятельности человека-и животных вьпсняет закономерности работы человеческого организма.
Физиология делится на два больших раздела: нормальную и патологическую физиологию. Нормальная физиология изучает'жизнедеятельность здорового организма, нормальные основные закономерности деятельности живого организма, его реакции на воздействие окружающей среды.
ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Предмет возрастной физиологии. Физиология — наука о функциях живого организма как единого целого, о процессах, протекающих в нем и механизмах его деятельности.
Возрастная физиология является самостоятельной ветвью физиологии. Она ксучазт особенности жизнедеятельности органлзма в различные п-эриоды онтогенеза (гэеч. — существо, особь;"
— индивидуальное развитие особи с момента зарождения в виде оплодотворенной яйцеклетки до смерти), функции органов, систем органов и организма в целом по мере его роста и развития, своеобразие этих функций на каждом возрастном этапе.
Значение возрастной физиологии для психологии и педагогики.
Необходимость для педагогов и воспитателей знания возрастных особенностей функционирования организма ребенка не требует дискуссии. «Первое, что должен знать педагог — это строение и жизнь человеческого тела и его развитие. Без этого нельзя быть хорошим педагогом, правильно растить ребенка», — Н. К. Крупская.
Педагогическая эффективность воспитания и обучения находится в тесной зависимости от того, в какой мере учитываются анатомо-фи-зиологические особенности детей и подростков, периоды развития, для* которых характерна наибольшая восприимчивость к воздействию тех или иных факторов, а также периоды повышенной чувствительности; и пониженной сопротивляемости организма.
Знание физиологии ребенка необходимо и при физическом воспитании для определения эффективных методов обучения двигательным действиям на уроках физической культуры, для разработки формирования двигательных навыков, развития двигательных качеств .И
Важное значение возрастная физиология имеет и для возрастных особенностей психологии ребенка. Объект.
•функций мозга детей различного возраста позволяет выяснить меха-ни-=мы определяющие специфику осуществления психических и пси-ХО'^ОГЧ'ЧРСКЧХ функций на разных этапах развития детского организма, установить этапы, наиболее чувствительные к коррегирующим педаго-гнч-сч ™ воздействиям, направленным на развитие такта важных для педлгогпческого процесса функций, как восприятие информации, вни-ман-;с познавательные потребности.
Ш^кдс; чем перейти к школьной гигиене, кратко, еще раз, опре-что гиги":щ в своей основе базируется ка физиологии нор-Р.ДОТЮЙОГО человека. Гигиена связана, естественно, и с дру-гта~т HnvKiV-.i;-i Беи зпаичм анатомии невозможно представить физиологические процессы, протекающие в органах и ткапчх, гигиена тесно связана с психологией, социологией и другими науками.
Ппедтет и задачи школьной гигиены. Школьная гигиена — наука, изучающая взаимодействие организма ребенка с внешней средой с целью разработки на этих основах гигиенических нормативов и требований направленных на охрану и укрепление здоровья, гармоничное рашитие и совершенствование функциональных возможностей организма детей и подростков.
Гигиена детей и подростков вооружает педагогику научно обоснованными рекомендациями по организации учебно-воспитательного процесса, режиму дня и отдыху учащихся, питанию детей, оборудованию, планировке и благоустройству детских учреждений. Основные полож-шия школьной гигиены используются также при санитарно-технпческом оснащении детских учреждений — устройстве отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции и освещения.
В решении задач гармонического развития учащихся и укрепления их здоровья существенно важно не только обеспечить соответствие условий, режима обучения анатомо-физиологическим особенностям детей, но и активное целенаправленное влияние на рост и развитие, повышение работоспособности и функциональных возможностей организма, Расширение границ его адаптационных возможностей. Задача изучаемого предмета заключается в том, чтобы вооружить студентов, будущих воспитателей, современными сведениями о возрастных особенностях развивающегося организма, знаниями закономерностей, лежащих в основе сохранения и укрепления здоровья школьников, поддержания их высокой трудоспособности при различных видах учебно?! и трудовой деятельности. Вместе с тем, одновременно будущие педагоги получат сведения по валеологии — науке о сохранении здоровья, ибо знания основ медицины, гигиеническая культура являются для современного общества непреложной частью гуманитарного образования.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМА
Онтогенез, как жизненный цикл индивидуума. Закономерности роста и развития организма.
