Общая характеристика головного мозга
Головной мозг является главным отделом ЦНС, выполняющий высшую регуляцию двигательных, чувствительных, висцеральных, эндокринных функций и психофизиологических процессов.
Состоит из ствола конечного мозга, промежуточного мозга, мозжечка и конечного мозга.
Ствол мозга.
В состав ствола мозга входят: продолговатый мозг, варолиев мост и средний мозг.
Ствол мозга выполняет следующие функции:
1. Осуществляет рефлекторные примитивные соматические рефлексы, направленные на поддержание позы тела в покое и при движении.
2. Обеспечивает различные вегетативные рефлексы.
3. Проводниковые функции. Через ствол проходят восходящие и нисходящие пути, связывающие кору больших полушарий со спинным мозгом.
4. Ассоциативные функции: связь различных отделов головного мозга между собой.
Другими словами, ствол мозга, как и любой другой отдел ЦНС, выполняет две основные функции: рефлекторную и проводниковую.
Продолговатый мозгявляется непосредственным продолжением спинного мозга. Здесь располагаются ядра проприоцептивной чувствительности (ядра Голля и Бурдаха), которые связаны со спинным мозгом, экстрапирамидной системой, мозжечком. Здесь же находятся перекресты нисходящих пирамидных путей и восходящих путей, образованных пучками Голля и Бурдаха, находится ретикулярная формация.
В продолговатом мозге расположены ядра черепно-мозговых нервов с VIII-XII.
VIII пара – ядра преддверно-улиткового нерва, в продолговатом лежит улитковая его часть. К нему приходят импульсы от органов слуха и равновесия. Здесь они переключаются на вторые афферентные нейроны, которые проводят информацию к таламусу и среднему мозгу. Участвуют в слуховом и проводниковом анализе, формировании статических и статокинетических рефлексов.
IX пара – ядра языкоглоточного нерва, образовано тремя частями: чувствительной, соматической, вегетативной. Чувствительная часть одиночным путем получает вкусовую, тактильную, температурную, болевую, интероцептивную чувствительность от слизистой оболочки глотки, задней трети языка, барабанной полости, каротидного тельца (участие сердечно-сосудистых рефлексах). Чувствительная импульсация либо направляется в таламус, либо переключается на соматические или вегетативные центры ствола (например, того же продолговатого мозга). Соматическая часть участвует в иннервации мышц глотки и полости рта и вызывает поднимание глотки гортани, опускание мягкого неба и надгортанника при глотательном рефлексе, так же участвует в рефлексах жевания. Вегетативная часть – нижняя слюноотделительная парасимпатическая часть – стимулирует секрецию околоушной слюны.
X пара - ядра блуждающего нерва. Разделяется на 3 ядра. Вегетативное ядро или заднее парасимпатическое ядро отвечает за парасимпатическую иннервацию гортани, пищевода, сердца, желудка, тонкой кишки, пищеварительных желез. Участвует в сердечных, легочных, пищеварительных рефлексах. Чувствительное ядро получает информацию от рецепторов альвеол легких и других органов грудной и брюшной полости. Участвует в качестве афферентного звена в дыхательном, глотательном, жевательном рефлексах. Двигательное (двойное) ядро отвечает за сокращения мышц глотки, гортани, верхней части пищевода при глотании и дыхании, участвует в рефлексах рвоты, чихания, кашля и голосообразования (формирует нечленораздельные звуки).
XI пара – ядра добавочного нерва. Двигательное ядро добавочного нерва расположена частично в продолговатом мозге и спинном мозге. Иннервирует грудино-ключично-сосцевидную и трапециевидную мышцы стороны. Сокращение этих мышц вызывает наклоны головы набок с поворотом лица в противоположную сторону, поднимание плечевого пояса и приведение лопаток к позвоночнику.
XII пара – ядра подъязычного нерва. Является соматическим нервом языка, иннервируя мышцы языка, вызывая его движение во время жевания, глотания, осуществления речи.
В продолговатом мозге располагаются жизненно-важные центры: дыхательный, сосудодвигательный, центр сердечной деятельности, пищеварительный, рвотный, кашлевой, чихательный.
