Функции спинного мозга:

1. Рефлекторная функция. В сером веществе спинного мозга замыкаются рефлекторные пути многих двигательных реакций, например, коленного рефлекса. Каждый рефлекс осуществляется через посредство строго определенного участка центральной нервной системы – нервного центра.

Нервный центр – совокупность нервных клеток, расположенных в одном из отделов мозга, и регулирующих деятельность какого – либо органа или системы. Например, центр коленного рефлекса находится в поясничном отделе спинного мозга, центр мочеиспускания – в крестцовом, центр расширения зрачка – в верхнем грудном сегменте спинного мозга. Жизненно важный двигательный центр диафрагмы локализован в III-IV шейных сегментах. Дыхательный, сосудодвигательный центры расположены в продолговатом мозге.

В большинстве рефлексов спинного мозга участвуют вставочные нейроны (входят в состав нервного центра). В нервном центре перерабатывается информация, которая поступает с соответствующих рецепторов кожи, двигательного аппарата, кровеносных сосудов, пищеварительного тракта, выделительных и половых органов. В ответ формируются импульсы, которые передаются на исполнительные органы – сердце, сосуды, скелетные мышцы, железы и т.д. В результате их функциональное состояние изменяется. Нервные центры спинного мозга непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными органами тела.

Двигательные нейроны спинного мозга обеспечивают сокращение мышц туловища и конечностей, а также дыхательных мышц – диафрагмы и межреберных. Для регуляции рефлекса, его точности необходимо участие и высших отделов ЦНС, включая кору головного мозга. В спинном мозге расположены многие центры вегетативной иннервации внутренних органов.

2. Проводниковая функция. Пучки нервных волокон, образующих белое вещество, соединяют различные отделы спинного мозга между собой и головной мозг со спинным. Различают:

◦ Восходящие пути. Центростремительные нервные импульсы по проводящим путям спинного мозга передают в головной мозг информацию об изменениях во внешней и внутренней среде организма. Возбуждение, возникающее в рецепторах кожи, мышц, внутренних органов, проводится по спинно – мозговым нервам в задние корешки спинного мозга, воспринимается чувствительными нейронами спинномозговых узлов и отсюда направляется либо в задние рога спинного мозга, либо в составе белого вещества достигает ствола, а затем коры больших полушарий.

◦ Нисходящие пути проводят возбуждение от головного мозга к двигательным нейронам спинного мозга. Отсюда возбуждение по спинномозговым нервам передается к исполнительным органам.

Деятельность спинного мозга у млекопитающих и человека подчинена координирующим и активирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС, регулирующих спинномозговые рефлексы. Поэтому рефлексы, присущие самому спинному мозгу, можно изучить в «чистом виде» только после отделения спинного мозга от головного. Первым следствием перерезки или травмы спинного мозга является спинальный шок (удар, потрясение), который у лягушки длится 3 – 5 мин, у собаки 7 – 10 суток, а у человека 3 – 5 месяцев. В это время все спинальные рефлексы исчезают. Когда шок проходит, то простые спинномозговые рефлексы восстанавливаются, но пострадавший остается парализованным, инвалидом.

Головной мозг расположен в черепной коробке (в мозговом отделе черепа), окружен оболочками, омывается черепно-мозговой жидкостью. Средняя его масса 1300 – 1500 г (иногда до 2000 г). После рождения человека масса мозга составляет 350 – 390 г, и рост его продолжается до 20 лет.

Состоит мозг из 5 отделов:

• Переднего (большие полушария);

• Промежуточного;

• Среднего;

• Заднего;

• Продолговатого мозга.

Филогенетически более древняя часть – ствол головного мозга, включает продолговатый мозг, мозговой (варолиев) мост, средний и промежуточный мозг. Внутри головного мозга находятся 4 сообщающиеся между собой полости – мозговые желудочки, заполненные спинномозговой жидкостью.

• I и II желудочки расположены в больших полушариях;

• III – в промежуточном мозге;

• IV – в продолговатом мозге.

