Соловкова Д.А.

Органы и системы органов

Орган — это часть организма человека, отличающаяся свойственной лишь ему формой и строением и приспособленная к выполнению определенной функции. Органы состоят из тканей. Каждый орган содержит все типы тканей, одна из которых является основной, или рабочей (эта ткань выполняет главную функцию органа). Органы анатомически и функционально объединяются в системы органов.

Система органов — это ряд органов, имеющих общий план строения, единство происхождения и выполняющих одну большую функцию. Некоторые органы могут объединяться в аппараты. Аппарат может иметь различное строение и происхождение, но выполнять общую функцию (опорно-двигательный аппарат) или органы, составляющие аппарат, различны по своим функциям, но связаны онтогенетически (мочеполовой аппарат).

Нервная система

Нервная система человека регулирует и координирует работу внутренних органов, осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивает работу организма как единого целого, а также отвечает за сознательную деятельность человека.

Основными свойствами нервной системы являются проводимость и возбудимость.
В основе деятельности нервной системы лежит рефлекс. Рефлекс — это ответная реакция организма на воздействие внешних или внутренних факторов, осуществляемая нервной системой.

Путь, по которому проходит нервный импульс при осуществлении рефлекса, называется рефлекторной дугой (рис. 3.11). Она состоит из 5 звеньев.

• Рецептор — отвечает за восприятие информации. Чаще всего это нервное окончание. Каждый рецептор приспособлен к восприятию сигналов от определенного раздражителя и имеет свой порог чувствительности. В зависимости от расположения, выделяют экстерорецепторы (находятся в коже, слизистых оболочках и т. д.), проприоцепторы (расположены в мышцах, сухожилиях и суставных сумках) и интероцепторы (находятся во внутренних органах). В зависимости от характера воспринимаемого раздражения выделяют:
• механорецепторы (воспринимают прикосновение и давление);
• болевые рецепторы;
• хеморецепторы (воспринимают химический состав);
• терморецепторы (воспринимают температуру);
• фоторецепторы (воспринимают свет).

Рис. 3.11. Схема рефлекторной дуги: слева — двухнейронная; справа — трехнейронная

• Чувствительный (афферентный) нейрон, передающий информацию в нервный центр.
• Нервный центр, в котором происходит обработка информации и формирование адекватного ответа. Он расположен в мозге или нервных узлах.
• Двигательный (эфферентный) нейрон, передающий информацию к рабочему органу.
• Рабочий орган — это мышца или железа, выполняющая ответную реакцию.

Бывают двухнейронные и многонейронные (обычно рассматривают трехнейронные) рефлекторные дуги. Двухнейронная дуга образована двумя нейронами (чувствительным и двигательным), трехнейронная дуга включает чувствительный нейрон, вставочный нейрон и двигательный нейрон. Примером двухнейронной дуги является дуга коленного рефлекса, трехнейронной — дуга защитного рефлекса (отдергивание руки в ответ на прикосновение горячего к коже).

Отделы нервной системы

Классификация отделов нервной системы представлена на рис. 3.12. Центральная нервная система обеспечивает обработку информации и формирование ответа, периферическая — восприятие и передачу информации.

Функциональные отделы: соматическая нервная система иннервирует скелетные мышцы и обеспечивает связь организма с окружающей средой; вегетативная (автономная) регулирует обменные процессы и работу внутренних органов.

Рис. 3.12. Отделы нервной системы

Спинной мозг

Спинной мозг — это длинный тяж цилиндрической формы диаметром около 1 см, расположенный внутри позвоночного канала. На уровне первого шейного позвонка он переходит в продолговатый мозг, на уровне 2-го поясничного позвонка заканчивается мозговым конусом, от которого отходит терминальная нить. Имеет два утолщения: шейное и пояснично-крестцовое (в этих местах отходят нервы, иннервирующие конечности). На поверхности спинного мозга находится мягкая оболочка, состоящая из соединительной ткани, снаружи от которой расположена паутинная оболочка из соединительной ткани, а снаружи от нее — твердая оболочка также из соединительной ткани. Оболочки спинного мозга выполняют защитные и барьерные функции.

