Как устроена наша нервная система

Нервная система управляет работой всех органов и систем, влияет на уровень энергетических процессов, обеспечивает функциональное единство организма. Нервная система получает информацию о состоянии внешней и внутренней среды, хранит полученную информацию, преобразует ее для регуляции и влияния на функции организма.

Таким образом, нервная система обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой и активное приспособление к ней. Это происходит при помощи рефлексов.

И. М. Сеченов писал, что все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения есть суть рефлексы. Основной функцией нервной системы является рефлекторная деятельность. Однако для ее осуществления нервная система должна получить всю исходную информацию.

Известно, что один из наиболее существенных факторов, обеспечивающих выживание организма, является его способность реагировать на раздражители, поступающие из внешнего мира, и способность регулировать свою собственную внутреннюю среду. Для выполнения этих функций предназначены специализированные органы чувств, важным элементом которых являются рецепторные клетки, реагирующие на физические и химические воздействия и передающие информацию о них в центральную нервную систему (рис. 1).

Рис. 1. Чувствительные рецепторы, воспринимающие: 1 - боль; 2 - прикосновение; 3 - давление и прикосновение; 4 - холод; 5 - тепло; 6 - давление; 7 - глубокое давление

Обычно каждый вид рецепторов настроен на восприятие определенных раздражителей. Так, фоторецепторы сетчатки глаза воспринимают цвета, а терморецепторы кожи - тепло и холод.

Все рецепторы делятся на две основные группы: рецепторы, воспринимающие информацию о внешней среде, и те, что получают сигналы от внутренних органов и тканей организма.

Рецепторы можно рассматривать как специализированные органы, способные давать подробные сведения о характере внешнего раздражителя. Например, рецепторные клетки кожи и подкожной клетчатки обеспечивают большой объем информации об особенностях предмета, с которым они приходят в соприкосновение.

Чувствительная рецепторная клетка обладает свойством переводить механическую и тепловую энергию при соприкосновении кожи с внешним раздражителем в электрическую энергию нервного потенциала, то есть раздражение рецептора приводит к появлению в нем энергии возбуждения. Даже очень легкое прикосновение к предмету вызывает появление серии упорядоченных импульсов, распространяющихся по самым разнообразным волокнам нервных проводников.

Информация от рецепторов поступает в нейрон, который является структурной единицей нервной системы (рис. 2). От тела нейрона отходят отростки: один длинный - аксон, остальные короткие - дендриты. По дендритам нервные импульсы притекают к телу нейрона, а по аксону они передаются дальше - к следующему нейрону. Высота тела, например, двигательного нейрона достигает 130 микрон, а длина его аксона может доходить до 87 сантиметров.

Рис. 2. Схематическое строение нейрона6 1 - дендриты; 2 - тело нейрона; 3 - ядро; 4 - аксон; 5 - мышца

Подсчитано, что мозг состоит из 16 миллиардов нейронов, связь между этими нейронами осуществляется через синапсы - специальные нервные образования, в которых нервный импульс передается посредством химических передатчиков возбуждения - медиаторов.

Функциональная деятельность нервной системы осуществляется с помощью рефлексов. Рефлекс - это ответная реакция организма на воздействие внешней или внутренней среды, осуществляемая через нервную систему. Любой рефлекс вызывается определенным раздражителем под влиянием изменений внешней среды.

Все рефлексы подразделяют на безусловные и условные. Первые являются врожденными и постоянными для данного вида реакции. Они могут носить простой, защитный характер, например отдергивание руки в момент соприкосновения ее с горячей поверхностью. Безусловные рефлексы (инстинкты) закреплялись в процессе эволюции живого организма.

Условные рефлексы возникают в процессе развития организма под действием изменяющихся условий среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных за счет участия в этом процессе высших отделов нервной системы.

По характеру ответной реакции рефлексы делят на двигательные и вегето-висцеральные. В реализации двигательного рефлекса участвует поперечнополосатая мускулатура. Например, при ударе по сухожилию коленной чашечки возникает сокращение четырехглавой мышцы бедра и голень разгибается (рис. 3). Однако без нанесения раздражения, то есть удара по сухожилию, такого рефлекса не возникнет.

