Анатомия, физиология и гигиена детей дошкольного возраста (Кабанов А.Н.) - часть 7

Рис. 30. Схема прохождения импульсов с одного нейрона на другой:
/—раздражаемый участок нерва; 3 — возбуждение не переходит с тела клетки
на дендрит;
3 — переход возбуждения на следующий нейрон или на мышцу; 4 —
торможение.
(аксон) — от тела клетки в спинной мозг. В спинном мозгу этот отросток
разветвляется: одна ветвь идет по белому веществу в нижележащие части
спинного мозга, а другая направляется вверх. Обе чти ветви дают боковые
веточки, которые вступают в серое вещество и здесь оканчиваются.
Эфферентные нейроны имеют один длинный отросток (аксон) и -несколько
коротких (дендритов). Тело нейрона находится в передних выступах, или рогах,
серого вещества. Отсюда длинный отросток через передний корешок, а затем в
составе спинномозгового нерва доходит до мышцы.
В двухнейронной дуге веточки аксона афферентного нейрона, подойдя к
передним рогам серого вещества, соприкасаются с эфферентным нейроном. В
трехнейронной дуге имеется еще один нейрон:
он называется промежуточным или вставочлым. Однако в подавляющем
большинстве случаев возбуждение проходит через большое количество
нейронов к различным отделам мозга.
Такая кольцевая связь может поддерживать рабочее состояние нервной клетки:
в ней возникают все новые и новые импульсы.
Торможение нервных- клеток. Импульсы, поступающие в мозг, могли бы
через многочисленные промежуточные нейроны распространиться по всем его
отделам и вызвать общее возбуждение организма. В нормальных условиях
импульсы проходят лишь по некоторым из множества возможных путей. Это
объясняется возникновением в нервных клетках состояния торможения, при
котором они временно теряют способность возбуждаться, а тем самым пе-
редавать импульсы другим клеткам. Торможение может возникать то в одних,
то в других нейронах. В зависимости от того, какие нейроны в данный момент
находятся в состоянии торможения, импульсы пройдут по тому или иному, но
всегда определенному пути (рис. 30). Вот почему на одно и то же раздражение
ответные реакции могут быть весьма различными.
Рефлекторные дуги. Простейшие рефлекторные дуги состоят из двух или тре-х
нейронов (цв. табл. IX). Примером двухнейронной дуги может служить дуга

коленного рефлекса. Если человека посадить на стул, предложив ему закинуть
одну ногу на другую, а затем ударить ребром ладони или лучше легким
молоточком по сухожилию ниже коленной чашечки, то нога подскакивает.
Сухожилие, подвергшееся удару, прогибается и тянет за собой мышцу,
разгибающую ногу в колене. Мышца растягивается, что вызывает раздражение
находящихся в ней рецепторов. Возникающий при этом поток импульсов по
афферентным нейронам доходит до спинного мозга, а оттуда по эфферентным
возвращается к той же самой мышце, вызывая ее ответное укорочение (цв. табл.
IX).
Тела афферентных нейронов находятся в заднем корешке спинномозгового
нерва. Они имеют два длинных отростка: один проводит импульсы с
рецепторов мышцы к телу клетки, а другой
48
14. Координация функций организма
Рефлекс как реакция всего организма. Поток импульсов, возникший при
раздражении зрительных, болевых или других рецепторов, поступает в мозг и
становится источником согласованной, координированной ответной
деятельности организма. Например, наступив босой ногой на острый предмет,
ребенок отдергивает ногу. Казалось бы, этот рефлекс осуществляется
небольшой группой мышц ноги, одни из которых сокращаются, а другие
расслабляются. В действительности, однако, в реакцию включается чуть ли не
весь двигательный аппарат. Чтобы отдернуть ногу, нужно в течение некоторого
времени сохранить равновесие, стоя на одной ноге, а для этого необходимо
быстрое и точное перераспределение тонуса многочисленных мышц всего тела.
Мало того, в реакцию включаются и другие органы: на короткое время
задерживается дыхание, изменяется частота и сила сердечных сокращений.
Ребенок может лечь на землю, заплакать или стиснуть зубы. Иными словами, в
рефлекторную реакцию включаются многие органы.
Личный опыт говорит нам о том, что одно и то же раздражение в разных
случаях приводит к совершенно различным, но всегда координированным
реакциям. Сложность и разнообразие даже самых простых рефлексов
объясняется возможностью распространения импульсов по разным
направлениям в самые различные отделы мозга. Именно эта возможность
позволяет говорить о рефлексе как о координированной реакции всего
организма.
Значение афферентных импульсов. Афферентные импульсы не только первое
звено каждого рефлекса. Их значение гораздо больше. Они — необходимое
условие активного состояния нервной системы. Непрерывный поток импульсов,
поступающий от рецепторов всех органов тела, создает в центральной нервной
системе тот
49

