Возрастная периодизация. Периоды развития организма

3). Мозжечок. По опытам Флуранса и др., удаление или повреждение небольших частей мозжечка ведет к неправильностям в походке, в полете, а полное удаление мозжечка совершенно уничтожает координации движений. Односторонняя перерезка средней мозжечковой ножки вызывает насильственные движения, сопровождаемые судорожным вращательным движением глаз. Координирующие двигательные функции мозжечка бывают преимущественно связаны с чувствующими импульсами, подводимыми к нему из полукружных каналов. Несмотря на то, что и у человека наблюдаются при легких поражениях мозжечка неправильности в походке и т. д., тем не менее, известны необъяснимые случаи обширного поражения мозжечка до полного разрушения и не отражавшиеся нисколько на способности людей к сложным локомоторным движениям. Повреждения или удаления боковой доли мозжечка ведут к тем же насильственным движениям, что и перерезка средней мозжечковой ножки (Гитциг и Феррье), а Флуранс заметил, что повреждения средней части мозжечка впереди или назади обусловливает падение животного то вперед, то назад. По опытам Нотнагеля, расстройства координации движений получаются при нарушении непрерывности между обеими половинами мозжечка, тогда как уничтожение целой половины мозжечка у кроликов не дает этих расстройств. Очевидно, что разноречие в показаниях авторов зависит и от индивидуальных особенностей в организации нервной системы у различных видов животных. Феррье прямым возбуждением определенных мест поверхности мозжечка получал у собак и кошек горизонтальное, вертикальное или косвенное движение глаз, иногда с вращением глазных яблок, сопровождаемое движениями головы, конечностей и зрачков. Движения эти вызываются, по-видимому, местным раздражением двигательных центров мозжечка, так как даже механическое раздражение его дает те же результаты (Нотнагель), как и электрическое, и в пользу этого говорит еще и прямая анатомическая связь определенных частей боковых столбов спинного мозга с мозжечком (Флексиг). В связи с описанными выше функциями мозжечка стоят явления, замеченные Пуркинье: при пропускании постоянного тока через голову по направлению от одного уха к другому появляется головокружение, предметы как бы вращаются по направлению тока, и субъекты, подвергаемые электролизации, невольно наклоняются в сторону анода. Гитциг заметил еще, что при известной силе тока появляются, кроме того, колебательные в горизонтальной плоскости движения глаз (nystagmus). Вероятно, ток расстраивает мозжечковый координирующий механизм, из которого посылаются компенсирующие движения глаз и тела, а в сознании это расстройство выражается чувством головокружения. Предполагавшаяся раньше связь мозжечка с половыми функциями (Галль) не оправдалась, и центры эрекции находятся в поясничной части спинного мозга (Гольц); на них-то, вероятно, и действуют возбуждения, исходящие из сферы полушарий мозга; пути же, проводящие эти возбуждения, проходят из полушарий мозга через мозговые ножки и продолговатый мозг.

Наконец, известно, что повреждение известных частей мозга может, подобно повреждению продолговатого мозга, вызывать сахарное мочеизнурение (Экгардт) и что возбуждения мозжечка отражаются и на движениях пищевода и желудка, а повреждения ножек мозжечка нередко ведут к воспалению кишечного канала с кровотечением в нем (Шифф). До сих пор нет удовлетворительной теории, объясняющей механизм координирующего действия мозжечка в локомоторных актах животных.

4). Четырехолмия заключают прежде всего зрительные центры, так как одностороннее разрушение четырехолмия ведет к слепоте глаза или противоположной стороны (у животных с полным перекрестом зрительных нервов), или той же стороны (у животных с неполным перекрестом их). Двустороннее же разрушение четырехолмия ведет к полной слепоте обоих глаз и к постоянному расширению зрачков (Флуранс). Животные с разрушенными большими полушариями Г. мозга при целости четырехолмия продолжают все же быть впечатлительными к свету и движением глаз и головой следят за двигающейся перед ними зажженной свечкой. Только получаемые ими при этом световые впечатления представляются грубыми, несовершенными, лишенными психической окраски. Большая часть волокон зрительных нервов доходит до передних бугров четырехолмия и уже отсюда только направляется к психооптическим центрам серой корки полушарий мозга. В согласии с этим стоит тот факт, что удаление глаза у молодого животного вызывает атрофию переднего бугра четырехолмия противоположной стороны тела. Кроме того, становится понятным, что лягушки с вырезанными полушариями все же поворачиваются своими мордочками к свету; все дело объясняется, конечно, световым рефлексом с глаза через зрительные чертоги на мышцы тела (зрительные чертоги у птиц, лягушкоподобных, земноводных и рыб являются гомологами четырехолмий у млекопитающих). В четырехолмиях заложены рефлекторные центры для движений глазного яблока и зрачка. Центры эти связаны между собою таким образом, что когда глаза сводятся книзу и кнутри, как это бывает при смотрении вблизи, то зрачки суживаются, и наоборот, они расширяются при параллельном положении глазных осей. Смотря по месту электрического раздражения четырехолмий, получается сочетанное движение глаз и т. д. Центры этих ассоциированных движений лежат, по-видимому, под четырехолмиями в передней части дна Сильвиева водопровода (Гензен, Фёлькерс). Кроме движений глаз, задние бугры четырехолмий играют, по-видимому, роль в координации движений членов, необходимых для сохранения равновесия тела, и в этом деле принимают участие особенно задние бугры четырехолмий. По Феррье, задние же бугры четырехолмий принимают участие в выражении эмоций, так как глубокое раздражение этого органа вызывает сильные крики и общие движения животного. Сопровождающие это раздражение движения желудка, кишок и пузыря, а также повышение кровяного давления и изменения в дыхании и т. д. являются последствием возбуждения через четырехолмия центров, заложенных в других частях мозга.

