Нервная система

Примечание	Просьба не скачивать ученикам 37 школы. Вломят по 1-е число!!!
	Загрузить архив:
	Файл: ref-11647.zip (695kb [zip], Скачиваний: 153) скачать

Муниципальное  образовательное учреждение средняя школа  № 37 Экзаменационный реферат по биологии на тему: НЕРВНАЯ СИСТЕМА Исполнитель: Ученица 11 класса «Б» Лисовская Юлия Юрьевна Руководитель: Горчанинова Лидия Фёдоровна г. Смоленск 2002 г.

СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Химический язык нервной клетки 2. Строение  нейронов 3. Головной мозг 4. Кора больших полушарий головного мозга 5. Подкорка 6. Мозжечок 7. Ретикулярная формация 8. Ликворная ось мозга 9. Спинной мозг Заключение Список литературы Приложение

ХИМИЧЕСКИЙ

ЯЗЫК

НЕРВНОЙ КЛЕТКИ

МОЗГ — удивительное творение приро­ды, сложнейший инструмент познания, центр   регуляции   жизнедеятельности нашего организма. Исследователей, постига­ющих тайны строения и функции мозга, не перестает удивлять сложность и многокомпонентность его химического состава, богат­ство энергетических ресурсов, пластичность, надежность его работы.

Каким же образом нервные клетки обща­ются друг с другом, передают необходимую информацию органам и тканям?

Прежде всего, вспомним, что нервная клетка, или нейрон, как и другие клетки организма, имеет ядро и окружающую его цитоплазму, поверхностный слой которой об­разует клеточную мембрану. От каждого нейрона отходят многочисленные ответвле­ния— дендриты и один длинный отро­сток— аксон, разветвляющийся на конце на тоненькие веточки, оплетающие другие нерв­ные клетки. Длина аксона одних нейронов составляет доли миллиметра, других — до­стигает 1—1,5 метра.

Химический состав клеток значительно отличается от состава окружающей их меж­клеточной жидкости.

Внутри нервной клетки в 30 раз больше ионов калия и в 10 раз меньше ионов натрия, чем в межклеточной жидкости; внутри клет­ки преобладают отрицательные заряды, вне ее — положительные. Так как мембрана ней­рона в покое фактически непроницаема для ионов, клетка в состоянии поддерживать разность концентрации этих ионов на опреде­ленном уровне. Но воздействующий на клет­ку раздражитель резко изменяет проница­емость мембраны, и ионы натрия устремля­ются внутрь клетки, а ионы калия — наружу. Это изменение полярности электрического заряда внутри и снаружи нервной клетки и представляет собой нервный импульс, кото­рый стремительно распространяется от одно­го нейрона к другому.

Нейрофизиолог может как бы воочию увидеть этот процесс. Достаточно ввести очень тонкий микро электрод в нервную клет­ку, соединить его с усилителем, и на светя­щемся экране осциллоскопа отчетливо про­явятся колебания электронного луча, отра­жающие стремительный ритм электрических импульсов. Микро электродом обычно служит тонкая пипетка диаметром 0,0005 миллимет­ра, заполненная солевым раствором, прово­дящим ток,— хлористым калием, например. Если такую пипетку ввести очень осторожно, то мембрана клетки быстро стягивается вок­руг кончика микро электрода и нейроны спо­собны нормально функционировать в тече­ние нескольких часов. Такой методический прием дал очень много для изучения элек­трической природы нервного импульса.

Итак, рождаясь в одной клетке, нервный импульс по ее отростку, как по телефонному кабелю, бежит по направлению к следующей клетке, чтобы передать дальше распоряже­ние центральной нервной системы органам и тканям организма. Электрический им­пульс— основной элемент кода в общении

нервных клеток. Но вот он достигает оконча­ния аксона в месте его соединения с другим нейроном и... исчезает, чтобы тотчас же возродиться в следующей нервной клетке.

Долгое время считали, что импульс про­сто-напросто перескакивает с клетки на клетку. Оказалось, что процесс этот гораздо сложнее. Электронный микроскоп раскрыл тонкую архитектуру соединения аксона с соседней нервной клеткой, а многочислен­ные исследования обнаружили здесь слож­ную мозаику химических процессов.

Аксон завершается колбообразным рас­ширением, так называемым синоптическим окончанием. Вот именно здесь-то и прячется нервный импульс, прежде чем передать свое­образную электроэстафету следующему нейрону.

Между синоптическим окончанием и так называемой постсинаптической мембраной соседней нервной клетки есть небольшое пространство (примерно 20 миллимик­рон)— синоптическая щель. Место контакта двух нервных клеток получило название синапса. Внутри синоптических окончаний ученые обнаружили мельчайшие пузырьки, заполненные медиаторами — химическими передатчиками нервных импульсов. А теперь представим себе, что происходит в синапсах в момент прохождения нервного импульса.

Как только импульс добегает до синоптического окончания, содержимое пузырьков изливается в синоптическую щель. Молеку­лы передатчика передвигаются к мембране соседнего нейрона и взаимодействуют с ее особыми белковыми или липидными компо­нентами— рецепторами.

Молекулы медиатора, «падая» неопреде­ленные участки постсинаптической мембра­ны нейрона, открывают в ней ворота для ионов натрия и калия. Возникает интенсив­ный поток ионов, который и вызывает к жизни новый нервный импульс.

Сложная «фабрика-переводчик», совер­шающая трансформацию электрического сиг­нала в химический, функционирует в каждом синапсе, в месте контакта отростка с приле­гающей к нему нервной клеткой.

Существование химического языка в об­щении нервных клеток ставит перед иссле­дователями проблему детального изучения химических «букв», из которых слагаются различные сообщения, принимаемые нейро­нами. Чтобы знать в подробностях принцип работы нервной клетки, нужно освоить хими­ческую азбуку синапсов. Какие медиаторы выделяются в синапсах центральной нервной системы при том или ином воздействии на организм? Как меняется работа нейрона под влиянием различных медиаторов? Ученые настойчиво ищут ответы на эти вопросы, в решении которых заинтересована как теоре­тическая, так и практическая медицина.

Уже выделено немало медиаторов, изу­чен характер их действия на нервные клетки различных животных. В синапсах обнаруже­ны такие вещества, как ацетилхолин, норад-реналин, серотонин, глицин, глютамат, гамма аминомасляная кислота и другие. Многие

медиаторы получены в настоящее время в виде чистых веществ; и ученые располагают возможностью выяснить особенности их вли­яния на работу отдельной нервной клетки с помощью специальных многоканальных элек­тродов. Специалисты проводят сравнитель­ный анализ ответа клеток на действия меди­аторов и других раздражителей.

Оказалось, что реакцию нейронов на сиг­налы из внешней среды можно усилить или ослабить с помощью различных химических веществ. Выяснилось также, что в опреде­ленных зонах коры мозга, в различных под­корковых структурах у разных животных нервные клетки отличаются по чувствитель­ности и типу реакции в ответ на воздействие разных медиаторов. Более того, определен­ную электрическую реакцию клетки можно нейтрализовать с помощью веществ, блоки­рующих действие медиатора. Исследовате­ли, например, умеют подавлять реакции не­которых нервных клеток на вспышки света, подводя к ним атропин.

