Біологія. Повторне видання. 8 клас. Соболь (2025)

§ 11.3. Центральна нервова система. Спинний мозок

Мозок ніби зачарований ткацький верстат, де мільйони миготливих човників тчуть розривний візерунок, завжди значущий, але ніколи не постійний.

Чарлз Скотт Шеррінгтон (1857-1952) — британський учений у галузі фізіології та нейробіології

Застосовуємо! Три великі відкриття можна розглядати як етапи розвитку нейрофізіології: відкриття біоелектричної природи нервового імпульсу (Е. Дюбуа-Реймон), відкриття функцій нейронів (Ч. Шерінгтон, Е. Едріан, Нобелівська премія, 1932 рік) та відкриття функцій нервових волокон (Д. Ерлангер, Г. Гассер, Нобелівська премія, 1944 рік). А що вивчає нейрофізіологія?

ЗМІСТ

Які особливості центральної нервової системи (ЦНС)?

ЦЕНТРАЛЬНА НЕРВОВА СИСТЕМА (лат. systema nervosum centrale) координує діяльність і взаємозв’язок усіх інших органів та систем організму. У ній наявні структури, що інтегрують, контролюють та координують усі процеси життєдіяльності. Це головний та спинний мозок.

Головний мозок міститься в порожнині черепа, а спинний — у спинномозковому каналі всередині тіла хребців. Ці відділи вкривають мозкові оболонки (лат. meninges): тверда, павутинна та м’яка. Основна їхня функція — захист ЦНС від хімічно активних речовин, розчинених у крові, чужорідних агентів, що потрапили у кров. Усередині головний та спинний мозок мають порожнини, у яких циркулює рідина — ліквор. Її утворюють клітини нейроглії (епендоцити) для амортизації механічних впливів, транспортування поживних речовин та продуктів обміну.

Передавання інформації у ЦНС здійснюють нервові волокна. Це довгі відростки нервових клітин, оточені мієліновою мембраною з високим вмістом ліпідів. Розрізняють мієлінові та безмієлінові нервові волокна. Безмієлінові волокна тонкі (діаметр 1-4 мкм), з відносно низькою швидкістю проведення нервових імпульсів (0,5-2 м/с). Характерною ознакою є те, що аксони прогинають мієлінову мембрану і занурюються в неї. Мієлінові нервові волокна товсті (діаметр від 1 до 20 мкм), швидкість проведення імпульсів може досягати 120 м/с. Мієлінова мембрана обгортає аксон декількома шарами та формує мієлінову оболонку.

Іл. 73. Безмієлінові (1) та мієлінові (2) нервові волокна

Основними компонентами будови ЦНС є біла та сіра речовини. Біла речовина (лат. substantia alba) утворена пучками мієлінових волокон, які передають інформацію між різними ділянками сірої речовини. На відміну від білої, у складі сірої речовини (лат. substantia grisea) переважають тіла нейронів, дендрити та безмієлінові волокна. Основними формами організації сірої речовини у ЦНС є нервові ядра, кора та ретикулярна формація.

Для здійснення рефлексів та регуляції різних функцій у ЦНС формуються нервові центри та ядра. Нервовий центр — це сукупність нейронів, розташованих на різних рівнях ЦНС (наприклад, центр дихання, сечоутворення), а нервові ядра — це скупчення нейронів, занурених у білу речовину (наприклад, червоне ядро середнього мозку для регуляції рухів).

Біологія + Нейронаука • Яке практичне значення нейроанатомії?

Які особливості будови спинного мозку?

Спинний мозок розташований у каналі хребта, що утворений дугами хребців. Має вигляд тяжа довжиною 41-45 см, діаметром близько 1 см і масою близько 40 г. Спинний мозок вкривають три оболонки: тверда, павутинна і м’яка.

