Большие полушария головного мозга

ВВЕДЕНИЕ

Морфология мозга, т.е. структурная  организация нейронов, их отростков  и вспомогательных клеток, является той материальной основой, на которой  разыгрывается весь репертуар психофизиологических  феноменов. Более того, можно сказать, что структура мозга отражает эволюционно зафиксированные функциональные взаимодействия отдельных элементов, складывающиеся для достижения полезных приспособительных результатов, и в значительной степени определяет его психофизиологические особенности. В то же время принято считать, что основные принципы структурной организации нервной системы человека не отличаются от таковых других млекопитающих.

При этом отличительной характеристикой  человеческого мозга является высокая  степень развитости конечного мозга: разнообразие морфологии поверхностно расположенных нейронов, образующих 6 пластин (слоев) коры больших полушарий; сложность наружного рельефа (извилины); более выраженная асимметрия, особенно переднебоковых отделов, и как итог – существенное превалирование по массе над остальными структурами  ЦНС      (более 80%). Также  важно учесть, что полушария человека продолжают особенно интенсивно развиваться  после рождения. Масса мозга удваивается  к концу первого года жизни, утраивается  к четвертому и продолжает нарастать в течение взросления, т.е. в период становления основных психофизиологических особенностей индивида, его социализации, и стабилизируется только к 20 – 25 годам.

 Обмен веществ и энергий в организме человека — это совокупность процессов, конечным результатом которых является обмен веществ и энергий между организмом человека и окружающей средой. Живой организм как высокоорганизованная система не может существовать без потребления энергии и веществ из окружающей среды. При этом из этих веществ синтезируются другие вещества, необходимые организму для своего энергетического обеспечения и развития. Благодаря этим процессам происходит постоянное, непрерывное обновление органов и тканей без изменения их химического состава, происходит перестройка поступающих пищевых веществ в соединения, характерные для данного организма и используемые как строительный материал или как материал для получения энергии.

В данном реферате мы подробно рассмотрим  строение и функции  больших полушарий головного  мозга, а также обмен веществ  и энергии в организме человека и возрастные особенности обмена веществ.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БОЛЬШИХ  ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

  1.1. Строение больших полушарий головного мозга.

Больших полушарий два: правое и левое. Они состоят из серого и белого вещества. Серое вещество образует наружный слой - кору головного мозга, или кору больших полушарий. Белое вещество находится под корой головного мозга. Внутри белого вещества располагаются отдельные скопления нервных клеток - ядра больших полушарий (ядра основания мозга или подкорковые узлы). Самые крупные из них - хвостатое ядро и чечевицеобразное ядро (рис.1). Чечевицеобразное ядро прослойкой белого вещества разделено на две части: скорлупу и бледный шар (pallidum). Скорлупа и хвостатое ядро объединяются под названием полосатое тело (striatum)

В каждом полушарии различают  лобную, теменную, височную и затылочную доли и дольку, называемую островком. На поверхности полушарий имеются  углубления - борозды, а между ними возвышения - извилины (рис.2). Углубление между лобной долей и теменной называется центральной бороздой, между теменной и затылочной - теменно-затылочной бороздой. Височная доля отделена от лобной и теменной доли боковой бороздой, в глубине которой находится островок. На лобной доле в свою очередь различают предцентральную борозду и две лобные борозды: верхнюю и нижнюю. Между центральной и предцентральной бороздой находится передняя центральная извилина; лобные борозды отделяют три лобные извилины: верхнюю, среднюю и нижнюю.

На теменной доле различают  позадицентральную и межтеменную борозды, заднюю центральную извилину, верхнюю и нижнюю теменные дольки.

На височной доле четыре борозды отделяют пять извилин: верхнюю, среднюю и нижнюю височные, затылочно-височную латеральную и извилину около  морского коня.

На затылочной доле различают  шпорную щель, язычную извилину, клин и другие борозды и извилины.

Оба полушария соединены  между собой при помощи так  называемого мозолистого тела, которое  состоит из нервных волокон. Нижняя поверхность полушарий и стволовой  части мозга называется основанием мозга.

Боковые желудочки - правый и левый - находятся каждый в соответствующем полушарии и представляют собой полость неправильной формы. В боковом желудочке различают четыре части: центральную часть (в теменной доле), передний рог (в лобной доле), нижний рог (в височной доле) и задний рог (в затылочной доле). Стенки бокового желудочка образованы веществом полушарий. В боковых желудочках, как и в других желудочках мозга, находится цереброспинальная (спинномозговая) жидкость. Каждый боковой желудочек сообщается с третьим желудочком.