уроьень возбудимости, который необходим для ее деятельности. Кроме того,

афферентные импульсы несут текущую информацию о том, что происходит как
в окружающей среде, так и в каждом органе тела. Без такой информации
невозможно согласование деятельности отдельных органов, невозможно
протекание координированных реакций.
Существует заболевание, при котором в спинном мозге нарушаются пути,
проводящие импульсы от нижних конечностей в головной мозг. Иными
словами, прекращается информация о том", в каком положении .находится
каждая мышца, а следовательно, и вся нога в целом. Человек не знает, согнута
она или разогнута. Лишь смотря на ноги, т. е. получая соответствующую
информацию с органов зрения, он в состоянии выполнить необходимое
движение ногами и сохранить равновесие при стоянии и ходьбе.
Иррадиация и индукция возбуждения и торможения. Возбуждение,
возникшее в определенном участке нервной системы, в той или иной степени
иррадиирует, т. е. распространяется, на другие участки. Прикоснувшись к
горячему предмету, ребенок не просто отдергивает руку, а проявляет общую
двигательную активность, начинает плакать. Это пример резко выраженной
иррадиации возбуждения. Иррадиировать может и состояние торможения. Под
влиянием очень сильного или длительного раздражения возникшее в нервной
системе возбуждение сменяется торможением. Оно легко распространяется на
другие участки, что ведет к общему понижению возбудимости нервной
системы, и человек перестает реагировать на такие раздражения, которые
раньше вызывали соответствующие реакции.
Иррадиация чаще всего проявляется в общем повышении или понижении
возбудимости нервной системы. Так, например, возбудимость повышается при
получении радостной вести и понижается при получении печальной. В первом
случае человек становится бодрым, жизнерадостным, а во втором —
подавленным, ко всему безразличным. Проявляется иррадиация и в увеличении
количества органов, принимающих участие в реакции. Так, при сильном сжи-
мании кисти сокращаются мышцы руки и даже других частей тела.
Важнейшее условие координации'— выключение из реакции тех органов,
функция которых препятствует осуществлению данного рефлекса. Так,
например, при сгибании руки в локте мышцы-разгибатели расслабляются, при
выдохе расслабляются вдыхательные мышцы. Объясняется это тем, что в мозге
могут устанавливаться определенные взаимоотношения между отдельными
группами нервных клеток, например между центрами различных мышц:
повышение возбудимости или возбуждение одних групп может сопровождаться
понижением возбудимости или торможением других. Такое наведение
противоположного состояния называется индукцией. Различают отрицательную
индукцию, когда в ответ на появление очага возбуждения или повышенной
возбудимости в других участ-
50

ках мозга возбудимость понижается, и положительную индукцию, т. е.
повышение возбудимости, вызываемое появлением очага торможения или очага
пониженной возбудимости. Примером положительной индукции может
служить всем известный факт, что зубная боль, которая днем ощущается слабо,
ночью становится почти непереносимой. Это объясняется тем, что ночью, на
фоне торможения или резко сниженной возбудимости большей части мозга,
возбужденным остается тот его участок, к которому подходят импульсы от
больного зуба. Под влиянием индукции возбудимость этого участка
значительно повышается.
Если бы явления иррадиации или индукции захватывали весь мозг, была бы
невозможна никакая координация. В действительности.и иррадиация, и
индукция носят, как принято говорить, избирательный характер: в каждом
отдельном случае они захватывают лишь определенные группы клеток. При
этом в той или иной степени участвуют оба процесса; возбудимость одних
клеточных групп изменяется под влиянием иррадиации, а других — под
влиянием индукции. Мало того, как индукция, так и иррадиация могут
протекать во времени. Иными словами, нервные клетки после возбуждения в
силу индукции переходят в состояние пониженной возбудимости, а торможение
может смениться повышенной возбудимостью. Иррадиация во времени
проявляется в сохранении клетками сосюяния повышенной или пониженной
возбудимости в течение некоторого времени по окончании действия
раздражителя. Существенную роль при этом играет описанная выше кольцевая
связь между нейронами.
Иррадиация и индукция взаимно ограничивают друг друга. Как правило, слабые
очаги возбуждения и торможения не вызывают значительной индукции, что
способствует процессу иррадиации. Чем сильнее очаг возбуждения или
торможения, тем интенсивнее проявляется индукция и, следовательно, тем
менее благоприятны условия для иррадиации. При очень сильном очаге
возбуждения или торможения, наоборот, иррадиация оказывается столь значи-
тельной, что преодолевает препятствия, создаваемые индукцией.
Если человек выполняет работу, которая для него важна или 'интересна, либо
читает увлекательную книгу, очаги возбуждения в мозге могут оказаться
достаточно сильными, чтобы вызвать мощную индукцию. В результате
возбудимость многих других участков мозга сильно понижается. Это
проявляется в том, что человека не отвлекают посторонние мысли, у него не
рассеивается внимание, и он даже не замечает, что происходит вокруг. При
действии слабых раздражителей, например при чтении очень скучной книги,
внимание, наоборот, легко рассеивается, что связано с превалированием
иррадиации возбуждения.
В результате взаимодействия иррадиации и индукции мозг представляет собой
как бы мозаику очагов повышенной и пониженной возбудимости. Непрерывная
и закономерно протекающая пере-