Несмотря на то, что нейроны мозга осуще­ствляют одну важную функцию—управле­ние работой целого организма, «синоптическая кухня» каждой отдельной нервной клет­ки весьма своеобразна. Одна нервная клетка может быть взаимосвязана со множеством синапсов (до 10 тысяч), и каждому из них присущи свои химические превращения, оп­ределяющие электрический ответ клетки. Это качественное отличие составляет осно­ву химического языка нейронов.

Но есть и количественные критерии в оценке характера химической передачи ин­формации между нейронами. Медиатор вы­деляется в синоптическую щель небольшими порциями — квантами. И количество квантов химического вещества зависит от частоты электрических импульсов, распространя­ющихся по отростку нейрона. Небольшое количество медиатора, например, ацетилхолина, вызывает у некоторых клеток учаще­ние электрических разрядов. Если же коли­чество ацетилхолина увеличивается, то та же самая клетка отвечает уменьшением чис­ла импульсов.

Итак, электрический «разговор» нейро­нов— это результат действия химических «букв» — молекул различных медиаторов на рецепторы постсинаптической мембраны нервных клеток. Определенный тип реакции нейрона на разные по своему значению сигналы обусловлен работой определенного типа рецепторов. А режим электрической активности клеток определяется химической природой медиатора.

Исследование своеобразия химических реакций, протекающих в синапсах, преследу­ет не только сугубо научную, познаватель­ную цель. Выяснение особенностей синоптической передачи информации нервными клетками поможет понять механизм дей­ствия многих фармакологических веществ, а значит, наметить, в частности, дальнейшие пути совершенствования эффективности воздействия лекарственных препаратов на центральную нервную систему.

НЕЙРОН

Трудно представить себе орган более сложный, чем головной мозг человека. Однако мозговая ткань, как и любая другая, соткана из клеток. Правда, совершенно особых, нервных клеток, или нейронов. Именно с их работой связано все многообразие наших мыс­лей, чувств, действий, именно они обеспечивают регуляцию всех процес­сов жизнедеятельности организма.

Как у любой клетки, у нейрона есть тело, заключенное в оболочку — на­ружную мембрану. Если рассматри­вать его под электронным микроско­пом, то примерно в центре клетки можно увидеть темное пятно округлой формы — ядро, генетический аппарат нейрона. А цитоплазма клетки «на­фарширована» различными органеллами. Одна из важнейших—грануляр­ный эндоплазматический ретикулум. Это своеобразная фабрика, где синте­зируются различные белки, в том чис­ле нейроспецифические.

Но есть у нейрона и свои, характер­ные только для нервной клетки обра­зования, имеющие непосредственное отношение к его функции. Ведь глав­ная задача нейрона получить ин­формацию, «осмыслить» ее и передать дальше. Для этого нейрон снабжен многочисленными дендритами, по ко­торым различная информация посту­пает в клетку, и одним-единственным аксоном: по нему обработанная инфор­мация покидает нейрон, передаваясь дальше по нервной цепочке. На неко­тором расстоянии от тела клетки ак­сон начинает ветвиться, посылая свои отростки к другим нервным клеткам, а также к их дендритам. Каждый такой отросток оканчивается особым утол­щением—синоптической бляшкой, за­полненной пузырьками, в которых хра­нятся различные химические веще­ства— медиаторы. Без них было бы практически невозможно общение между нейронами, ведь язык моз­га— это язык импульсов, не только электрических, но и химических.

Нервные импульсы, покидающие нейрон и передающиеся по аксону, представляют собой специфические электрические сигналы. Сам же аксон можно сравнить с электрическим про­водом, центральная часть которого образована нервными волокнами и сверху покрыта особой изоля­цией— миелиновой оболочкой. Она обеспечивает высокую скорость про­ведения электрических импульсов по нервному волокну, изолируя его от электрохимических влияний других нервных волокон.

Электрический   импульс,   добежав по аксону до синоптической бляшки, запускает здесь химические реакции, в результате которых высвобождают­ся и выбрасываются в синоптическую щель (микро пространство, разделя­ющее две мембраны: синоптическую и постсинаптическую) медиаторы. Моле­кулы медиатора взаимодействуют с рецепторами, встроенными в постси­наптическую мембрану, благодаря че­му в клетке открываются каналы для ионов калия и натрия. Возникший ин­тенсивный поток ионов приводит нерв­ную клетку в состояние возбуждения, рождает в ней электрический импульс, который передается следующему ней­рону и так далее.

Однако этот процесс не бесконечен. Если бы возбуждение начало распро­страняться по всем каналам межней­ронных связей, подобная цепная реак­ция неизбежно привела бы к дезорга­низации работы мозга и даже гибели организма. Этого не происходит благо­даря тому, что наряду с возбуждением существует торможение. Специалисты настойчиво пытаются понять природу торможения, ведь роль тормозных им­пульсов в работе головного мозга так же важна, как и возбуждающих. Когда нарушаются процессы торможения и нейроны начинают «разговаривать» одновременно и безостановочно, это становится причиной развития тех или иных психических расстройств.

Изучая сложные механизмы пере­дачи нервных импульсов, специалисты установили, что число ветвлений отро­стков нейрона меняется на протяже­нии жизни, благодаря чему и происхо­дят рост и развитие головного мозга. Ведь зрелая нервная клетка не спо­собна к делению и воспроизведению себе подобных. Те 10—14 миллиардов нейронов (по данным разных авторов), которые формируются к моменту рож­дения ребенка, затем не увеличивают­ся ни на одну единицу. А вот число дендритов, так же как и ветвлений аксона, постоянно меняется. Особенно интенсивный рост этих элементов на­блюдается в первые пять—семь лет жизни ребенка. Соответственно ра­стет и число синоптических связей нейронов; по наблюдениям специали­стов, до 80% поверхности нервной клетки может быть покрыто синап­сами.

В последние годы ученым удалось узнать много нового об организации межнейронных связей. В частности, они обнаружили, что количество си­напсов, свидетельствующих о количе­стве связей нейрона, у разных нервных клеток сильно варьирует.

Еще не так давно считалось, что синоптическая связь существует толь­ко между аксоном и его ветвлениями одного нейрона и телом или дендритами другого. С помощью электронного микроскопа исследователи обнаружи­ли контакты между аксонами двух нейронов, даже между их телами. Установлена также динамичность синоптических связей: одни из них спо­собны исчезать, другие—возникать. И здесь очень важное значение имеет та функциональная нагрузка, которую по­лучают либо, напротив, не получают нейроны.

Когда здоровых эксперименталь­ных животных с момента рождения содержали в абсолютной темноте, у них не развивались синоптические связи тех нейронов зрительного центра головного мозга, которые вос­принимают и обрабатывают только световую информацию (так называ­емые моно сенсорные нейроны). В ре­зультате, несмотря на то, что все другие элементы органа зрения, в том числе зрачок, сетчатая оболочка гла­за, нервные проводящие пути, у них были сохранны, животные оставались слепыми. Чем меньше был срок содер­жания животных в темноте, тем легче и в большей степени удавалось восста­новить у них функцию моно сенсорных нейронов и вернуть им зрение. Подоб­ные эксперименты проводились и с нейронами слуховых центров — ре­зультаты оказались сходными.

