Регуляторные и сенсорные системы организма. Высшая нервная деятельность детей и подростков

УДК 611/613 
К78 

Р е ц е н з е н т 
канд. биол. наук, доц. Л.К. Караулова 

Красноперова Н.А. 

К78 
Регуляторные и сенсорные системы организма. Высшая 

нервная деятельность детей и подростков: Учеб. пособие.М.: МИСиС, 2004. - 76 с. 

Рассмотрен общий принцип строения и функционирования регуляторных 
и сенсорных систем организма и их развитие в онтогенезе. Описаны общие 
положения учения о высшей нервной деятельности. Отмечены возрастные 
особенности высшей нервной деятельности. Даны критерии оценки состояния здоровья детей и подростков, приведены гигиенические требования к организации учебно-воспитательного процесса. 

Соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Возрастная анатомия, физиология и гигиена». 

Пособие предназначено для студентов специальности 033300 «Безопасность жизнедеятельности». 

© Московский государственный институт 
стали и сплавов (Технологический 
университет) (МИСиС), 2004 

Оглавление 

1. Эндокринная система и ее возрастные особенности 
5 

1.1. Общая характеристика эндокринной системы 
5 

1.2. Гипоталамо-гипофизарная система 
8 

1.3. Щитовидная железа 
10 

1.4. Паращитовидные железы (околощитовидные железы) 
11 

1.5. Вилочковая железа (тимус или зобная железа) 
12 

1.6. Надпочечники 
12 

1.7. Поджелудочная железа 
14 

1.8. Половые железы 
15 

1.9. Эпифиз (шишковидная железа) 
15 

1.10. Возрастные особенности эндокринной системы 
16 

2. Нервная система и ее развитие в онтогенезе 
18 

2.1. Общее представление о строении нервной системы 
18 

2.2. Спинной мозг 
26 

2.3. Головной мозг 
29 

2.3.1. Продолговатый мозг 
30 

2.3.2. Мост 
30 

2.3.3. Мозжечок 
31 

2.3.4. Средний мозг 
31 

2.3.5. Промежуточный мозг 
32 

2.3.6. Передний мозг 
33 

2.3.7. Локализация функций в коре больших полушарий 
36 

2.4. Вегетативная нервная система 
38 

2.5. Возрастные особенности нервной системы 
42 

3. Сенсорные системы 
43 

3.1. Общие представления о строении сенсорных систем 
43 

3.2. Развитие зрительной сенсорной системы. Гигиена зрения 
44 

3.3. Развитие слуховой сенсорной системы. Гигиена слуха 
47 

4. Высшая нервная деятельность детей и подростков 
50 

4.1. Возникновение учения о высшей нервной деятельности 
50 

4.2. Безусловные и условные рефлексы. Виды торможения 
условных рефлексов 
51 

4.3. Сон и бодрствование 
57 

4.4. Формирование внимания и памяти у детей и подростков 
58 

4.5. Развитие второй сигнальной системы в онтогенезе 
61 

4.6. Типы высшей нервной деятельности 
62 

4.7. Возрастные особенности высшей нервной деятельности 
64 

3 

5. Нейрофизиологические основы поведения 
66 

6. Гигиена учебно-воспитательного процесса 
69 

6.1. Умственная работоспособность и ее возрастные 
особенности 
69 

6.2. Гигиенические требования к организации учебновоспитательного процесса 
70 

7. Состояние здоровья детей и подростков 
72 

Библиографический список 
75 

4 

1. ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА И ЕЕ ВОЗРАСТНЫЕ 
ОСОБЕННОСТИ 

1.1. Общая характеристика эндокринной системы 

Взаимосвязь отдельных частей сложного организма, обеспечение 
его целостности и приспособления к меняющимся условиям среды 
происходит благодаря нейро-гуморальным механизмам регуляции. 
Эндокринные железы подчинены нервным влияниям и являются 
важнейшим составным компонентом общей системы регуляции 
функций. Эндокринные железы, или железы внутренней секреции 
представляют собой специализированные органы или группы клеток, 
основная функция которых заключается в выработке и выделении во 
внутреннюю среду организма специфических биологически активных веществ - гормонов. Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков, снабжены густой сетью кровеносных и лимфатических капилляров, и продукты своей жизнедеятельности - гормоны, 
выделяют непосредственно в просвет сосудов. Термин «внутренняя 
секреция» был предложен в 1885 г. французским физиологом К. Бернаром, а понятие «гормон» введено в физиологию в 1902 г. английскими учеными У. Бейлиссом и Е. Старлингом. 

