Какую роль в организме играет нервная система: Строение нервной системы. Биология 8 класс Сонин, Сапин

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Он называется «центральным», потому что он объединяет информацию от всего тела и координирует деятельность всего организма.

В этой статье дается краткий обзор центральной нервной системы (ЦНС). Мы рассмотрим типы вовлеченных клеток, различные области головного мозга, позвоночника и то, как ЦНС могут быть подвержены заболеваниям и травмам.

Быстрые факты о центральной нервной системе

Вот некоторые ключевые моменты о центральной нервной системе. Более подробная и вспомогательная информация находится в основной статье.

• ЦНС состоит из головного и спинного мозга.
• Мозг является самым сложным органом в организме и использует 20 процентов от общего количества кислорода, которым мы дышим.
• Мозг состоит из примерно 100 миллиардов нейронов, каждый из которых связан с тысячами других.
• Мозг можно разделить на четыре основные доли: височная, теменная, затылочная и лобная.

ЦНС состоит из головного и спинного мозга.

Мозг защищен черепом (полость черепа), и спинной мозг движется от задней части мозга вниз по центру позвоночника, останавливаясь в поясничной области нижней части спины.

Головной и спинной мозг находятся в защитной трехслойной мембране, называемой мозговыми оболочками.

Центральная нервная система была тщательно изучена анатомами и физиологами, но она все еще хранит много секретов; он контролирует наши мысли, движения, эмоции и желания.Он также контролирует наше дыхание, частоту сердечных сокращений, выброс некоторых гормонов, температуру тела и многое другое.

Сетчатка, зрительный нерв, обонятельные нервы и обонятельный эпителий иногда считаются частью ЦНС наряду с головным и спинным мозгом. Это потому, что они соединяются напрямую с мозговой тканью без промежуточных нервных волокон.

Ниже представлена ​​трехмерная карта CMS. Нажмите на него, чтобы взаимодействовать и исследовать модель.

Теперь мы рассмотрим некоторые части ЦНС более подробно, начиная с мозга.

Мозг — самый сложный орган в организме человека; кора головного мозга (самая внешняя часть мозга и самая большая часть по объему) содержит приблизительно 15–33 миллиарда нейронов, каждый из которых связан с тысячами других нейронов.

Всего около 100 миллиардов нейронов и 1000 миллиардов глиальных (поддерживающих) клеток составляют мозг человека. Наш мозг использует около 20 процентов всей энергии нашего тела.

Мозг является центральным управляющим модулем организма и координирует деятельность.От физического движения до выделения гормонов, создания воспоминаний и ощущения эмоций.

Для выполнения этих функций некоторые отделы мозга выполняют определенные функции. Тем не менее, многие более высокие функции — рассуждение, решение проблем, креативность — связаны с различными областями совместной работы в сетях.

Мозг грубо разделен на четыре доли:

Временная доля (зеленая): важна для обработки сенсорного ввода и придания ему эмоционального значения.

Он также участвует в создании долговременных воспоминаний. Некоторые аспекты языкового восприятия также размещены здесь.

Затылочная доля (фиолетовая): — область визуальной обработки головного мозга, в которой располагается зрительная кора.

Теменная доля (желтая): Теменная доля объединяет сенсорную информацию, включая прикосновение, пространственное восприятие и навигацию.

Стимуляция прикосновения со стороны кожи в конечном итоге направляется в теменную долю. Это также играет роль в языковой обработке.

Фронтальная доля (розовая): , расположенная в передней части мозга, фронтальная доля содержит большинство чувствительных к дофамину нейронов и участвует во внимании, вознаграждении, кратковременной памяти, мотивации и планировании.

Области мозга

Далее мы рассмотрим некоторые конкретные области мозга немного подробнее:

Базальные ганглии: участвуют в управлении произвольными двигательными движениями, процедурном обучении и решениях о том, какие двигательные действия выполнять. ,Заболевания, которые затрагивают эту область, включают болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона.

Мозжечок: в основном участвует в точном управлении двигателем, а также в языке и внимании. Если мозжечок поврежден, основным симптомом является нарушение двигательного контроля, известное как атаксия.