Рис. 3. Исследование коленного рефлекса (а) и его рефлекторная дуга (б). Пунктиром изображена чувствительная часть дуги, а неприрывной линией - двигательная

При указанном двигательном рефлексе раздражаемые сухожильные рецепторы передают возникший импульс по проводникам в нужный сегмент спинного мозга, где этот импульс направляется в двигательную нервную клетку, которая и посылает сигнал на сокращение к иннервируемой мышце.

Нервную систему принято делить на центральную, периферическую и вегетативную. Первая включает в себя головной мозг, стволовую часть и спинной мозг (рис. 4). Периферическая нервная система состоит из корешков спинного мозга и периферических нервов, которые связывают центральную нервную систему со всем телом и внутренними органами.

Рис. 4. Общая схема центральной нервной системы: 1 - кора головного мозга; 2 - мозжечок; 3 - мост; 4 - продолговатый мозг; 5 - спинной мозг

Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы, контролирует и поддерживает постоянство внутренней среды организма. Она обеспечивает адаптацию жизненных функций - кровообращения, дыхания, пищеварения и т. д. - к условиям окружающей среды.

Остановимся на некоторых анатомических особенностях строения нервной системы человека.

В центральной нервной системе выделяют кору головного мозга, которая состоит из слоев различных клеток. Эти клетки специализированы на обеспечении отдельных функций организма. Так, в переднем отделе коры нервные клетки контролируют функцию движения, в среднем - чувствительность, в заднем - зрение, в боковом - слух.

Кора головного мозга представлена двумя симметричными полушариями. В каждом из них различают лобную, теменную, височную и затылочную доли или отделы (рис. 5). В кору головного мозга в виде сигналов поступает информация от зрительного, слухового, обонятельного анализаторов, кожных и мышечно-суставных рецепторов, вестибулярного аппарата.

Рис. 5. Строение коры головного мозга (А - наружная поверхность; Б - внутренняя поверхность): 1 - лобная доля; 2 - передняя центральная извилина; 3 - задняя центральная извилина; 4 - теменная доля; 5 - затылочная доля; 6 - височная доля

Каждый вид сигналов обрабатывается в соответствующих областях коры; например, зрительная информация - в затылочной доле, слуховая - в височной, чувствительная - в теменной.

Проанализировав всю информацию, головной мозг принимает решение и выдает двигательную команду через двигательные (большие пирамидные) клетки, располагающиеся на границе лобной и теменной долей в передней центральной извилине коры. Проекция этих двигательных клеток на мускулатуру такова, что в верхних отделах извилины лежат клетки, обеспечивающие движение в мышцах нижних конечностей, в средних - туловища и верхних конечностей, в нижних отделах - шеи и лицевой мускулатуры (рис. 6).

Рис. 6. Схема проекции системы, обеспечивающей двигательные функции в передней центральной извилине коры головного мозга: 1 - ступни; 2 - голени; 3 - бедра; 4 - туловища; 5 - плеча; 6 - предплечья; 7 - кисти; 8 - шеи; 9 - лба; 10 - лица; 11 - глотки

Примерно такая же проекция прослеживается и для чувствительных клеток, которые расположены в задней центральной извилине теменной доли (рис. 7).

Рис. 7. Проекция чувствительного анализатора в задней центральной извилине коры головного мозга: 1 - ступни; 2 - бедра; 3 - туловища; 4 - затылка; 5 - плеча; 6 - предплечья; 7 - кисти; 8 - лба; 9 - носа; 10 - губ; 11 - языка; 12 - глотки

По обеспечению двигательных и чувствительных функций полушария головного мозга перекрестно иннервируют туловище и конечности. Так, например, правое полушарие управляет левой половиной тела, и наоборот. Существует такое понятие, "доминантное полушарие". У правшей доминантным является левое полушарие.

Известно несколько простых приемов выявления доминантного полушария у человека. Так, например, если скрестить руки на груди, как показано на рис. 8, то рука, оказавшаяся верхней, и будет указывать на доминантное полушарие. Этот же прием используют для обнаружения лево- или праворукости (на рис. 8 человек праворукий с доминантным левым полушарием).

Рис. 8. Прием выявления доминантного полушария. У правши (как показано на рисунке) доминантное полушарие левое

В коре мозга моторная функция речи располагается у правшей в лобной доле левого полушария; поэтому при ее поражении больной не может говорить (моторная афазия). Восприятие звуковой речи, ее анализ и синтез осуществляются в верхних отделах височной доли, где расположен соответствующий корковый центр. При его поражении больной не понимает обращенную к нему речь, хотя сам говорить может (сенсорная афазия).