К эндокринным железам человека относятся - гипофиз, эпифиз 
(или шишковидная железа), щитовидная железа, паращитовидные 
железы, вилочковая железа (или тимус), островковый аппарат 
поджелудочной железы, надпочечные железы, половые железы 
(рис. 1.1). Способностью к внутренней секреции обладают не только 
специализированные эндокринные железы, но и отдельные клеточные группы. Так, в гипоталамусе промежуточного мозга наряду с 
нервными элементами имеются нейросекреторные клетки, синтезирующие рилизинг-факторы. Это гормоноподобные вещества, которые оказывают регулирующее воздействие на переднюю долю гипофиза. В гипоталамусе также вырабатываются нейрогормоны - вазопрессин и окситоцин. В слизистой оболочке желудочно-кишечного 
тракта находится множество эндокринных клеток (энтериновая система), секретирующих более десятка гормональных продуктов. В 
печени, почках имеются клетки, продуцирующие и выделяющие в 
кровь вещества, которые регулируют сосудистый тонус, эритропоэз 
и другие функции. Временной эндокринной железой женского орга
5 

низма является плацента, образующая большое число гормонов, регулирующих развитие беременности. 

Рис. 1.1. Схема расположения эндокринных желез: 

1 - яичники (у девочек); 2 - надночечники; 3 - шишковидная железа 
(энифиз); 4 - гипофиз; 5 - щитовидная железа; 6 - околощитовидная 

железа; 7 - вилочковая железа; 8 - поджелудочная железа; 

Р-семенники (у мальчиков) 

Железы внутренней секреции возникают из разных эмбриональных зачатков. К железам эктодермального происхождения относятся 
задняя доля гипофиза, эпифиз, мозговое вещество надпочечников. Из 
энтодермы развиваются щитовидная и паращитовидные железы, тимус, островковая часть поджелудочной железы, энтериновые железы. 
К мезодермальным железам относятся половые железы, корковое 
вещество надпочечников, передняя доля гипофиза. 

Гормоны - биологически активные вещества органической природы, оказывающие влияние на различные функции организма. Основное значение гормонов - регуляция обмена веществ и энергии, на
6 

правленная на адаптацию организма к условиям существования. Кроме того, гормоны влияют на рост, дифференцировку и размножение. 

Гормоны обладают разной химической структурой. Одни по своему строению являются белками и пептидами (инсулин, соматотропин, тропные гормоны передней доли гипофиза, глюкагон, вазопрессин, окситоцин), другие - производными аминокислот (тироксин, 
трийодтиронин, адреналин, норадреналин), третьи - производными 
холестерина, называемые стероидами (половые гормоны, гормоны 
коры надпочечников). 

Гормоны характеризуются следующими особенностями: 
Синтез и выделение специализированными клетками. Гормоны 
образуются в железистых эндокринных клетках, а нейрогормоны - в 
нейросекреторных клетках. Из этих клеток они поступают во внутреннюю среду, в основном в кровь. 

Высокая биологическая активность. Гормоны оказывают физиологическое действие в очень малых концентрациях. Так, концентрация женского полового гормона эстрадиола в крови колеблется 
от 0,2 до 0,6 мкг (Ю-*^ г) в 100 мл, а содержание гормона роста измеряется еще меньшими величинами - нанограммами (10"^ г). 

Специфичность. Каждый гормон характеризуется определенной 
химической структурой, местом синтеза и функцией. Поэтому дефицит какого либо гормона не может быть восполнен другим. 

Дистантность действия. Гормоны, как правило, переносятся 
кровью и далеко от места образования влияют на органы и ткани. 

По способам взаимодействия гормоны делят на группы: 
- гормоны, оказывающие одинаковое действие на одни и те же 
функции (например, половые гормоны коры надпочечников и половых желез участвуют в половом созревании, глюкокортикоиды и инсулин регулируют углеводный обмен); 

- гормоны, оказывающие противоположное воздействие на одни 
и те же функции (так, глюкагон повышает, а инсулин снижает уровень глюкозы в крови, адреналин учащает, а норадреналин замедляет 
сердцебиение); 

- гормоны, оказывающие соподчиненное влияние на выработку 
и действие других гормонов {тройные гормоны передней доли гипофиза стимулируют деятельность щитовидной железы, коры надпочечников и половых желез). 