Так же в продолговатом мозге выделяют центры защитных рефлексов: рвоты, кашля, чихания, пото- и слезоотделения, мигания, смыкания век.
Большинство вышеперечисленных рефлексов продолговатого мозга реализуются благодаря тому, что информация о раздражении рецепторов слизистой оболочки глаза, полости рта, гортани, носоглотки через чувствительные ветви тройничного и языкоглоточного нервов попадает в ядра продолговатого мозга. Из него идут команды к двигательным ядрам тройничного, блуждающего, лицевого, языкоглоточного, добавочного и подъязычного нервов, в результате чего реализуется тот или иной рефлекс.
Продолговатый мозг реализует соматические рефлексы: рефлексы поддержания позы тела за счет статических и статокинетических рефлексов Статические рефлексы регулируют тонус скелетных мышц с целью удержания определенного положения тела в пространстве в покое. Статокинетические рефлексы продолговатого мозга обеспечивают перераспределения тонуса мышц туловища для организации позы, соответствующей моменту прямолинейного или вращательного движения.
Здесь реализуются вегетативные рефлексы через расположенные в продолговатом мозге ядро блуждающего нерва, которое получает информацию о состоянии деятельности сердца, сосудов, пищеварительного тракта, легких, пищеварительных желез и затем ими же управляет.
Возбуждение ядер блуждающих нервов вызывает усиление сокращения гладких мышц желудка, кишечника, желчного пузыря и расслабление сфинктеров этих органов. При этом замедляется и ослабляется работа сердца, уменьшается просвет бронхов. Усиливается секреция бронхиальных, желудочных, кишечных, желез, возбуждается поджелудочная железа и секреторные клетки печени (подробнее см. лекцию по ВНС).
В продолговатом мозге расположен сосудодвигательный центр, который регулирует тонус сосудов и уровень кровяного давления. Здесь так же центр сердечной деятельности, пищеварения. Дыхательный центр продолговатого мозга состоит из двух групп нейронов: вдоха и выдоха.
Проводниковая функция. В продолговатом мозге начинаются нисходящие пути: вестибулоспинальный, оливоспинальный, ретикулоспинальный, обеспечивающие связь между вестибулярными ядрами, оливой, ретикулярной формацией продолговатого мозга и мотонейронами спинного мозга, отвечающими за тонус и координацию мышечных движений.
Через продолговатый мозг проходят все восходящие и нисходящие пути спинного мозга: спиноталамический, кортикоспинальный, руброспинальный. В нем заканчиваются пути из коры больших полушарий – корковоретикулярный, а также восходящие пути проприоцептивной чувствительности из спинного мозга - тонкий пучок Голля и клиновидный пучок Бурдаха.
Мост.
Мост располагается выше продолговатого мозга и выполняет двигательные, сенсорные и проводниковые функции.
В состав моста входят ядра VII парычерепно-мозговых нервов, вестибулярное ядро, отвечает за первичный анализ вестибулярных раздражителей. По этому нерву поступает информация от рецепторов вестибулярного аппарата. Он участвует в регуляции позы и равновесия тела, вестибулоглазных и вестибуловегетативных рефлексах.
VII пара – ядра лицевого нерва. Двигательное ядро отвечает за сокращения мимической и вспомогательной жевательной мускулатуры. Чувствительное ядро одиночного пути VII пары иннервирует передние 2/3 языка, участвует в анализе вкусовой чувствительности, а также в моторных и секреторных рефлексах пищеварительной системы. Верхнее слюноотделительное ядро VII пары стимулирует секреторную функцию подъязычной, подчелюстной слюнных и слезных желез.
VI пара - ядро отводящего нерва, иннервирует прямую наружную мышцу, отводящую глазное яблоко кнаружи.
V пара – ядра тройничного нерва. Двигательное ядро нерва иннервирует жевательные мышцы и вызывает движения нижней челюсти вверх, вниз, в сторону и вперед, а также мышцы мягкого неба и мышцы, напрягающие барабанную перепонку. Чувствительное ядро получает сигналы от рецепторов кожи лица, передних отделов волосистой части головы, слизистой оболочки носа и рта, зубов и конъюнктивы глазного яблока.