Площадь Брока: эта небольшая область с левой стороны мозга (иногда справа у левшей) важна для языковой обработки. Когда человек поврежден, ему трудно говорить, но он все еще может понимать речь.Заикание иногда ассоциируется с неэффективной областью Брока.

мозолистое тело: широкая полоса нервных волокон, которые соединяют левое и правое полушария. Это самая большая структура белого вещества в мозге, которая позволяет двум полушариям общаться. У детей с дислексией меньше мозолистого тела; у левшей, амбициозных людей и музыкантов обычно больше.

Medulla oblongata: , распространяющийся ниже черепа, он участвует в непроизвольных функциях, таких как рвота, дыхание, чихание и поддержание правильного кровяного давления.

Гипоталамус: , расположенный чуть выше ствола мозга и размером примерно с миндаль, гипоталамус выделяет ряд нейрогормонов и влияет на контроль температуры тела, жажду и голод.

Таламус: , расположенный в центре головного мозга, таламус получает сенсорную и моторную информацию и передает ее остальной части коры головного мозга. Он участвует в регуляции сознания, сна, осознанности и бдительности.

Амигдала: два миндалевидных ядра глубоко в височной доле.Они участвуют в принятии решений, памяти и эмоциональных реакциях; особенно негативные эмоции.

Спинной мозг, проходящий почти по всей длине спины, несет информацию между мозгом и телом, но также выполняет другие задачи.

От ствола мозга, где спинной мозг встречается с мозгом, 31 спинной нерв входит в шнур.

По всей своей длине он соединяется с нервами периферической нервной системы (ПНС), идущими от кожи, мышц и суставов.

Двигательные команды от мозга передаются от позвоночника к мышцам, а сенсорная информация передается от сенсорных тканей — таких как кожа — к спинному мозгу и, наконец, к мозгу.

Спинной мозг содержит цепи, которые управляют определенными рефлексивными реакциями, такими как непроизвольное движение, которое может совершить ваша рука, если ваш палец коснется пламени.

Контуры в позвоночнике могут также генерировать более сложные движения, такие как ходьба. Даже без участия мозга, позвоночные нервы могут координировать все мышцы, необходимые для ходьбы.Например, если мозг кошки отделен от позвоночника так, что его мозг не соприкасается с телом, он начинает самопроизвольно ходить, когда его помещают на беговую дорожку. Мозгу требуется только остановить и запустить процесс, или внести изменения, если, например, объект появляется на вашем пути.

ЦНС можно условно разделить на белое и серое вещество. Как очень общее правило, мозг состоит из внешней коры серого вещества и внутренней области, в которой находятся участки белого вещества.

Оба типа тканей содержат глиальные клетки, которые защищают и поддерживают нейроны.Белое вещество в основном состоит из аксонов (нервных проекций) и олигодендроцитов — типа глиальных клеток — тогда как серое вещество состоит преимущественно из нейронов.

Также называемые нейроглией, глиальные клетки часто называют опорными клетками для нейронов. В головном мозге они превышают число нервных клеток от 10 до 1.

Без глиальных клеток развивающиеся нервы часто теряют свой путь и изо всех сил пытаются сформировать функционирующие синапсы.

Глиальные клетки обнаруживаются как в ЦНС, так и в ПНС, но каждая система имеет разные типы.Ниже приводится краткое описание типов глиальных клеток ЦНС:

Астроциты: эти клетки имеют многочисленные проекции и закрепляют нейроны в кровоснабжении. Они также регулируют местную среду, удаляя избыточные ионы и перерабатывая нейротрансмиттеры.

Олигодендроциты: , ответственные за создание миелиновой оболочки — этот тонкий слой покрывает нервные клетки, позволяя им посылать сигналы быстро и эффективно.

Эпендимальные клетки: , выстилающие спинной мозг и желудочки головного мозга (заполненные жидкостью пространства), они создают и секретируют спинномозговую жидкость (CSF) и поддерживают ее циркуляцию с помощью кнутоподобных ресничек.