Усередині стовбура спинного мозку є сіра речовина, що має вигляд метелика та утворює парні виступи — роги. Зовнішня біла речовина утворена мієліновими волокнами, що формують канатики спинного мозку. Спинний мозок складається з 31 сегмента, об’єднаних у відділи: шийний, грудний, поперековий, крижовий, куприковий. Від кожного сегмента відходять нервові корінці. Чутливі (задні) корінці проводять інформацію від шкіри, м’язів та внутрішніх органів до спинного мозку, тому побудовані з чутливих волокон. Ці корінці відрізняється невеличким потовщенням — вузлом чутливого корінця, у якому скупчуються тіла чутливих нейронів. А рухові (передні) корінці забезпечують надходження відповіді від центрів до робочих органів. У міжхребцевому отворі рухові й чутливі корінці зливаються, утворюючи змішані спинномозкові нерви. Відповідно до кількості сегментів спинний мозок має 31 пару нервів. Після виходу зі спинного мозку кожен нерв розгалужується та забезпечує іннервацію органів. Найбільшим із таких нервів є стегновий. Передня і задня спинномозкові борозни поділяють мозок на дві симетричні половинки.

Іл. 74. Будова спинного мозку: 1 — біла речовина; 2 — сіра речовина; 3 — чутливий корінець; 4 — вузол чутливого корінця; 5 — спинномозковий нерв; 6 — руховий корінець; 7 — підпавутинний простір; 8 — тверда оболонка; 9 — павутинна оболонка; 10 — м’яка оболонка; 11 — центральний канал; 12 — передня борозна

У чому суть функцій спинного мозку?

Спинний мозок містить нервові центри, що забезпечують роботу серця, шлунка, печінки, нирок та багатьох інших важливих органів. За його допомогою подається до головного мозку майже вся інформація про вплив тепла та холоду, дотику й тиску, розтягнення і болю.

Рефлекторна функція спинного мозку полягає у здійсненні рефлексів, пов’язаних із роботою скелетних м’язі в (соматичні рефлекси) та регуляцією функцій внутрішніх органів (вегетативні рефлекси). Усі ці реакції здійснюються за участю сірої речовини мозку.

До соматичних рефлексів належать рухові (колінний, ліктьовий), ритмічні (рефлекси м’язів-згиначів і м’язів-розгиначів кінцівок), тонічні (шийний). У спинному мозку розташовані центри вегетативних рефлексів кровоносних судин, сечовидільної системи, прямої кишки, статевих функцій. Усі ці реакції здійснюються за участю сірої речовини мозку.

Іншою важливою функцією спинного мозку є провідникова, пов’язана з діяльністю білої речовини. Висхідні шляхи проводять нервові імпульси майже всіх видів чутливості через спинний мозок до головного мозку, а низхідні шляхи — від головного мозку до скелетних м’язів, забезпечуючи довільні рухи. При травмах спинного мозку ці провідні тракти можуть руйнуватися, і тоді людина втрачає чутливість і здатність до рухів.

Коротко про головне

• ЦЕНТРАЛЬНА НЕРВОВА СИСТЕМА (лат. systema nervosum centrale) — це частина нервової системи, яка складається з таких нервових структур, як головний та спинний мозок.

• СПИННИЙ МОЗОК — це відділ ЦНС, що виконує рефлекторну і провідникову функції.

Діяльність

Навчальне завдання. Чим центральна нервова система відрізняється від периферійної? Пояснення з використанням схеми «Дерево». ЦЕНТРАЛЬНА НЕРВОВА СИСТЕМА.

Розвивальне завдання. У чому взаємозв’язок будови та функцій спинного мозку? ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 11. Дослідження будови спинного мозку.

Ціннісне завдання. «Мудрість — це дерево, яке дає три види плодів: дар добре думати, дар добре говорити і дар добре діяти» (Демокріт). Чи існує зв’язок центральної нервової системи із цими «дарами» людини? Вправа для реагування. Мудрість людини та функціонування ЦНС.

Результат

Очікувані результати навчання (Учень / учениця...)

• пояснює: особливості СПИННОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ

• організовує: ДОСЛІДЖЕННЯ взаємозв’язку будови та функцій спинного мозку

• виявляє ставлення на рівні реагування та пояснює настанову: про зв’язок спинного мозку з такою особистісною цінністю, як МУДРІСТЬ

Саморозвиток

Самонавчання. Комунікативне завдання. Тест. Латина нервових структур.

Самооцінювання. Репродуктивне завдання. Спинний мозок людини.