Контрольные вопросы:

1. Какова роль нервной системы в организме?

2. Каков общий план организации нервной системы?

3. Что является структурной единицей нервной системы?

4. Каковы способы передачи и обработки информации в нервной системе?

Лекция 6

ОБЩАЯ АНАТОМИЯ И МОРФОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. СПИННОЙ МОЗГ. СТВОЛ ГОЛОВНОГО МОЗГА – 3 ч.

Цель лекции: изучить роль нервной системы в организме, общий план её организации, рефлекс как элементарную функцию н.с., способы передачи и обработки информации в нервной системе, морфо-функциональные особенности спинного мозга и ствола головного мозга.

План:

1. Общий обзор строения и функций нервной системы.

2. Топография и строение спинного мозга.

3. Серое вещество спинного мозга. Ретикулярная формация и студенистое вещество.

4. Белое вещество мозга (ассоциативные волокна; чувствительные пучки; двигательные пучки).

5. Оболочки спинного мозга.

1. Нервную систему человека условно подразделяют по топографическому принципу на центральную и перифе­рическую. К центральной нервной системе (ЦНС), относят спинной и головной мозг, которые состоят из серого и белого вещества. Се­рое вещество — это скопление тел нервных клеток, а белое вещество — это нервные волокна, отростки не­рвных клеток, имеющие миелиновую оболочку (она при­дает волокнам белый цвет). Нервные волокна образуют проводящие пути спинного и головного мозга и связы­вают различные нервные центры между собой. В состав периферической нервной системы входят корешки, спинномозговые и череп­ные нервы, их ветви, сплетения и узлы.

Существует еще одна классификация, которая еди­ную нервную систему подразделяет также на две основ­ные части: соматическую и вегетативную (автономную). Соматическая нервная система обеспечивает главным образом иннервацию органов сомы (тела), а именно: ске­летных мышц, кожи, поперечнополосатых мышц некото­рых органов (язык, гортань, глотка). Эту систему назы­вают также анимальной, или животной, нервной систе­мой. Этот отдел нервной системы связывает организм с внешней средой при помощи органов чувств, кожной чув­ствительности и движения.

Вегетативная (автономная) нервная система иннервирует все внутренности, железы, в том числе эндокрин­ные, гладкую мускулатуру органов, кожи, сосудов, т. е. органы растительной жизни (отсюда название — веге­тативная, или растительная, нервная система). Она, в свою очередь, подразделяется на две части: парасим­патическую и симпати­ческую в каждой из которых выде­ляют центральный и периферический отделы.

Основной принцип работы нервной системы – рефлекторный. Рефлекс – это ответная реакция организма на действие внешних и внут­ренних стимулов при участии нервной системы. Совокупность образований, участвующих в осуществлении рефлек­са, называют рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга включает 5 зве­ньев: рецептор, чувствительный нерв, нейроны ЦНС, двигательный нерв, исполни­тельный орган. Согласованная рефлекторная дея­тельность органов и систем обусловле­на взаимодействием в ЦНС процессов возбуждения и торможения. Рефлексы ниж­них отделов ЦНС находятся под конт­ролем вышележащих слоев мозга.

2. ЦНС образована спинным и головным мозгом. Спинной мозг представляет собой продолговатый, несколько уплощенный цилиндрический тяж, в связи с чем его поперечный диаметр на всем про­тяжении, как правило, больше переднезаднего. Располагаясь в позвоночном канале от уровня основания черепа до I–II поясничных позвонков, спинной мозг име­ет те же, что и позвоночный столб, шейный и грудной изгибы. Верхний отдел спинного мозга на уровне нижне­го края большого затылочного отверстия переходит в го­ловной мозг, нижние заканчиваются мозговым конусом верхушка которого продолжается в тон­кую терминальную нить. Длина спинного мозга у взрос­лого человека равна, в среднем, 43 см (у мужчин – 45 см, у женщин – 41–42 см), масса – около 34–38 г.

В связи с метамерностью строения тела человека спинной мозг подразделяется на сегменты, или невромеры. Сегмент – это учас­ток спинного мозга с выходящими из него правым и ле­вым передними (двигательными) корешками и прони­кающими в него правым и левым задними (чувствитель­ными) корешками. С практической точки зрения важно знать топографические взаимоотношения сегментов спин­ного мозга с позвоночным столбом. Протяженность спин­ного мозга значительно меньше длины позвононого стол­ба, поэтому порядковые номера сегментов спинного мозга и уровень их положения, начиная с нижнего шейного отдела, не соответствуют порядковым номерам одноимен­ных позвонков. Так, верхние шейные сегменты располо­жены на уровне соответствующих их порядковому номе­ру тел позвонков. Нижние шейные и верхние грудные сегменты лежат на 1 позвонок выше, чем тела соответ­ствующих позвонков. В среднем грудном отделе эта раз­ница между сегментом спинного мозга и телом позвонка увеличивается уже на 2 позвонка, а в нижнем грудном – на 3. Поясничные сегменты спинного мозга лежат в по­звоночном канале на уровне тел X, XI позвонков, крест­цовые и копчиковый сегменты – на уровне XII грудно­го и I поясничного позвонков.