Ощущение отдельных частей тела и их соотношения между собой доступны нам потому, что глубокие чувствительные рецепторы постоянно информируют кору головного мозга об изменениях как положения тела, так и его частей в пространстве.

При поражении отделов коры или проводников, несущих информацию от глубоких рецепторов, человек не в состоянии воспринимать свое тело как собственное. Возможны нереальные восприятия. Ему, например, даже может казаться, что у него три руки.

Клиницисты, наблюдающие людей, которым по разным причинам ампутировали конечность, сообщают следующее. Через некоторое время эти пациенты жалуются, что их периодически донимают боли и неприятные ощущения в отсутствующей руке или ноге. Нередко подобные ощущения сопровождаются чувством жжения и сильного напряжения мышц, становясь для больных невыносимым, тягостным испытанием.

Указанные боли и ощущения в ампутированной конечности называются фантомными, и возникают они от раздражения или сдавления корешков чувствительных и двигательных нервов в месте культи конечности.

Кора головного мозга, подобно плащу, покрывает отделы мозга, которые относятся к глубинным или подкорковым образованиям. Этот отдел нервной системы обеспечивает регуляцию мышечного тонуса, участвует в координации движений и обработке всей чувствительной информации.

И кора головного мозга, и подкорковые структуры посредством проводников связаны с другими анатомическими образованиями нервной системы, в частности со спинным мозгом и мозжечком. Эти проводники в своей совокупности образуют такие анатомические отделы нервной системы, как ножки мозга, варолиев мост и продолговатый мозг. Продолговатый мозг непосредственно переходит в спинной мозг. На рис. 9 показано схематическое строение вышеперечисленных отделов нервной системы.

Рис. 9. Локализация функций головного мозга: 1 - обеспечение прямостояния и прямохождения; 2 - движение; 3 - чувствительность; 4 - зрение; 5 - координация движений; 6 - слух

На уровне продолговатого мозга находятся центры, регулирующие функцию дыхания, сердечно-сосудистой системы и пищеварения. На этом же уровне располагаются ядра черепно-мозговых нервов, которые обеспечивают двигательные, чувствительные и вегетативные функции на лице.

В указанную область входит и специальное образование, состоящее из скопления сетевидных клеток, - ретикулярная формация, которая обладает активирующим влиянием на кору головного мозга и управляет сном и бодрствованием.

В глубине подкорковой области находится лимбическая система, обеспечивающая и регулирующая эмоциональную сферу.

Рядом с затылочными долями головного мозга, над варолиевым мостом располагается такое анатомическое образование нервной системы, как мозжечок. Последний занимает в полости черепа область задней черепной ямки. Функции, которые он обеспечивает, тесно связаны с движением. Мозжечок имеет многочисленные связи со всеми отделами нервной системы, так или иначе участвующими в реализации двигательного акта.

Нейрофизиологи сравнивают функции мозжечка с компьютером, обеспечивающим и контролирующим исполнение двигательной команды. В его обязанности, в частности, входит контроль за координацией движения, его экономичностью и рациональностью.

Мозжечок регулирует также последовательность сокращения мышц при выполнении какого-либо движения. Мы ведь не задумываемся над тем, какая мышца должна сокращаться и расслабляться, например, при сгибании руки в локтевом суставе. Для выполнения такого движения необходимо сократиться двуглавой мышце плеча и расслабиться трехглавой. Каким же образом регулируется сгибание руки?

При одновременном сокращении или расслаблении указанных мышц движения в локтевом суставе не будет. Вот эту сложную функцию регуляции движения и обеспечивает мозжечок. Все проводники от коры головного мозга, подкорковых образований, мозжечка заканчиваются на уровне спинного мозга - самом нижнем этаже центральной нервной системы. В функциональном отношении спинной мозг является уровнем первичной регуляции всей рефлекторной деятельности. Выполняется эта регуляция сегментарным аппаратом спинного мозга.

Спинной мозг (рис. 10) состоит из 31-32 сегментов, которые обеспечивают иннервацию туловища и конечностей. В сегментарный аппарат спинного мозга (рис. 11) входят нервные волокна (спинномозговые корешки и периферические нервы), по которым нервные импульсы входят или поступают в спинной мозг от рецепторов, и волокна, по которым импульсы выходят из спинного мозга и попадают на периферию, например в скелетные мышцы.