У человека полушария достигают высокого развития, составляя 80% массы мозга. В белом веществе ствола залегают многочисленные ядра серого вещества. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов (ядра их находятся в стволе мозга), из которых зрительные, слуховые и обонятельные являются чувствительными нервами, остальные, за исключением чисто двигательных нервов, иннервирующих мышцы глаз, являются смешанными нервами.

Стволовая часть мозга прикрыта полушариями головного мозга.

Продолговатый мозг – продолжение спинного - повторяет его строение: на передней и задней поверхностях здесь также залегают борозды. Он состоит из белого вещества – проводящих пучков, где рассеяны скопления серого вещества – ядра, от которых берут начало черепные нервы – с IX по XII пары, в их числе языкоглоточный (IX пара), блуждающий (X пара), иннервирующий органы дыхания, кровообращения, пищеварения и другие системы, подъязычный (XII пара).

Вверху продолговатый мозг продолжается в утолщение – варолиев мост, а с боков от него отходят нижние ножки мозжечка. Сверху и с боков почти весь продолговатый мозг прикрыт большими полушариями и мозжечком. Продолговатый мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции. По чувствительным нервам продолговатый мозг получает импульсы от рецепторов кожи головы, слизистых оболочек рта, носа, глаз, гортани трахеи, а также от рецепторов сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, от органа слуха и вестибулярного аппарата.

В сером веществе продолговатого мозга залегают жизненно важные центры, регулирующие сердечную деятельность, просвет кровеносных сосудов, дыхание (центры вдоха и выдоха), глотание, осуществляющие защитные рефлексы (чихание, кашель, рвота, слезотечение, мигание ресниц), секрецию слюны, желудочного и поджелудочного сока и др.

Центры продолговатого мозга, иннервирующие дыхательные мышцы, мышцы голосовых связок, языка и губ, играют важную роль в формировании речи. Продолговатый мозг принимает участие и в регуляции тонуса скелетных мышц. Через него осуществляется замыкание разнообразных нервных путей, соединяющих центры переднего мозга, мозжечка и промежуточного мозга со спинным. На работу продолговатого мозга влияют импульсы, поступающие от коры больших полушарий, мозжечка и подкорковых ядер. Повреждение продолговатого мозга может быть причиной смерти вследствие прекращения сердечной деятельности и дыхания.

Задний мозг включает варолиев мост и мозжечок. Варолиев мост снизу ограничен продолговатым мозгом, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние ножки мозжечка. В веществе варолиевого моста находятся ядра с V по VIII пары черепно-мозговых нервов (тройничный, отводящий, лицевой, слуховой).

Мозжечок расположен позади от моста и продолговатого мозга. Поверхность его состоит из серого вещества (кора). Под корой мозжечка внутри находится белое вещество, в котором имеются скопления серого вещества – ядра. Мозжечок представлен двумя полушариями, средней частью – червем и тремя парами ножек, образованных нервными волокнами, с помощью которых он связан с другими отделами головного мозга.

Основная функция мозжечка – безусловно-рефлекторная координация движений, определяющая их четкость, плавность и сохранение равновесия тела, а также поддержание тонуса мышц. Через спинной мозг по проводящим путям импульсы от мозжечка поступают к мышцам.

Многочисленными нервными путями мозжечок связан со всеми отделами ЦНС. При нарушении функций мозжечка наблюдается падение тонуса мышц, неустойчивые движения, дрожание головы, туловища и конечностей, нарушение координации, плавности движений, расстройства вегетативных функций – ЖКТ, сердечно-сосудистой системы и др. Контролирует деятельность мозжечка кора больших полушарий.

Средний мозг расположен впереди варолиева моста, представлен четверохолмием и ножками мозга. В центре его проходит узкий канал (водопровод мозга), соединяющий III и IV желудочки. Мозговой водопровод окружен серым веществом, в котором лежат ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов. В ножках мозга продолжаются проводящие пути от продолговатого мозга и варолиева моста к большим полушариям.

