Классификация нервной системы

Введение.

История анатомии ЦНС.

Уже в первобытные времена существовало знание о расположении жизненно важных органов человека и животных, о чем свидетельствуют наскальные рисунки. В Древнем мире, особенно в Египте, в связи с мумификацией трупов, были описаны некоторые органы, но их функции представлялись не всегда правильно.

Большое влияние на развитие медицины и анатомии оказали ученые Древней Греции. Выдающимся представителем греческой медицины и анатомии был Гиппократ (ок. 460-377 гг. до н. э.). Он считал основой строения организма четыре «сока»: кровь (sanguis), слизь (phlegma), желчь (сhоlе) и черную желчь (тelaina сhоle). От преобладания одного из этих соков, по его мнению, зависят виды темперамента человека: сангвиник, флегматик, холерик и меланхолик. Так возникла «гуморальная» (жидкостная) теория строения организма. Подобная классификация, но, разумеется, уже с иным смысловым содержанием, сохранилась до наших дней.

В Древнем Риме наиболее яркими представителями медицины были Цельс и Гален. Авл Корнелий Целъс (I в. до н. э) — автор восьмитомного трактата «О медицине», в котором он собрал воедино известные ему знания по анатомии и практической медицине античного времени. Большой вклад в развитие анатомии сделал римский врач Гален (ок. 130-200 гг. н. э), который первый ввел в науку метод вивисекции животных и написал классический трактат «О частях человеческого тела», в котором впервые дал анатомо-физиологическое описание целостного организма. Гален считал человеческое тело состоящим из плотных и жиких частей, и свои научные выводы основывал на наблюдениях над больными людьми и на результатах вскрытия трупов животных. Он явился и основоположником экспериментальной медицины, проводя различные эксперименты на животных. Однако анатомические концепции этого ученого были не лишены недостатков. Например, Гален большую часть своих научных изысканий проводил на свиньях, организм которых, хотя и близок к человеческому, все же имеет ряд существенных отличий от него. В частности, Гален придавая большое значение открытой им «чудесной сети» (rete mirabile) — кровеносному сплетению у основания мозга, так как полагал, что именно там образуется «животный дух», управляющий движениями и ощущениями. Эта гипотеза просуществовала почти 17 веков, пока анатомы не доказали, что подобная сеть есть у свиней и быков, но отсутствует у человека.

В эпоху Средневековья вся наука в Европе, в том числе и анатомия, была подчинена христианской религии. Врачи того времени как правило ссылались на ученых античности, чей авторитет был подкреплен церковью. В это время в анатомии не было сделано существенных открытий. Были запрещены препарирование трупов, вскрытия, изготовление скелетов и анатомических препаратов. Положителыгую роль в преемственности античной и европейской науки сыграл мусульманский Восток. В частности, в Средние века у врачей пользовались популярностью книги Ибн Сипы (980-1037), известного в Европе как Авиценна, автора «Канона врачебной науки», содержащего важные анатомические сведения.

Анатомы эпохи Возрождения добились разрешения на проведение вскрытий. Благодаря этому были созданы анатомические театры для проведения публичных вскрытий. Зачинателем этого титанического труда явился Леонардо да Винчи, а основоположником анатомии как самостоятельной науки— Андрей Везалий (1514-1564). Андрей Везалий изучал медицину в Сорбоннском университете и очень скоро осознал недостаточность существовавших тогда анатомических знаний для практической деятельности врача. Положение осложнялось запретом церкви на вскрытие трупов - единственный источник изучения человеческого тела в то время. Везалий, несмотря на реальную опасность со стороны инквизиции, систематически изучал строение человека и создал первый действительно научный атлас человеческого тела. Для этого ему приходилось тайком выкапывать свежезахороненные трупы казненных преступников и на них проводить свои исследования. При этом он разоблачил и устранил многочисленные ошибки Галена, чем заложил аналитический период в анатомии, в течение которого было сделано множество открытий описательного характера. В своих трудах Везалий уделил основное внимание планомерному описанию всех органов человека, в результате чего ему удалось открыть и описать много новых анатомических фактов.

За свою деятельность Андрей Везалий подвергся преследованию со стороны церкви, был отправлен на покаяние в Палестину, попал в кораблекрушение и умер на острове Занте в 1564 г.