Радиальная глия: выступают в качестве основы для новых нервных клеток при создании нервной системы эмбриона.

Черепные нервы — это 12 пар нервов, которые возникают непосредственно из мозга и проходят через отверстия в черепе, а не проходят вдоль спинного мозга. Эти нервы собирают и передают информацию между мозгом и частями тела — в основном, шеей и головой.

Из этих 12 пар обонятельные и зрительные нервы возникают из переднего мозга и считаются частью центральной нервной системы:

Обонятельные нервы (черепной нерв I): передают информацию об запахах из верхней части полости носа на обонятельные луковицы на базе головного мозга.

Зрительные нервы (черепной нерв II): несут визуальную информацию от сетчатки к первичным зрительным ядрам мозга. Каждый зрительный нерв состоит из около 1,7 миллиона нервных волокон.

Ниже приведены основные причины нарушений, влияющих на ЦНС:

Травма: В зависимости от места повреждения симптомы могут варьироваться в широких пределах от паралича до расстройств настроения.

Инфекции: некоторые микроорганизмы и вирусы могут проникать в ЦНС; к ним относятся грибы, такие как криптококковый менингит; простейшие, включая малярию; бактерии, как в случае с проказой, или вирусы.

Дегенерация: в некоторых случаях спинной мозг или мозг могут дегенерировать. Одним из примеров является болезнь Паркинсона, которая включает в себя постепенную дегенерацию дофамин-продуцирующих клеток в базальных ганглиях.

Структурные дефекты: наиболее распространенными примерами являются врожденные дефекты; в том числе анэнцефалия, когда части черепа, мозга и кожи головы отсутствуют при рождении.

Опухоли: как раковые, так и нераковые опухоли могут поражать части центральной нервной системы.Оба типа могут вызвать повреждение и вызвать множество симптомов в зависимости от того, где они развиваются.

Аутоиммунные расстройства: в некоторых случаях иммунная система человека может атаковать здоровые клетки. Например, острый диссеминированный энцефаломиелит характеризуется иммунным ответом против головного и спинного мозга, атакующим миелин (изоляция нервов) и, следовательно, разрушающим белое вещество.

Инсульт: инсульт — это прерывание кровоснабжения мозга; в результате нехватка кислорода приводит к гибели ткани в пораженном участке.

Разница между ЦНС и периферической нервной системой

Термин периферическая нервная система (ПНС) относится к любой части нервной системы, которая находится за пределами головного и спинного мозга. ЦНС отделена от периферической нервной системы, хотя эти две системы взаимосвязаны.

Существует ряд различий между ЦНС и ПНС; Одно из различий заключается в размере клеток. Нервные аксоны ЦНС — тонкие проекции нервных клеток, которые несут импульсы — намного короче.Нервные аксоны ПНС могут быть длиной до 1 метра (например, нерв, который активирует большой палец), тогда как в ЦНС они редко бывают длиннее нескольких миллиметров.

Другое важное различие между ЦНС и ПНС заключается в регенерации (рост клеток). Большая часть PNS обладает способностью к регенерации; если нерв в вашем пальце отрублен, он может снова вырасти. ЦНС, однако, не имеет этой способности.

Компоненты центральной нервной системы делятся на множество частей.Ниже мы опишем некоторые из этих разделов немного подробнее.

Как работает спинной мозг

Что такое центральная нервная система?

Центральная нервная система (ЦНС) контролирует большинство функций тела и разума. Он состоит из двух частей: головного и спинного мозга.

Мозг является центром наших мыслей, интерпретатором нашей внешней среды и источником контроля над движением тела. Как центральный компьютер, он интерпретирует информацию от наших глаз (зрение), ушей (звук), носа (запах), языка (вкус) и кожи (прикосновение), а также от внутренних органов, таких как желудок.

Спинной мозг — это канал связи между телом и мозгом. При повреждении спинного мозга обмен информацией между мозгом и другими частями тела нарушается.

Чем центральная нервная система отличается от других систем организма?

Большинство систем и органов тела контролируют только одну функцию, но центральная нервная система выполняет много задач одновременно.Он контролирует все произвольные движения, такие как речь и ходьба, и непроизвольные движения, такие как мигание и дыхание. Это также ядро ​​наших мыслей, восприятий и эмоций.