Средний мозг играет важную роль в регуляции мышечного тонуса и в осуществлении установочных рефлексов, благодаря которым возможны стояние и ходьба. Чувствительные ядра среднего мозга находятся в буграх четверохолмия:

▫ в верхних заключены ядра, связанные с органами зрения;

▫ в нижних – ядра, связанные с органами слуха. При их участии осуществляются ориентировочные рефлексы на свет и звук.

Промежуточный мозг занимает в стволе самое высокое положение и лежит спереди от ножек мозга. Состоит из двух зрительных бугров, надбугорной, подбугорной области и коленчатых тел. По периферии промежуточного мозга находится белое вещество, а в его толще – ядра серого вещества.

Зрительные бугры (таламус) – главные подкорковые центры чувствительности: сюда по восходящим путям поступают импульсы со всех рецепторов тела, а отсюда – к коре больших полушарий. Зрительные бугры регулируют ритм корковой активности и участвуют в образовании условных рефлексов, эмоций и т.д.

Подбугорная область (гипоталамус) связана со всеми отделами центральной нервной системы и с железами внутренней секреции. Она является регулятором обмена веществ и температуры тела, постоянства внутренней среды организма и функций пищеварительной, сердечно-сосудистой, мочеполовой систем, а также желез внутренней секреции. В подбугорной области находятся центры, совокупность которых представляет собой высший подкорковый центр вегетативной нервной системы, регулирующей обмен веществ в организме, теплоотдачу, постоянство внутренней среды. В передних отделах гипоталамуса располагаются парасимпатические центры, в задних – симпатические.

В ядрах коленчатых тел сосредоточены подкорковые зрительные и слуховые центры. К коленчатым телам направляется II пара черепно – мозговых нервов – зрительные.

Ствол мозга связывают с окружающей средой и с органами тела черепно-мозговые нервы. По характеру воздействия они могут быть чувствительными (I, II, VIII), двигательными (III, IV, VI, XI, XII) и смешанными (V, VII, IX, X пары).

Сетчатое образование, или ретикулярная формация, - скопление нейронов, образующее с их отростками густую сеть, расположенное в глубоких структурах ствола мозга. Все центростремительные нервные волокна дают в стволе мозга ответвления в сетчатое образование. Ретикулярная формация оказывает активирующее воздействие на кору головного мозга, поддерживая состояние бодрствования и концентрируя внимание. Разрушение ретикулярной формации вызывает глубокий сон, а раздражение ее – пробуждение. Кора больших полушарий регулирует активность сетчатого образования.

Передний мозг состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их срединной части. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой щелью, на дне которой лежит мозолистое тело. Мозолистое тело соединяет оба полушария посредством длинных отростков нейронов, образующих проводящие пути.

Полости полушарий представлены боковыми желудочками (I и II). Поверхность полушарий образована серым веществом, или корой головного мозга, состоящей из нейронов и их отростков.

Под корой залегает белое вещество – проводящие пути, состоящие из нервных волокон. Проводящие пути соединяют различные участки коры с другими отделами головного мозга и со спинным мозгом. В белом веществе правого и левого полушарий, соединенных между собой перемычкой из нервных волокон, находятся скопления нервных клеток, образующих подкорковые ядра серого вещества, через которые происходят передача возбуждений в кору и из нее. Частью больших полушарий является обонятельный мозг с отходящей от него парой обонятельных нервов (I пара).

У взрослого человека большие полушария составляют 80% массы головного мозга. Кора толщиной 2,5 – 3 мм покрывает поверхность мозга площадью 2000 – 2500 см². в ней насчитывается 10¹¹ нейронов, расположенных в шести слоях лежащих друг над другом нервных клеток разных категорий. Кора образует складки – извилины, ограниченные бороздами; в них заключено около 70% поверхности коры. Борозды делят поверхность полушарий на доли. В каждом полушарии различают четыре доли:

▪ лобную,

▪ теменную,

▪ височную,

▪ затылочную.

Самые глубокие борозды – центральные, отделяющие лобные доли от теменных, и боковые, отграничивающие височные доли от остальных; теменно-затылочная борозда отделяет теменную долю от затылочной. Спереди от центральной борозды в лобной доле находится передняя центральная извилина, позади нее – задняя центральная извилина. Основание мозга – нижняя поверхность полушарий и ствол мозга.