Орт.;::эт;:; к .к ч,едоз. Организм ч'З.'кпака представляет собой слож-пелшую систему иерархически (соподчиненно) организованных сис-
•",.Л1 ~ :i:>.,'•••;•"::•/.;, о''>:.':,::1'1,ч;нь!;.: о,~ш;.н.ктыо строелпл и выполняемой функцие;;. Элементом системы является клетка. В организме человека .более 100 триллионов клеток. Клетки представляют собой, в свою оче.
редь, микросистему, отличающейся сложной структурно-функциональной организацией и многосторонним взаимодействием с другими клетками. Совокупность клеток, сходных по происхождению, строению и функции образуют ткань. Основные типы тканей: эпчтел тальная, соединительная, костная, мышечная и нервная. Каждая из тканей выполняет определенную функцию и обладает специфическими свойствами.
Характерным свойством мышечной ткани является сократимость, нервной ткана — возбудимость и проводимость.
Ткани образуют органы. Органы занимают в теле постоянное положение, имеют особое строение и выполняют определенную функцию. Так, сердце играет роль насоса и обеспечивает поступление крови во все органы и ткани, почки осуществляют выделение конечных продуктов обмена веществ, легкие осуществляют газообмен организма с внешней средой, обеспечивая организм кислородом и т. д.
Орган состоит из нескольких видов тканей, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную, ведущую функцию.
Органы, совместно выполняющие определенную функцию, образуют систему органов. Например, слюнные железы, желудок, печень,. поджелудочная железа, к-«печник объединены в систему пищеварения, сердце и сосуды — в систему кровообращения.
Деятельность всех структур организма, начиная с клетки и кончат системой органов, согласована и подчинена единому целому. Каждая структурная единица вносит свой вклад в функционирование организма, но организм — не сумма отдельных структур, а единое целое, и как целое приобретает своя особые свойства, осуществляет-свою жизнедеятельность и взаимодействует с внешней средой.
Единство организма и с;еды. Функции целостного организма осу-т.естз л '-юте-! только при тесном в:аямодепствпч со средой. Организм" реагирует на среду и использует ее факторы длл своего существования и развития. Основоположник отечественной физиологии' И. М. Сеченов з научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние иеханпсшл регуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодействие и ед гпстсо с 'окружающей средой.
Го:-езстаз и ^егуллция фудкцнй з оГ-ганыз'те. Все процессы жизнедеятельности организма могут осуществляться только при условии сохранения относительного постоянства внутренней среды организма. К внутренней среде организма относят кровь, лимфу и тканевую жидкость, с которой клетки непосредственно соприкасаются.
Способность организма сохранить постоянство химического состава и физико-химические свойства внутр-еиней среды называют гомео-стазом. Зто постоянство поддерживается непрерывной) .работой систем органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., выделением в кровь биологически активных химических веществ, обеспечивающих взаимодействие клеток и органов. В организме непрерывно ш)о„:сход-т процессы саморегуляции -физиологических функции, создающие необходимые для существования'организма условия. Сэм >:1есул имя — свойство биологических;.'Систем устанавливать и поддерживать на определенном, относит#л^йф-йх>стоя»ном, уоозне те или иные фтнологичесие или другие бйойогияеекие показатели.
С помощью механизма саморегуляв(йяу человека поддерживается
.'• -я.. ''<*'-•:.
6 •'>,' :--''"'
относительно постоянный уровень кровяного давления, температуры тела, физико-химических свойств и др. Одним из условий саморегуля-цни является обратная связь между регулируемым процессом и регулирующей системой, поступление информации о конечном сффекте в центральные регулирующие аппараты.