Как центральная нервная система защищает себя от травм?

Центральная нервная система защищена лучше, чем любая другая система или орган в организме. Его основной линией защиты являются кости черепа и позвоночника, которые создают жесткий физический барьер для травмы.Заполненное жидкостью пространство под костями, называемое syrnix, обеспечивает амортизацию.

К сожалению, эта защита может быть обоюдоострым мечом. Когда происходит повреждение центральной нервной системы, мягкие ткани головного и спинного мозга набухают, вызывая давление из-за ограниченного пространства. Отек усугубляет травму, если ее быстро не устранить. Сломанные кости могут привести к дальнейшему повреждению и возможности инфекции.

Почему центральная нервная система не может восстановиться после травмы?

Многие органы и ткани организма могут восстановиться после травмы без вмешательства.К сожалению, некоторые клетки центральной нервной системы настолько специализированы, что не могут делиться и создавать новые клетки. В результате восстановление после травмы головного или спинного мозга намного сложнее.

Сложность центральной нервной системы очень затрудняет формирование правильных связей между клетками головного и спинного мозга. Для ученых это огромная проблема — воссоздать центральную нервную систему, существовавшую до травмы.

Клетки центральной нервной системы

Нейроны соединяются друг с другом для отправки и получения сообщений в головном и спинном мозге.Многие нейроны, работающие вместе, несут ответственность за каждое принятое решение, каждую эмоцию или ощущение, и каждое предпринятое действие.

Сложность центральной нервной системы удивительна: в головном и спинном мозге приблизительно 100 миллиардов нейронов. Было идентифицировано до 10 000 различных подтипов нейронов, каждый из которых специализировался на отправке и получении определенных типов информации. Каждый нейрон состоит из тела клетки, в котором находится ядро. Аксоны и дендриты образуют расширения от тела клетки.

Астроциты , разновидность глиальных клеток, являются основными опорными клетками головного и спинного мозга. Они производят и секретируют белки, называемые нейротрофическими факторами. Они также разрушают и удаляют белки или химические вещества, которые могут быть вредными для нейронов (например, глутамат, нейротрансмиттер, который в избытке вызывает перевозбуждение клеток и гибель в результате процесса, называемого экситотоксичностью).

Астроциты не всегда полезны: после травмы они делятся, образуя новые клетки, окружающие место травмы, образуя глиальный рубец, который является барьером для регенерации аксонов.

Microglia являются иммунными клетками для мозга. После травмы они мигрируют к месту травмы, чтобы помочь убрать мертвые и умирающие клетки. Они также могут продуцировать небольшие молекулы, называемые цитокинами, которые запускают клетки иммунной системы в ответ на место повреждения. Этот процесс очистки, вероятно, будет играть важную роль в восстановлении функции после травмы позвоночника.

Синапсы и нейротрансмиссия

Сообщения передаются от нейрона к нейрону через синапсы, небольшие промежутки между клетками, с помощью химических веществ, называемых нейротрансмиттерами. Для передачи сообщения о потенциале действия через синапс молекулы нейротрансмиттера высвобождаются из одного нейрона («пресинаптического» нейрона) через промежуток к следующему нейрону («постсинаптическому» нейрону).Процесс продолжается до тех пор, пока сообщение не достигнет пункта назначения.

Существуют миллионы и миллионы связей между нейронами только в спинном мозге. Эти связи создаются во время развития с использованием положительных (нейротрофических факторов) и отрицательных (ингибирующих белков) сигналов для их точной настройки. Удивительно, но один аксон может образовывать синапсы с 1000 другими нейронами.

Что вызывает паралич?

Существует логическая и физическая топографическая организация анатомии центральной нервной системы, которая представляет собой сложную сеть тесно связанных нейронных путей.Эти упорядоченные отношения означают, что разные уровни сегмента шнура управляют разными вещами, и повреждение определенной части шнура будет влиять на соседние части тела.