После работ А. Везалия анатомия стала развиваться более быстрыми темпами, кроме того, церковь уже не так жестко преследовала вскрытие трупов врачами и анатомами. В результате изучение анатомии стало неотъемлемой частью подготовки врачей во всех университетах Европы.

Предмет, задачи, методы анатомии ЦНС. Связь с другими науками.

Анатомия человека — наука, изучающая строение человеческого организма и закономерности развития этого строения.

Предмет.

Анатомия относится к числу фундаментальных дисциплин, в русле которых формируются представления о человеке как части природы, о его связях с окружающей средой, о целостности организма, многообразии проявлений его жизнедеятельности, о развитии структурно-функциональных особенностей в онтогенезе.

Предмет анатомии нервной системы – строение нервной системы в связи с её функциями, онто- и филогенезом. С функционированием нервной системы связано большинство психических процессов, а мозг является их морфологическим субстратом. Разнообразные нарушения психики обычно обусловлены патологией нервной системы.

«Анатомия ЦНС» охватывает круг вопросов, связанных с современными представлениями об особенностях строения и физиологических свойств нейронов и нервной ткани в целом, структуре межнейрональных связей, морфофункциональной организации отделов нервной системы, закономерностей дифференцировки и созревания нервной системы в онтогенезе.

В общей структуре психологических знаний дисциплина «Анатомия ЦНС» выступает как практическая, междисциплинарная область науки, обеспечивающая совершенствование умений и навыков профессионального анализа психических состояний и психической деятельности человека.

Анатомия ЦНС тесно связана с другими учебными дисциплинами (физиологией ЦНС, психофизиологией, нейрофизиологией, дифференциальной психофизиологией, психогенетикой, нейропсихологией, психофармакологией и др.).

Задачи.

- ИЗУЧЕНИЕ строении нервной ткани, отделов головного мозга, о развитии нервной системы в процессе индивидуального развития, создать основу для последующего изучения головного мозга как субстрата психических функций. ЧТОБЫ ИМЕТЬ четкое представление о неразрывной связи структуры и функции основных морфологических субстратах, ответственных за проявление психических феноменов. Это предполагает несколько уровней изучения организма: клеточный, тканевой, органный, системный, организменный.

- ИЗУЧЕНИЕ строения и функции клеток нервной ткани: нейрона и нейроглии, включая современные данные о биологии, биохимии и генетике клетки; соматической и вегетативной нервной системы;

В частности для психолога очень важным является изучение ЦНС для того чтобы:

сформировать представление об основных интегративных системах мозга: сенсорных, двигательных, ассоциативных, лимбической;

сформировать представление о рефлекторном принципе работы нервной системы;

сформировать представление о нервной системе как о многоуровневой системе саморегуляции, организованной по иерархическому принципу;

ознакомиться с современными представлениями о роли структур нервной системы в формировании и реализации психических свойств и процессов;

Методы.

Методы изучения функций центральной нервной системы:

-метод наблюдения;

-метод экстирпации - у животных удаляют определенные участки центральной нервной системы;

-метод поперечных перерезок (перерезают центральную нервную систему на различных уровнях);

-метод раздражения: раздражают рецепторы и определяют, где в центральной нервной системе возникает возбуждение; раздражают зоны центральной нервной системы и наблюдают за ответной реакцией (опыт Сеченова). Стереотаксическая методика - раздражение определенных ядер центральной нервной системы; регистрация электрических явлений (электроэнцефалография);

-метод условных рефлексов.

Попытки связать анатомические структуры с психической деятельностью породили в конце XVIII века такую науку, как френология. Ее основатель, австрийский анатом Франц Галь, пытался доказать наличие жестко определенных связей между особенностью строения черепа и психическими особенностями людей. Однако спустя некоторое время объективные исследования показали необоснованность френологических утверждений.

Следующие открытия в области анатомии ЦНС были связаны с совершенствованием микроскопической техники. Сначала Август фон Валлер предложил свой метод валлеровской дегенерации, позволяющий прослеживать пути нервных волокон в организме человека, а затем открытие новых способов окрашивания нервных структур Э. Гольджи и С. Рамон-и-Кахалом позволило выяснить, что помимо нейронов в нервной системе существует еще огромное количество вспомогательных клеток — нейроглий.

