Темы 3: НЕВРОЛОГИЯ. Строение, развитие и функциональное значение различных отделов нервной системы

Спинной мозг. Спинной мозг — часть ЦНС, представляет собой расположенную в позвоночном канале белую трубку диаметром около 1 см; имеет центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Спинной мозг окружён прочными оболочками (твёрдой, паутинной и мягкой). Имеющая форму бабочки внутренняя часть спинного мозга образована серым веществом, состоящим из тел вставочных и двигательных нейронов. Наружный слой — белое вещество — состоит из миелиновых нервных волокон. Они образуют проводящие пути — пучки нервных волокон, связывающие и обеспечивающие функционирование всех отделов ЦНС. От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. В местах выхода нервов, иннервирующих конечности, имеются шейное и позвоночное утолщения спинного мозга.

Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции. Он осуществляет рефлексы, связанные с сокращением скелетных мышц и регуляцией функций внутренних органов. Головной мозг может регулировать многие спинномозговые рефлексы. По проводящим путям возбуждение от рецепторов передаётся в головной мозг, а идущие от головного мозга импульсы поступают к двигательным нейронам спинного мозга и далее к рабочим органам.

В спинном мозге находятся рефлекторные центры мускулатуры туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, разные рефлексы, направленные на поддержание определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания полового члена и извержения семени у мужчин (эрекция и эякуляция) связаны с функцией спинного мозга. Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию. Нервные волокна, составляющие основную массу белого вещества, образуют проводящие пути спинного мозга. По этим путям устанавливается связь между различными частями ЦНС и проходит импульсация в восходящем и нисходящем направлениях. По этим путям поступает информация в вышележащие отделы мозга, от которых отходят импульсы, изменяющие деятельность скелетной мускулатуры и внутренних органов. Деятельность спинного мозга у человека в значительной степени подчинена координирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС.

Головной мозг. Спинной мозг непосредственно переходит в стволовую часть головного мозга, расположенную в черепе.

Прямым продолжением спинного мозга является продолговатый мозг, который вместе с мостом мозга (варолиев мост) образует задний мозг. его нервные клетки образуют нервные центры регулирующие рефлекторные функции сосания, глотания, пищеварения, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также ядра V-XII пар черепных нервов и парасимпатических нервных волокон, идущих в их составе.

Его строение отличается от строения спинного мозга, но в продолговатом мозге имеется ряд общих со спинным мозгом структур. Так, через продолговатый мозг проходят одноименные восходящие и нисходящие пути, соединяющие спинной мозг с головным. Ряд ядер черепных нервов располагается в верхних сегментах шейного отдела спинного мозга и в каудальной части продолговатого мозга. В то же время продолговатый мозг уже не имеет сегментарного (повторяемого) строения, его серое вещество не имеет непрерывной центральной локализации, а представлено в виде отдельных ядер. Центральный канал спинного мозга, заполненный цереброспинальной жидкостью, на уровне продолговатого мозга превращается в полость IV желудочка головного мозга. На вентральной поверхности дна IV желудочка располагается ромбовидная ямка, в сером веществе которой локализуется ряд жизненно важных нервных центров.

Продолговатый мозг выполняет реализуемые через соматическую и (или) автономную системы сенсорные, проводниковые, интегративные, двигательные функции, свойственные всей ЦНС. Двигательные функции могут выполняться продолговатым мозгом рефлекторно или он участвует в осуществлении произвольных движений. В осуществлении некоторых функций, получивших название жизненно важных (дыхания, кровообращения), продолговатый мозг играет ключевую роль.

Рис. 1. Топография расположения ядер черепных нервов в стволе мозга

В продолговатом мозге находятся нервные центры многих рефлексов: дыхания, сердечно-сосудистый, потоотделения, пищеварения, сосания, моргания, мышечного тонуса.

Регуляция дыхания осуществляется через дыхательный центр, состоящий из нескольких групп нейронов, находящихся в различных участках продолговатого мозга. Этот центр расположен между верхней границей варолиева моста и нижним отделом продолговатого мозга.

Сосательные движения возникают при раздражении губных рецепторов новорожденного животного. Рефлекс осуществляется при раздражении чувствительных окончаний тройничного нерва, возбуждение которого переключается в продолговатом мозге на моторные ядра лицевого и подъязычного нервов.

Жевание рефлекторно возникает в ответ на раздражение рецепторов полости рта, передающих импульсы к центру продолговатого мозга.

Глотание - сложный рефлекторный акт, в осуществлении которого принимают участие мышцы полости рта, глотки и пищевода.