Ядра полушарий являются подкорковыми двигательными центрами. Вместе с красными ядрами ножек мозга и некоторыми другими частями мозга они составляют так называемую экстрапирамидную систему. Эта система обеспечивает автоматизм движений - сокращение мышц в определенном сочетании и последовательности (например, при ходьбе, беге и др.). При поражении экстрапирамидной системы наблюдаются различные непроизвольные насильственные движения или, наоборот, скованность движений, бедность мимики и жестов. Ядра полушарий, в частности бледный шар, как было отмечено выше, связаны с подкорковым чувствительным центром - зрительными буграми. Нервные импульсы с клеток зрительных бугров могут передаваться на клетки бледного шара, а отсюда в стволовую часть головного мозга и спинной мозг.

Белое вещество полушарий  состоит из нервных волокон, соединяющих  различные отделы центральной нервной  системы. Одни волокна осуществляют связь между двумя полушариями, другие - между разными отделами одного и того же полушария, третьи - между корой головного мозга  и нижележащими отделами центральной  нервной системы. Нервные волокна, соединяющие кору с другими отделами центральной нервной системы, называются проекционными. Они составляют прослойку  белого вещества - внутреннюю капсулу (capsula interna). Внутренняя капсула располагается между хвостатым ядром и зрительным бугром, с одной стороны, и чечевицеобразным ядром - с другой (см. рис. 132). Волокна внутренней капсулы входят в состав проводящих путей, которые из полушарий переходят в ножки мозга, затем в мост, продолговатый и спинной мозг. По одним проводящим путям импульсы проводятся в кору головного мозга (восходящие пути), по другим - из коры (нисходящие пути).

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Кора головного мозга  и ее значение.

Кора головного мозга  представляет собой слои серого вещества толщиной 2 - 4 мм. Общая поверхность коры из-за наличия борозд и извилин составляет около 2200 см². Кора имеет сложное гистологическое строение. Под микроскопом в ней различают несколько слоев нервных клеток и нервных волокон (рис.3). Клетки по форме, величине и взаимному расположению разнообразны. В коре насчитывается около 14 млрд. нервных клеток. Впервые обратил внимание на сложное строение коры русский ученый В. А. Бец (1874). Он установил, что каждый участок коры отличается по строению от других участков, и описал в коре некоторые формы нервных клеток.

У различных животных кора головного мозга развита неодинаково. В процессе эволюции кора возникла позднее других отделов нервной  системы. Она появилась впервые  у рептилий. В каждом следующем  классе позвоночных животных этот отдел  головного мозга постепенно усложняется. Наиболее сложное строение кора имеет  у высших млекопитающих. Особого  развития большие полушария и  кора достигли у человека. По мере развития коры повышается значение ее как высшего  отдела нервной системы, регулирующего  функции организма и осуществляющего  связь организма с внешней  средой.

И. П. Павлов значение различных областей коры головного мозга рассматривал как сложную систему анализаторов, в которых происходит анализ и синтез раздражений. Все участки коры связаны между собой и деятельность каждого из них зависит от состояния всей коры. Однако различные области коры в функциональном отношении и по своему строению неодинаковы. И. П. Павлов признавал наличие в коре "воспринимающих зон" - специальных областей для главных внешних рецепторов. Такие области он назвал анализаторами (или мозговыми концами анализаторов), например зрительный анализатор, слуховой, двигательный и др. Каждый анализатор в коре головного мозга состоит из центральной части, или ядра, в которой происходит высший анализ и синтез, и периферической части, где осуществляется более простой анализ и синтез. Область каждого анализатора в коре не строго ограничена, зоны анализаторов как бы накладываются друг на друга. Это было доказано в опытах с удалением различных отделов больших полушарий у животных.

Основные анализаторы  располагаются в следующих отделах коры:

• Двигательный анализатор находится преимущественно в передней центральной извилине (лобная доля). Здесь происходит восприятие и анализ проприоцептивных раздражений из мышц и суставов и образование временных связей - рефлекторно-мышечных движений. В верхнем отделе извилины находятся группы нервных клеток, связанных функционально с мышцами нижних конечностей, в нижнем - нервные клетки, имеющие связь с мышцами головы, в средних отделах - нервные клетки, связанные с другими группами мышц (мышцы туловища и верхних конечностей).
• Анализатор кожной чувствительности (болевой, температурной и др.) располагается в задней центральной извилине (теменная доля).
• Анализатор обоняния находится в переднем отделе извилины морского коня (височная доля). Полагают, что там же лежит анализатор вкуса.
• Слуховой анализатор располагается в верхней височной извилине.
• Зрительный анализатор помещается в затылочной доле.