Гуморальная (лат. Humor — жидкость) регуляция — -один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма — кровь, лимфу, тканевую жидкость с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами. Этот тип регуляции является наиболее древним. В процессе эволюции по мере развития и усложнения организма в осуществлении взаимосвязи между отдельными его частями и в обеспечении всей его деятельности первостепенную роль начинает играть нервная регуляция, осуществляемая нервной системой.
Нервная система объединяет и связывает все клетки и органы в единое целое, изменяет и регулирует их деятельность, осуществляет связь организма с окружающей средой. Центральная нервная система и ее ведущий отдел — кора больших полушарий головного мозга, весьма тонко воспринимая изменения окружающей среды, а также внутреннего состояния организма, своей деятельностью обеспечивает развитие и приспособление организма к постоянно меняющимся условиям существования. Нервный механизм регуляции более совершенен.
Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны. Лктивпыо "пмнческне вещества, образующиеся в организме, способны оказыпатъ свое воздействие и на нервные клетки, изменяя их функциональное состояние. Образование и поступление в кровь многих биологически активных веществ находится, в свою очередь, под регулирующим влиянием нервной системы. В этой связи правильно говорить о единой нервно-гуморальной системе регуллцчн функций ор-га'.шгма, создающей услозпя для взаимодействия отдеть-ты:' частей органпзг-ла, связывающей их в единое целое и обеспечивающей взаимодействие организма и среды.
Понлтие роста и раз:;: тля. Процессы роста и развития являются обтебиолоптчсскимн свойствами живой материи. Рост и развитие человека, начинающиеся с оплодотворения яйцеклетки, представляют собой но'перытзпый поступательный процесс, протекаю!:1:;;;! в течение всей гг'зпн. ГГооцесс развития протекает скачкообразно, и разница между отдельными этапами или периодами жизни сводится но топько к количественным, но и качественным изменениям.
Наличие возрастных особенностей в строении или деятельности тех или иных физиологических систем ни в коей мерс не может являться показателем неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах. Именно комплексом подобных особенностей характеризуется тот или иной возраст.
Под развитием в широком смысле слова, следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих п организме чалопек-а. приводящих к повышению уровня сложности организма и взаимодействия всех его систем.
Р_зз;л'Еа включает в себя три основных фактора: гост, дпффсрен-цнровку органов и тканей, формообразование (приобретение организмом характерных, присущих ему форм). Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.
Одной из основных физиологических особенностей процесса раз-
вития, отличающей организм ребенка от организма взрослого, является рост, то есть количественный процесс, характеризующийся непрерывным увеличением массы организма и сопровождающийся изме-нтгггем числа клеток или их размеров.
В процессе роста увеличивается число клеток, телесная масса и антропометрячеекне показатели. В одних органах и тканях, таких как кгстч, легкие, рост осуществляется преимущественно за счет увели-ч^н m числа клеток. В дпугих (мышцы, нервная ткань) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Такое определение пмцесса ро;т'1 исключает те изменения массы и размеров тела, которые могут быть обусловлены жироотложением или задержкой воды. Бочее точный показатель роста организма — это повышение в нем общего котичества белка и увеличение размеров костей.
Закономерности онтогенетического развития. К важным закономерностям роста и развития детей относится.|неравнрмеднрсть jLJifi-_лде?ывность роста и развития;, гетерохрония и явления "опережающего созревания Жизненно" важных функциональных систеду
И. А. Аршавский сформулировал «энергетическое правило скелетных мышц» в качестве основного фактора, позволяющего понять не только специфические особенности физиологических функций организма в различные возрастные периоды, но и закономерности индивидуального развития. Согласно его данным, особенности энергетических процессов в различные возрастные периоды, а также изменение и преобразование деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем в процессе онтогенеза находятся в зависимости от соответствующего развития скелетной мускулатуры.
LA. А. Маркосян к общим законам индивидуального развития отнес ненадежность биологической систелш^
ГПод надежностью биологической системы поинято понимать такой уровень регулирования процессов в организме, когда обеспечивается их оптимальное протекание с экстренной иммобилизацией резервных возможностей и взаимозаменяемостью, гарантирующей приспособле-у ние к новым условиям и быстрым возвратом к исходному состоянию^ Согласно этой концепции,|д?сь путь развития от зачатия до естественного конца проходит при наличии запаса жизненных возможностей/ Эти резервные возможности обеспечивают развитие и оптимальное течение жизненных процессов при меняющихся условиях внешней среды.