Вспоминая историю анатомических исследований ЦНС, следует отметить, что такой выдающийся психолог, как Зигмунд Фрейд, начинал свою карьеру в медицине именно как невролог — т. е. исследователь анатомии нервной системы.

В России развитие анатомии было тесно связано с концепцией нервизма, провозглашающей преимущественное значение нервной системы в регулировании физиологических функций. В середине XIX века киевский анатом В. Бец (1834-1894) открыл в V слое коры головного мозга гигантские пирамидные клетки (клетки Беца) и выявил различие в клеточном составе разных участков мозговой коры. Тем самым он положил начало учению о цитоархитектонике мозговой коры.

Крупный вклад в анатомию головного и спинного мозга внес выдающийся невропатолог и психиатр В. М. Бехтерев (1857-1927), который расширил учение о локализации функций в коре мозга, углубил рефлекторную теорию и создал анатомо-физиологическую базу для диагностики и понимания проявлений нервных болезней. Кроме того, В. М. Бехтерев открыл ряд мозговых центров и проводников.

В настоящее время фокус анатомических исследований нервной системы из макромира переместился в микромир. Ныне наиболее значительные открытия совершаются в области микроскопии не только отдельных клеток и их органоидов, но и на уровне отдельных биомакромолекул.

Классификация нервной системы.

По топографической классификации единая в морфологическом и функциональном плане нервная система условно подразделяется на два основных отдела: центральную нервную систему (ЦНС) и периферическую нервную систему.

Границей между этими отделами считаются межпозвонковые отверстия, через которые нервные волокна спинного мозга покидают спинномозговой канал, а также соответствующие отверстия в черепе, через которые из черепномозговой полости выходят черепные нервы.

Центральная нервная система включает в себя два основных отдела, которые различаются как по анатомическому строению, так и по функциям: головной и спинной мозг. Анатомическая граница между головным и спинным мозга проходит позади продолговатого мозга, по нижнему краю перекреста волокон пирамидных трактов. Это место находится на уровне большого отверстия черепа.

К периферической нервной системе относят корешки спинномозговых и черепных нервов, стволы этих нервов, их ветви, сплетения и узлы, а также нервные окончания (рецепторы и эффекторы), расположенные во всех частях человеческого тела.

По анатомо-функциональному принципу нервную систему также условно делят на две части: соматическую и вегетативную (СНОСКА: В качестве синонима термина «вегетативная система» часто используются термины «автономная, или непроизвольная нервная система».) Соматическая нервная система включает в себя сенсорные системы (анализаторы), структуры, оценивающие информацию и определяющие её значимость, структуры программирования поведения и системы управления движениями. Она иннервирует, главным образом, органы чувств, скелетные мышцы тела, суставы и связочный аппарат, кожу и т.д. Этот отдел отвечает за взаимодействие организма с окружающей средой, воспринимает тактильные, температурные, болевые и другие воздействия, и обеспечивает сознательные движения (локомоция и манипуляция), рефлекторные защитные и другие движения (комфортные движения, например, чесание, изменение положения тела во сне и т.п.).

Вегетативная нервная система иннервирует все органы, создающие внутреннюю среду организма и обеспечивающие так называемую растительную жизнь. К этим органам относятся все внутренние органы, составляющие пищеварительную и сосудодвигательную системы, мочеполовой аппарат и бронхи. Вегетативная нервная система регулирует обменные процессы при разных уровнях активности организма, обеспечивая рабочие органы необходимой для совершения работы энергией (эрготропная функция); она регулирует рост и размножение клеток, а также обеспечивает трофическую (питательную) иннервацию всех органов, включая скелетные мышцы, кожу и саму нервную систему (трофотропная функция).

В вегетативной нервной системе топографически также различают центральный и периферический отделы. Центральный, или внутримозговой, отдел, находится в составе головного мозга (ядра III, VII, IX и X черепномозговых нервов) и в спинном мозге в боковых столбах (или рогах) серого вещества. К периферическому, или внемозговому, отделу вегетативной нервной системы относятся все вегетативные волокна, идущие в составе смешанных нервов, вегетативные ганглии и нервные окончания.