5). Полосатые тела и зрительные бугры, называемые большими узлами основания мозга, являются прежде всего главными путями сообщения между полушариями большого мозга и мозговыми ножками. Только некоторые волокна мозговых ножек направляются к серым извилинам полушарий мозга, не заходя в эти узлы и не заканчиваясь в их центрах, тогда как нижние, или передние, волокна (crusta) мозговой ножки проходят в полосатые тела, а верхние, или задние, волокна (tegmentum) мозговой ножки в зрительные бугры и уж оттуда волокна направляются к извилинам больших полушарий. Так как нам известно уже, что в tegmentum мозговой ножки проходят чувствующие пути, а в crusta -- двигательные, то ясно, что функции полосатых тел должны быть по преимуществу двигательными, тогда как -- зрительных бугров -- чувствующими.

В пользу того, что полосатое тело участвует в передаче и в развитии центробежных двигательных импульсов, распространяющихся от извилин Г. мозга к периферии, а зрительные бугры подобным же образом заведуют передачей и выработкой центростремительных чувствующих импульсов, говорят многие клинические факты, доказывающие, что повреждение или разрушение одного полосатого тела ведет к гемиплегии, т. е. параличу противоположной стороны тела, а разрушение одного зрительного бугра -- к гемианестезии, т. е. потере в ней сознательной чувствительности. Одновременное же разрушение полосатого тела и зрительных бугров на одной стороне ведет к гемиплегии и гемианестезии противоположной стороны тела (Карпентер, Тодд, Шарко и др.). Повреждение полосатого тела может повести -- согласно с двигательными функциями его - к судорогам в противоположной половине тела. Феррье, возбуждая электрическим током полосатое тело, вызывал у животных судороги в противоположной половине тела, и эта последняя сильно изгибалась в форме дуги; раздражение же зрительных бугров этого явления не давало. С этим выводом вполне согласуются опыты Карвиля и Дюре, но расходятся наблюдения Нотнагеля над функциями чечевичных ядер (nuclei lenticulares), составляющих внежелудочковые части полосатых тел. Впрочем, наблюдения эти не могут поколебать достоверности вышеуказанных экспериментальных и клинических фактов. В дополнение укажем на то, что раздражение полосатого тела впрыскиваемой в него хромовой кислотой вызывает на кроликах насильственное движение бега. Здесь, по Нотнагелю, лежит беговой узел. К заключениям, сделанным на основании опытов с раздражением или разрушением тех или других участков мозга, следует относиться с большой осторожностью ввиду того, что раздражение может не только вызывать движение, но и подавлять существующее, а повреждения известных частей мозга могут выключить те или другие функции не только вследствие разрушения определенных центров и проводников, но также и вследствие угнетения остающихся нервных механизмов.