Рис. 10. Позвонки и сегменты спинного мозга с выходящими из них корешками

Периферическая нервная система представлена совокупностью нервных проводников, то есть периферических нервов, связывающих спинной мозг с мышцами туловища и конечностей, внутренними органами.

Рис. 11. Схема сегментарного аппарата спинного мозга: 1 - чувствительные волокна; 2 - двигательные волокна; 3 - спинной мозг; 4 - мышца; 5 - чувствительный рецептор

К мышцам волокна идут от двигательных клеток спинного мозга, располагающихся в передних его рогах. От вегетативных клеток, которые находятся в боковых рогах спинного мозга, нервные волокна идут к периферическим вегетативным образованиям, обеспечивающим обмен в тканях, кровообращение, потоотделение и другие трофические функции.

К спинному мозгу в составе периферических нервов направляются волокна от многочисленных рецепторов, чувствительных клеток, располагающихся в коже, мышцах, сухожилиях, внутренних органах. Сама чувствительная клетка находится в межпозвоночном ганглии. От ее тела отходит отросток, который оканчивается в клетках передних рогов спинного мозга.

Учитывая, что одной из важных функций нервной системы является регулирование двигательных актов и контроль за ними, следует более подробно остановиться на освещении механизмов обеспечения движения и особенностях нашего восприятия этого движения.

Движение в целом становится возможным благодаря сокращению поперечнополосатой мускулатуры. Каждая мышца состоит из множества отдельных мышечных волокон толщиной около 0,1 миллиметра и длиной до 30 миллиметров. При сокращении оно способно укорачиваться почти наполовину. В зависимости от выполняемых функций мышцы могут быть более или менее специализированными. Мышечные волокна объединяются в двигательные единицы, каждую из которых иннервирует одна двигательная нервная клетка.

Сигнал к движению или, говоря более точно, к сокращению той или иной мышцы возникает в двигательной клетке коры головного мозга. От нее импульс по проводникам центральной части двигательного пути доходит до двигательной клетки спинного мозга, где переключается на периферическую часть этого пути и по нерву достигает нужной мышцы. В ответ на такой сигнал мышца сократится и выполнит движение. Для его реализации всегда необходима определенная степень готовности этой мышцы к движению, что зависит от состояния ее тонуса.

Мышечный тонус регулируется при помощи сегментарного аппарата спинного мозга (рис. 12), который постоянно получает информацию о состоянии напряжения мышцы по принципу кибернетического устройства с обратной связью. Регистрация мышечного тонуса осуществляется при помощи специальных рецепторов, называющихся мышечными веретенами.

Рис. 12. Схема регуляции мышечного тонуса на уровне сегментарного аппарата спинного мозга: 1 - произвольные движения; 2 - тоническое сокращение и напряжение; 3 - гамма-волокна; 4 - мышечные рецепторы; 5 - поперечнополосатая мышца

Мышечные веретена - это сложно устроенные чувствительные рецепторы, посредством которых длина мышцы одновременно измеряется чувствительной системой и контролируется двигательной системой спинного мозга. Эти чувствительные органы постоянно посылают в мозг данные о состоянии мышцы, степени ее напряжения, ее длине.

Кроме мышечных веретен, которые находятся прямо в мышце, существуют еще рецепторы, размещенные в сухожилиях мышц. Сухожильные рецепторы располагаются в месте перехода сухожилия в мышцу.

Мышечные веретена и сухожильные рецепторы представляют собой механизм обеспечения контроля за сокращением мышцы по принципу рефлекса. При недостаточном уровне мышечного тонуса рецепторы в мышцах сигнализируют об этом в спинной мозг, и он в таком случае подключает дополнительные механизмы по стимулированию тонуса. Таким образом, мышца всегда находится в тонусе и готова выполнять команду центра.

Итак, человек при выполнении двигательного акта никогда не задумывается о том, как он его выполняет. Большинство движений является двигательными автоматизмами, которые выполняются рефлекторно, то есть бессознательно (например, ходьба, бег).

Но если вдруг на пути движения появляется небольшая канава, которую нужно перепрыгнуть, у человека сообразно с его опытом немедленно срабатывает автоматическая коррекция на появившееся препятствие и он без особого труда, не задумываясь над этим, преодолевает препятствие. Это становится возможным еще и потому, что мозжечок постоянно получает информацию от рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях, суставных сумках, о том, в каком положении в данное время находится конкретная часть тела.