На основании физиологических, фармакологических и отчасти морфологических признаков вегетативную нервную систему подразделяют на три части (отдела), часто называемые также системами: симпатическую (СНОСКА: Её название произошло от греческого слова «sympathos» – сострадание. Раньше предполагали, что она вызывает изменения в организме, связанные с эмоциональным волнением.) парасимпатическую (околосимпатическую) и метасимпатическую (постсимпатическая).

Метасимпатическая система является эволюционно самой древней и самой периферической частью вегетативной нервной системы. Она образована сенсорными, вставочными и эффекторными нервными клетками, диффузно расположенными в толще стенки (интрамурально) желудочно-кишечного тракта (СНОСКА: отсюда второе название этой системы, предложенное в конце XIX–начале XX века английским физиологом Ленгли, – энтеральная, то есть кишечная система), а также в других органах. Метасимпатическая система обладает наибольшей степенью автономии, так как может управлять процессами пищеварения полностью самостоятельно, на основе местных рефлексов с хемо– и механорецепторов. Функционирование метасимпатической системы не нарушается даже в отсутствие команд от ЦНС.

Симпатическая и парасимпатическая системы образованы нейронами, расположенными в ЦНС, преганглионарными эфферентными нервными волокнами, нейронами вегетативных узлов (ганглиев), постганглионарными волокнами и нервными окончаниями. Эти системы являются эволюционно более поздней «надстройкой» над метасимпатической системой, обеспечивающей централизованную регуляцию вегетативных функций. Каждая из этих двух систем действует на органы по-своему, иногда противоположно; сумма их эффектов и определяет функциональное состояние организма. Активность симпатической и парасимпатической систем интегрируется и координируется гипоталамусом, который является высшим центром регуляции вегетативных функций.

Схема основных методов анатомии с указанием их специфики.

Методы исследования морфологии ЦНС

Все анатомические методы можно условно разделить на макроскопические, которые изучают весь организм целиком, системы органов, отдельные органы или их части, и на микроскопические, объектом которых являются ткани и клетки организма человека и клеточные органеллы. В последнем случае анатомические методы смыкаются с методами таких наук, как гистология (наука о тканях) и цитология (наука о клетке).

Микроскопические

Макроскопические

В свою очередь, макроскопические и микроскопические исследования состоят из набора различных методических приемов, позволяющих изучать различные аспекты морфологических образований в нервной системе в целом, в отдельных участках нервной ткани или даже в отдельном нейроне. Соответственно, можно выделить набор макроскопических и микроскопических методов исследования морфологии ЦНС.

Макроскопические

Посмертные

Макроскопические методы исследования нервной системы:

Прижизненные

Неинвазивные

Слепки отдельных структур головного мозга

Рентгеновская томография

Рентгенография

Анатомированные

Рентгенография (с введением контрастных веществ)

Инвазивные

Позитронно-эмиссионная томография

Ядерно-магнитно-резонансная томография

Микроскопические

Микроскопические методы исследования нервной системы:

Электронная микроскопия

Классическая электронная микроскопия

Атомно-силовая электронная микроскопия

Оптическая микроскопия

Применяются для анализа молекулярных и надмолекулярных структур клетки

Туннельная электронная микроскопия

Окраска среза нервной ткани веществами, чувствительными к: -химическому составу клетки; -актианости ферментов клетки; -антигенному составу клетки;

Так как задачей анатомического исследования (с точки зрения психологии) является выявление связей анатомических структур с психическими процессами, то к методам исследования морфологии (структуры) ЦНС можно подключить несколько методов из арсенала физиологии.

Общие методы для физиологии и анатомии ЦНС:

Методы, применяемые как в физиологии так и в анатомии ЦНС

Перерезка нервов и проводящих путей

Раздражение участков ЦНС

Разрушение участков ЦНС

Позитронно-эмиссионная томография

Ядерно-магнитно-резонансная томография

Электроэнцефалография

Эмбриология — это наука о закономерностях эмбрионального развития зародыша. и химии

Анатомия

Схема взаимодействия анатомии с другими отраслями знаний о человеке.

Гистология - изучает строение, развитие тканей

Цитологией - изучает строение, развитие и деятельность различных клеток, составляющих ткани и органы