Моргание относится к защитным рефлексам и осуществляется при раздражении роговицы глаза и его конъюнктивы.

Глазодвигательные рефлексы способствуют комплексному движению глаз в различных направлениях.

Рвотный рефлекс возникает при раздражении рецепторов глотки и желудка, а также при раздражении вестибулорсцепторов.

Чихательный рефлекс возникает при раздражении рецепторов слизистой оболочки носа и окончаний тройничного нерва.

Кашель — защитный дыхательный рефлекс, возникающий при раздражении слизистой оболочки трахеи, гортани и бронхов.

Варолиев мост (pons Varolii) является продолжением продолговатого мозга Он характеризуется массой поперечно идущих волокон и лежащими между ними ядрами. К дошкольному возрасту в связи с ростом черепа он несколько перемещается и занимает место на eго скате, как у взрослого.

В скоплениях серого вещества располагаются центры такого же рода, как и в спинном мозге, но центры мозгового моста более высокого порядка, чем спинномозговые. Они контролируют совместные сокращения мышц конечностей и туловища, возникающие при сложных движениях. Белое вещество является продолжением проводящих путей продолговатого мозга.

Мозжечок (cerebellum) располагается над продолговатым мозгом и мостом.

 

В нем различают два полушария, соединенных по средней линии анатомической структурой, которая называется червь. Состоит мозжечок из серого и белого вещества. Серое вещество образует снаружи сплошной слой – кору мозжечка. Под корой располагается белое вещество, внутри которого находятся ядра мозжечка.

Мозжечок связан с другими отделами головного мозга посредством нервных волокон, которые образуют утолщения – ножки мозжечка: верхние соединяют мозжечок со средним мозгом, средние – с мостом, нижние – с продолговатым мозгом.

Функционально мозжечок участвует в координации движений, обеспечивает их четкости и плавности, играет важную роль в сохранении равновесия тела в пространстве, оказывает влияние на тонус мышц. Мозжечок согласует силу, длительность и последовательность сокращений мышц. У больных с поражением мозжечка теряется плавность движений, нарушается равновесие, расстраивается речь, типичное нарушение работы мозжечка наблюдается под влиянием алкоголя. Академик Л.Л. Орбели установил вегетативно-трофическое влияние мозжечка на состав крови, работу желудка, кишечника, сосуды.

Деятельность мозжечка носит рефлекторный характер. У детей мозжечок отличается меньшим весом, размером и более высоким расположением. Усиленный рост и миелинизация нервных волокон мозжечка происходит в течение первого года жизни ребенка, когда
он учится сидеть, ползать, ходить, затем темпы роста снижаются.
Серое вещество мозжечка растет медленнее, чем белое вещество.
К 7 годам заканчивается развитие ножек мозжечка и устанавливаются связи мозжечка с другими отделами ЦНС. К 15 годам мозжечок достигает размеров мозжечка взрослого человека, причем раньше развивается червь, позже – полушария. При заболеваниях мозжечка у детей движения становятся неловкими, не рассчитанными. Ребенок ходит с поддержкой, широко расставляя ноги, высоко поднимая
и с силой опуская их вниз. В дальнейшем движения частично
восстанавливаются, что объясняется участием коры головного мозгa
в координации движений. При этом немалую роль играют зрительные ощущения, при закрытых глазах такие дети не могут сделать ни одного шага.

Средний мозг (medulla media) занимает место выше моста.
К среднему мозгу относятся ножки мозга и крыша среднего мозга.

 

Образованиями среднего мозга являются ядра четверохолмия, ядра глазодвигательного и тройничного нервов, красное ядро и черная субстанция, в ножках мозга проходят восходящие и нисходящие пути.

Самыми крупными являются красные ядра – регуляторы тонуса скелетной мускулатуры. Они имеют многочисленные связи с мозжечком, ретикулярной формацией, промежуточным мозгом, корой головного мозга. От красных ядер идут двигательные руброспинальные пути, по которым нервные импульсы следуют к двигательным ядрам передних рогов спинного мозга и регулируют тонус мышц сгибателей. У новорожденных и детей первых месяцев жизни они являются высшими подкорковыми центрами и обеспечивают бессознательные, хаотические движения.

В крыше среднего мозга различают пластинку крыши – четверохолмие, состоящее из четырех возвышений холмиков (бугров). Ядра верхних бугров четверохолмия являются подкорковыми центрами зрительного анализатора. Получая сигналы от сетчатки глаза, они обеспечивают зрительный ориентировочный рефлекс: движение глаз, поворот головы в сторону источника света, регуляцию величины зрачка и аккомодацию глаз.