6) Полушария мозга являются органами развития сознательных ощущений, произвольных движений и мысли (разум, чувства инстинкты), к этому выводу приводят нас как клинические наблюдения на людях и опыты на животных, так и сравнительно-анатомические данные. Животные, будучи лишены полушарий мозга, утрачивают (Флуранс) разум, сознательное чувство и волю и обращаются как бы в сложную машину, приводимую в действие раздражениями из внешнего мира или из глубины органов. Голубь, напр., лишенный полушарий мозга, способен благодаря остальным частям головного мозга сохранять равновесие тела, ходить, летать глотать, если ему вводят пищу в глотку, и т. д., но без внешних раздражений не производит ни одного из этих актов, стоит неподвижно как истукан и мог бы околеть от голоду, сидя в мешке с овсом. В начале этого столетия Галль в своей пресловутой "Systeme phrenologique" приписывал каждую отдельную душевную способность отдельным строго локализированным частям полуш. мозга, и таким образом им отличались мозговые бугры, или выпуклости, сильного ума, воли, хитрости, таланта к искусствам и т. д. Эта ни на чем серьезно не основанная система мозговых локализаций просуществовала недолго. Флуранс, опираясь на опыты на животных, утверждал, что полушария мозга в функциональном отношении представляются во всех частях своих совершенно однородными и послойное удаление вещества полушария мозга ведет не к исключению той или другой функции, а к равномерному ослаблению и угасанию всех психических и волевых актов безразлично; только Бульо и Андраль, опираясь на патологические наблюдения, в которых местные поражения определенных частей полуш. мозга вели к местным же параличам, полагали, что в полушариях мозга должны существовать топографически отдельные двигательные центры, соответствующие движениям конечностей, лица и т. д. Ввиду того, однако, что обширные повреждения полушарий мозга не сопровождались иногда при жизни больных никакими двигательными расстройствами или изменениями чувствительности, теория локализации функций в полушариях мозга не имела в начале успеха. Только последующие наблюдения Брока над частым совпадением потери речи у человека (афазии) с поражением третьей левой мозговой извилины и Гёглингс Джексона -- над эпилептовидными односторонними и локализированными судорогами в конечностях, обусловленными местным раздражением полушарий мозга, продолжали все же служить надежной опорой теории локализации функций в полушариях мозга, которая в опытах Фритча и Гитцига, Феррьё, Карвилля, Дюре, Франка, Зольтманна, Тарханова, Бехтерева, Гарслея, Мунка и др. нашла полное экспериментальное подтверждение. Опытами этими доказано, что на поверхности серой коры полушарий мозга у млекопитающих животных существуют, с одной стороны, отдельные ограниченные двигательные площади, раздражение которых вызывает местные движения всегда в одной и той же группе мышц противоположной половины тела, а с другой -- площади или центры, чувствующие для восприятия ощущений. Факты эти благодаря клиническим наблюдениям Шарко и его учеников нашли блестящее подтверждение, и ныне большинство физиологов и клиницистов, несмотря на возражения Шиффа, Броун-Секара, Германна и др., признают за твердо установленную теорию локализации функций в серой коре полушарий мозга. Электрическим раздражением различных точек обнаженной поверхности полушарий мозга у высших животных, собак, обезьян и др. доказано существование в извилинах мозга отдельных двигательных площадей для различных мышечных групп. Так, найдены отдельные двигательные центры для задних и передних конечностей, лица, языка и т. д. У обезьян двигательные участки серой коры полушарий мозга расположены возле Роландовой борозды в лобной, восходящей теменной извилинах и в парацентральной дольке. Вырезывание или повреждение этих площадей сопровождается потерей произвольного движения в соответствующих этим площадям мышечных группах противоположной стороны тела. То же приблизительно наблюдается и на человеке при разрушениях соответствующих площадей серой коры полуш. мозга кровоизлияниями (при апоплексиях), опухолями, процессами перерождения, размягчения мозговой ткани и т. д. Клинические наблюдения над различного рода односторонними местными параличами, подкрепляемые посмертным вскрытием и точным определением поврежденных во время жизни участков мозга, послужила в руках Шарко и его школы главным основанием для локализации двигательных площадей полушарий мозга у человека. В этом отношении существует большая аналогия топографии двигательных центров обезьяны и человека. В двух случаях, где исследователи непозволительно дерзнули раздражить электрическим током обнаженные вследствие изъязвления черепных костей извилины полушарий мозга у человека, они убедились, что двигательные площади заложены действительно в восходящей теменной извилине и у Роландовой борозды. В местах корки, обладающих двигательными функциями, заложены нервные центры большой величины, вроде двигательных центров спинного мозга, названные гигантскими клетками (Бетц и Мержеевский). У новорожденных слепорождающихся животных (щенки, котята, кролята и т. д.) двигательные площади серой коры полушарий мозга совершенно не развиты (Зольтманн, Тарханов) и только на 10-15 день от рождения появляются двигательные участки в корке полушарий мозга. Животные же, рождающиеся зрячими и способными сразу ходить, бегать, напр. морские свинки, уже обладают с момента появления на свет и даже в последние дни внутриутробной жизни готовыми двигательными центрами серой коры полушарий мозга, как на это указал впервые Тарханов; им же указано было, что у новорожденных животных без двигательных площадей в серой коре нет еще и гигантских центров и волокна внутренней капсулы лишены миелина, тогда как у новорожденных морских свинок эти центры уже на лицо и нервные волокна капсулы окружены миелиновым футляром. Найденные разницы Прейер распространяет на всех животных млекопитающих, относящихся, с одной стороны, к группе рождающихся зрячими и способными к координированным движениям, а с другой -- рождающихся слепыми и неспособными к правильному передвижению членов.

