Анатомия и физиология свидетельствуют о том, что подобная система управления действительно существует во всех живых многоклеточных организмах. Более того, у высокоорганизованных животных имеется даже целых три таких системы.
Первая из них — химическая. Она получает информацию и осуществляет упррвление организмом с помощью особых химических веществ — гормонов. Различные гормоны активизируют или подавляют деятельность различных органов и систем организма. Отсюда и их название (от греческого «хормао» — «двигаю», «возбуждаю»).
Химическая, или как ее иначе называют, гуморальная система управления функционирует через кровяной поток и частично лимфу. Кровь несет с собой гормоны и доносит их во все самые отдаленные участки организма.
Гормоны вырабатываются особыми органами, которые получили название эндокринных желез. Эндокринные — в переводе означает «выделяющие внутрь», потому что они отдают свои вырабатываемые вещества в кровь, в отличие от таких желез, как например, слезные, слюнные, которые изливают вырабатываемые вещества наружу.
Основные эндокринные железы у человека следующие: 1. В мозгу имеется небольшая железа под названием гипофиз. Она согласует деятельность всех остальных эндокринных желез. Поэтому ее иногда называют «химическим мозгом». 2. На шее вокруг пищевода спереди расположена щитовидная железа. Выделяемые ею гормоны — тироиды — влияют на окислительные процессы, теплообмен, рост, активность нервной системы. 3. С обратной стороны от щитовидной расположены четыре околощитовидных железы. Их гормоны управляют кальциевым обменом и, соответственно, уровнем возбудимости нервной системы. 4. Слева под желудком — поджелудочная железа. Вырабатываемый в ней гормон — инсулин — регулирует обмен сахара в крови, а через него энергетические функции организма. 5. Над почками, по бокам от желудка, находятся две железы, которые так и называются — надпочечные. Они регулируют белковый, солевой и углеводный обмен, а также кровяное давление и уровень сахара в крови. Ее гормоны — кортико-стероиды, адреналин и норадреналин. 6. Половые железы. Гормоны, выделяемые ими, определяют развитие вторичных половых признаков и функционирование аппаратов размножения.
Все железы внутренней секреции — очень маленькие органы. Так, околощитовидные железы весят у человека всего 0,2 г; гипофиз — около 1 г, надпочечные железы 5—7 г, щитовидная — 15—25 г. Некоторые железы, например, поджелудочные, половые — фактически вообще не существуют как отдельный орган, а вкраплены в ткань других органов. Их суммарный вес тоже не превышает грамма.
Столь же ничтожно количество гормонов, которые вырабатывают эндокринные железы. Например, гипофиз вырабатывает в сутки не более 0,004 г гормона роста. Кортизол вырабатывается надпочечными железами в количестве до 0,03 г, а альдостерон — всего 0,0015 г в сутки. Инсулина из поджелудочной железы поступает в организм до 0,002 г в сутки, а тироксина из щитовидной — не более 0,0001 г. При этом все они довольно быстро распадаются или исчезают из крови.
Таким образом, гормоны обычно находятся в крови в ничтожных концентрациях. И тем не менее они управляют обменными и энергетическими процессами организма, в миллион раз превосходящими их по массе и энергиям.
Такова первая система управления, функционирующая в нашем организме. Это — самая древняя, наиболее глубоко расположенная система, ведающая самыми решающими функциями — обменом веществ и энергии в организме, его ростом и размножением, т.е., без чего организм не может существовать.
Вторая система управления — это так называемая вегетативная нервная система.
Иногда ее называют автономной нервной системой. Почему автономной? Потому что эта нервная система действует во многом самостоятельно, автоматически, без контроля нашего сознания.
Вегетативная нервная система управляет деятельностью внутренних органов, а также осуществляет безусловные рефлексы.
Устроена она в общем следующим образом. От всех внутренних органов к позвоночнику идут нервные волокна. В позвоночнике они объединяются в тугой кабель, сплетенный из миллионов нервных волокон, который мы называем спинным мозгом. Внутри него между этими нервными волокнами имеются соединения, переключения и из них нервные волокна, которые идут обратно к соответствующим органам.