О том, насколько важна информация о состоянии опорно-двигательного аппарата, говорит тот факт, что для ее передачи от периферии в центральную нервную систему существует несколько специализированных проводящих путей. Эта информация по двум из них попадает в мозжечок, а по третьему - в чувствительную зону коры головного мозга, где проводится ее окончательный анализ.

Мышечное сокращение и движение, которое при этом возникает, является отражением деятельности коры головного мозга, которая воспроизводит команду действия. Решение "что делать?" принимает двигательная клетка коры головного мозга, а выполнение команды лежит на двигательной клетке спинного мозга. Оценка движений человека позволяет получать представления о состоянии нервной системы в норме и при патологии.

Регистрация биоэлектрических сигналов, идущих от работающей мышцы, является объективным методом контроля за двигательной активностью человека и называется электромиографическим исследованием. Результаты таких исследований указывают на наличие связи между мыслительной деятельностью, эмоциональным напряжением и изменением мышечной активности.

Уже при одном мысленном представлении движения или напряжения мышцы регистрируются признаки биоэлектрической активности, причем именно в тех мышцах, которые участвуют в движении. Если человек представляет себе поднятие тяжести на вытянутой руке, то степень мышечного напряжения будет выше при мысленном поднятии более тяжелого груза.

В спорте широко используется прием, когда спортсмен перед выполнением сложного движения (например, у тяжелоатлетов, прыгунов, гимнастов) мысленно повторяет все движение про себя и только после этого приступает к его действительному выполнению. Это помогает ему воспроизвести движения более точно и безошибочно.

В указанном случае во время тренировок запоминается не только схема движения и их последовательность, но и ощущения работы мышц в виде их сокращения и расслабления, величины мышечного усилия и скорости исполнения движения. Во многом это происходит рефлекторно, то есть бессознательно. Когда человек начинает вспоминать и мысленно представлять себе схему движений, у него это ассоциируется с запомнившимися ощущениями.

В физиологическом эксперименте в качестве обратной связи при обучении мышечному расслаблению используется электромиография, регистрирующая биоэлектрическую активность мышц. Испытуемый, получая наглядную (чаще всего звуковую или зрительную) информацию о степени напряжения мышц, может осознанно контролировать состояние своих мышц в покое и достигать полного их расслабления. Подобный прием используется в лечебной методике, направленной на снятие насильственного напряжения мышц при некоторых заболеваниях нервной системы.

В последующих разделах мы еще вернемся к вопросу регуляции мышечного тонуса и возможности произвольного расслабления мышц при помощи приемов аутогенной тренировки. Известно, что максимального расслабления при физиологических состояниях мышцы достигают в условиях сна. Состояние сна и бодрствования отражают полярные уровни активности головного мозга, изучением которых занимается нейрофизиология.

Исследование работы головного мозга и всей нервной системы всегда представляло определенные трудности. Сегодня ученые владеют обширным экспериментальным материалом, но полностью расшифровать тонкие механизмы функционирования нервной клетки пока еще не удается.

Одним из методов исследования работы головного мозга является метод электроэнцефалографии. В основе метода регистрации биоэлектрической активности головного мозга лежит усиление при помощи специальной электронной аппаратуры малых по величине биопотенциалов мозга, которые улавливаются датчиками и поступают на записывающее устройство.

При записи биоэлектрических сигналов на электроэнцефалографической кривой регистрируется спонтанная активность нейронов головного мозга, выражающаяся в виде волн с определенной частотой (их еще называют ритмом).

Различают четыре основных вида волн (рис. 13), которые делятся по частоте колебаний в секунду на бета-, альфа-, тета- и дельта-волны.

Рис. 13. Типы волн на электроэнцефалограмме (а) и их проекция на отделы коры головного мозга (б): 1 - бета-волны; 2 - альфа-волны; 3 - тета-волны; 4 - дельта-волны

У взрослого человека в состоянии активного бодрствования преобладающим ритмом является бета-ритм. Альфа-ритм преимущественно регистрируется в затылочных отделах коры головного мозга в состоянии бодрствования при закрытых глазах. "

Увеличение амплитуды альфаритма отмечается при обследовании индийских йогов, а также людей, находящихся в состоянии гипноза или аутогенного расслабления. Активность альфа-ритма усиливается при движении глазных яблок, приводящих к их расфокусировке, например, при взгляде на кончик носа или область переносицы. В состоянии полного аутогенного расслабления (дремоты) появляется тета-ритм, а во сне регистрируется дельта-ритм. В случаях патологии нервной системы картина биоэлектрической активности может меняться. Появляются патологические формы этой активности, увеличивается амплитуда колебаний.