Доказано, прежде всего Брока, а затем подтверждено Шарко и его школой, что в третьей лобной извилине левого полушария мозга локализируются центры речи; потеря речи у человека (афазия) наступает при повреждениях, кровоизлияниях именно в это место левогополушария мозга. Согласно с этим, афазия чаще всего сопровождается правой гемиплегией, т. е. параличом правой половины тела, так как эта половина заведуется левым полушарием. Мы по отношению к речи представляемся "левомозгими" (left brained), как по отношению к большинству телесных движений "праворукими", и согласно с этим левое полушарие мозга представляется большего объема и с большими извилинами, чем правое полушарие мозга. Замечательно, что левши, пользующиеся по преимуществу правым полушарием при производстве ручных работ, употребляют то же правое полушарие и для акта речи, что подтверждается тем, что афазия у левшей получается при поражениях лобной извилины правого полушария; Вильям Огль нашел три случая, в которых повреждения локализировались в правом полушарии и все три субъекта были левшами. Кроме двигательных площадей, в серой корке полушарий мозга находятся и чувствующие площади, где заложены чувствующие центры высшего порядка -- психического зрения, слуха, осязания и т. д., т. е. центры, возбуждение которых ведет к возникновению специальных зрительных, слуховых и др. ощущений, осложненных сознательным элементом. Вырезывание этих чувствующих площадей полушарий мозга ведет к психической слепоте, к психической глухоте и т. д. (Феррьё и Мунк), т. е. животные, хотя и способные после этого реагировать на свет, звук, обонятельные, вкусовые и осязательные раздражения, делают это рефлекторно, не связывая с этими впечатлениями никаких определенных представлений -- собаки не узнают при этом, напр., своего хозяина, не понимают угрожающей им плетки или призывных звуков свистка и т. д. У обезьян, по мнению Феррьё, Мунка, Гарслея, легко удалением определенных участков серой коры сделать животное психически слепым не только на один глаз, но на одну из половин его, психически глухим на одно ухо и т. д. Таким образом составлена Феррьё и Мунком подробная топографическая карта распределения в серой коре полуш. мозга различных психочувствующих и психомоторных центров. Зрительная площадь локализируется в затылоч. долях, слуховая -- в височных долях, осязательная -- в теменных долях, обонятельная -- в gyrus fornicatus, а вкусовая -- gyrus uncunatis. Бек, опираясь на то, что всякая возбужденная точка мозга или нерва делается сравнительно с другой, покоящейся точкой электроотрицательной, прикладывая электроды от чувствительного гальванометра к различным извилинам полушарий мозга и раздражая последовательно глаз и слух, доказал, что при раздражении светом электроотрицательное напряжение возникает в тех местах полушарий мозга, где локализируются психозрительные центры, а при раздражении слуха звуком -- в местах локализации психослуховых центров. Этим доставлялось новое доказательство верности теории локализации чувствующих функций в серой коре полушария мозга. Гольц, опираясь на свои опыты с удалением у собак серой коры полушарий мозга и последующим наблюдением их, утверждает, что животные при этом не представляют никаких стойких параличей или анестезий или утраты высших чувств, а просто тупеют и тем более, чем больше удалено серого вещества. Тем не менее, ему все же пришлось признать, что передние части корки полуш. мозга стоят в более близком отношении к движениям тела, нежели задние части. Если Феррье, Мунк, Гарслей уже своей детальной локализацией кортикальных центров перешли те разумные границы, в пределах которых можно было бы отстаивать учение о локализации функций в полушариях мозга, то Гольц грешит, конечно, смелым переносом явлений с мозга собаки на мозг обезьяны и человека, относительно которых он не имеет никакого личного опыта; отрицать локализацию двигательных и чувствующих функций в коре полушарий мозга, принимая в расчет все вышесказанное, невозможно, и учение это имеет уже ныне большое практическое значение как в смысле диагностирования места поражения полушарий мозга при различных параличах, анестезиях, контрактурах или конвульсиях, так и хирургического лечения. От центров двигательных и чувствующих коры полушарий мозга идут внутрь лучисто нервные волокна, составляющие лучистую корону (corona radiata); часть этих волокон направляется к большим узлам основания Г. мозга -- полосатому телу и зрительному бугру; другая же часть, суживаясь в более узкий пучок, прямо переходит во внутреннюю капсулу (capsula interna), направляющуюся далее в мозговые ножки и через них в продолговатый и спинной мозг. В состав внутренней капсулы входят, кроме этих кортикальных волокон, еще и волокна, идущие от больших узлов основания мозга. Опыты показали, что разрушение передней трети внутренней капсулы, происходящей от прелобной дольки, не изменяет ни движения, ни чувствительности; разрушение средней трети внутренней капсулы, находящейся в связи с лобно-теменными извилинами, обусловливает стойкие двигательные параличи в противоположной половине тела с последовательным перерождением нервных путей и стойкими контрактурами и что разрушение задней трети внутренней капсулы, волокна которой происходят от височно-затылочных областей полушарий мозга, вызывает параличи различных форм чувствительности, т. е. анестезии.

Полушария мозга являются, кроме всего сказанного, еще и местом психической деятельности, скрывающейся в форме чувств,составляющих аффективную сторону душевной жизни (настроений); в форме представлений, обнимающих сферу разума, воспоминания и фантазии; к этой области относятся: содержание представлений, формальное течение их, скорость их течения, ассоциация и воспроизведение их; и в форме стремлений (к пище, половая страсть, деятельность воли). Сознание является суммой имеющихся в определенный момент представлений, а самосознание есть сознание самим субъектом протекающей в нем самом работы представлений. Большинство заученных движений в бодрствующем состоянии производится средними частями Г. мозга, без всякого участия сознания. Во время глубокого сна сознание отсутствует, подобно тому, как оно отсутствует вполне и у животных без полушарий мозга, -- все внешние проявления разумности, понятливости, выбора, инициативы и воли совершенно отсутствуют у таких животных, и такое состояние является стойким и постоянным. В психич. актах различают след. моменты: 1) Доставка к мозгу по центростремительным, или чувствующим, нервам каких-нибудь возбуждений, вызванных внешними или внутренними раздражителями; 2) акт восприятия их в сознании, чему способствует особое возбужденное состояние в психическом органе, именуемое вниманием; 3) внутреннее созерцание, соответствующее действительному изучаемому явлению и основанное на вызове образа воспоминания, данного уже предварительным психическим развитием, и, наконец, 4) волевой импульс, т. е. перенос возбуждения на один или на группу двигательных центров, а через них на 5) центробежный нерв и на мышцы, приводимые в сокращение. Из всех этих звеньев психического акта явления под рубриками 2), 3) и 4) протекают прямо в серой коре полушарий мозга, а потому разрушение ее ведет к прекращению психической жизни. Что касается локализации различных психических способностей -- чувств, представлений, воли -- по различным участкам полушарий мозга, то об этом решительно ничего нельзя сказать достоверного; полагают только, что органы воли, а быть может и мышления, лежат преимущественно в лобных долях полушарий мозга; но предположения эти требуют дальнейших фактических подтверждений. Существует очень явное и оригинальное доказательство на лягушках связи психических функций с полушариями мозга, основанное на вызове у этих животных галлюцинаций и иллюзий при исчезании хлороформного наркоза. В известных стадиях проходящего наркоза у них последовательно появляются: фаза каталептическая, когда они сосредоточены как бы на каких-то ощущениях; фаза галлюцинаций и иллюзий -- сказывающаяся ловлей не существующих вокруг них предметов, насекомых, сопровождаемая хватательными движениями челюсти, набрасыванием на окружающих и эротическим стремлением к обхватыванию самок; эта агрессивная фаза заменяется манией преследования, во время которой лягушки то и делают, что телодвижениями защищаются от не существующих вокруг них врагов и под конец обращаются в настоящее нормальное бегство от человека, когда наркоз уже совершенно прошел. Таким образом, в ряде иллюзий и галлюцинаций выражаются все существенные стороны жизни лягушки. Замечательно, что все это наблюдается только при наличности полушарий мозга (Тарханов).