На поверхности спинного мозга расположены две продольные борозды (срединная щель и задняя срединная борозда). В центре находится спинномозговой (центральный) канал, заполненный спинномозговой жидкостью (рис. 3.13). Вверху он сообщается с IV желудочком головного мозга.

Вокруг спинномозгового канала располагается серое вещество, состоящее из коротких отростков и тел нейронов и глиальных клеток. Оно отвечает за обработку информации и формирование ответа на раздражение. Серое вещество имеет передние, задние и боковые выступы — рога. Рога спинного мозга содержат различные по функции нейроны. В передних рогах находятся двигательные нейроны, в задних — вставочные нейроны, в боковых — вегетативные нейроны. Вокруг серого вещества расположено белое вещество. Белое вещество образовано отростками нейронов и формирует восходящие и нисходящие проводящие пути, соединяющие спинной мозг с головным.

Рис. 3.13. Строение спинного мозга

От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов. Каждый из них начинается двумя корешками: передними (двигательными) и задними (чувствительными). По ходу задних корешков располагаются спинномозговые узлы, в которых лежат тела чувствительных нейронов.

Функции спинного мозга: рефлекторная (осуществление рефлексов) и проводниковая (проведение импульсов в головной мозг и обратно). Примеры спинномозговых рефлексов: коленный рефлекс; сгибание и разгибание конечностей, отдергивание руки при прикосновении к горячему. При повреждении спинного мозга у человека может развиться паралич.

Головной мозг

Головной мозг находится внутри черепа. Средняя масса мозга — 1,5—1,6 кг. Он защищен тремя оболочками: наружной твердой, средней паутинной и внутренней мягкой (все оболочки образованы соединительной тканью). Непосредственно
к мозгу прилегает мягкая или сосудистая оболочка. Она очень тонкая, образована рыхлой соединительной тканью, богата сосудами и эластичными волокнами. Кнаружи от нее располагается паутинная оболочка. Между веществом мозга, покрытым мягкой оболочкой, и паутинной оболочкой находится подпаутинное пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Снаружи от паутинной оболочки находится твердая оболочка из плотной соединительной ткани. Оболочки головного мозга также выполняют защитные и барьерные функции.

Некоторые бактерии и вирусы вызывают воспаление оболочек мозга (менингит) или самого мозга (энцефалит, человек заражается при укусе клеща-переносчика).

От головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов. Их ядра находятся в сером веществе головного мозга. Если импульс по нерву идет только из головного мозга к органам, то его называют эфферентным (двигательным); если, наоборот, от рецепторов в мозг, то афферентным (чувствительным). Если же в составе нерва есть чувствительные и двигательные волокна, то он относится к смешанным. Обонятельный, зрительный и преддверно-улитковый нервы — чувствительные; глазодвигательный, блоковый, отводящий, добавочный и подъязычный — двигательные; остальные — смешанные.

Головной мозг состоит из белого и серого вещества. Серое вещество представлено дендритами и телами нейронов и образует ядра и кору, которая покрывает большие полушария и мозжечок. Белое вещество образовано длинными отростками нейронов.

Головной мозг включает 5 отделов: продолговатый, задний (мост и мозжечок), средний, промежуточный, передний (рис. 3.14). Стволовую часть мозга образуют продолговатый мозг, мост и средний мозг.

Рис. 3.14. Строение головного мозга

Также в стволе мозга выделяют ретикулярную формацию — это нервные клетки
и нервные волокна, образующие сеть. Ретикулярная формация связана со всеми органами чувств, двигательными и чувствительными областями коры и спинным мозгом. Она регулирует уровень возбудимости и тонуса центральной нервной системы, участвует в регуляции сознания, эмоций, сна и бодрствования, целенаправленных движений.

В головном мозге есть 4 полости, называемые желудочками. Боковые желудочки (I и II) расположены в больших полушариях, III желудочек — в промежуточном мозге, IV желудочек находится на уровне продолговатого мозга. Все желудочки мозга соединены друг с другом, а IV — еще и со спинномозговым каналом. Желудочки головного мозга заполнены спинномозговой (цереброспинальной) жид-
костью.