Паралич возникает при нарушении связи между головным и спинным мозгом. Это может быть вызвано повреждением нейронов головного мозга (инсульт) или спинного мозга. Травма спинного мозга затрагивает только области ниже уровня травмы. Тем не менее, полиомиелит (вирусная инфекция) или болезнь Лу Герига (боковой амиотрофический склероз, или БАС) могут поражать нейроны всего спинного мозга.

Информационные пути

Специализированные нейроны передают сообщения от кожи, мышц, суставов и внутренних органов к спинному мозгу о боли, температуре, прикосновениях, вибрации и проприоцепции. Эти сообщения затем передаются в мозг по одному из двух путей: спинотмальный тракт и лемнис

Тело человека: анатомия, факты и функции

Человеческое тело — это все, что составляет, ну, ты. Основными частями человеческого тела являются голова, шея, торс, руки и ноги.

[Галерея изображений: BioDigital Human]

Системы организма

Наш организм состоит из ряда биологических систем, которые выполняют определенные функции, необходимые для повседневной жизни.

Работа системы кровообращения заключается в перемещении крови, питательных веществ, кислорода, углекислого газа и гормонов по всему телу.Он состоит из сердца, крови, сосудов, артерий и вен.

Пищеварительная система состоит из ряда связанных между собой органов, которые вместе позволяют организму разрушаться, поглощать пищу и удалять отходы. Он включает в себя рот, пищевод, желудок, тонкую кишку, толстую кишку, прямую кишку и задний проход. Печень и поджелудочная железа также играют роль в пищеварительной системе, потому что они производят пищеварительные соки.

Эндокринная система состоит из восьми основных желез, которые выделяют гормоны в кровь.Эти гормоны, в свою очередь, перемещаются в разные ткани и регулируют различные функции организма, такие как обмен веществ, рост и сексуальная функция.

Иммунная система — это защита организма от бактерий, вирусов и других патогенных микроорганизмов, которые могут быть вредными. Он включает лимфатические узлы, селезенку, костный мозг, лимфоциты (включая В-клетки и Т-клетки), тимус и лейкоциты, которые являются лейкоцитами.

Лимфатическая система включает в себя лимфатические узлы, лимфатические протоки и лимфатические сосуды, а также играет роль в защитных силах организма.Его основной задачей является создание и перемещение лимфы, прозрачной жидкости, содержащей лейкоциты, которые помогают организму бороться с инфекцией. Лимфатическая система также удаляет избыток лимфатической жидкости из тканей организма и возвращает ее в кровь.

Нервная система контролирует как произвольные действия (например, сознательное движение), так и непроизвольные действия (например, дыхание), и посылает сигналы в различные части тела. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. Периферическая нервная система состоит из нервов, которые соединяют все остальные части тела с центральной нервной системой.

Мышечная система организма состоит из около 650 мышц, которые помогают в движении, кровотоке и других функциях организма. Существует три типа мышц: скелетная мышца, которая связана с костью и помогает при произвольном движении, гладкая мышца, которая находится внутри органов и помогает перемещать вещества через органы, и сердечная мышца, которая находится в сердце и помогает перекачивать кровь.

Репродуктивная система позволяет людям размножаться. Мужская репродуктивная система включает половой член и яички, которые производят сперму.Женская репродуктивная система состоит из влагалища, матки и яичников, которые производят яйца. Во время зачатия сперматозоид сливается с яйцеклеткой, которая создает оплодотворенную яйцеклетку, которая имплантируется и растет в матке. [Связано: Неловкая анатомия: 10 странных фактов о женском теле]

Наши тела поддерживаются скелетной системой, которая состоит из 206 костей, соединенных сухожилиями, связками и хрящами. Скелет не только помогает нам двигаться, но и участвует в производстве клеток крови и хранении кальция.Зубы также являются частью скелетной системы, но они не считаются костями.

Дыхательная система позволяет нам принимать жизненно важный кислород и выводить углекислый газ в процессе, который мы называем дыханием. Он состоит в основном из трахеи, диафрагмы и легких.