Несомненно, что богатство психического мира зависит не столько от объема полушарий мозга, сколько от богатства их серой корымозговыми извилинами (увеличивающего массу вещества, специально содержащего нервные центры), от обилия так называемыхассоциационных волокон, связывающих между собою извилины одного и того же полушария, от обилия комиссурных волокон, связывающих оба полушария между собою. По крайней мере, мозг идиотов как раз скуден только что указанными анатомическими особенностями, составляющими атрибут мозга, способного к нормальной психической деятельности.

Приводимые обыкновенно таблицы веса Г. мозга различных великих людей, доказывающие будто бы известную параллельность между силой ума или таланта и объемом мозга, вовсе ничего не доказывают (см. Головной мозг человека). Психические функции полушарий мозга находятся в теснейшей зависимости от кровообращения, и прекращение его, хотя бы очень кратковременное, при остановках сердца вследствие испуга, различных аффектов и т. д. вызывает обморок, обыкновенно проходящий при возобновлении нормальной деятельности сердца. Многие наркотические вещества, хлороформ, эфир, алкоголь, морфий, хлоралгидрат и т. д., примененные в больших дозах, уничтожают на время раздражительность серой коры полушарий мозга, психомоторные и психочувствующие центры переходят в недеятельное состояние, и сознание исчезает (Феррьё, Мунк, Фритч и Гитциг, Гейденгайн и др.). Этим и пользуются обыкновенно при производстве болезненных операций. Раздражительность психомоторных площадей полушарий мозга резко падает и во время нормального сна животных, как это легко констатировать на спящих щенках со вскрытым Г. мозгом (Тарханов). Серая кора полушарий мозга орошается более богатой сетью кровеносных сосудов, нежели белое вещество их; во время нормального и искусственного сна сосуды мозга беднее кровью, нежели во время бодрствования. Прилив артериальной крови к мозгу регулируется артериальным кругом Виллизия (Circulus аr teriosus Willisii), прекрасно выравнивающим, лучше чем где-либо, резкие колебания артериального давления в черепной полости. Если перевязать обе сонные и обе позвоночные артерии, то всякий прилив крови к мозгу прекращается и тотчас наступают сильные эпилептовидные судороги с потерей сознания, т. е. полный эпилептический припадок. При вскрытой черепной крышке после трепанаций или после разъедания черепных костей различными язвами и т. д., а также и на родничках у детей легко заметить пульсационные и дыхательные колебания объема мозга. При помощи регистрирующих аппаратов легко записать эти колебания мозга, причем оказывается, что маленькие приподнятия мозга соответствуют приливу крови к мозгу при каждом сердечном сокращении, а маленькие опускания -- периоду расслабления сердца, тогда как на больших колебаниях мозга максимумы приподнятия соответствуют акту выдыхания, а максимумы опускания -- акту вдыхания. -- Колебания объема мозга являются, таким образом, отражениями тех изменений в мозговом кровообращении, которые вызываются периодической деятельностью сердца и дыхательного аппарата.

Важно напомнить здесь, что все формы возбуждения органов чувств и психической деятельности человека сопровождаются увеличением объема мозга на счет усиленного прилива к нему крови, т. е. к деятельному мозгу всегда усиленно приливает кровь -- это констатировано как на человеке, так и на животных. Во время же сна объем мозга падает, как это легко видеть на родничках у детей. При замкнутой со всех сторон черепной крышке такие приливы и отливы крови из мозга мыслимы только благодаря свободному переливу цереброспинальной жидкости из Г. мозга в спинной; при усиленном приливе крови к мозгу цереброспинальная жидкость переливается в спинной мозг, и наоборот, при сжатии кровеносных сосудов она вновь возвращается в черепную полость. В полушариях мозга лежат также центры, возбуждение кот. отражается и на сердцебиениях, на кровеносных сосудах, дыхании, слюноотделении и на многих др. процессах растительной жизни организмов, но о них речь будет в местах, касающихся описания этих процессов.

Анатомия спинного мозга

Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой тяж длиной 41 - 45 см (у взрослого), несколько сплющенный спереди назад.