Эксперименты еще раз убеждают в том, что нейроны всех центров голов­ного мозга — зрительных, слуховых, двигательных и других—для нормаль­ного своего развития нуждаются в притоке информации, в адекватной функциональной нагрузке. Лишь в этом случае формируются многосто­ронние межнейронные связи, в значи­тельной степени определяющие на­дежность и пластичность всех меха­низмов центральной нервной системы, включая механизмы адаптации, обуче­ния, запоминания.

По многочисленным просьбам читателей открываем рубрику «Познайте свой организм», материалы которой будут рассказывать о строении и функциях органов и систем организма человека.

Головной мозг

           Головной мозг — пожалуй, самое удивительное творение природы. Это материальный субстрат мысли, уни­кальный инструмент познания окружа­ющего мира, средоточие духовной де­ятельности человека. Мозг непрерыв­но перерабатывает, анализирует, ко­дирует, сопоставляет информацию, поступающую извне, а также от раз­личных органов и тканей, регулирует работу отдельных органов и систем, интегрирует их деятельность.

          В головном мозге человека выделя­ют эволюционно древнюю часть., со­стоящую из мозгового ствола, мозжеч­ка, и более позднее образование — по­лушария большого мозга.

Мозговой ствол включает продол­говатый мозг (1), мост (2), средний мозг (3) и промежуточный мозг (4). Здесь локализуются многочисленные скоп­ления нервных клеток — ядер, облада­ющих разнообразными функциями. Так, например, комплекс ядер, распо­ложенных в продолговатом мозге, вы­полняет функции дыхательного центра, регулирующего как вдох, так и выдох. Одни ядра среднего мозга представляют собой первичные зри­тельные, другие - слуховые центры, третьи — центры мышечного тонуса...            

 Особо следует выделить ретику­лярную, или сете видную, формацию мозгового ствола. Она образована крупными и мелкими ядрами, которые соединены между собой густой сетью нервных волокон. Эта структура вы­полняет функции связного между раз­личными частями центральной нерв­ной системы. Ей также отводится роль энергетического центра мозга, непре­рывно как бы подзаряжающего энер­гией и активизирующего кору больших полушарий.

Промежуточный мозг расположен на границе с полушариями большого мозга. В него входят правый и левый таламусы, или зрительные бугры (5), являющиеся как бы последней инстан­цией, через которую проходят все чув­ствительные нервные пути, направля­ющиеся в кору больших полушарий.

      В промежуточном мозге находится и гипоталамус, или подбугорье (6).

На весьма небольшом участке мозга, ко­торый занимает гипоталамус, сосредо­точено более сорока различных ядер; обычно их делят на передние, средние и задние. Это центры вегетативной нервной системы, регулирующие об­мен веществ в организме (воды, солей, белков, углеводов и т.д.), температуру тела, работу органов сердечно-сосу­дистой, пищеварительной, выдели­тельной и других систем.

Гипоталамус имеет связь практиче­ски со всеми отделами мозга, но осо­бенно тесно и анатомически и функци­онально он связан с лежащим рядом гипофизом (7). В организме нет другой железы, которая по многообразию сво­его действия могла бы сравниться с гипофизом. В нем различают три доли: переднюю, промежуточную и заднюю. И каждая доля секретирует, выделяет свои гормоны. Роль их в жизнеде­ятельности организма необычайно ве­лика. Например, передняя доля гипо­физа продуцирует соматотропный гор­мон, называемый еще гормоном роста, ибо он оказывает самое непосред­ственное влияние на рост и развитие организма. А гонадотропные гормоны, вырабатываемые здесь же, способ­ствуют половому созреванию, нор­мальной деятельности половых желез.

Сзади и сверху к мозговому стволу примыкает мозжечок (8), крупными пучками нервных волокон соединя­ющийся с продолговатым и спинным мозгом, с ядрами моста, среднего, про­межуточного мозга, с большими полу­шариями. Состоит мозжечок из двух полушарий, которые, подобно полуша­риям большого мозга, покрыты склад­чатой корой толщиной 1—2,5 милли­метра, и заключенного между ними участка, так называемого червя. Моз­жечок участвует в организации двига­тельных актов, главным образом сложных, требующих четкой координа­ции, тонкой дифференцированное™. При поражениях мозжечка координа­ция движений резко нарушается, чело­век теряет способность сохранять рав­новесие.

Большой мозг представлен двумя полушариями, правым (9) и левым(10). Полушария разделены глубокой продольной щелью. А соединены меж­ду собой спайками, самая большая из которых—мозолистое тело. По нерв­ным волокнам, образующим эти спай­ки, идет обмен информацией и осуще­ствляется связь между полушариями, благодаря чему обеспечивается на­дежная и точная работа мозга как единого органа.

Поверхность полушарий, словно плащом, покрыта корой —серым веще­ством толщиной от одного до пяти миллиметров. Кора, сотканная более чем из 15 миллиардов нервных кле­ток— нейронов, имеет складчатый рельеф. Наиболее глубокие извилины делят 'каждое полушарие на доли: лобную, височную, теменную, заты­лочную и островковую.

В зависимости от функциональной специализации и закономерностей распределения нейронов в коре разли­чают сенсорные зоны, моторные, или двигательные, а также ассоциативные зоны. Нейронами этих зон и осуще­ствляется высший, тонкий анализ всей информации, поступающей из внешне­го мира и внутренней среды организма. И на основе результатов

анализа при­нимаются решения, реализуемые че­рез посредство приказов различным органам. Недаром великий физиолог И. П. Павлов назвал кору «распоряди­телем и распределителем всей де­ятельности организма».

В глубине полушарий располагают­ся крупные скопления серого веще­ства— базальные (подкорковые) ядра, функции которых связаны с организа­цией сложных движений и эмоций.

Между полушариями и базальными ядрами находится белое вещество, об­разованное нервными волокнами про­водящих путей головного мозга.

В толще всех отделов головного мозга располагаются его поло­сти—желудочки. Сосудистые сплете­ния желудочков продуцируют спинно­мозговую жидкость (ликвор), постоян­но оттекающую в пространство под паутинной оболочкой головного и спинного мозга, а затем в венозную сеть.

КОРА

БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

ГОЛОВНОГО МОЗГА

 «Распорядителем и распределите­лем всей деятельности организма» на­звал великий русский ученый И. П. Павлов большие полушария го­ловного мозга. Большие полушария, словно плащом, покрыты корой—се­рым веществом толщиной от 1 до 5 миллиметров. Площадь коры у челове­ка колеблется от 1468 до 1670 квад­ратных сантиметров, что значительно превышает внутреннюю поверхность черепной коробки. Поэтому, чтобы вместиться в сравнительно небольшой объем, кора собрана в складки, обра­зующие борозды и извилины. Наибо­лее глубокие извилины делят каждое полушарие на дол и: лобную, височную, теменную, затылочную, островковую. Количество извилин у всех людей при­мерно одинаково, а вот рисунок, кото­рый они образуют, столь же различен, как и капиллярные линии пальцев руки.

Основной  структурной и функци­ональной единицей нервной ткани яв­ляется нейрон. В коре нейроны распо­лагаются послойно, причем каждый слой составлен главным образом из нейронов однотипной конфигурации. Исключение составляет самый верх­ний, волокнистый слой: он образо­ван не нервными клетками, а их от­ростками.