В мосте располагается пневмотаксический центр, запускающий центр выдоха продолговатого мозга, а также группа нейронов, активирующих центр вдоха (апнейстический центр).
Через мост проходят восходящие и нисходящие пути, связывающие мост с мозжечком и спинным мозгом, корой больших полушарий и другими структурами ЦНС.
Средний мозг.
Располагается между мостом и промежуточным мозгом. Средний мозг представлен четверохолмием и ножками мозга. Через средний мозг проходит узкий канал – водопровод мозга. Наиболее крупными ядрами являются красное ядро, черное вещество, ядра черепно-мозговых (III и IV) нервов, четверохолмия. Через средний мозг также проходит ретикулярная формация.
Средний мозг выполняет соматическую функцию за счет ядер блокового и глазодвигательного нервов, красного ядра, черного вещества.
Глазодвигательный нерв (III) отвечает за поднятие верхнего века, регуляцию движений глаза вверх, вниз, к носу, вниз к углу носа. Нейроны добавочного ядра глазодвигательного нерва регулируют просвет зрачка и кривизну хрусталика, обеспечивая процесс аккомодации. Т.о. это ядро является смешанным – сомато-вегетативным
Блоковый нерв (IV) иннервирует верхнюю косую мышцу глаза, обеспечивает поворот глаза вниз – наружу, является чисто соматическим.
Красные ядра имеют нисходящую моторную связь с корой больших полушарий, базальными ядрами, мозжечком, спинным мозгом. Они регулируют тонус скелетной мускулатуры (соматические) – повышают тонус сгибателей и понижают тонус разгибателей.
Черное вещество располагается в ножках мозга, участвует в регуляции актов жевания, глотания и их последовательности, а также в координации мелких и точных движений пальцев рук, например при письме, игре на скрипке, на рояле. Кроме того, нейроны этого ядра синтезируют дофамин, поставляемый аксональным транспортом к базальным ядрам головного мозга (полосатому телу). Дофамин играет важную роль в контроле сложных двигательных актов. Черное вещество оказывает тормозящее влияние на нейроны таламуса. Импульсы далее по отросткам нейронов таламуса эти потоки достигают до коры. Именно с нарушением синтеза в черной субстанции дофамина связано развитие болезни Паркинсона.
Ретикулярная формация среднего мозга принимает участие в регуляции сна и бодрствования.
Четверохолмие подразделяется на верхнее и нижнее двухолмия.
Верхние бугры четверохолмия - это первичный центр зрительного анализатора, обеспечивающий зрительный ориентировочный рефлекс – поворот головы и глаз в сторону светового раздражителя, фиксацию взора и слежение за движущимися объектами. Нижние бугры четверохолмия – это первичный центр слухового анализатора, участвующий в ориентировочном слуховом рефлексе – поворот головы в сторону источника звука.
У человека четверохолмный рефлекс является сторожевым, обеспечивает старт – реакцию на внезапные звуковые и слуховые раздражители. Активация среднего мозга происходит через гипоталамус и поэтому происходит повышение тонуса мышц, учащение сокращений сердца, происходит подготовка к избеганию, к оборонительной реакции или нападению. Обратим внимание, что, несмотря на свои названия первичных центров слухового и зрительного анализаторов, четверохолмие «не видит» и «не слышит». Оно формирует соматические рефлексы, которые называют ориентировочными или сторожевыми (или старт-рефлексами). И.П.Павлов называл их еще рефлексами «что такое».
Средний мозг участвует в реализации статических реакций при относительном покое тела, т.е. при стоянии, лежании в различных положениях и статокинетических, связанных с изменением положения тела в пространстве. Статические рефлексы делят на тонические рефлексы позы и выпрямительные. Для среднего мозга наиболее характерны выпрямительные или установочные рефлексы. Статокинетические рефлексы проявляются при вращении, перемещении тела в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Проводниковая функция:через средний мозг проходят все восходящие пути к вышележащим структурам мозга - таламусу, к коре больших полушарий и мозжечку. Нисходящие пути идут через средний мозг к продолговатому и спинному мозгу.