На всем протяжении с каждой стороны от спинного мозга отходит 31 пара передних и задних корешков, которые, сливаясь, образуют 31 пару правых и левых спинномозговых нервов. Каждому сег­менту спинного мозга соответствует определенный учас­ток тела, получающий иннервацию от данного сегмента.

В шейном и поясничном отделах спинного мозга обна­руживаются утолщения: шейное и пояснично-крестцовое, по­явление которых объясняется тем, что эти отделы обеспе­чивают иннервацию соответственно верхних и нижних ко­нечностей.

Начиная с 4-го месяца развития плода, спинной мозг отстает от роста позвоночника. В связи с этим изменяет­ся направление следования корешков. У взрослого чело­века корешки краниальных сегментов еще сохраняют го­ризонтальный ход; в грудном и верхнем поясничных от­делах корешки следуют косо — вниз и латерально; в нижнем поясничном и крестцово-копчиковом отделах корешки, направляясь к соответствующим межпозвоноч­ным поясничным и крестцовым отверстиям, располага­ются в позвоночном канале почти вертикально. Сово­купность передних и задних корешков нижних пояснич­ных и крестцово-копчиковых нервов окружает терминаль­ную нить наподобие конского хвоста.

Вдоль всей передней поверхности спинного мозга в срединной сагиттальной плоскости тянется передняя сре­динная щель, а вдоль задней поверхности – задняя сре­динная борозда. Они служат границами, разделяющи­ми спинной мозг на две симметричные половины.

На передней поверхности, несколько латеральнее сре­динной борозды, тянутся две передние латеральные бо­розды – сюда выходят из спинного мозга справа и сле­ва передние корешки. На задней поверхности имеются задние латеральные борозды – места проникновения с обеих сторон в спинной мозг задних корешков.

3. В спинном мозге выделяют серое и белое вещество. В сером веществе проходит центральный канал, содержащий спинномозговую жидкость. Верхний конец канала сообщает­ся с IV желудочком; нижний конец, несколько расширя­ясь, образует слепо заканчивающийся терминальный желудочек. Стенки центрального канала выстланы эпен­димой, вокруг которой находится узкая зона, состоящая из отростков эпендимных клеток, – центральное студе­нистое вещество.

Серое вещество на протяжении спинного мозга образует две вертикальные колонны, расположен­ные справа и слева от центрального канала. В каждой колонне различают передний и задний столбы, которые кпереди и кзади от центрального кана­ла связаны друг с другом тонкими пластинками серого вещества – передней и задней спайками. На уровне всех грудных и двух верхних поясничных сегментов спинного мозга в сером веществе выделяют боковой столб, который отсутствует в других отделах спинного мозга.

На поперечном срезе спинного мозга серое вещество имеет форму бабочки или буквы «Н». В нем выделяют более широкий передний рог и узкий задний рог. В грудном отделе и на уровне двух верхних поясничных сегментов имеется еще боко­вой рог.

В передних рогах располагаются крупные нервные клетки – двигательные нейроны. Они образуют 6 ядер, нейроны которых иннервируют мышцы туловища и конечностей. Кроме того, в верхних шести шейных сегментах, вблизи переднелатерального ядра, расположено ядро черепно-мозгового добавочного нерва, отростки нейронов которого формируют спинно­мозговую часть добавочного нерва. В середине передне­го рога на протяжении IV–VII шейных сегментов лежит ядро диафрагмального нерва, иннервирующего мышцы диафрагмы.

Серое вещество задних рогов спинного мозга неодно­родно. Клетки всех ядер задних рогов серого вещества – это, как правило, вставочные (промежуточные) нейро­ны, отростки которых идут в белом веществе спинного мозга к головному мозгу.

Промежуточная зона расположена между передним и задним рогами. На протяжении от I грудного до II пояс­ничного сегмента имеется выступ серого вещества – бо­ковой рог. В последнем находятся центры симпатической части вегетативной нервной системы в виде скопле­ний нервных клеток, образующих латеральное проме­жуточное (серое) вещество. Аксоны этих клеток выходят из спин­ного мозга в составе передних корешков. В промежуточ­ной зоне расположено центральное (медиальное) про­межуточное (серое) вещество. Между передним и задним рогами (на уровне шейных сегментов), между боковым и зад­ним рогами (на уровне верхнегрудных сегментов) нахо­дится комплекс белого и серого вещества — ретикуляр­ная (сетчатая) формация.

Кроме того, возле верхушки заднего рога располо­жено студенистое вещество, со­стоящее из глиальных клеток и мелких нейронов, отрост­ки которых осуществляют связь с нейронами передних рогов нескольких соседних сегментов спинного мозга. На­правляясь от задних рогов серого вещества к передним рогам, отростки нейронов располагаются по периферии серого вещества, образуя возле него узкую каемку бело­го вещества, в котором выделяют передние, латераль­ные и задние собственные пучки. В целом, серое веще­ство спинного мозга с задними и передними корешками и собственными пучками образует собственный, или сегментарный, аппарат спинного мозга, основное на­значение которого – осуществление врожденных реак­ций (безусловных рефлексов) в ответ на внутреннее или внешнее раздражение.