П. К. Анохин выдвинул учение о гетерохронии (неравномерное созревание функциональных систем) и вытекающее из него учение о системогенезе. Согласно его представлениям, под функциональной системой следует понимать широкое функциональное объединение различно локализованных структур на основе получения конечного при-способительного эффекта, необходимого в данный момент (например: функциональная система акта сосания, функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве и так далее).
Функциональные системы созревают неравномерно, включаются поэтапно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенетического развития.
Скстегдогенез как общая закономерность развития особенно четко выявттетея на ста дни кмбппоиального par-яития. Однако, гетерохрон-нос созревание, "оэтэлпое включение и с.метта функциональных систем характерны и для других этапов индивидуального развития.
ВОЗРАСТНАЯ ПЕРИОДИЗАЦИЯ
Периоды развития организма. В процессе онтогенеза отдельные органы и системы созревают постепенно и завершают свое развитие в разные сроки жизни. Эта гетерохрония созревания обусловливает особенности' функционирования организма .детей разного возраста. Возникает необходимость выделения определенных этапов развития: Основными этапами развития являются внутриутробный и постнаталь-ный, начинающийся с момента рождения. Во время внутриутробного периода закладываются ткани и органы, происходит их дифференци-ровка. Постнатальный этая охватывает все детство, он характеризуется продолжающимся созреванием органов и систем, изменениями физического развития, значительными качественными перестройками функционирования организма. Гетерохрония созревания органов и систем в постнатальном онтогенезе определяет специфику функциональных возможностей организма детей разного возраста, особенности его взаимодействия с внешней средой. Периодизация развития детского организма имеет важное значение для педагогической практики и охраны здоровья ребенка.
Распространенная в настоящее время возрастная периодизация с выделением периода новорожденности, ясельного, дошкольного и школьного возраста, подразделяющегося, в свою очередь, на младший, средний и старший школьный возраст, отражает скорее существующую систему детских учреждений, нежели системные возрастные особенности. С точки же 'зрения физиологии ученые в настоящее время в жизненном цикле человека до достижения зрелого возраста выделяют следующие периоды:
1. Новорожденный
2. Груднол восраст
3. Раннее детство
4. Первое детство
5. Второе детство:
мальчики девочки
6. Подростковый возраст:
мальчики
7. Юношеский возраст:
девочки
1 — 10 дней 10 дней — один год 1 — 3 года 4 — 7 лет
8 — 12 лет 8 — 11 лет
13 — 16 лет 12 — 15 лет
мальчики (юноши) — 17 — 21 год девочки — 16 — 20 лет
Критерии такой периодизации включают в себя комплекс признаков, расцениваемых как показатели биологического роста: размеры тела и органов, массу, окостенение скелета, прорезывание зубов, раз-витие желез внутренней секреции, степень полового созревания, мышечную силу.
Каждый возрастной период характеризуется своими специфическими особенностями. Переход от одного возрастного периода к последующему обозначают как переломный этап индивидуального развития или критический период.
Рос* и пропорции тела на разных этапах развития. Характерной особенностью процесса роста детского организма является его неравномерность и волнообразность. Периоды усиленного роста сменяются его некоторым замедлением. Наибольшей интенсивностью рост ребенка
отличается в первый год жизни и в период полового созревания, т. е.' в 11 —15 лет. Если при рождении рост ребенка в среднем равен 50 см, то к концу первого года жизни он достигает 75—80 см, т. е. увеличивается почти на 50%, масса тела за год утраивается — при рождении ребенка она равна в среднем 3,0—3,2 кг, а к концу года — 9,5—10,0 кг. В последующие годы до периода полового созревания темп роста снижается и ежегодная прибавка массы составляет 1,5— 2,0 кг, с увеличением длины тела на 4,0—5,0 см.