Отделы мозга

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга. Выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую. От него отходят IX—XII пары черепно-мозговых нервов.

Продолговатый мозг содержит нервные центры следующих рефлексов: дыхания, сердечной деятельности, пищеварения, глотания, жевания и защиты (чихание, кашель). Проводниковая функция выполняется белым веществом, которое связывает вышележащие отделы со спинным мозгом.

Задний мозг

Задний мозг состоит из варолиева моста и мозжечка. Мост появляется только
у млекопитающих. Он выполняет проводниковую функцию, и от него отходят
V—VIII пары черепно-мозговых нервов.

Мозжечок[1] есть у всех позвоночных. В нем различают два полушария, покрытые корой, и червь. Мозжечок состоит из белого и серого вещества. Белое вещество проникает между серым и как бы ветвится, образуя белые полоски. Серое вещество образует кору и ядра (скопления тел нейронов между белым веществом). Снаружи мозжечок покрыт корой из серого вещества толщиной 1—2,5 мм, состоящей из
3-х слоев. Мозжечок отвечает за координацию движений и регуляцию тонуса мышц.

Средний мозг

Средний мозг состоит из четверохолмия (передние и задние бугры) и ножек мозга. От среднего мозга отходят III и IV пара черепно-мозговых нервов. Передние бугры четверохолмия являются центром первичных зрительных, а задние бугры — первичных слуховых рефлексов. Также в среднем мозге есть красное ядро, участвующее в регуляции мышечного тонуса и сокращений мышц.

Промежуточный мозг

Промежуточный мозг состоит из таламуса и гипоталамуса. Таламус в основном образован серым веществом и является подкорковым центром всех видов чувствительности, кроме обонятельной. Также таламус участвует в формировании эмоций. Гипоталамус участвует в поддержании гомеостаза, в регуляции обмена веществ,
в поддержании постоянной температуры тела, состояния сна и бодрствования, регулирует потребление пищи и воды. В гипоталамусе образуются некоторые гормоны (вазопрессин и окситоцин), поступающие в нейрогипофиз. Также он выделяет факторы, стимулирующие или подавляющие синтез гормонов гипофиза.

Передний мозг

Передний мозг представлен большими полушариями, достигающими наибольшего развития у человека. У человека два полушария, которые соединены между собой мозолистым телом, состоящим из белого вещества. Каждое полушарие делится на 4 доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Доли отделены друг от друга крупными бороздами: между лобной и теменной находится центральная (Роландова) борозда; между височной, лобной и теменной — латеральная (Сильвиева) борозда; между теменной и затылочной — теменно-затылочная борозда. В каждое полушарие поступает информация от противоположной части тела. Также для человека характерна функциональная асимметрия полушарий: левое отвечает за абстрактно-логическое мышление, правое — за образное.

На поверхности полушарий развивается кора, образованная серым веществом и покрытая большим количеством борозд и извилин, увеличивающих ее поверхность. Под корой находится белое вещество. Толщина коры — от 1,3 до 5 мм, общая площадь — примерно 2000 см². В коре выделяют 6 слоев: молекулярный, наружный зернистый, пирамидный, внутренний зернистый, ганглиозный и слой полиморфных клеток (веретеновидный). В молекулярном слое залегают мультиполярные ассоциативные нейроны. В наружном зернистом находятся мелкие мультиполярные нейроны. В пирамидном слое находятся нейроны пирамидной формы. Во внутреннем зернистом — мелкие нейроны звездчатой формы. В ганглиозном (внутреннем пирамидном) — крупные нейроны пирамидной формы. В веретеновидном слое — различные по форме и размерам нейроны. Также в каждом слое располагаются нервные волокна. В коре насчитывается 10—14 млрд нейронов.