Функция речи присуща только человеку, она осуществляется при участии всей коры, но преимущественно связана с некоторыми ее областями. К таким областям относится задний отдел нижней лобной извилины, где располагается двигательный анализатор речи (у правшей - слева, у левшей - справа). При повреждении этого анализатора наблюдаются расстройства устной речи. При повреждении других областей мозга, в которых находятся анализаторы, происходит нарушение соответствующих функций.

Следует иметь в виду, что мышление связано с деятельностью  всей коры головного мозга, а не только с функцией отдельных ее областей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ОБМЕН ВЕЩЕСТВ  И ЭНЕРГИИ

Жизнь – это активный процесс, определяемый процессами роста  и размножения клеток. В создании новой клетки принимают участие  тысячи молекул белков, нуклеиновых  кислот, углеводов, жиров и других сложных веществ, которые из крахмала или из сравнительно простых строительных белков строят высокоорганизованную структуру  клетки. Для этого необходима энергия, которую организм получает из окружающего  пространства. Кроме того, живые  организмы двигаются, вырабатывают электричество, преобразуют свое окружение; некоторые, например клетки светлячков, излучают свет. Для всей этой разнообразной деятельности каждой клетке необходима энергия. Различные кассы веществ играют различную роль в процессах энерго - и массообмена. Белки используются в качестве строительного материала, жиры и углеводы – как материалы для покрытия энергетических затрат. Так, углеводы являются основными (более 50%) источниками энергии.

При изменении условий  окружающей среды за счет адаптационных  или регуляторных процессов меняются процессы массообмена.  Для этого в организме имеются, как правило, несколько типов реакций, включающихся и сменяющих друг друга при изменении условий окружающей среды.

Рассмотрим эти механизмы  на примере двух типов дыхания:

Аэробного (в присутствии  кислорода) и анаэробного (без присутствия  кислорода). Эти два типа дыхания. Эти два типа дыхания характеризуются двумя типами химических превращений и получения энергетических молекул АТФ.  Это процесс окислительного фосфорилирования (аэробный процесс) и процесс гликолиза, идущий без потребления кислорода. В обычных условиях, т.е. при отсутствии или недостатке кислорода, этот процесс сменяется гликолизом. Хотя при гликолизе молекулы глюкозы расщепляются не до конца, а только до молочной кислоты, однако этот процесс является резервным и включается в действие всякий раз, когда существует нехватка кислорода при  дыхании. Например, при сильных физических нагрузках, когда энергия дыхания не сможет полностью обеспечить энергозатраты, включается гликоидный механизм энергообеспечения или «второе дыхание».

Основным источником энергии  в организме являются пищевые  продукты. Это как бы дрова или  топливо другого рода, используемое при обогреве помещения. При помощи кислорода воздуха, получаемого  в результате дыхания, продукты питания перерабатываются с выделением энергии, которая сосредотачивается в молекулах АТФ.

Пищевые продукты под влиянием ферментов расщепляются несколькими  стадиями с образованием молекулы АТФ. Молекула АТФ при соединении с  водой выделяет энергию для совершения мышечной работы. После совершения работы продукты распада АТФ вместе с молекулами пищевых продуктов  и кислорода снова синтезируют  молекулу АТФ для совершения следующего этапа работы. Не только мышечная работа, но практически любой вид работы, выполняемый живыми организмами, снабжается энергией от АТФ.

Существуют два уровня выделения энергии и два типа топлива в процессе энергетического  обеспечения организма.

Первый уровень – это  пищевые продукты, которые распадаются  и , соединяясь с кислородом, доставляемым системой дыхания, выделяют энергию. Этот процесс можно рассматривать как обычный процесс горения: быстрого (аэробного) с потреблением кислорода или медленно (анаэробного) с присутствием кислорода, но без его расходования. Но в обоих случаях энергия горения поглощается молекулой АТФ при ее образовании.

Второй уровень – это  гидролиз молекул АТФ и выделение  этой запасенной энергии в том  месте, где эта молекула соединится с водой.