Второй скачок роста связан с наступлением полового созревания. За год длина тела увеличивается на 7—8 см, и даже до 10 см. Причем, с 11 —12 лет девочки несколько опережают в росте мальчиков в связи с более ранним началом полового созревания. В 13—14 лет девочки и мальчики растут почти одинаково, а с 14—15 лет мальчики и юноши обгоняют в росте девушек, и это превышение роста у мужчин над женщинами сохраняется в течение всей жизни. Пропорции тела с возрастом также сильно меняются. С периода новорожденности и до достижения зрелого возраста длина тела увеличивается в 3,5 раза, длина туловища — в 3 раза, длина руки — в 4 раза, длина ноги — в 5 раз.
Новорожденный отличается от взрослого человека относительно короткими конечностями, большим туловищем и большой головой. Высота головы новорожденного составляет 1/4 длины туловища, у ребенка 2 лет — 1/5, 6 лет — 1/6, 12 лет — 1/7, и у взрослых — 1/8. С возрастом рост головы замедляется, а рост конечностей ускоряется. До начала полового созревания (предпубертатный период) половые различия в пропорциях тела отсутствуют, а в период полового созревания (пубертатный период) у юношей конечности становятся длиннее, туловище короче, и таз уже, чем у девушек.
Можно отметить три периода различия пропорций между длиной и шириной тела: от 4 до 6 лет, от 6 до 15 лет и от 15 лет до взрослого состояния. Если в предпубертатный период общий рост увеличивается за счет роста ног, то в пубертатном периоде — за счет роста туловища.
Нарастание массы тела нередко претерпевает у детей значительные отклонения от типичных изменений. В период адаптации при переводе дошкольников из младшей в последующие группы, а затем от воспитания в детском саду к систематическому обучению и воспитанию в школе у детей наблюдают не только снижение интенсивности нарастания массы тела, но и даже ее падение (резкий дефицит). Задержка в интенсивности нарастания годичных приростов и проявление, хотя и ничтожно малых (до 0,5 кг) отрицательных сдвигов в массе тела у коллектива детей дает основание говорить о неблагоприятных изменениях физического развития и требует реализации определенных гигиенических мер, прежде всего режима воспитания и обучения.
Обычно, после устранения условий, задерживающих закономерное нарастание антрометрических параметров, скорость их роста становится в 3—4 раза интенсивней обычной, а показатели через некоторое время достигают возрастных нормативов.
Дети дисгармонического физического развития с избыточной массой тела (за счзт жироэтложенпя), как и дети, резко отстающие по длине и массе тела от средних величин, свойственных данному возрасту и полу, направляются к эндокаинологу, берутся на учет школьным врачом. Такие дети нуждаются в проведении лечебно-оздоровительных мероприятий.
10
ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Значение нервной системы. Нервная система, основными функциями которой являются! быстрая, точная передача информации и ее интеграция, обеспечиваеттззаимосвязь между органами и системами органов: функционирование организма как единого целого, его связь с внешней средой! Она регулирует и координирует деятельность различных органов,тч1исп'0сабливает деятельность всего организма как целостной системы к изменяющимся условиям внешней и внутренней средыД/С помощью нервной системы осуществляется прием и анализ разнообразных сигналов из окружающей среды(и внутренних органов, форм чгтотсп ответные реакции ца эти сигналы:. С деятельностью высших отделов неовной системы связано {_осуЩ"ествление психических функций (осознание сигналов окружающего мира, их запоминание, принятие решения и организации целенаправленного поведения, абстрактное мышление и Речь)! Все эти сложные функции осуществляются огромным количеством нервных клеток — нейронов, объединенных в сложнейшие нейронные цепи и центры!
Общие сведения о строении и функциях НС, ее различных отделов. Нервная система в функциональном и структурном отношении делит-
•ся на центральную и периферическую.
^Центральная нервная система — совокупность связанных между
•собой нейронов^ Она представлена головным и спинным мозгомД На разрезе головного и спинного мозга различают участки более темного цвета — серое вещество (образовано телами нервных клеток) и участки белого цвета — белое вещество мозга (скопление нервных волокон, покнытых миелиновой оболочкой).