В коре происходит анализ всех раздражений, поступающих из внешней и внутренней среды. В процессе эволюции происходит локализация функций в коре — в ней выделяют так называемые «ядра» (это участок расположения наибольшего количества нейронов, в которых точно проецируются все структуры периферического рецептора). Лобная доля коры — самая крупная (29% всей поверхности коры и 50% массы мозга), отвечает за мышление и интеллект; в ней находятся речевые и двигательные центры. Височная доля содержит ядра слухового анализатора. Затылочная доля — ядра зрительного анализатора. Теменная доля отвечает за общую чувствительность (температурная, болевая и осязательная), кожно-мышечную чувствительность, включает ядра двигательного анализатора.

Двигательная область коры содержит зоны, управляющие движением мышц тела. Величина двигательных зон того или иного отдела тела зависит от его значения: наибольшие зоны характерны для мышц кисти и мышц лица.

Кора отвечает за взаимодействие организма с окружающей средой и контролирует работу внутренних органов. Также считается, что кора является материальной основой психической деятельности человека.

В толще белого вещества каждого полушария имеются скопления серого вещества — так называемые «ядра», которые залегают ближе к основанию мозга (поэтому их называют базальными или подкорковыми центральными). К ним относятся полосатое тело (участвует в управлении движением и регуляции мышечного тонуса), ограда и миндалевидное тело.

Соматическая и вегетативная нервная система

Соматическая нервная система регулирует работу скелетной мускулатуры и обеспечивает чувствительность.

Вегетативная (автономная) нервная система регулирует работу внутренних органов и систем и обменных процессов. Ее деятельность не зависит от воли человека. Вегетативная нервная система имеет двухнейронное строение: первый нейрон располагается в отделах центральной нервной системы (в мозге); второй нейрон — в вегетативных ганглиях, находящихся вне мозга.

Из головного мозга в составе черепно-мозговых нервов или из спинного мозга
в составе передних корешков спинномозговых нервов выходят преганглионарные волокна (чаще всего это миелиновые волокна), которые приходят в вегетативные узлы или ганглии. В них (ганглиях) лежат нейроны эфферентного (двигательного) вегетативного пути. Их аксоны, выходя из ганглиев, образуют постганглионарные волокна (чаще всего это безмиелиновые волокна), которые направляются к органам и тканям. Вегетативные волокна идут в составе соматических нервов или самостоятельно образуют вегетативные нервы.

Выделяют два основных отдела вегетативной нервной системы: парасимпатический и симпатический (рис. 3.15). Центры парасимпатического отдела расположены в головном (средний и продолговатый мозг) и спинном мозге (крестцовый отдел). Парасимпатический отдел оказывает изолированное, непосредственное влияние на функцию органа, т. к. постганглионарные волокна парасимпатической нервной системы короткие, и ганглии расположены вблизи иннервируемого органа или внутри него. Кроме того, медиатор парасимпатической нервной системы (ацетилхолин) нестойкий и быстро разрушается. Парасимпатические волокна входят
в состав черепно-мозговых нервов, например в состав блуждающего нерва (действуют на сердце, трахею, бронхи, легкие, органы пищеварительной системы, почки).

Центральный отдел симпатической нервной системы расположен в боковых рогах спинного мозга (грудной и поясничный отдел). Вегетативные ганглии этого отдела расположены справа и слева от позвоночника. При возбуждении симпатической нервной системы происходит одновременное воздействие на функции разных органов: постганглионарные волокна симпатического отдела длинные, а ганглии распо-

Рис. 3.15. Отделы вегетативной нервной системы

лагаются вдали от иннервируемого органа. При передаче возбуждения медиаторы симпатической нервной системы (адреналин и норадреналин) поступают в кровь и оказывают влияние на работу внутренних органов.

На функции органов парасимпатический и симпатический отдел вегетативной нервной системы оказывают противоположное воздействие (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Влияние симпатического и парасимпатического отделов
на некоторые органы человека

Таблица 3.1 (окончание)

В вегетативной нервной системе выделяют еще один отдел — метасимпатический. Рефлекторные дуги этого отдела не проходят через мозг: его нейроны лежат вне центральной нервной системы. Они расположены непосредственно в регулируемых органах. Метасимпатический отдел участвует в регуляции работы органов желудочно-кишечного тракта, сердца, сосудов, бронхов и других внутренних органов.

[1] Иногда в литературе мозжечок называют малым мозгом.