Мочевая система помогает выводить из организма отходы, называемые мочевиной, которые образуются при расщеплении определенных продуктов. Вся система включает две почки, два мочеточника, мочевой пузырь, две мышцы сфинктера и мочеиспускательный канал.Моча, вырабатываемая почками, перемещается по мочеточникам в мочевой пузырь и выходит из организма через мочеиспускательный канал.

Кожа, или покровная система, является крупнейшим органом тела. Он защищает нас от внешнего мира и является нашей первой защитой от бактерий, вирусов и других патогенов. Наша кожа также помогает регулировать температуру тела и устраняет отходы с помощью пота. Помимо кожи, покровная система включает волосы и ногти.

Жизненно важные органы

У людей есть пять жизненно важных органов, которые необходимы для выживания.Это мозг, сердце, почки, печень и легкие.

Человеческий мозг — это центр управления организмом, принимающий и отправляющий сигналы в другие органы через нервную систему и секретируемые гормоны. Он отвечает за наши мысли, чувства, память и общее восприятие мира.

Сердце человека отвечает за перекачку крови по всему нашему телу.

Работа почек заключается в удалении из крови отходов и лишней жидкости. Почки забирают мочевину из крови и соединяют ее с водой и другими веществами для выработки мочи.

Печень выполняет множество функций, включая детоксикацию вредных химических веществ, расщепление лекарств, фильтрацию крови, секрецию желчи и выработку белков, свертывающих кровь.

Легкие отвечают за удаление кислорода из воздуха, которым мы дышим, и передачу его в нашу кровь, где он может быть отправлен в наши клетки. Легкие также удаляют углекислый газ, который мы выдыхаем.

Забавные факты

• Организм человека содержит почти 100 триллионов клеток.
• В организме человека по крайней мере в 10 раз больше бактерий, чем клеток.
• Средний взрослый делает более 20 000 вдохов в день.
• Каждый день почки обрабатывают около 200 кварт (50 галлонов) крови, чтобы отфильтровать около 2 кварт отходов и воды.
• Взрослые выделяют около четверти с половиной (1,42 литра) мочи в день.
• Человеческий мозг содержит около 100 миллиардов нервных клеток
• Вода составляет более 50 процентов от веса тела взрослого человека

Вы используете свои глаза, чтобы видеть, ваши уши, чтобы слышать, и ваши мышцы, чтобы выполнять тяжелую работу.Ну вроде. На самом деле, большинство частей тела гораздо сложнее, в то время как некоторые, похоже, вообще не имеют никакого дела.

Готовы к средней школе? Проверьте свои умственные способности

Примечание редактора: Если вам нужна дополнительная информация по этой теме, мы рекомендуем следующую книгу (доступна на amazon.com):

Страницы по теме

Системы человеческого организма

• Кровеносная система: факты, функции и заболевания
• Пищеварительная система: факты, функции и болезни
• Эндокринная система: факты, функции и заболевания
• Иммунная система: болезни, нарушения и функции
• Лимфатическая система: факты, функции и Заболевания
• Мышечная система: факты, функции и заболевания
• Нервная система: факты, функции и заболевания
• Репродуктивная система: факты, функции и заболевания
• Дыхательная система: факты, функции и заболевания
• Скелетная система: факты, функции и Заболевания
• Кожа: факты, заболевания и состояния
• Мочевая система: факты, функции и заболевания

Запчасти человеческого тела

• Мочевой пузырь: факты, функции и болезни
• Мозг человека: факты, анатомия и картирование Project
• Колон (толстая кишка): факты, функции и болезни
• Уши: факты, функции и болезни
• Пищевод: факты, функции и заболевания
• Принцип работы человеческого глаза
• Желчный пузырь: функции, проблемы и здоровое питание
• Сердце человека: анатомия, функции и факты
• Почки: факты, функции и болезни
• Печень: функция, отказ И болезни
• Легкие: факты, функции и заболевания
• Нос: факты, функции и болезни
• Поджелудочная железа: функция, расположение и болезни
• Тонкая кишка: функция, длина и проблемы
• Селезенка: функция, местоположение и проблемы
• Желудок: факты, функции и болезни
• Язык: факты, функции и болезни