^^Периферическая часть нервной системы образована нервами — пучками нервных волокон, покрытых сверху общей соединительнотканной оболочкой. К периферической нервной системе относят и нервные узлыЧили ганглии — скопления нервных клеток вне спинного и
Если в состав нерва собраны?нервные волокна, передающие возбуждение из ЦНС к иннервируемому органу (эффектору), то такие нервы называют центробежными или эфферентными. В то же время нервы, которые образованы чувствительными нервными волокнами, по которым возбуждение распространяется в центральную нервную систему, называют центростремительными или афферентными^ Большинство нервов являются смешанными! в их состав входят как центростремительные, так и центробежныеТ!ет)вные волокна,.-,--.1
Разделение непвной системы на центральную и периферическую условно, так как функционирует нервная система как единое целое.
Понятие о нервном центре. Нервные центры — сложные функциональные объединения, расположенные в различных отделах центральной нервной системы, согласованно участвующие в регуляции функций и рефлекторных реакциях. Функционирование центральной нервной системы осуществляется с помощью значительного числа таких центров.
Нервные центры обладают рядом характерных свойств, определяемых особенностями проведения во-бужцения через синапсы центральной нервной системы и структурой нейронных цепей, образующей их. рон — структурная единица нервной системы. Нейрон — струк-и функциональная единица нервной системы, приспособленная
11
для осуществления, приема, обработки, хранения, передачи и интеграции информации. Это сложно устроенная высокодифференцированная клетка состоит из тела, или сомы, и отростков разного типа — деядри-тов и аксоновЛ
В теле йвЯрона протекают сложные обменные процессы, синтезируются макромолекулы, поступающие в дендриты и аксоны, вырабатывается энергия, необходимая длз нормального функционирования нервной клетки. Тело имеет первостепенное значение для существования и целостности нейрона, при его разрушении перерождается (дегенерирует) вся клетка, включая аксон и дендриты.
Дендриты — короткие, сильно ветвящиеся отростки. От одной клетки могут отходить от 1 до 1000 дендритов. На дендритах имеются выросты (шипики). Ветвистость дендритов и наличие шипиков значительно увеличивает поверхность дендрита в сравнении с телом клетки и создают условия для размещения на дендритах большого числа контактов с другими нервными клетками. Дендриты одного нейрона контактируют е сотнями и тысячами других клеток. Строение дендритов определяет их специализированную роль в восприятии поступающих сигналов.
Аксон — нитевидный отросток, начинающийся от тела клетки. По сравнению с диаметром длина его очень велика и может достигать 1,5 метра. Конец аксона сильно ветвится, образует кисточку из конечных ветвей (окончания аксона или терминали), образующие контакты с многими тысячами клеток.
Аксон является проводящей частью нейрона, он осуществляет проведение возбуждения от одной нэрвной клетки к другой и от нейрона к исполнительному органу (мышцы, желесы). Аксон, покрытый оболочками, и является нервным волокном, о котором мы говорили ранез.
Возрастные гт.зтгеггечия структуры неГгрона и иерииого голокна. На ранних стадиях эмбрионального развития нейрон, как правило, состоит из тела, имеющего два недифференцированных и неветвящихся отростка. Тело содержит крупное ядро, окруженное небольшим слоем Цитоплазмы. Процесс созревания нейронов характеризуется быстрым увеличением цитоплазмы, увеличением в ней числа рибосом и формированием аппарата Гольджи, интенсивным ростом аксонов и дендритов. Различные типы нервных клеток созревают в онтогенезе гетерохронно. Наиболее рано (в эмбриональном периоде) созревают крупные афферентные и эфферентные нейроны. Созревание мелких клеток происходит после рождения (в постнатальном онтогенезе) под влиянием следовых факторов, что создает предпосылки для пластических перестроек в ЦНС.
Отдельные части нейрона созревают неравномерно. Наиболее поздно формируется дендритный шипиковый аппарат, развитие которого в постнатальном периоде в значительной мере обеспечивается притоком внешней информации.