Нервы, идущие к спинному мозгу от органов, называется центростремительными, а идущие от спинного мозга к органу — центробежными. Как видите, замыкание этих нервов осуществляется прямо через спинной мозг. Потому оно и происходим автоматически при слабом контроле головного мозга и не доходя до нашего сознания.
Построена эта система примерно так. От 3 до 9 позвонка (с середины шеи до, примерно, начала груди) идут нервные волокна, идущие к зрачкам, слюнным железам, сердцу и легким. От 10 до 17 позвонка (примерно, грудь до живота) — волокна, связанные с печенью, желудком и кишечником, а также поджелудочной железой и надпочечниками. От 17 до 20 позвонка идут нервы, управляющие мочевым пузырем, половыми железами и органами. И, наконец, от 21 до 24 позвонка сплетаются в кабель нервы, управляющие кровеносными сосудами и потовыми железами.
Вегетативная нервная система, также, как и мышечная система, состоит из двух подсистем.
Одна из них — симпатическая, вторая — парасимпатическая. Обе эти системы управляют теми же самыми органами, но действуют в противоположном направлении. Например, если симпатическая усиливает деятельность кишечника, парасимпатическая — замедляет. И, наоборот, если парасимпатическая начнет усиливать деятельность кишечника, то симпатическая будет замедлять. Они действуют друг против друга, и вот это взаимодействие все время уравновешивает работу наших органов.
Третья управляющая система — это центральная нервная система. Центральная нервная система представляет собой сеть нервных волокон, идущую от всех концов и уголков организма в головной мозг. Направляются они туда двумя путями. Одни идут прямо в головной мозг, а другие — через спинной мозг. И те и другие сходятся в различных участках головного мозга. Те нервы, которые идут от органов в мозг, называются афферентными, те, что идут от мозга к мышцам, железам и др. — эфферентными. Афферентные нервы начинаются в рецепторе, т.е. чувствительном органе, эфферентные закачиваются эффектором, т.е. исполнителем. Головной мозг замыкает связи между этими афферентными и эфферентными системами и служит тем органом, который определяет, какими действиями должен ответить организм на определенное воздействие на него из внешней среды и изнутри организма. Он представляет собой главный орган переработки и объединения условных рефлексов, орган научения и интеллектуального поведения. Поэтому мы попробуем рассмотреть устройство несколько подробнее.
Головной мозг является как бы продолжением спинного. Филогенез, т.е. история развития животного мира показывает, что так оно фактически и было. У низших животных, например, рептилий, основную часть центральной нервной системы составляет спинной мозг, и только на его конце имеется небольшой бугорок, то, что эквивалентно головному мозгу. У птиц эта часть уже значительно больше. Но только у млекопитающих из маленького бугорка, имевшегося на уровне пресмыкающихся, разрослось огромное нервное образование, состоящее примерно из полутораста миллиардов нервных клеток, которое мы именуем головным мозгом.
Сам головной мозг имеет также несколько отделов, постепенно нараставших в процессе эволюции. Пер-вый — самый нижний отдел — это как бы непосредственное продолжение спинного мозга. Этот отдел получил название стволовой части мозга.
Участок стволовой части, который входит уже внутрь полушарий, называется промежуточным мозгом. Промежуточный мозг — это древнейшая часть головного мозга. Он ведает самыми главными фундаментальными органическими функциями, а именно, управляет дыханием, деятельностью сердца, пищеварением и глотательным рефлексом. Без его работы организм просто не может жить.
Внутри промежуточного мозга имеется своеобразное нервное образование, похожее на сеть — ретикулярная формация (от латинского «ретикула» — «сеть»). К ней идут ответвления (коллатералии) от всех входных и выходных каналов мозга и всех его отделов. На нее до последнего времени не обращали внимания, считая, что это просто нервная сетка, которая служит для соединения стволовой части мозга с другими. Но десять лет тому назад японский физиолог Мэгун обнаружил, что эта ретикулярная формация играет огромную роль во всей жизни организма. Она представляет собою механизм усиления нервных импульсов, идущих в мозг. Оказалось, что мозг реагирует на импульсы только тогда, когда он активизирован этой ретикулярной формацией. Она служит как бы первой заставой, которая отсеивает, какие воздействия из внешней среды отбросить, а какие усилить и послать в мозг, чтобы он на них обратил внимание.