Обеспечение вегетативных функций. Важное значение в обеспечении жизнедеятельности организма имеет вегетативная, или, как ее еще называют, автономная, нервная система, которая состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического (рис. 14).

Рис. 14. Схема строения вегетативной нервной системы. К каждому органу подходят симпатические (прерывистые линии) и парасимпатические (сплошные линии) волокна: 1 - к глазу; 2 - к лицу; 3 - к руке; 4 - к сердцу, 5 - к легким; 6 - к желудку; 7 - к кишечнику; 8 - к мочевому пузырю; 9 - к ноге

Вегетативная нервная система контролирует работу сердца, дыхания, желез внутренней секреции, непроизвольной, гладкой мускулатуры, причем без активного участия нашего сознания. Долгое время считалось, что эти функции недоступны самоконтролю.

Да и трудно даже представить себе, как человек мог бы активно участвовать в контролировании этих сложных функций жизнеобеспечения при таком большом разнообразии их назначения.

Симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы по своей работе являются антагонистами с противоположным характером изменений вегетативных функций. Большинство органов, иннервированных вегетативной нервной системой, подчинено обеим ее отделам.

Так, симпатические нервы иннервируют мозговой слой надпочечников и увеличивают секрецию адреналина, что приводит к увеличению содержания сахара в крови - гипергликемии. В то же время парасимпатические (блуждающие) нервы иннервируют клетки поджелудочной железы и увеличивают секрецию инсулина, что приводит к понижению концентрации сахара в крови - гипогликемии.

Симпатическая система способствует интенсивной деятельности организма в условиях, требующих напряжения его сил, тогда как парасимпатическая, напротив, участвует в восстановлении тех ресурсов, которые истрачены организмом в процессе такой деятельности.

Когда организм попадает в аварийные, экстремальные условия и ему нужно сразу мобилизовать резервы для преодоления возникающих затруднений, именно симпатическая система обеспечивает возможность выдержать такие условия. Высвобождение при этом запасов энергии дает организму максимум физических возможностей, сужение поверхностных кровеносных сосудов увеличивает объем циркулирующей крови, которая лучше обеспечивает работающие мышцы. Возможное в данный момент ранение кожи уже не приводит к большому кровотечению, а следовательно, и к большой кровопотере.

Исследователи называют комплекс изменений, появляющихся под воздействием симпатической нервной системы, реакцией борьбы или бегства.

Действие симпатической системы проявляется быстро и диффузно как общая реакция, а парасимпатической - более локально и кратковременно. Поэтому эффекты первой образно сравнивают с пулеметными очередями, а второй - с винтовочными выстрелами.

В таблице суммированы симпатические и парасимпатические функции вегетативной нервной системы и их влияние на органы человеческого организма.

В передаче нервных импульсов в симпатической системе участвует активное вещество адреналин. Он синтезируется корой надпочечников и обладает стойким, продолжительным действием на организм и те реакции, которые он вызывает. Поэтому проявления функций симпатического отдела носят общий генерализованный характер и могут быть растянуты во времени (например, человек не может долго успокоиться после испуга).

Для парасимпатической нервной системы передатчиком является другое активное вещество - ацетилколин, которое очень быстро инактивируется ферментом холинэстеразой. Поэтому действие парасимпатических реакций более кратковременное.

Наряду с вегетативной нервной системой в регуляции разнообразных функций организма принимает участие и эндокринная система. Обе системы, осуществляя регуляцию в гармоническом сотрудничестве, обеспечивают способность организма приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. Действие нервной регуляции происходит быстрее и большей частью очень точно локализуется, тогда как гормональная регуляция действует часто генерализованно и проявляется с большей или меньшей задержкой (замедленностью) во времени.

В регуляции нуждается гомеостаз - относительное динамическое постоянство внутренней среды организма и некоторых его физиологических функций (кровообращения, обмена веществ, терморегуляции и др.). В нормальном состоянии колебания физиологических констант (например, средняя температура тела) происходят в узких границах.