Вверху он непосредственно переходит в головной мозг, а внизу заканчивается заострением - мозговым конусом - на уровне II поясничного позвонка. От мозгового конуса вниз отходит терминальная нить, представляющая собой атрофированную нижнюю часть спинного мозга. Вначале, на II месяце внутриутробной жизни, спинной мозг занимает весь позвоночный канал, а затем вследствие более быстрого роста позвоночника отстает в росте и перемещается вверх.

Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхней и нижней конечностям. Передней срединной щелью и задней срединной бороздкой спинной мозг делится на две симметричные половины, каждая в свою очередь имеет по две слабовыраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки - спинномозговые нервы. Эти борозды разделяют каждую половину на три продольных тяжа - канатика: передний, боковой и задний. В поясничном отделе корешки идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.

Внутреннее строение спинного мозга. Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество заложено внутри и со всех сторон окружено белым.

В каждой из половин спинного мозга оно образует два неправильной формы вертикальных тяжа с передними и задними выступами - столбами, соединенных перемычкой - центральным промежуточным веществом, в середине которого заложен центральный канал, проходящий вдоль спинного мозга и содержащий спинномозговую жидкость. В грудном и верхнем поясничном отделах имеются также боковые выступы серого вещества.

Таким образом, в спинном мозге различают три парных столба серого вещества: передний, боковой и задний, которые на поперечном разрезе спинного мозга носят название переднего, бокового и заднего рогов. Передний рог имеет округлую или четырехугольную форму и содержит клетки, дающие начало передним (двигательным) корешкам спинного мозга. Задний рог уже и длиннее и включает клетки, к которым подходят чувствительные волокна задних корешков. Боковой рог образует небольшой треугольной формы выступ, состоящий из клеток, относящихся к вегетативной части нервной системы.

Белое вещество спинного мозга составляет передний, боковой и задний канатики и образовано преимущественно продольно идущими нервными волокнами, объединенными в пучки - проводящие пути. Среди них выделяют три основных вида:

· волокна, соединяющие участки спинного мозга на различных уровнях;

· двигательные (нисходящие) волокна, идущие из головного мозга в спинной на соединение с клетками, дающими начало передним двигательным корешкам;

· чувствительные (восходящие) волокна, которые частично являются продолжением волокон задних корешков, частично отростками клеток спинного мозга и восходят кверху к головному мозгу.

От спинного мозга, образуясь из передних и задних корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и 1 пара копчиковых. Участок спинного мозга, соответствующий отхождению пары спинномозговых нерввов, называют сегментом спинного мозга. В спинном мозге выделяют 31 сегмент.

Характеристика анализаторов человека

1. Общая характеристика анализатора

Для поддержания системы "Человек - Среда обитания" в безопасном состоянии необходимо согласовывать действия человека с элементами окружающей среды. Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи органов чувств.

Органы чувств - это сложные сенсорные системы (анализаторы), включающие воспринимающие элементы (рецепторы), проводящие нервные пути и соответствующие отделы в головном мозге, где сигнал преобразуется в ощущение.

Основной характеристикой анализатора является чувствительность, которая характеризуется величиной порога ощущения. Различают абсолютный и дифференциальный пороги ощущения.

Абсолютный порог ощущения - это минимальная сила раздражения, способная вызвать появление реакции.

Дифференциальный порог ощущения - это минимальная величина, на которую нужно изменить раздражение, чтобы вызвать изменение ответа. Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений, называют латентным периодом. Рассмотрим некоторые анализаторы, влияющие на условия безопасной деятельности человека.

2. Зрительный анализатор

Примерно от 70 до 90% информации о внешнем мире человек получает через зрение. Орган зрения - глаз - обладает высокой чувствительностью. Изменение размера зрачка от 1,5 до 8 мм позволяет глазу менять чувствительность в сотни тысяч раз. Сетчатка глаза воспринимает излучения с длиной волн от 380 (фиолетовый цвет) до 760 (красный цвет) нанометров (миллиардных частей метра).

При обеспечении безопасности необходимо учитывать время, требуемое для адаптации глаза. Приспособление зрительного анализатора к большей освещённости называется световой адаптацией. Она требует от 1-2 до 8-10 минут. Приспособление глаза к плохой освещённости (расширение зрачка и повышение чувствительности) называется темповой адаптацией и требует от 40 до 80 минут.

В период адаптации глаз деятельность человека связана с определённой опасностью. Чтобы исключить необходимость адаптации или уменьшить её влияние, в производственных условиях не разрешается использовать только одно местное освещение. Необходимо применять меры для защиты человека от слепящего действия источников света и различных блестящих поверхностей, устраивать тамбуры при переходе из тёмного помещения (например, в фотолабораториях) в нормально освещённое и др.

Зрение характеризуется остротой, то есть минимальным углом, под которым две точки ещё видны как раздельные). Острота зрения зависит от освещённости, контрастности и других факторов. В основе расчёта графической точности лежит физиологическая острота зрения.

Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160 градусов, по вертикали: вверх - 55-60 градусов, вниз - 65-72 градуса. Зона оптимальной видимости (учитывается при организации рабочего места) ограничена полем: вверх - 25 градусов, вниз - 35 градусов, вправо и влево - по 32 градуса.

Ошибка оценки расстояния до 30 метров в среднем составляет 12%.

Ощущение, вызванное световым сигналом, сохраняется в глазу за счёт инерции зрения до 0,3 секунды. Инерция зрения порождает стробоскопический эффект - ощущение непрерывности движения при частоте смены изображения примерно 10 раз в секунду (кинематография), зрительное восприятие вращения колес автомобиля в обратном направлении и другие оптические иллюзии.