Ядра нижних бугров четверохолмия являются подкорковыми центрами слухового анализатора, получая импульсы от ядер слухового нерва при действии звукового раздражителя, они обеспечивают ориентировочный слуховой рефлекс: поворот головы в сторону источника звука, вздрагивание и даже вскакивание с места. Таким образом, ядра четверохолмия в целом обеспечивают сторожевой рефлекс, он позволяют организму включаться в действие, требующее быстрой ответной реакции.

Черная субстанция участвует в координации актов жевания
и глотания, регулируя их последовательность, а также обеспечивает мелкие движения пальцев рук, требующих большой точности (например, при письме). Видимо поэтому у человека она развита
в большей степени, чем у животных.

В углублении между верхними холмиками лежит эпифиз –шишковидная железа (железа внутренней секреции), которая структурно и функционально связана с надбугорной областью промежуточного мозга и участвует в регуляции циркадного цикла организма, влияя на сон.

Между четверохолмием и ножками мозга расположен водопровод – полость среднего мозга, являющийся продолжением четвертого желудочка продолговатого мозга.

Средний мозг приобретает особое значение в регуляции мышечного тонуса – состояния длительного напряжения и небольшого укорочения мышц без выраженных признаков утомления. Рефлекторный тонус имеет значение при движении, подготавливая мышцы
к быстрому переходу из одного состояния в другое, мобилизуя их к деятельности. Тонус позволяет сохранять на длительное время определенное положение тела, головы и конечностей: в положении сидя, стоя, наклон головы при письме и чтении, удержание вытянутой или поднятой руки и т. д. Тонус мышц обусловливает плавность наших движений.

Развитие среднего мозга тесно связано с развитием других отделов мозгового ствола и формированием нервных путей к мозжечку
и коре головного мозга. У новорожденных и грудных детей хорошо выражен ориентировочный рефлекс: при неожиданных звуках наблюдается общая двигательная реакция с преобладанием тонуса сгибателей, вздрагивание, изменение ширины зрачка, частоты дыхания и сердцебиения.

В верхних и нижних буграх четверохолмия замыкаются простейшие зрительные и слуховые рефлексы и осуществляется их взаимодействие (движение ушей, глаз, поворот в сторону раздражителя). Черная субстанция участвует в сложной координации движений пальцев рук, актов глотания и жевания. Красное ядро имеет непосредственное отношение к регуляции мышечного тонуса. Позади продолговатого мозга и моста расположен мозжечок. Мозжечок— орган, регулирующий и координирующий двигательные функции и их вегетативное обеспечение. Информация от различных мышечных, вестибулярных, слуховых и зрительных рецепторов, сигнализирующая о положении тела в пространстве и характере выполнения движений, интегрируется в мозжечке с влияниями от вышележащих отделов головного мозга, что обеспечивает реализацию плавного координированного двигательного акта, основанного на принципе обратной связи. Удаление мозжечка не влечет за собой потерю способности к движению, но нарушает характер выполняемых действий.

Промежуточный мозг (medulla untermedia) расположен выше среднего мозга, под мозолистым телом. К нему относятся два зрительных бугра, надбугровая область, забугровая область, включающая коленчатые тела, и подбугровая область.

Зрительные б y гры (таламусы) состоят из нервных клеток, которые образуют многочисленные ядра, являющиеся подкорковыми центрами чувствительности. Почти все центростремительные импульсы (кроме обонятельных) поступают в зрительные бугры, где происходит их обработка и интеграция, после чего переработанная информация передается в кору головного мозга. Таламусы оказывают влияние
на эмоциональное поведение, что выражается в своеобразных жестах, мимике, изменениях функций внутренних органов. При сильных эмоциях учащается пульс, дыхание, повышается артериальное давление. При поражении таламуса появляются сильные головные боли, нарушается сон и усиливается или уменьшается общая чувствительность, движения становятся несоразмерными, не точными.

Коленчатые тела располагаются кзади от зрительных бугров, они образованы скоплением нервных клеток. Коленчатые тела являются подкорковыми центрами зрения и слуха.

Гипоталамус (подбугровая область) включает серый бугор, гипофиз, зрительный перекрест и сосцевидные тела. Гипоталамус является высшим подкорковым вегетативным центром. В нем находятся центры регуляции обмена веществ, температуры тела, голода
и насыщения, страха и ярости, удовольствия и неудовольствия.

Между гипоталамусом и гипофизом существуют обширные нервные и сосудистые связи. Нейросекреторные клетки гипоталамуса вырабатывают нейросекреты – нейрогормоны, которые регулируют деятельность гипофиза. Гипофиз непосредственно или через посредство других эндокринных желез регулирует вегетативные функции организма. Гипоталамус участвует в регуляции эмоций и формировании мотиваций.