В основе процесса регуляции гомеостаза лежат нейрорефлекторные влияния симпатической и парасимпатической систем, которые могут полностью или частично не поддаваться сознательному контролю со стороны мозговой коры. В данном случае речь идет о вегето-висцеральных рефлексах (дыхательных, сосудодвигательных, слюнных, зрачковых, глоточных, пузырных и др.).

Вегето-висцеральные рефлексы проявляются ответными реакциями в виде повышения слезотечения и слюнотечения, подъема артериального давления и учащения пульса, усиления глубины и частоты дыхания, ускорения перистальтики желудка и кишечника, повышенного выделения желудочного сока. При этом также выделяются биологически активные вещества, обладающие сильным стимулирующим действием.

Итак, усиление или ослабление функции того или иного висцерального органа зависит от активности отделов вегетативной нервной системы. Так, например, расширение глазного зрачка связано с усилением влияния симпатического и ослаблением влияния парасимпатического отдела, а сужение зрачка - наоборот, ослаблением первого и усилением второго.

Вегетативная нервная система имеет центральную часть, представленную симпатическими и парасимпатическими центрами, и периферическую, в которую входят вегетативные узлы, ганглии и вегетативные нервные волокна.

Высшим регуляторным отделом вегетативных функций считается гипоталамус.

Гипоталамус является главным подкорковым уровнем вегетативного обеспечения и контроля. Он координирует! наиболее разнообразные формы нервной деятельности, начиная от состояния бодрствования и сна и кончая поведением организма во время реакции адаптации.

Вегетативная нервная система координирует нервным и гуморальным путем деятельность всех органов, участвующих в сохранении динамического равновесия жизненных функций.

При помощи нейроэндокринных механизмов осуществляется ауторегулирование кровообращения, дыхания, пищеварения, температуры тела и различных обменных процессов, обеспечивается поддержание стабильности внутренней среды организма. Остановимся более подробно на характеристике этих отдельных функций организма, которые могут поддаваться воздействию методам психологической саморегуляции.

Вегетативная нервная система непосредственно обеспечивает и контролирует деятельность сердца. Приведем некоторые любопытные подробности о нашем моторе, который выполняет большой объем полезной и необходимой работы, без которой жизнь была бы невозможной.

Средняя масса сердца взрослого человека 400 граммов. В среднем сердце сокращается 70 раз в минуту, за сутки - 100 800, а за 70 лет жизни - более 2,5 миллиарда раз. За сутки сердце перекачивает 40 000 литров крови, а за всю жизнь - более 1 миллиарда литров.

Кровь циркулирует по кровеносным сосудам. Если сложить кровеносные капилляры в одну линию, то такой сосуд протянется на 100 000 километров.

Частота сердечных сокращений больше 100 называется тахикардией, ниже 60- брадикардией. У человека после физической нагрузки частота может доходить до 200, но через 10-20 минут она должна вернуться к норме.

Внешние раздражители сказываются на сердечной деятельности. При отрицательной реакции на окружающее частота сердечных сокращений увеличивается. Если же человек задерживает внимание на внешнем раздражителе, частота сердечных сокращений понижается.

Сердце начинает работать более интенсивно при физическом напряжении. Подобная реакция наблюдается и при умственной работе, например при решении арифметической задачи.

Вегетативная нервная система принимает непосредственное участие в контроле и регуляции таких важных функций, как дыхание и деятельность пищеварительного тракта, также поддающиеся произвольной регуляции.

Дыхательная функция обеспечивается легкими, дыхательной мускулатурой и контролируется центром управления дыханием. Регуляция этой функции смешанная: произвольная, когда мы можем задержать дыхание, и рефлекторная, или непроизвольная. Но сколько бы мы ни старались задержать вдох, он в конце концов наступает рефлекторно.

При испуге, например, у человека наблюдается замедление дыхания и учащение сердцебиения. В случае эмоционального напряжения (спор, азартная игра) дыхание, наоборот, учащается. Активная физическая работа приводит к учащенному дыханию за счет увеличения потребностей тканей в кислороде.

Рассматривая функцию пищеварительного тракта, можно отметить, что она во многом зависит от эмоциональных реакций человека. Так, при страхе резко усиливаются перистальтика кишечника и секреция пищеварительных желез, что нередко приводит к появлению поноса.

Как реакция на неприятные эмоции может возникнуть тошнота, которая сочетается с усиленной моторной активностью желудка и слюнотечением.