51

 стройка очагов возбуждения и торможения приводит к созданию самых
разнообразных комбинаций согласованной работы органов.
Доминанта. Одна из наиболее существенных сторон координации функций
организма заключается в создании условий, наиболее благоприятных для
осуществления той или иной деятельности. Нервная система должна пустить в
ход все механизмы, обеспечивающие эту деятельность, и затормозить,
устранить все, что мешает ее нормальному протеканию.
Дыхание и глотание — два физиологических акта, которые не могут протекать
одновременно. А следовательно, невозможно одновременное возбуждение
соответствующих нервных центров. При глотании на короткое время
господствующим становится глотательный центр, тогда как дыхательный —
заторможен.
Временное преобладание одного нервного центра над другими получило
название доминанты.
Доминантное состояние поддерживается импульсами, не только приходящими
от соответствующих рецепторов, но и возникающими под влиянием
раздражителей, не имеющих непосредственного отношения к доминирующему
центру. Так, например, если во время лакания молока раздражать лапу щенка
электрическим током, он не отдергивает лапу, а начинает лакать с еще большей
интенсивностью. Такое же раздражение до или после лакания вызывает
болевую реакцию: щенок отдергивает лапу и визжит. Следовательно, сторонние
раздражители усиливают доминанту, делая ее более стойкой. В процессе
нервной деятельности одна доминанта сменяет другую, но всякий раз текущая
доминанта обеспечивает направленную активность нервной системы.
Роль отдельных частей мозга в координации движений. Двигательное
задание, а также схема или способ его выполнения определяется корой больших
полушарий. От коры импульсы идут по трем основным путям: к двигательным
нейронам, расположенным в передних рогах спинного мозга и в стволовой
части головного мозга; к мозжечку; к подкорковым ядрам и к различным ядрам
Межуточного и среднего мозга. Средний мозг и некоторые другие участки
головного мозга обеспечивают перераспределение тонуса, или напряжения,
отдельных мышц, что необходимо для выполнения каждого последовательного
элемента двигательного акта. Основная роль мозжечка сводится к уточнению
силы, длительности и последовательности сокращений отдельных мышц,
иными словами, к отделке, отшлифовке движений. Подкорковые ядра
участвуют в организации и регулировании дополнительных и вспомогательных
движений, как, например, создание наиболее удобной позы, размахивание
руками при ходьбе, мимические движения. Подбугровая область и различные
ядра мозгового ствола регулируют процессы обмена веществ и деятельность
органов кровообращения, дыхания и других органов, что также необходимо для
нормального выполнения двигательных актов»
52