Такой слоистый принцип организа­ции нейронов присущ коре головного мозга всех млекопитающих, различа­ется лишь число слоев. Кроме того, нейроны коры как бы выстраиваются друг под другом, образуя анатомо-функциональные единицы в виде вер­тикальных колонок. Колонки обычно бывают составлены из нейронов с простыми рецептивными полями, кото­рые специализируются на восприятии какого-либо одного сигнала, например, звукового, и нейронов со сложными рецептивными полями, воспринима­ющих и анализирующих сочетание раз­личных сигналов, скажем, звукового и зрительного. Варианты сочетаний ней­ронов в колонке могут быть самые разнообразные, и работать такие «вер­тикали» могут как самостоятельно, так и в комплексе с другими.

В зависимости от функциональной специализации и закономерностей распределения нейронов в коре разли­чают сенсорные, или чувствительные, зоны, моторные, или двигательные, а также ассоциативные зоны.

Нейроны чувствительных зон полу­чают и обрабатывают информацию от органов чувств, причем каждый орган имеет в коре свое представительство, так называемый корковый конец ана­лизатора (в анализатор входит пери­ферический, или наружный, конец, представленный различными рецепто-1ами, нервные проводящие пути и центральный, или корковый, конец). Нейроны  двигательных зон анализируют сигналы, поступающие от мышц, свя­зок, сухожилий, костей, и управляют сложными движениями, координа­цией. Интересно, что чем большую роль играет данный орган в жизнеде­ятельности целого организма, тем большая площадь ему предоставляет­ся в коре головного мозга. Например, в двигательной зоне, место за­нимает представительство правой и левой рук, причем у большин­ства людей представительство правой руки в левом полушарии головного мозга несколько больше, нежели ле­вой руки в правом полушарии. Обус­ловлено это ведущей ролью правой руки в трудовой деятельности.

Нейроны ассоциативных зон не свя­заны непосредственно нервными про­водящими путями ни с органами чувств, ни с мышечным аппаратом: они осуществляют связь в пределах коры. Кстати, наиболее сложно устроенные колонки располагаются как раз в ассо­циативных зонах: в них преобладают нейроны со сложными рецептивными полями.

Очень многое для понимания меха­низмов работы корковых анализато­ров, их взаимосвязей дали не только специальные исследования физиоло­гов, но и наблюдения клиницистов-невропатологов, нейрохирургов, опе­рировавших на головном мозге. Важ­ные данные о деятельности коры были получены в эксперименте, в частности с помощью электрофизиологических методов исследования. Регистрируя у животных электрические потенциалы нейронов различных участков мозга, специалисты установили, что яркая световая вспышка неизменно вызыва­ет отчетливый электрический ответ нейронов затылочной доли мозга. На звуковой сигнал реагируют нейроны височной доли, на запах—нейроны лобной доли коры. Так, используя раз­личные раздражители (зрительные, звуковые, обонятельные, вкусовые), специалисты проследили путь от пери­ферического конца анализатора, пред­ставленного специализированными нервными приборами—рецепторами, до его высшего отдела, расположенно­го в коре.

Нанося на «карту» коры правого и левого больших полушарий головного мозга местоположение различных ана­лизаторов, ученые установили: нес­мотря на то, что полушария однотипны по своему строению, анализаторы представлены в них неодинаково. На­пример, было подмечено, что полная-

-

или частичная потеря речи развивает­ся только при поражениях левого по­лушария. Когда страдает правое полу­шарие, речь, как правило, остается сохранной. Эти наблюдения заставили предположить, что именно в левом полушарии находится центр речи, и дальнейшие тонкие исследования пол­ностью подтвердили предположение. Многие ученые склонны объяснять ло­кализацию речевого центра в левом полушарии тем, что здесь же находит­ся представительство правой руки. А как известно, труд и членораздельная речь—главные стимулы, под влия­нием которых развивался мозг че­ловека.

В процессе эволюции под эгидой левого полушария оказались и такие высшие корковые функции, как пись­мо, счет, чтение, поэтому долгое время его называли главным, или доминант­ным. Сейчас стало ясно: правое полу­шарие вносит в нервную деятельность не менее существенный вклад, чем левое. Здесь нет центра речи, зато есть так называемый музыкальный центр, который придает речи эмоци­ональность, выразительность, интона­ционную окраску. Когда по какой-либо причине страдает та область правого полушария, где расположен музыкаль­ный центр, речь человека становится не только монотонной, бесцветной, но он перестает различать речевые инто­нации, не может определить, с каким выражением произносится слово, фра­за, перестает узнавать знакомые ме­лодии, не может напеть их.

Такое неодинаковое распределе­ние анализаторов в коре больших по­лушарий головного мозга заставило заговорить о функциональной асим­метрии головного мозга и более при­стально изучать природу специализа­ции полушарий. Выяснилось, что лево­му полушарию принадлежит ведущая роль в логическом абстрактном мыш­лении, а правому—в конкретном об­разном мышлении. Функциональная специализация сказалась и на харак­тере памяти. Левое полушарие легко запоминает все то, в основе чего ле­жит слово: стихотворные строчки, те­оретические сведения, различные пра­вила. Правое прочно фиксирует обра­зы: картины природы, рисунки, геомет­рические фигуры. Но работают полу­шария содружественно, взаимно обо­гащая и дополняя друг друга. Это и лежит в основе интеллектуаль­ной, эмоциональной деятельности че­ловека.

ПОДКОРКА

Мозг человека работает как единое целое, но в нем существуют структуры, получившие свое развитие на разных этапах эволюции. Специалисты счита­ют, что каждый новый уровень цен­тральной нервной системы надстра­ивался над уже существующим, как бы погружая в глубину мозга эволюционно более старые его отделы. Для челове­ка таким новым и самым важным образованием является кора боль­ших полушарий (см. «Здоровье» № 2; 1986 г.). Венчая «здание» мозга, она выполняет наиболее ответственные функции, обеспечивает высшую нерв­ную деятельность. Но отсюда вовсе не следует, что более древние структуры полностью утратили свою роль в жизнедеятельности организма. Те от­делы мозга, которые носят название подкорковых образований, или под­корки, продолжают выполнять слож­ные и многообразные функции.

Например, в значительной мере именно благодаря подкорковым обра­зованиям поддерживается постоян­ство внутренней среды организма. В частности, здесь, в подбугорье, распо­лагается центр терморегуляции, обес­печивающий поддержание температу­ры нашего тела в определенных пре­делах (в норме 36,6—37°). Когда в эксперименте у животных разрушали этот отдел подбугорья, у них неизмен­но расстраивались процессы тепло­продукции и теплоотдачи, извраща­лись реакции на температурные воз­действия.

Здесь же, в подбугорье, почти ря­дом с центром терморегуляции рас­полагается и другой важнейший центр—насыщения. Повреждение это­го центра приводит к тому, что чело­век либо становится совершенно нена­сытным, он то способен есть и есть без конца, не испытывая чувства сытости, либо, напротив, у него появляется отвращение к еде, он даже может погибнуть от голода, если его не кор­мить насильно.