Большие полушарии головного мозга или конечный мозг (telenc е phalon)

Являются высшим отделом ЦНС и состоят из правого
и левого полушарий. Оба полушария соединены между собой мозолистым телом и другими спайками. У человека большие полушария достигают наибольшего развития и составляют почти 80 % от общей массы мозга. В каждом полушарии различают кору, покрывающую всю поверхность полушарий, белое вещество и базальные ядра – скопления серого вещества в нижних и боковых стенках полушарий.

Кора головного мозга представляет собой слой серого вещества (толщина 1,5–5 мм), образованного скоплениями нейронов, их количество составляет 12–18 млрд. Кора имеет многослойное строение
(6 слоев), в которых нейроны отличаются по форме тела (веретенообразные, пирамидные, звездчатые), величине и густоте расположения. Поверхность полушарий имеет сложный рисунок благодаря бороздам (углублениям), идущим в различных направлениях, и извилинам (складкам), что увеличивает ее площадь. Борозды делят кору на доли: лобную, теменную, височную, краевую. Самые глубокие основные борозды:

1) центральная борозда, отделяющую лобную долю от теменной.

2) боковая борозда, отделяющая височную долю от лобной и теменной долей полушария.

3) теменно-затылочная борозда, отделяющую теменную долю от затылочной.

Кора покрывает всю поверхность полушарий и заходит вглубь борозд. Каждая доля вторичными бороздами делится на дольки. По особенностям клеточного состава и строения вся кора подразделяется
на ряд участков, которые называют корковыми полями. Цитоархитектоническая карта, составленная Бродманом, насчитывает 52 поля, они выполняют различные функции. Несколько корковых полей объединены в зоны. Каждая зона выполняет какую-то общую функцию,
а поля, ее составляющие, – отдельные элементы этой функции. Различают сенсорные, ассоциативные и моторные зоны коры.

Сенсорные зоны представляют собой проекцию рецепторных полей и получают специфическую сенсорную информацию от различных рецепторов. К этим зонам относятся: зрительная, слуховая, соматосенсорная (кожной и мышечной чувствительности), вкусовая, обонятельная.

Ассоциативные зоны получают импульсы от всех зон коры, интегрируют всю полученную информацию, обеспечивают протекание психических функций, контролируют эмоции, поведенческие реакции. Особенно большое значение имеют лобные доли коры, которые
у человека составляют 25 % от общей площади коры больших полушарий (у человекообразных обезьян – 12 %).

Моторные зоны расположены в передней центральной извилине, связаны с ядрами ствола мозга и мотонейронами спинного мозга и регулируют произвольные движения.

Кора головного мозга выполняет тонкий анализ поступающих сигналов. В ней возникают ощущения, запоминается поступающая

информация, происходит процесс мышления. Кора головного мозга регулирует деятельность нижележащих отделов ЦНС, координирует рефлекторную деятельность всего организма.

Под корой находится белое вещество полушарий мозга, оно состоит из большого количества нервных волокон, проходящих в различных направлениях. Одни из них соединяют нейроны в пределах одного полушария, другие – нейроны левого и правого полушарий,
третьи – с нижележащими отделами ЦНС (подкорковыми отделами и спинным мозгом).

Роль каждого полушария в их совместной деятельности относительно неравнозначна, отмечается относительное доминирование одного из полушарий, т. е. межполушарная функциональная асимметрия. Левое доминирующее полушарие обеспечивает абстрактное,
логическое мышление, речевую функцию, письмо, счет, правое полушарие – образное, конкретное восприятие внешнего мира (распознавание сложных зрительных и слуховых сигналов, восприятие пространства, формы направления).

Структурно-функциональная организация коры головного мозга.

На нижней и внутренней поверхности полушарий расположены старая и древняя кора, или архи- и палеокортекс. Функционально эти отделы коры больших полушарий тесно связаны с гипоталамусом, миндалиной, некоторыми ядрами среднего мозга. Все эти структуры составляют лимбическую систему мозга. Как будет показано дальше, лимбическая система играет важнейшую роль в формировании эмоций и внимания. В старой и древней коре расположены также высшие центры вегетативной регуляции. На наружной поверхности полушарий расположена филогенетически наиболее новая кора, появляющаяся только у млекопитающих и достигающая наибольшего развития у человека. Это неокортекс. Кора больших полушарий имеет 6—7 слоев, различающихся формой, величиной и расположением нейронов (рис. 9). Между нервными клетками всех слоев коры в процессе их деятельности возникают как постоянные, так и временные связи.