15. Развитие нервной системы
Период новорожденности. Еще за 3 месяца до нормального срока рождения
нервная система плода в достаточной мере развита, чтобы обеспечить
функционирование организма в условиях внеутробного существования.
Сформированы все отделы мозга, включая кору больших полушарий.
Афферентные и эфферентные нервные волокна соединяют центральную
нервную систему со всеми органами тела. С первого же дня жизни у ребенка
могут быть обнаружены защитные и ориентировочные рефлексы на болевые,
световые, звуковые и другие раздражения. Однако эти реакции плохо
координированы, нередко беспорядочны и, как правило, медленно протекают и
легко распространяются на большое количество мышц. Очень часто они
проявляются в усилении общей двигательной активности. Это показывает, что
возбуждение легко иррадиирует, т. е. распространяется, с одного участка мозга
на другие. Иррадиация возбуждения, сопровождающаяся криком, особенно
легко возникает под влиянием голода, охлаждения, а также болевых
раздражении.
Прикосновение к губам новорожденного или к соседним участкам кожи
вызывает рефлекторные сосательные движения, что ведет к понижению общей
возбудимости и прекращению двигательной активности. Такое состояние
торможения двигательных центров мозга сохраняется не только во время
сосания груди, но и в последующий период сытости, что способствует
наступлению сна. Как правило, пробуждение наступает перед очередным
кормлением, когда состояние сытости сменяется состоянием голода.
Иногда в начальном периоде внутриутробного развития нарушается нормальное
образование органов, что ведет к появлению различных уродств. В частности,
известны случаи недоразвития передних отделов мозга и даже полного
отсутствия больших полушарий. Дети, рождающиеся с таким тяжелым
дефектом, умирают в первые месяцы, реже в первые годы жизни. Наблюдения
показали, что поведение таких детей очень сходно с поведением нормального
ребенка в период новорожденности. Это дает основание полагать, что в первые
дни жизни реакции организма осуществляются без участия коры больших
полушарий и подкорковых ядер.
Установлено, однако, что клетки коры больших полушарий новорожденного
могут приходить в состояние возбуждения под влиянием импульсов,
поступающих из нижележащих отделов мозга. В коре возникают и ответные
импульсы. Так, например, у новорожденных при участии коры происходит
поворот глаз, а несколько позднее и головы в сторону появившегося света.
Мало того, на основании изучения электрических реакций установлено, что уже
в первые дни жизни в коре больших полушарий происходит различение
красного и зеленого цвета.
53

Последующее развитие нервной системы. В течение первых двух лет жизни

головной мозг интенсивно растет, и к двум годам его вес достигает примерно
70% веса мозга взрослого человека. В основном увеличение мозговой массы
происходит не за счет образования новых клеток (после рождения их
количество мало меняется), а в результате роста и разветвления дендритов и
аксонов. У двухлетнего ребенка в коре больших полушарий нервные клетки
расположены дальше друг от друга, чем у новорожденного. Зато много места
занимают разросшиеся отростки (рис. 31), что, разумеется, требует большего
увеличения площади, занимаемой корой. И действительно, за первые два года
жизни ее площадь увеличивается примерно в 2,5 раза, в основном путем
углубления извилин. Увеличивается и толщина коркового слоя больших
полушарий.
Еще более интенсивно растет мозжечок. Если в коре больших полушарий
клеточные слои, характерные для мозга взрослого человека, формируются уже к
6-му месяцу внутриутробного развития, то в коре мозжечка формирование
слоев происходит после рождения и заканчивается к 9—11-му. месяцу жизни. К
ко.нцу второго года вес мозжечка увеличивается почти в 5 разпо сравнению с
его веср_м^ в период новорождённости^ Такое позднее и вместе с тем "быстрое
развитие мозжечка объясняется тем, что основная функция, а именно уточнение
двигательных реакций, и в частности поддержание нормального положения
тела, может быть ис- . пользована организмом лишь после приобретения первых
навыков стояния и ходьбы к концу 1-го года жизни.
^ Миелинизация нервных волокон. Уже на ранних стадиях внут< риутробного
развития аксоны нервных клеток окружены клетками-спутниками, которые
образуют своеобразную оболочку. Аксон, окруженный такой оболочкой,
называется нервным волокном. На 4—5-м месяце в корешках спинномозговых
нервов волокна постепенно приобретают отчетливый белый цвет. Объясняется
это образованием особого жироподобного вещества — миелина. Он образуется
в клетках-спутниках, которые обтекают аксон, многократно обертывая его
тонким слоем своего все удлиняющегося тела. Так возникает миелиновая
оболочка нервного волокна. Каждые 1— 2 мм она прерывается, образуя
перехваты. Миелиновую оболочку можно рассматривать как хорошую
изоляцию нервного волокна. Кроме того, в миелинизированных волокнах
скорость проведения возбуждения в 10—20 раз больше, чем в волокнах, не
покрытых миелином. Это объясняется скачкообразным распространением
возбуждения: оно перескакивает от одного перехвата к другому.
Миелинизация нервных волокон как в центральной нервной системе, так и в
периферической происходит очень интенсивно в последние месяцы
внутриутробного развития. У новорожденного ми-елинизация нервных волокон
спинного мозга и ствола головного мозга почти завершена. В значительной
мере миелинизированы волокна черепно-мозговых и спинномозговых нервов.
Однако их