Покрывающая аксоны миелиновая оболочка интенсивно растет в постнатальном периоде, ее рост ведет к повышению скорости проведения по нервному волокну. Миелизация раньше всего отмечена у периферических нервов, затем ей подвергаются волокна опийного мозга, стволовой части головного мозга, мозжечка и позже волокна больших -полушарий головного мозга.. . - .,•
Двигательные. нервны^ волокна покрываются миелиновой оболочкой уже к моменту рождения, чувствительные (например, зритель-
12
ные) — в течение первых месяцев жизни ребенка. К трехлетнему возрасту в основном завершается миелинизация нервных волокон, хотя рост миелиновой оболочки и осевого цилиндра продолжается и после •трехлетнего возраста.
' ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ НЕРВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Рвздражимость. Нейроны, как и все живые клетки, обладают раз-дражчмостыо — способностью под влиянием факторов внешней и внутренней среды (так назыв. раздражителей) переходить из состояния покоя в состояние активности. Естественным раздражителем нейрона, вызывающим его деятельность, является нервный импульс, поступающий или из других нейронов, или из рецепторов — клеток, специализированных для восприятия физических, физико-химических и химических сигналов внешней и внутренней среды.
Возбудимость. Важнейшим свойством нервных клеток, так же как и мышечных, является вогбудимость — способность быстро ответить ' на действие раздражителя возбуждением. Мерой возбудимости является порог возбуждения — та минимальная сила раздражителя, которая вызывает возбуждение. Возбуждение характеризуется комплексом функциональных, химических, физико-химических явлений. Оно способно перемешаться из одного места в клетке в другое, от одной клетки я другой. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраны. Именно электрические явления обеспечивают проведение возбуждения в возбудимых тканях.
Возникновение и распространение возбуждения связано с изменением электрического заряда живой ткани, с так наз. биоэлектрическими явлениями. Если возбудимую клетку подвергнуть действию чрезвычайно сильного раздражителя, то возникает быстрое колебание мембранного потенциала (разность потенциалов, регистрируемая по обе стороны мембраны), называемая потенциалом действия. Причина возникновения потенциала действия — изменение ионной проницаемости мембраны.
Проведение возбуждения. Возникшее возбуждение распространяется по нервному волокну, переходит на другие клетки или на другие участк-п той же клетки за счет местных токов, возникающих между возбужденным и покоящимся участков волокна. Проведение возбуждения обусловлено тем, что потенциал действия, возникший в одной клетке или в одном из ее участков, становится раздражителем, вызывающим возбуждение соседних участков.
Передача возбуждения в синапсах. Возбуждение от одной нервной клетки к другой передается только в одном направлении: с аксона одного нейрона на тело клетки и дендриты другого нейрона.
Аксоны большинства нейронов, подходя к другим нервным клеткам, ветвятся и образуют многочисленные окончания на телах этих к л СУТОК и их дендритах. Такие места контактов называются синапсами.
Количество синапсов на теле одного нейрона достигает сто и более, а на д-.мгр ттах одного нейрона — насколько тысяч. Одно нервное волокно мсккет образовать до 10 тысяч синапсов на многих нервных .клетках.
Синапс имеет сложное строение. Он образован двумя мембрана-
13
ми — пресинаптической и постсинаптической, между ними расположена синаптическая щель. Пресинаптическая часть синапса находится на нервном окончании. Нервные окончания в центральной нервной системе имеют вид пуговок, колечек или бляшек. Каждая синаптическая пуговка покрыта пресинаптической мембраной. Постсинаптическая мембрана находится на теле или на дендритах нейрона, к которому передается нервный импульс. В пресинаптической области обычно наблюдаются большие скопления митохондрий.
Возбуждение через синапсы передается химическим путем с помощью химического вещества — посредника, или медиатора, находящегося в синаптических пузырьках, расположенных в синаптической бляшке. В разных синапсах вырабатываются разные медиаторы. Чаще всего это ацетилхолин, адреналин или норадреналин.