Как выяснилось в последние годы, в ведении подкорки находятся и такие важные процессы, как сон и бодрство­вание. Сравнительно недавно многие специалисты полагали, что сон есть пассивный процесс, обусловленный преобладанием процессов торможе­ния в головном мозге. Сегодня можно обоснованно заявить, что сон—про­цесс активный. Его нормальное тече­ние, как говорят специалисты, структу­ру, обеспечивает ряд подкорковых об­разований. Одни из этих образований включаются и активно работают в период засыпания и сна. Другие слу­жат своеобразным будильником: они как бы пробуждают к деятельности механизмы бодрствования. Например, так называемая восходящая сетевид-ная формация вместе с подбугорье имеют самое непосредственное отно­шение к регуляции длительности сна Когда в эксперименте у животного повреждали эти структуры, оно погру­жалось в сон и могло спать сколько

угодно. А пробудить его можно было лишь воздействием на другое подкор­ковое образование — краевую систе­му. В настоящее время специалисты стремятся досконально изучить меха­низмы отделов мозга, ответственных за возникновение сна и бодрствова­ния; ищут эффективные пути воздей­ствия на них, а значит, и возможности лечения различных нарушений сна.

Так уж повелось, что организацию эмоций, поведения, то, что принято называть высшей формой приспособ­ления человека к условиям окружа­ющей среды, всегда приписывали коре больших полушарий. Спору нет, ни­кто не посмеет отнять у нее пальму первенства. Но настойчивые поиски показали, что и в этой высшей сфере подкорка играет далеко не последнюю роль. Есть здесь структура, называ­емая перегородкой. Она действитель­но словно преграда на пути агрессии, злобы; стоит ее разрушить, и животное становится немотивированно агрес­сивным, любые попытки войти с ним в контакт воспринимает буквально в штыки. А вот разрушение миндали­ны—другой структуры, также распо­ложенной в подкорке, напротив, дела­ет животное чрезмерно пассивным, спокойным, почти ни на что не реагиру­ющим; кроме того, у него нарушается и половое поведение, половая деятель­ность. Словом, каждая подкорковая структура имеет самое непосредствен­ное отношение к тому или иному эмо­циональному состоянию, участвует в формировании таких эмоций, как ра­дость и печаль, любовь и ненависть, агрессивность и равнодушие. Объеди­ненные в одну целостную систему «эмоционального мозга», эти структу­ры в значительной мере определяют индивидуальные особенности характе­ра человека, его реактивность, то есть отклик, ответ на то или иное воздей­ствие.

Как выяснилось, самое непосред­ственное участие принимают образо­вания подкорки и в процессах запоми­нания. Прежде всего это относится к гиппокампу. Его образно называют ор­ганом колебаний и сомнений, посколь­ку здесь постоянно, непрерывно и неу­станно идут сравнение и анализ всех раздражений, воздействий на орга­низм. Гиппокамп в значительной мере определяет, что стоит организму за­помнить, а чем можно пренебречь, какие сведения надо запомнить нена­долго, а какие—на всю жизнь.

Надо сказать, что большинство об­разований подкорки в отличие от коры не связаны напрямую через нервные

коммуникации с внешним миром, по­этому они не могут непосредственно «судить» о том, какие раздражители и факторы действуют на организм в каждый конкретный момент. Всю ин­формацию они получают не через спе­циальные системы мозга, а опосредо­ванно, через такие, как, например, ретикулярная формация. Сегодня многое еще остается неясным во вза­имоотношении этих систем с образованьями подкорки, так же как, впрочем, и во взаимодействии коры и подкорки. Но то, что подкорковые образования имеют существенное значение в об­щем анализе обстановки, несомнен­но. Клиницисты подметили, что при нарушении деятельности определен­ных образований подкорки теряется способность выполнять целенаправ­ленные движения, вести себя в со­ответствии с конкретными особен­ностями обстановки; возможно даже появление насильственных дрожа­тельных движений, как при болезни Паркинсона.

Даже при весьма беглом обзоре функций, выполняемых различными образованьями подкорки, становится совершенно очевидным, сколь важна ее роль в жизнедеятельности организ­ма. Может даже возникнуть вопрос: если подкорка столь успешно справля­ется с многочисленными своими обя­занностями, к чему ей регулирующие и направляющие влияния коры больших полушарий? Ответ на этот вопрос дал великий русский ученый И.П.Павлов, сравнивавший кору со всадником, ко­торый управляет конем—подкоркой, областью инстинктов, влечений, эмо­ций. Важна твердая рука всадника, однако и без коня далеко не уедешь. Ведь подкорка поддерживает тонус коры больших полушарий, сообщает о насущных потребностях организма, создавая эмоциональный фон, обо­стряет восприятие, мышление. Неоп­ровержимо доказано, что работоспо­собность коры поддерживается с по­мощью сетчатого образования средне­го мозга и заднего отдела подбугорной области. Они же, в свою очередь, регулируются корой больших полуша­рий, то есть происходит как бы ее настройка на оптимальный режим ра­боты. Таким образом, без подкорки немыслима никакая деятельность ко­ры больших полушарий. И задачей современной науки является все бо­лее глубокое проникновение в меха­низмы деятельности ее структур, вы­яснение, уточнение их роли в организа­ции тех или иных процессов жизнеде­ятельности организма.

МОЗЖЕЧОК

Пожалуй, нет ни одного отдела цен­тральной нервной системы, на изучение которого было бы потрачено и тратится по сей день столько усилий, как на исследова­ние такого относительно самостоятельного образования мозга, каким является мозже­чок. Каких только функций ему не приписы­вали! Ученые полагали, что это «орган любви и размножения». Считалось, что мозжечок управляет деятельностью веге­тативной нервной системы и всех внутрен­них органов. Были даже предположения о том, что мозжечок—это дополнительный мозг, функционирующий параллельно с го­ловным мозгом.

В наши дни загадка мозжечка во многом разрешена. Большой вклад в выявление истинной его роли внесли академик Л.А.Орбели и его сотрудники.

Мозжечок расположен непосредственно под затылочными долями больших полуша­рий головного мозга, над IV желудочком мозга. Состоит он из средней доли, называ­емой из-за большой поперечной складчато­сти червем, и примыкающих к нему полуша­рий. Поверхность мозжечка на разрезе очень похожа на крону дерева, из-за чего ученые в прошлом часто называли его «древом жизни».

Строение мозжечка напоминает стро­ение полушарий головного мозга. Он также имеет кору, находящееся под ней белое вещество, состоящее из волокон, в массе которого располагаются мозжечковые яд­ра. Мозжечок, будучи самостоятельным анатомическим образованием, тесно свя­зан практически со всеми отделами голов­ного мозга, включая кору и подкорку, а также со спинным мозгом.

Эти связи осуществляются через три пары ножек мозжечка, по которым к нему стекается информация как от перифериче­ских нервных аппаратов и центров нервной системы, так и от коры больших полушарий. Через эти же три пары ножек мозжечок, в свою очередь, посылает сигналы ко всем отделам центральной нервной системы и на периферию. Особенно мощные связи моз­жечок имеет со спинным мозгом: через него он получает сведения о состоянии суста­вов, мышц, об их тонусе (напряжении), положении конечностей.

Ученые пытаются составить представ­ление о том, в какие области мозжечка приходит вся эта информация. Надо ска­зать, что в коре мозжечка нет таких четких

проекций периферии, как в коре больших полушарий, где точно определены зоны локализации, например, зрительного, вку­сового или слухового анализаторов, двига­тельные и другие области. Известно толь­ко, что передняя часть мозжечка получает информацию преимущественно от рук, а задняя—от ног, в верхней части червя «представлены» голова, лицо, глотка и гортань. Сигналы от туловища поступают в остальные участки червя.

