Нервная система – совокупность анатомических структур, образованных нервной тканью. Нервная система состоит из множества нейронов, передающих информацию в виде нервных импульсов в различные участки тела и получающих ее от них для поддержания активной жизнедеятельности организма. Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. Головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему; к периферической относятся парные спинномозговые и черепные нервы с их корешками, их ветви, нервные окончания и ганглии. Существует еще одна классификация, согласно которой единую нервную систему также условно подразделяют на две части: соматическую (анимальную) и вегетативную (автономную). Соматическая нервная система иннервирует главным образом органы сомы (тело, поперечнополосатые, или скелетные, мышцы, кожу) и некоторые внутренние органы (язык, гортань, глотка), обеспечивает связь организма с внешней средой. Вегетативная (автономная) нервная система иннервирует все внутренности, железы, в том числе и эндокринные, гладкие мышцы органов и кожи, сосуды и сердце, регулирует обменные процессы во всех органах и тканях. Вегетативная нервная система, в свою очередь, подразделяется на две части: парасимпатическую и симпатическую. В каждой из них, как и в соматической нервной системе, выделяют центральный и периферический отделы.
Сантьяго Рамон-и-Кахаль, испанский анатом, создал нейронную теорию. Ее основные положения: нервная система состоит из многочисленных отдельных нервных клеток-нейронов, соединенных между собой множеством синапсов. Нейрон – основная структурная и функциональная единица нервной системы. Серое вещество мозга состоит из нейронов и отходящих от них отростков, белое – из отростков нейронов.
Одной из важнейших особенностей нейрона является его динамическая поляризация, состоящая в том, что нервные импульсы поступают или непосредственно к телу нейрона, или к его дендритам, а выходит от него по единственному аксону. Эти работы были удостоены Нобелевской премии.
Электроэнцефалография. Нейроны обладают электрической активностью. Постоянные колебания потенциала нейронов можно записать с неповрежденной кожи головы. В конце 30-х гг. XX века Ганс Бергер впервые произвел регистрацию суммарной электрической активности головного мозга. Метод получил название электроэнцефалографии (ЭЭГ) (от электро + греч. enkephalos – головной мозг, gramma – запись). Бергер обнаружил, что во время бодрствования на ЭЭГ видны быстрые низкоамплитудные волны, а во время сна – медленные высокоамплитудные. Сегодня ЭЭГ – один из весьма распространенных методов исследования. У здорового взрослого человека на ЭЭГ, которая записывалась при закрытых глазах, регистрируется основной альфа-ритм, который отражает одновременную деятельность нейронов. При открытых глазах в связи с поступлением зрительных сигналов происходит десинхронизация, альфа-волны исчезают и на смену им появляются бета-волны с большей частотой и меньшей амплитудой. Кроме того, у здорового человека во время сна возникают медленные крупноволновые тетаволны и дельта-волны. У детей и подростков и в состоянии бодрствования возникают медленные волны.
Центральная нервная система
Спинной мозг, расположенный в позвоночном канале, разделен на две половины. На его боковых поверхностях симметрично входят задние (афферентные) и выходят передние (эфферентные) корешки спинномозговых нервов. Участок спинного мозга, соответствующий каждой паре корешков, называется сегментом. В пределах спинного мозга выделяют сегменты: шейные (I–VIII), грудные (I–XII), поясничные (I–V), крестцовые (I–V) и копчиковые (I–III). Длина спинного мозга – в среднем 45 см, масса – 34–38 г.