Стробоскопический эффект может быть опасным. Например, вследствие своей безынерционности, опасную ситуацию могут создать газоразрядные лампы освещения. Колебания электрического напряжения создают колебания светового потока. Кажущаяся остановка вращающегося предмета наблюдается при равенстве частот вращения объекта и колебаний света. Когда частота вспышек света больше числа оборотов вращающегося предмета, создаётся иллюзия вращения в противоположную от реальности сторону.

Светочувствительные клетки (анализаторы) глаза по форме напоминают маленькие палочки и колбочки. В сетчатке человека имеется около 130 миллионов палочек и 6-7 миллионов колбочек. Благодаря палочкам человек видит ночью, но зрение бесцветное (ахроматическое), почему и возникло выражение: "Ночью все кошки серые". И наоборот - днём главная роль принадлежит колбочкам, соответственно, днём зрение цветное (хроматическое).

С позиции безопасности должны учитываться все отклонения от нормы в восприятии цвета. К этим отклонениям относятся: цветовая слепота, дальтонизм и гемералопия ("куриная слепота"). Человек, страдающий цветовой слепотой, воспринимает все цвета как серые. Дальтонизм - частный случай цветовой слепоты. Дальтоники обычно не различают красный и зелёный цвета, а иногда жёлтый и фиолетовый. Им эти цвета кажутся серыми.

Статистически примерно 5% мужчин и 0,5% женщин являются дальтониками. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут работать там, где в целях безопасности используются сигнальные цвета (например, водителями). Человек, страдающий гемералопией, теряет способность видеть при ослабленном (сумеречном, ночном) освещении.

Цвета оказывают на человека различное психофизиологическое воздействие, что необходимо учитывать при обеспечении безопасности и в технической эстетике.

Осязание

Кожа - сложный орган, выполняющий множество защитно-оборонительных функций. Она защищает кровь от проникновения в нее химических веществ, предотвращая отравление организма, исполняет роль регулятора температуры тела, охраняя организм от перегрева и переохлаждения.

Кожа служит первым защитным барьером в момент прикосновения токоведущего проводника к телу. Обладая большим электрическим сопротивлением, достигающим иногда десятки тысяч Ом, кожа, в первый момент, препятствует прохождению электрического тока через внутренние органы, что позволяет включиться другим видам защиты организма.

Функциональное нарушение 30-50% кожного покрова, при отсутствии специальной медицинской помощи, приводит к гибели человека.

На коже имеется примерно 500 тысяч точек - тактильных анализаторов, воспринимающих ощущения, возникающие при воздействии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Кроме этого, на коже имеются неравномерно распределённые анализаторы, воспринимающие боль, тепло и холод.

Наиболее высокая чувствительность на дистальных частях тела (наиболее удалённых от оси тела).

Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Характерная его особенность - быстрое развитие адаптации (привыкания), т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя, для различных участков тела оно колеблется от 2 до 20 секунд. Благодаря адаптации мы не чувствуем прикосновение одежды к телу.

Температурная чувствительность.

Температурная чувствительность свойственна организмам, обладающим постоянной температурой тела, достигаемой терморегуляцией. Температура кожи ниже внутренней температуры тела (примерно З6,6°С) и различна для отдельных участков (на лбу 34-35, на лице 20-25, на животе 34, на стопах ног 25-27°С).

В коже человека находятся два вида анализаторов температуры: одни реагируют только на холод, другие - только на тепло. Всего на коже около 30 тысяч тепловых точек и примерно 250 тысяч точек холода.

Порог восприятия тепла и холода различен, например, тепловые точки различают разницу температуры в 0,2, а точки холода в 0,4°С. Время, необходимое для ощущения температуры, примерно 1 секунда. Температурные анализаторы, защищая организм от перегрева и переохлаждения, помогают сохранять постоянную температуру тела.

Обоняние.

Запах может служить сигналом, предупреждающим об опасности. Всем известно, как опасны газы. Для распознавания опасных газов, не имеющих запаха, к ним добавляют специальные сильно пахнущие вещества - одоранты. Широко распространённых приборов для измерения силы запаха пока нет. Однако наш нос мгновенно чувствует даже самые малые доли пахучих веществ.

У человека около 60 миллионов обонятельных клеток. Они располагаются в слизистой оболочке носовых раковин на площади примерно в 5 см2. Клетки покрыты огромным количеством волосков длиной 30-40 ангстрем (3-4 нанометра). Площадь их соприкосновения с пахучими веществами - 5-7 м2. От обонятельных клеток отходят нервные волокна, посылающие сигналы о запахах в мозг.

Если на анализаторы попадает вещество, опасное для жизни или угрожающее здоровью человека (эфир, нашатырный спирт, хлороформ и т.д.), рефлекторно замедляется или кратковременно задерживается дыхание.

Восприятие вкуса.

В физиологии и психологии принята четырёхкомпонентная теория вкуса, согласно которой вкус имеет четыре основных вида: сладкий, солёный, кислый и горький. Все остальные вкусовые ощущения - комбинация основных видов.

Вкус воспринимается специальными клеточными образованиями (похожими на луковицы), находящимися в слизистой оболочке языка.

Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, тем не менее, вкусовые ощущения играют предупредительную роль в обеспечении безопасности.