Давно было отмечено в эксперименте на животных, что удаление или полное разру­шение- у них мозжечка сопровождается резким ослаблением напряжения мышц туловища и конечностей: они не могут ни стоять, ни сидеть, ни ходить. Снижение тонуса мышц при повреждениях мозжечка, возникающих вследствие некоторых заболеваний, наблюдается и у человека.

Следует сказать, что в регуляции тонуса мышц участвует не только мозжечок, но и многие другие образования мозга. Считает­ся, что мозжечок отвечает преимуществен­но за тонус мышц-разгибателей. И когда его функция нарушается, возникают характер­ные изменения, обозначаемые термином «мозжечковый синдром». В его основе ле­жит не только изменение напряжения мышц-разгибателей, рассогласование де­ятельности сгибателей и разгибателей, но также еще и нарушение работы мышц, действующих содружественно. Внешне это выражается в том, что у человека появля­ется шаткая походка, он широко расставля­ет ноги, раскачивается из стороны в сторо­ну. Движения становятся неточными, пре­рывистыми—«ступенчатыми», больной двигает рукой или ногой как бы рывками. Ему трудно сохранить равновесие, позу, он жалуется на головокружение, что обуслов­лено ослаблением связей мозжечка с ве­стибулярным аппаратом. Нарушается и речь: человек говорит как бы по слогам, его речь скандирована.

Однако, несмотря на нарушение тонуса мышц и координации движений, сами дви­жения возможны. Этот факт заставляет думать, что наряду с мозжечком в регуля­ции двигательных актов принимает участие какая-то другая структура мозга. Есть осно­вания считать, что ею является кора больших полушарий, поскольку имен­но к ней поступает вся информация с периферии.

Возникает вопрос: за какие функции при осуществлении движения ответственна ко­ра, а за какие мозжечок? Специалисты полагают, что кора больших полуша­рий—главное звено рефлекторного двига­тельного акта. А уточнением его величины, силы и других деталей занимается мозже­чок на основании собственной информации, полученной им с периферии, с учетом «ука­заний» коры больших полушарий. В силу этого роль мозжечка в движении многие ученые считают дополнительной, соподчи­ненной.

Поскольку мозжечок так тесно связан с функцией мышечной системы, небезынте­ресно знать, имеет ли он отношение к регуляции деятельности гладкой мускула­туры, то есть мышц внутренних органов. Эксперименты на животных показали, что мозжечок принимает участие в регуляции движений петель кишечника. Более того, была обнаружена тесная его связь с вегета­тивной нервной системой, что открывает возможности для поиска путей воздей­ствия этого образования мозга на функции внутренних органов. Однако предположе­ние о том, что мозжечок—главный орган регуляции функций вегетативной нервной системы, не подтвердилось.

Не увенчалась успехом и попытка отве­сти мозжечку роль «органа любви и размно­жения», бездоказательным осталось мне­ние, что мозжечок является одним из регу­ляторов трофики (питания) тканей организ­ма. А вот тонизирующее, стимулирующее влияние мозжечка на деятельность коры больших полушарий, аналогичное тому, ко­торое оказывают на нее другие подкорко­вые образования мозга, доказано.         

Таким образом, на данном этапе разви­тия науки о мозге можно с уверенностью сказать, что мозжечок имеет отношение к осуществлению многих важных функций организма, и прежде всего к поддержанию тонуса мышц, координации движений, сто­янию и ходьбе, а также, вероятно, и к некоторым вегетативным функциям, вклю­чая регуляцию уровня артериального дав­ления. Однако мозжечок не «маленькая дополнительная система», как думали раньше, а образование со многими важны­ми и сложными обязанностями, работа­ющее в тесном единстве с другими отдела­ми центральной нервной системы и образу­ющее вместе с ними единую целостную систему—мозг человека.

РЕТИКУЛЯРНАЯ ФОРМАЦИЯ

Среди многочисленных структур мозга особое положение занимает ре­тикулярная формация. Ее называют также сетевидным образованием, так как составляющие ее нервные волок­на под микроскопом имеют вид сеточки.

Ретикулярная формация располо­жена в трех отделах центральной нервной системы: в продолговатом мозге, в варолиевом мосту и в среднем мозге.

Нервные клетки сетевидного обра­зования неоднородны: их тела и отро­стки имеют разную длину, толщину. Морфологическая структура ретику­лярной формации приспособлена как к быстрому, так и к медленному прове­дению самых разных импульсов, и она выполняет обязанности связного меж­ду различными отделами центральной нервной системы.

Такие важнейшие функции ретикулярной формации, как дыхательная и сосудодвигательная, были подробно изучены еще в прошлом столетии. А вот на вопрос о том, какое влияние оказывает она на функции коры боль­ших полушарий, ответ был получен значительно позже.

Около 40 лет назад ученые обнару­жили интересную закономерность. Когда в область мозга животного, где расположена ретикулярная формация, вживлялись электроды, то при их сти­муляции спящее животное пробужда­лось. Переход от сна к бодрствованию в период раздражения сетевидного образования отчетливо проявляется не только в поведенческих реакциях. При этом изменяется и электрическая активность коры больших полушарий, о чем свидетельствуют данные энце­фалографии: правильные колебания большой амплитуды сменяются низ­ковольтными частыми колебаниями. Причем подобные изменения на энце­фалограмме, сопровождающие пове­денческую реакцию пробуждения, ре­гистрируются не в каком-либо одном участке коры, а в большинстве ее

областей. Это свидетельствует о том, что активизирующее влияние ретику­лярной формации распространяется на всю кору больших полушарий.

Надо отметить, что степень воздей­ствия сетевидного образования на ко­ру больших полушарий головного моз­га может значительно снижаться под влиянием некоторых фармакологиче­ских веществ. Есть основания предпо­лагать, что именно этим определяется снотворное и наркотическое действие барбитуратов. А во время сна рети­кулярная формация осуществляет контроль за сознанием и эмоциями. Ее «сторожевой» функцией обусловлена, например, реакция спящей матери, ко­торая изо всех доносящихся до нее звуков чутко выделяет плач своего ребенка и мгновенно просыпается.

В продолговатом мозге есть об­ласть, включающая в себя определен­ную часть ретикулярной формации, повреждение которой приводит к оста­новке дыхания. Эту область называют дыхательным центром. В нем выделя­ют два полуцентра: экспираторный (выдыхательный) и инспираторный (вдыхательный).

Нейроны, образующие дыхательный центр, обладают высокой химической чувствительностью. Особенно активно реагируют они на изменение содер­жания в крови углекислого газа. Опы­ты показывают, что повышение уровня углекислого газа в крови автоматиче­ски стимулирует деятельность дыха­тельного центра.