На поперечном разрезе спинного мозга видно расположенное внутри серое вещество и окружающее его со всех сторон белое (рис. 1.32). Серое вещество образовано телами нервных клеток (около 13 млн), началом их отростков, клетками глии. Клетки, имеющие одинаковое строение и выполняющие одинаковые функции, образуют ядра серого вещества. В сером веществе различают передние, задние, а в некоторых сегментах (от I грудного до II–III поясничного сегментов) еще и боковые столбы. На поперечном разрезе видны одноименные рога. В передних столбах (передних рогах) серого вещества залегают двигательные нейроны, образующие ядра, являющиеся двигательными соматическими центрами. Их аксоны выходят в составе передних корешков, а затем спинномозговых нервов и направляются на периферию, иннервируя скелетные мышцы. В задних столбах залегают ядра, образованные мелкими вставочными нейронами, к которым в составе задних, или чувствительных, корешков направляются аксоны клеток, расположенных в спинномозговых узлах. Отростки вставочных нейронов осуществляют связь с нервными центрами головного мозга. В боковых столбах (боковых рогах) расположены центры симпатической части вегетативной нервной системы.
Белое вещество – это отростки нейронов, по которым нервные импульсы направляются от спинного мозга к структурам головного мозга (чувствительные) или в обратном направлении – от головного мозга к нейронам спинного мозга (двигательные). Группы волокон формируют проводящие пути.
Рис. 1.32. Спинной мозг (поперечный разрез) и рефлекторная дуга: А – задняя срединная борозда; Б – белое вещество; В – задний рог; Г – задний корешок; Д – спинномозговой узел; Е – передний корешок; Ж – передний рог; 3 – передняя срединная щель; 1 – вставочный нейрон; 2 – афферентное нервное волокно; 3 – эфферентное нервное волокно; 4 – серая ветвь; 5 – белая ветвь; 6 – узел симпатического ствола; 7 – нервно-секреторное окончание
Головной мозг
Головной мозг расположен в полости мозгового черепа. Масса мозга не превышает 2 % от общей массы тела. В среднем головной мозг взрослого мужчины весит 1375–1400 г. При этом относительная масса мозга мужчин меньше, чем у женщин. Так, у мужчин на 1 кг массы тела приходится 20 г мозга, у женщин – 22. Абсолютная масса мозга практически не важна. Приведем пример. Масса мозга голубого кита весом около 74 тонн – всего 7 кг, т. е. на 1 кг массы тела приходится около 100 мг мозга. Абсолютная масса мозга (по данным М. А. Гремяцкого) некоторых великих людей: Тургенева – 2012 г, Кромвеля – 2000 г, Байрона – 2238 г, Кювье – 1830 г, Шиллера – 1871 г, Теккерея – 1644 г, зоолога Агассица – 1495 г, химика Либиха – 1325 г, оратора Гамбетты – 1294 г, поэта Уитмена – 1282 г, врача Деллингера – 1207 г, Анатоля Франса – 1017 г. Несмотря на то, что масса мозга А. Франса была в 2 раза меньше массы мозга И. Тургенева, оба они были гениальными писателями и мыслителями.
С давних пор мозг считался вместилищем духа. Философ и теолог Фома Аквинский в XIII веке в своей «Философии любви» писал, что высшая, разумная душа живет в мозге. У. Шекспир говорит: «Мой мозг с моей душой в согласье». Сегодня ни у кого не вызывает сомнений, что мышление, сознание имеют свой материальный субстрат – мозг. Мышление было дано человеку при его сотворении как Божественный дар. Для сомневающихся приведем мнение, пожалуй, крупнейшего знатока мозга, лауреата Нобелевской премии Джона Экклза, который утверждает, что душа возникает благодаря влиянию сверхъестественных сил, она связывается с тканью мозга, после чего мозг и становится истинным мозгом (выделено мною. – Г. Б.). Экклз называет мозг «великое неизвестное», «смысл творения». Нобелевский лауреат нейрофизиолог Чарльз Шеррингтон сравнил мозг человека с «чудесным ткацким станком, на котором миллионы сверкающих челноков ткут мимолетный узор, непрестанно меняющийся, но всегда полный значения». Значение этого узора было расшифровано гораздо позднее и то не до конца. Мозг хранит в себе много тайн.