Вкусовой анализатор примерно в 10 тысяч раз грубее обоняния, индивидуальное восприятие вкуса может различаться до 20%.

Попавшим в экстремальную ситуацию можно воспользоваться рекомендацией йогов: пробуя незнакомую пищу, постарайтесь как можно дольше держать её во рту, медленно пережёвывая и прислушиваясь к своим ощущениям. Если появится явное желание проглотить, тогда попробуйте рискнуть.

Мышечное чувство.

В мышцах человека есть специальные рецепторы. Их называют проприоцепторами (от латинского proprius - собственный). Они посылают сигналы в мозг, сообщая о том, в каком состоянии находятся мышцы. В ответ мозг направляет импульсы, координирующие работу мышц. Мышечное чувство, учитывая воздействие гравитации, "работает" постоянно. Благодаря ему человек принимает более удобную позу.

В определённой степени от удобного положения тела человека зависит его работоспособность, а в некоторых случаях - и безопасность.

Болевая чувствительность.

Боль - сигнал тревоги для организма, призыв к борьбе с опасностью. Боль воспринимают любые анализаторы, если превышен верхний порог чувствительности, но есть и специальные рецепторы в слое кожи - болевые. На одном квадратном сантиметре кожи имеется до 100 болевых точек - оголённых окончаний нервов.

Боль может быть опасной, например, при болевом шоке, который осложняет деятельность организма по самовосстановлению.

Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Под влиянием боли перестраивается работа всех систем организма.

Пример порога болевой чувствительности:

кожа живота - 20г/мм2;

кончики пальцев - 300 г/мм2.

Слуховой анализатор и вибрационная чувствительность.

Мир наполнен звуками. Звуковая волна характеризуется уровнем интенсивности и частотой, что субъективно воспринимается как громкость и высота звука. Звуки доставляют человеку многочисленную информацию. Некоторые звуки исполняют роль сигналов, предупреждающих об опасности.

Человеческое ухо очень чувствительно. Оно способно воспринимать такие изменения давления, которые происходят при подъеме от поверхности земли на высоту всего 8 миллиметров.

Ухо по своему строению делится на три части: наружное, среднее и внутреннее, и выполняет две функции: восприятие звуков и сохранение равновесия тела.

Ушная раковина способствует улавливанию и определению направления звуков. Барабанная перепонка имеет толщину около 0,1 миллиметра. Под влиянием звукового давления перепонка колеблется. За перепонкой находится среднее ухо и далее внутреннее ухо, заполненное особой жидкостью, с двумя органами - органом слуха и вестибулярным аппаратом.

Орган слуха имеет около 23 тысяч клеток - анализаторов, в которых звуковые волны превращаются в нервные импульсы, идущие в мозг. Человеческое ухо воспринимает звуки частотой от 16-20 герц (Гц) до 20-22 кГц. Интенсивность звуков принято измерять в таких относительных единицах, как белы и децибелы (дБ).

Пороги восприятия звука человеком схематично показаны на рисунках.

Рис. Восприятие звука по частоте

Рис. Восприятие звука по интенсивности (громкости)

Более подробно характеристики звука изучаются при выполнении лабораторной работы "Производственный шум и вибрация".

Важная особенность слуха - бинауральный эффект - возможность определения направления звука. Звук доходит до ушной раковины, обращённой к источнику звука, быстрее, чем до другой, более удалённой. У людей, глухих на одно ухо, бинауральный эффект отсутствует. Бинауральный эффект мало помогает при поступлении звука сверху.

Вестибулярный аппарат - орган, обеспечивающий сохранение равновесия. Для ряда профессий состояние вестибулярного аппарата имеет особенно важное значение (моряки, лётчики, некоторые виды геодезических работ и т.д.).

Вредное влияние вибраций на человека заключается в их локальном раздражающем и повреждающем воздействии на ткани и содержащиеся в них рецепторы. Поскольку эти рецепторы связаны с центральной нервной системой, их рефлекторное действие оказывает влияние на различные системы организма.

При низких частотах механических колебаний (до 10 Гц), вибрации охватывают весь организм независимо от расположения их источника. Систематическое воздействие низкочастотных вибраций обычно поражает мышцы человека.

При воздействии высокочастотных вибраций зона их распространения ограничивается местом контакта, что вызывает изменения в стенках кровеносных сосудов и приводит к нарушению сосудистой системы.

Воздействие общей вибрации с частотой от 4-5 до 8-12 Гц связано с явлением резонанса (увеличением амплитуды колебаний отдельных органов тела человека), поэтому воздействие этих частот имеет наиболее негативные последствия.

Вибрации воздействуют на сенсорную систему. Общие вибрации ухудшают остроту и сужают поле зрения, снижают светочувствительность глаз и нарушают вестибулярную функцию. Воздействие локальных вибраций снижает вибрационную, тактильную, температурную, болевую и проприопептивную чувствительность.

Интенсивная вибрация при продолжительном воздействии приводит к серьёзным изменениям деятельности всех систем организма и, при определённых условиях, может вызвать тяжёлое заболевание - виброболезнь.

Вибрация ощущается в диапазоне частот от 1 до 10 000 Гц. Наиболее высокая чувствительность к частотам от 200 до 250 Гц. При увеличении или уменьшении частоты вибрации чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности неодинаковы для различных участков тела.

Размещено на Allbest.ru