С ретикулярной формацией тесно связана функция не только дыхатель­ной, но и сердечно-сосудистой систе­мы. Если в эксперименте, перерезать ствол мозга сразу же за продолгова­тым мозгом, то у животного расширяются

сосуды, ослабевает сердечная деятельность, резко падает артери­альное давление, то есть развивается коллапс. Перерезка мозга выше про­долговатого не сопровождается по­добными нарушениями деятельности сердечно-сосудистой системы. Этот факт еще в прошлом столетии привел исследователей к мысли о том, что в стволовой части продолговатого моз­га, в расположенной здесь ретикуляр­ной формации есть сосудодвигательный центр, который поддерживает нормальный тонус сосудов и соответ­ственно нормальный уровень артери­ального давления.

Ученые выявили здесь две группы нейронов. Нейроны одной группы уси­ливают свою активность при повыше­нии артериального давления, а нейро­ны другой—при его снижении.

Для нервных клеток сосудодвигательного центра, как и для нейронов дыхательного центра, характерна вы­сокая химическая чувствительность. Их активность зависит от состава по­ступающей в продолговатый мозг кро­ви. Когда содержание адреналина в ней увеличивается, а сосуды сужива­ются и артериальное давление повы­шается, активизируются сосудорасши­ряющие нейроны, и артериальное дав­ление снижается.

Известна и еще одна очень важная функция ретикулярной формации: осу­ществление контроля за положением тела в пространстве, за поддержанием тонуса мышц в покое. Ведь скелетные мышцы не расслабляются даже тогда, когда мы сидим или лежим. Их можно сравнить с натянутыми струнами ро­яля, а «настройщиком», поддержива­ющим их в постоянном тонусе, являет­ся ретикулярная формация.

ЛИКВОРНАЯ ОСЬ МОЗГА

Бесцветная и прозрачная церебро­спинальная жидкость (ликвор) от­крывает свои тайны исследователям постепенно. Еще не так давно спорили даже о том, где она вырабатывается: десять специалистов, работающих в этой области, дали бы если не десять, то, пожалуй, шесть-семь разных отве­тов. Сегодня ответ однозначен: лик-вор образуют сосудистые сплетения (1), расположенные в желудочках го­ловного мозга. По мере того, как спле­тения продуцируют ликвор, он покида­ет желудочки: ведь они вмещают при­мерно 30—50 миллилитров жидкости, а вырабатывается ее до 600 миллилит­ров в сутки. Часть ликвора, словно по руслам ручейков, растекается вдоль извилин головного мозга на его выпук­лую поверхность. Это так называемый наружный ликвор (2). он располагает­ся между внешней поверхностью го­ловного и спинного мозга и их костным покровом. Для головного мозга наруж­ный ликвор служит своеобразной гид­равлической подушкой, которая за­щищает его от сотрясений, травм. Из наружного ликвора продукты об­мена мозга поступают в венозную систему.

Внутри мозга ликвор циркулирует (его движение показано стрелками на вкладке) в нескольких, переходящих одна в другую полостях, называемых цистернами. Их совокупность образует систему—своего рода жидкостную ось мозга, состоящую из двух боковых цистерн в больших полушариях мозга

(3) по одной в центральной части мозга

(4) и между продолговатым мозгом и мозжечком (5), а также центрального канала спинного мозга (6), заканчива­ющегося между Ш и IV поясничными позвонками небольшой расширенной полостью — конечной цистерной.

С какой же целью внутри мозга за счет его объема «выкроены» эти поло­сти? Не значит ли это, что цистерны и заполняющий их ликвор играют какую-то важную роль, из-за которой оказа­лась принесенной «в жертву» мозговая ткань—средоточие самой жизни?

Да, значит. Прежде всего ликвор выполняет роль посредника между кровью и клетками мозга—нейрона­ми. Нейроны — чрезвычайно чувстви­тельные клетки, мгновенно реагиру­ющие на самые незначительные изме­нения окружающей среды: подчас бы­вает достаточно даже миллионной до­ли грамма какого-либо вещества, что­бы привести их в состояние возбужде­ния. Поэтому состав и свойства жидко­сти, омывающей нервные клетки,

должны быть так отрегулированы, что­бы клетки чрезмерно не перевозбуж­дались и не затормаживались. Посто­янство состава и свойств ликвора не­обходимо для бесперебойной работы мозга в целом и каждого нейрона в отдельности.

Из ликвора нейроны (7) получают значительное количество необходи­мых питательных веществ, через него они освобождаются и от ненужных, отработанных продуктов обмена. Кро­ме того, в ликвор поступают, в том числе и из кровеносного русла (8), вещества (на рисунке они обозначены белыми кружками и квадратами), с помощью которых клетки мозга обща­ются между собой,— различные гормо­ны, метаболиты, медиаторы (адрена­лин, гистамин, серотонин и другие). Тонкие методы анализа позволили об­наружить в ликворе и эндорфины—вещества белковой природы, об­ладающие выраженным обезболива­ющим эффектом. Их концентрация возрастает в ситуациях, когда организ­му необходимо нейтрализовать небла­гоприятные воздействия болевых раз­дражителей. Данные последних иссле­дований говорят о том, что роль их этим не ограничивается: есть основа­ния полагать, что эндорфины наряду с другими белковыми соединениями контролируют всю информацию, по­ступающую в головной мозг, опреде­ляя тем самым силу эмоциональных реакций человека, его поведение, па­мять, интеллектуальную активность.

Наличие в ликворе биологически активных веществ заставляет думать, что он служит нейронам как бы допол­нительным каналом связи, тем более что осевое, центральное положение внутренней ликворной системы обес­печивает довольно быстрый обмен между ликвором и регуляторными цен­трами головного мозга. Кроме того, центральное положение системы предоставляет равные возможности для контакта содержащихся в ликворе веществ с клетками правого и левого полушарий головного мозга и единые условия для их функционирования.

Находясь в тесной связи с мозгом, ликвор, словно зеркало, отражает его функциональное состояние, происхо­дящие в нем изменения (поэтому лик-вор больного и здорового человека существенно различается по своему составу). Это его свойство успешно используется для диагностики некото­рых заболеваний. Изменение внешнего вида цереброспинальной жидкости, ее помутнение, появление в ней пато-

логически измененных клеток, продук­тов нарушенного обмена, примеси кро­ви специалисту говорит о многом и позволяет определить характер нару­шений в центральной нервной системе, уточнить диагноз заболевания.

Но ликвор способен не только отра­жать процессы, протекающие в цен­тральной нервной системе, но и влиять на регуляторные механизмы головного мозга, вызывать как физиологические, так и патологические реакции. Под­тверждение тому — многочисленные эксперименты.

Когда, например, в желудочки моз­га активно бодрствующих животных экспериментаторы вводили ликвор долго не спавшего и испытывающего сильную потребность во сне другого животного, у них наступало сноподоб-ное состояние. А введение ликвора голодных животных абсолютно сытым вызывало у них характерные для го­лодных животных реакции.

Или другой пример. Повреждения мозжечка или больших полушарий го­ловного мозга животных сопровожда­ются специфическими нарушениями двигательных реакций. Так вот, если ликвор, взятый у больных животных, ввести здоровым, то движения у них нарушаются так же, как у больных. Правда, эти нарушения сравнительно быстро проходят, потому что мозг здо­ровых животных не поврежден, а лик-вор постоянно обновляется (у челове­ка обновление ликвора, по данным разных авторов, происходит 5—10 раз в сутки).