Пустой желудок путем усиленной перистальтики сигнализирует нам о голоде, отсюда выражение "сосет под ложечкой". При появлении подобных ощущений человек может усилием воли заставить себя их терпеть и не принимать пищу.

Подобное встречается при вынужденном голодании, особенно длительном.

Функция терморегуляции также подчиняется вегетативному контролю. Известно, что температура кожных покровов в основном зависит от периферического кровообращения. При сужении просвета сосудов, что происходит под влиянием симпатической нервной системы, температура кожи снижается.

Когда активность симпатического влияния падает, сосуды расширяются и температура кожи увеличивается. Изменяться может не только температура (ее легко определить и на ощупь рукой), но и цвет кожи (побледнение - при сужении капилляров и покраснение - при их расширении).

Температура на пальцах рук и ног, как правило, ниже, чем на туловище и лице. Отмечено, что у женщин руки и ноги несколько холоднее, чем у мужчин. У женщин чаще встречается такое заболевание периферических сосудов, как болезнь Рейно. При этой болезни отмечается приступообразное побледнение рук с развитием синюшности пальцев и их резкое похолодание, снижение в них чувствительности и такие неприятные болевые ощущения, как покалывание и жжение.

В клинической практике сегодня используются специальные приборы - тепловизоры, которые регистрируют на экране температурные различия на разных участках кожи обследуемых пациентов. Обнаружено, что температура кожи повышается при различных местных воспалительных и других патологических процессах в тканях. Эти изменения наглядно регистрируются прибором. Сделав снимок с экрана тепловизора, можно получить температурный фотопортрет каждого человека.

Регуляция температуры кожи зависит от многих факторов и механизмов. Одним из них является потоотделение, которое осуществляется специально предназначенными для этого железами.

У человека 2-3 миллиона потовых желез. Больше всего их располагается на коже ладоней и стоп (до 400 на 1 квадратный сантиметр). Назначение потовых желез разнообразное, однако терморегуляция и выделение шлаков из организма являются основными их функциями. Известно, например, что в течение дня человек с потом теряет около 0,5 литра воды, а в жаркое время - гораздо больше. В жару человек становится вялым и мало-подвижным из-за потери большого количества жидкости и обезвоживания организма, с одной стороны, и необходимости ее экономить - с другой.

Изменение влажности кожных покровов зависит от доминирующего влияния симпатического или парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Первый отдел вызывает усиление потоотделения, а второй - его уменьшение.

По состоянию влажности кожи можно также судить об эмоциональном состоянии человека. Так, французский врач Фере впервые обратил внимание на то, что у человека в эмоционально окрашенной напряженной ситуации изменяется электрическое сопротивление кожи. Он выявил, что изменение электрических свойств кожи связано с активностью потовых желез, которые ее увлажняют и тем самым меняют электрическое сопротивление.

Отечественный физиолог И. Р. Тарханов впервые описал так называемый психогальванический, или кожногальванический, рефлекс. Этот рефлекс состоит в изменении разности потенциалов и уменьшении электрического сопротивления кожи при различных раздражениях, вызывающих эмоциональное возбуждение.

Указанный рефлекс можно вызвать в лабораторных условиях у животных уколом иглой, ударом электрического тока или у человека волнующим рассказом. Этот рефлекс обусловлен главным образом деятельностью потовых желез и потому наиболее выражен, если электроды, соединенные с электроизмерительным прибором, наложены на участки кожи, богато снабженные потовыми железами.

Итак, мы познакомились с принципами строения нервной системы, в том числе ее вегетативных отделов, ведающих функциями различных органов. Хотелось бы только привести интересное, на наш взгляд, высказывание о высшей нервной деятельности И. П. Павлова, который писал:

"Наша нервная система в высшей степени саморегулирующая, сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая. Главнейшее, сильнейшее и постоянно остающееся впечатление от изучения высшей нервной деятельности нашим методом - это чрезвычайная пластичность этой деятельности, ее огромные возможности: ничто не остается неподвижным, неподатливым, а все всегда может быть достигнуто, измениться к лучшему, лишь бы были осуществлены соответствующие условия".

Теперь перейдем к рассмотрению некоторых свойств и особенностейвысшей нервной деятельности человека, без чего нельзя полно раскрыть основную нашу тему - об аутогенной тренировке.