Функций головного мозга. Кора выполняет две основные функции:

1. взаимодействие организма с внешней средой (поведенческие реакции)

2. объединение функций организма, т.е. нервная регуляция всех органов.

В кору больших полушарий головного мозга поступает информация от большого количества разнообразных высокоспециализированных рецепторов, способных улавливать самые незначительные изменения во внешней и внутренней среде. Рецепторы, расположенные в коже, реагируют на изменения во внешней среде. В мышцах и сухожилиях находятся рецепторы, сигнализирующие в мозг о степени натяжения мышц, движениях суставов. Имеются рецепторы, реагирующие на изменения химического и газового состава крови, осмотического давления, температуры и др. В рецепторе раздражение преобразуется в нервные импульсы. По чувствительным нервным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры головного мозга, где и формируется специфическое ощущение – зрительное, обонятельное и др.

Кора больших полушарий выполняет функцию высшего анализатора сигналов от всех рецепторов тела и синтеза ответных реакций в биологически целесообразный акт. Она является высшим органом координации рефлекторной деятельности и органом приобретения и накопления индивидуального жизненного опыта, образования временных связей – условных рефлексов. Проводящие пути головного мозга связывают его части между собой, а также со спинным мозгом, так что вся центральная нервная система функционирует как единое целое.

Анализатор – функциональная система, состоящая из рецептора, чувствительного проводящего пути и зоны коры, куда проецируется данный вид чувствительности. Анализ и синтез полученной информации осуществляются в строго определенном участке – зоне коры больших полушарий.

По особенностям клеточного состава и строения кору больших полушарий разделяют на ряд участков, называемых корковыми полями. Функции отдельных участков коры неодинаковы. Каждому рецепторному аппарату на периферии соответствует в коре область – корковое ядро анализатора.

Важнейшие зоны коры:

• двигательная зона расположена в переднецентральной и заднецентральной областях коры (передней центральной извилине впереди центральной борозды лобной доли).

• Чувствительная зона (зона кожно-мышечной чувствительности расположена позади центральной борозды, в задней центральной извилине теменной доли). Наибольшую площадь занимает корковое представительство рецепторов кисти и большого пальца руки, голосового аппарата и лица, наименьшую – представительство туловища, бедра и голени.

• Зрительная зона сосредоточена в затылочной доле коры. В нее поступают импульсы от сетчатки глаза, она осуществляет различение зрительных раздражений.

• Слуховая зона расположена в верхней височной извилине височной доли.

• Обонятельная и вкусовая зоны – в переднем отделе (на внутренней поверхности) височной доли каждого полушария.

В нашем сознании деятельность анализаторов отражает внешний материальный мир. Это дает возможность приспосабливаться к условиям среды путем изменения поведения. Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И.П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условно-рефлекторную функцию головного мозга.

Черепно – мозговые нервы и их функции.

I	Обонятельный	Афферентный обонятельный вход от рецепторов носа
II	Зрительный	Афферентный зрительный вход от клеток ганглиозного слоя сетчатки
III	Глазодвигательный	Эфферентный выход к четырем наружным мышцам глазного яблока
IV	Блоковый	Эфферентный выход к верхней косой мышце глаза
V	Тройничный	Основной афферентный вход от рецепторов лица
VI	Отводящий	Эфферентный выход к наружной прямой мышце глаза
VII	Лицевой	Эфферентный выход к мышцам лица и афферентный вход от части вкусовых рецепторов
VIII	Слуховой	Афферентный вход от рецепторов улитки внутреннего уха
IX	Языкоглоточный	Афферентный вход от части вкусовых рецепторов
X	Блуждающий	Основной нерв парасимпатического отдела ВНС. Кроме того, в его составе проходят эфферентные волокна к мышце глотки и гортани, а также афферентные волокна от вкусовых рецепторов.
XI	Добавочный	Апециевидной, эфферентный выход к мышцам шеи и затылка (грудинно – ключично – сосцевидные)
XII	Подъязычный	Эфферентный выход к мышцам языка.