Напротив, в процессе выздоровле­ния в ликворе появляются некие веще­ства (определить их еще только пред­стоит), способные при введении жи­вотным с аналогичными заболевани­ями активизировать у них процесс вы­здоровления, повышать защитные функции организма. Это открывает перед исследователями возможность использования переливания ликвора в лечебных целях.

В лабораторных экспериментах от­рабатываются методы введения не­посредственно в ликвор некоторых лекарственных средств, применяемых в клинической практике при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, бо­лезней дыхательной системы, опорно-двигательного аппарата. Специалисты полагают, что такое введение медика­ментозных препаратов будет способ­ствовать усилению их терапевтическо­го эффекта.

СПИННОЙ  МОЗГ

Спинной мозг выполняет функции иннервации кожи, мышц и других орга­нов, а также является важнейшим коммуникационным кабелем нашего организма. По его восходящим прово­дящим путям сигналы, поступающие от кожи, мышц, сухожилий, внутренних органов, кровеносных сосудов, устрем­ляются вверх, к головному мозгу. А по его нисходящим проводящим путям ле­тят приказы из головного мозга на периферию. При неизменном участии спинного мозга совершаются все дви­гательные акты тела, рук, ног—от элементарно простых до наисложней­ших. Травмы спинного мозга сопровож­даются различными расстройствами двигательных функций, а порой пол­ной обездвиженностью.

По своему происхождению спинной мозг—более древняя, чем головной мозг, часть центральной нервной си­стемы. И анатомически он устроен гораздо проще. По виду спинной мозг (рисунок I) напоминает немного упло­щенный в переднезаднем направле­нии цилиндрический тяж (1), заклю­ченный в мощный и одновременно гибкий костный футляр. Спереди спин­ной мозг защищен телами позвонков (2), а с боков и сзади—их дугами (3). Помимо костных стенок, его еще пре­дохраняют оболочки (4), жировая про­кладка и заполняющая межоболочное пространство жидкость — ликвор. Спинной мозг немного короче по­звоночника: он начинается от продол­говатого мозга и кончается, конусо­видно истончаясь, на уровне первого-второго поясничного позвонка. Его де­лят на сегменты—участки мозга с парой передних и парой задних кореш­ков —и при этом различают 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1—3 копчиковых. Каж­дый сегмент спинного мозга отвечает за определенную группу мышц и уча­сток кожи. На вкладке (рисунок II) синим цветом обозначена зона выхода корешков шейных сегментов, фиоле­товым — корешков грудных сегментов, зеленым—корешков поясничных сег­ментов, коричневым —корешков кре­стцовых и копчиковых сегментов и соответствующие им зоны иннервации кожи.

На поперечном срезе спинного моз­га (рисунок III) хорошо видно серое вещество (5), напоминающее бабочку с распластанными крыльями и образо­ванное огромным числом нейронов. В каждом сегменте их насчитывается десятки и сотни тысяч.

Широкие правый и левый выступы серого вещества называют передни­ми рогами(6). В них сосредоточены группы крупных двигательных нейро­нов. Их нервные волокна собираются в пучки, выходят из спинного мозга и образуют передние корешки (7). Они сливаются с задними корешками (8) и уже в составе спинномозгового нерва (9) направляются к скелетным мыш­цам: один корешок—в левую полови­ну тела, а другой—в правую.

Помимо двигательных нейронов, имеются еще и чувствительные. Они сосредоточены в спинномозговых уз­лах (10), прилегающих к задним кореш­кам. У этих нейронов есть перифериче­ские отростки, которые идут на пери­ферию тела и оканчиваются чувстви­тельными нервными приборами—ре­цепторами (11), залегающими в коже, подкожной клетчатке, мышцах, крове­носных сосудах и других органах. А центральные отростки чувствитель­ных нейронов в составе задних кореш­ков проникают в спинной мозг и окан­чиваются на клетках задних рогов (12), которые называют вставочными, или ассоциативными, нейронами. Эти нервные клетки передают импульсы с чувствительных нейронов на двига­тельные. Происходит это следующим образом.

Любое раздражение рецепторов, скажем, прикосновение к раскаленно­му утюгу (температурное, болевое воз­действие), рождает сигнал — нервный импульс. Он бежит по чувствительным нервным волокнам (обозначено красной пунктирной линией), и через задние корешки проникает в спинной мозг, и тут же передается на вставоч­ные нейроны заднего рога, ас них—на двигательные переднего рога. Через передние корешки импульс покидает спинной мозг и уже по двигательным волокнам (обозначено сплошной красной линией) устремляется к мыш­це (13), вызывая ее сокращение, — че-

ловек отдергивает руку. Путь от ре­цептора до мышцы импульс проделы­вает по простой рефлекторной дуге. Ответ, возникающий на раздражение, называют безусловным (простым) рефлексом. Безусловным, потому что в данном случае спинной мозг решает проблему самостоятельно, не дожида­ясь санкций высших отделов головного мозга.

Существует ряд рефлексов, дуги которых хорошо изучены и широко используются в практике невропато­логии. Например, исследуя сухожиль­ный коленный рефлекс, врач может судить о функциональном состоянии определенного участка спинного мозга и его проводящих путей.

Серое вещество всех грудных и двух верхних поясничных сегментов, помимо передних и задних рогов, име­ет еще и боковые. В боковых рогах сосредоточены нейроны, относящиеся к симпатической нервной системе. От­ростки этих клеток выходят из спинно­го мозга в составе передних корешков, а затем направляются к симпатическо­му стволу. Ветви этого ствола иннервируют внутренние органы, кровенос­ные и лимфатические сосуды и прини­мают участие в регуляции обменных процессов, происходящих в коже, мышцах и других тканях организма. Функции симпатической нервной си­

стемы подчинены головному мозгу, но неподконтрольны нашему созна­нию.

Белое вещество спинного мозга (14) состоит из нервных волокон—от­ростков нервных клеток. Его подраз­деляют на передний, боковой и за­дний канатики.

В глубине канатиков, непосред­ственно около серого вещества, распо­лагаются короткие пучки волокон, со­единяющие нейроны соседних или близко лежащих друг к другу сегмен­тов спинного мозга. Это собственные проводящие пути спинного мозга, благодаря им даже простой рефлекс может вовлекать в ответную реакцию несколько сегментов, а значит, целую группу мышц, обеспечивая сложное движение.

А вот дальше к периферии находят­ся пучки длинных волокон, соединя-

11

ющие спинной мозг с головным мозгом. Причем в заднем канатике располага­ются только восходящие проводящие пути, по которым информация в виде нервных импульсов поступает в раз­личные ядра ствола головного мозга и в кору больших полушарий. В перед­нем канатике проходят нисходящие проводящие пути. По ним приказы передаются только сверху вниз. В боковом же канатике имеются и те и другие нервные волокна. Эти двусто­ронние связи с головным мозгом очень важны; только благодаря им человек может совершать сложные координи­рованные движения.

Длина спинного мозга взрослого человека примерно в три раза превышает его длину у новорожденного. В спинном мозге человека насчитывается более 13 миллионов нейро­нов. Диаметр клеток не превышает 0,1 миллиметра, а длина их отростков иногда достигает полутора метров. Скорость нервного импульса, бегущего по рефлекторной дуге, может достигать 120 метров в секунду. Длина спинного мозга у мужчин в среднем 45 сантиметров, у жен­щин—41—42 сантиметра.