В центральной нервной системе, наряду с возбудительными, существуют тормозные синапсы, из синаптических бляшек которых освобождается тормозной медиатор — гамма-аминомасляная кислота и глицин.
На каждой нервной клетке расположено множество возбуждающих и тормозных синапсов, что создает условия для их взаимодействия и в конечном счете для различного характера ответа на пришедший сигнал.
Синаптическчй аппарат в ЦНС, особенно в ее высших отделах, формируется в течение длительного периода постнатального развития. Его формирование в большой мере определяется притоком внешней информации. На разных этапах развития первыми созревают возбудительные синапсы, тормозные синапсы формируются позже. С их: созреванием связано усложнение процессов переработки информации.
ч\ СТРОЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ
\
РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛОВ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Сяишгол мозг. Спинной мозг представляет собой длинный тяж. Он заполняет полость позвоночного канала и имеет сегментарное строение, соответственно строению позвоночника.
В центре спинного мозга расположено серое вещество — скопление нервных клеток (нейронов), окруженное белым веществом, образованным нервными волокнами.
В спинном мозге находятся рефлекторные центры мускулатуры туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахилловы рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные и разгибатель-ные рефлексы, направленные на поддержание различной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набуханля полового члена л иззержснчс семени у мужчины (эрекция и ЭЯКУЛЯЦИЯ) также связаны с функцией спинного мозга.
Спинной мозг осуществляет и пиозодниковую функцию Нервные во'Мкна, составляющие основную массу белого вещества, образуют проводящее SjTH сииндаго мозга. По гл'нм путям устапа^л ипется связь между ра:'л:;ч:шми частями ЦНС и ппоходит гЪглульсачня в восходящем и исходящем направлениях. По атнм ПУТЯМ поступает информация в вышележащие отделы мэзга, от которых, в свою очередь отходят импульсы, изменяющие деятельность скелетной мускулатуры и внутренних органов.
14
Деятельность спинного мозга у человека в значительной подчинена координирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС.
Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной мозг находится в стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной мозг и к момгату рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У новорожденных длина спинного мозга составляет 14—16 см, к 10 годам она удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно, причем имеется преобладание передних рогов над задними. Увеличение размеров нервных клеток спинного мозга наблюдается у детел в школьные годы.
.Головной MOSIV Спинной мозг непосредственно переходит в стволовую 'часть головного мозга, расположенную в черепе. Прямым продолженном спинного мозга является ^одо_лговаты_й __м_одг1_ который вместе с мостом мозга (варолиев мост)образует задний мозг. Его нервные клетки образуют нервные центры, регулирующие рефлекторные функции сосания, глотания, пищеварения, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также ядра V—VII пар черепных нервов и парасимпатических волокон, идущих в их составеД
Необходимость реализации жизненно важных функций с момента рождения ребенка определяет степень зрелости продолговатого мозга уже в период новорожденное™. [К_ 7 годам созревание ядер продолго-вато?о мозга в основном заканчивается^
|На уровне продолговатого мозга начинается ретикулярная формация" состоящая из сети нервных клеток, с которыми контактируют афферентные и эфферентные путдДАксоны различных нейронов образуют множественные коллатерали, контактируя с огромным числом ретикулярных клеток. \Один аксон может взаимодействовать с 27500 нейронов! Ретикулярная формация распространяется выше на средний и яз. ним следующий промежуточный MOSJ^
< В ретикулярной формации выделяют нисходящую систему, • регу-лмтЗующую под влиянием воздействия из высших отделов ЦНС, реф-лектопную деятельность спинного мозга и мышечный тонус^ К ней относится передняя часть продолговатого мозга и средняя часть варо-лневого моста. Восходящая система — структуры ствола, среднего и промежуточного мозга — получает импульсы из спинного мозга и сенсорных систем, оказывает общее неспецифическое влияние на вышележащие отделы головного мозга.^Ей принадлежит важнейшая роль в регуляции уровня бодрствования и организации поведенческих акций.^
В состав |?рсднего мозга^входят ножки мозга и к^ыша мозгал Здесь расположены ск