7 

1.2. Гипоталамо-гипофизарная система 

Гипоталамус является отделом промежуточного мозга. Гипоталамус - место взаимодействия нервной и эндокринной систем. В нем 
находятся как собственно нейроны, так и нейросекреторные клетки. 
Гипофиз является придатком промежуточного мозга и располагается 
в седловидной ямке тела клиновидной кости. Гипофиз состоит из 
трех долей, разных по структуре и происхождению (рис. 1.2). 

Рис. 1.2. Схема взаимодействия гипоталамуса и гипофиза: 

1 - железистые клетки; 2 - передняя доля гипофиза; 3 - капилляры; 

4 - артерия; 5 - нервные клетки гипоталамуса; 6 - пути нервного 

влияния; 7 - задняя доля гипофиза; 8 - вена 

Передняя доля (аденогипофиз) и промежуточная доля (меланогипофиз) образованы железистой тканью. Аденогипофиз объединен с 
гипоталамусом общей капиллярной сетью. Задняя доля (нейрогипофиз) имеет, как и гипоталамус нейрогенное происхождение. Нейросекреторные клетки гипоталамуса выделяют рилизинг - факторы 
(либерины и статины), которые поступают с кровью в переднюю 
долю гипофиза. Либерины оказывают стимулирующее действие на 
аденогипофиз, статины - затормаживающее. В гипоталамусе вырабатываются также нейрогормоны - вазопрессин и окситоцин, которые 
поступают в заднюю долю гипофиза. Таким образом, гипоталамус 
осуществляет влияние как на переднюю, так и на заднюю доли гипо8 

физа. В то же время гипоталамус проводниковыми путями тесно связан с различными отделами головного мозга. Поэтому принято говорить в целом о гипоталамо-гипофизарной системе, на уровне которой 
происходит взаимосвязь нервной и гуморальной регуляции функций. 

Передняя доля гипофиза вырабатывает так называемые тройные 
гормоны, которые оказывают влияние на другие железы внутренней 
секреции. Так, тиреотропный гормон (ТТГ) воздействует на работу 
щитовидной железы. Кору надпочечников стимулирует адренокортикотропный гормон (АКТГ). При недостатке этого гормона развивается 
болезнь Иценко - Кушинга, которая проявляется в нарушении обмена 
веществ, увеличении сахара в крови, повышении артериального давления. У больных развивается тучность, у женщин наблюдается рост 
волос на лице по мужскому типу. К тропным гормонам гипофиза относятся также два гонадотропных гормона, оказывающих влияние на 
половые железы: фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) стимулирует созревание фолликулов в яичниках и лютеинширующий (ЛГ) вызывает разрыв фолликула, овуляцию и образование желтого тела. Оба 
этих гормона имеются и у мужчин. ФСГ играет важную роль в созревании спермы, а ЛГ стимулирует синтез тестостерона. 

Передняя доля гипофиза образует также эффекторные гормоны 
(влияющие непосредственно на органы и ткани). Гормон роста или 
соматотропин (СТГ) регулирует рост мышц и костей и пролактин 
участвует в лактации и синтезе некоторых белков. Гормон роста необходим для нормального физического развития ребенка. При недостаточной выработке этого гормона в раннем возрасте происходит 
задержка роста (карликовость), при избыточной продукции развивается гигантизм. Рост людей с гипофизарной карликовостью не превышает 100 - 120 см, а у некоторых гигантов достигает 200 - 285 см. 
В обоих случаях сохраняется гармоничность физического развития и 
умственная работоспособность. Иногда избыточная продукция гормона начинается после завершения процессов окостенения. При этом 
развивается заболевание - акромегалия, которая проявляется в разрастании отдельных частей тела - скуловых и надбровных дуг, носа, 
кистей и стоп (слоновость), языка и внутренних органов. 

Промежуточная доля гипофиза ъыщЬшыъ^^т меланоцитостимулирующий гормон, который отвечает за образование и накопление 
пигмента в коже. 

В заднюю долю гипофиза поступают из гипоталамуса два гормона, которые здесь выделяются в кровь. Один из них носит название 
вазопрессин (или антидиуретический гормон). Этот гормон регули
9