4. Белое вещество спинного мозга расположено по пе­риферии серого вещества. Борозды спинного мозга раз­деляют его на симметричные передний, средний и зад­ний канатики. Передний канатик находится между передней срединной щелью и передней латеральной бороздой; задний канатик — между задней срединной и зад­ней латеральной бороздами; боковой канатик — между передней и задней ла­теральными бороздами. В белом веществе кзади от пе­редней срединной щели различают переднюю белую спайку, соединяющую передние канати­ки правой и левой сторон.

Белое вещество представлено отростками нервных клеток (чувствительных, вставочных и двигательных ней­ронов), совокупность которых в канатиках спинного моз­га составляет три системы пучков — трактов, или проводящих путей спинного мозга:

1) короткие пучки ассоциативных волокон связывают сегменты спинного мозга, расположенные на различных уровнях;

2) восходящие (чувствительные, афферентные) пучки направляются к центрам головного мозга или в мозжечок;

3) нисходящие (двигательные, эфферентные) пучки идут от головного мозга к клеткам передних рогов спин­ного мозга.

В белом веществе задних канатиков располагаются восходящие тракты, в передних и боковых канатиках сле­дуют восходящие и нисходящие системы волокон.

Передние канатики содержат следующие проводя­щие пути:

1) передний корково-спинномозговой (пирамидный) путь – передает импульсы двигательных реакций от коры боль­шого мозга к передним рогам спинного мозга;

2) передний спинно-таламический путь обеспечивает проведение импуль­сов тактильной чувствительности (осязание и давление);

3) преддверно-спинномозговой путь позволяет поддер­живать равновесие и осуществлять координацию дви­жений;

4) покрышечно-спинномозговой путь осуществлет рефлекторные защитные дви­жения при зрительных и слуховых раздражениях;

5) ретикулярно-спинномозговой путь относится к путям экстрапи­рамидной системы.

Боковые канатики содержат следующие проводящие пути:

1) задний спинно-мозжечковый путь является неперекрещенным проводником рефлекторных проприоцептивных импульсов, направляющихся в мозжечок;

2) передний спинно-мозжечковый путь передает мозжечку информацию о со­стоянии мышц и положении конечностей, необходимую для координации движений;

3) латеральный спинно-таламический путь – путь проведения импуль­сов болевой и температурной чувствительности.

Из нисходящих трактов в боковых канатиках нахо­дятся латеральный корково-спинномозговой (пирамид­ный) путь и экстрапирамидный – красноядерно-спинномозговой путь;

А) латеральный корково-спинномозговой путь представлен волок­нами главного двигательного пирамидного пути (путь проведения импульсов, обусловливающих осознанные дви­жения);

Б) красноядерно-спинномозговой путь начинается от клеток красного ядра и заканчивается на нейронах переднего рога. Этот путь является рефлекторным дви­гательным эфферентным путем автоматического (под­сознательного) управления движением и тонусом ске­летных мышц. Кроме того, в боковых канатиках спинно­го мозга проходят также пучки нервных волокон, обра­зующих и другие проводящие пути.

Задние канатики содержат пути сознательной проприоцептивной чувствительности (сознательное суставно-мышечное чувство), которые направляются в кору по­лушарий большого мозга и доставляют к корковым ана­лизаторам информацию о положении тела и его частей в пространстве. На уровне шейных и верхнегрудных сег­ментов задние канатики спинного мозга задней проме­жуточной бороздой делятся на два пучка: тонкий пу­чок, (пучок Голля), состоит из более длинных проводников, идущих от нижних отделов туло­вища и нижних конечностей соответствующей стороны; клиновидный пучок (пучок Бурдаха), прилежит к заднему рогу и содержит проводники от верхних отделов туловища и верхних конечностей.

5. Оболочки спинного мозга

Снаружи спинной мозг окружен тремя оболочками. Наружная твердая оболочка спинного мозга фиксирована связочным аппаратом в позвоночном канале и отделена от надкостницы этого канала эпидуральным простран­ством, заполненным жировой клет­чаткой и венозными сплетениями, средняя — тонкая, прозрачная, называется паутинной оболочкой спинного мозга; внутренняя тесно прилегает к спинному мозгу и содержит кровеносные сосуды, питающие его,— это мяг­кая оболочка спинного мозга.

Твердая оболочка спинного мозга представляет собой продолговатой формы соединительнотканный мешок с прочными и толстыми стенками, расположенный в по­звоночном канале и содержащий спинной мозг с кореш­ками и оболочками.

Ее внутренняя поверхность отделена от паутинной оболочки узким щелевидным субдуральным пространством, которое пронизано большим количеством тонких соеди­нительнотканных перекладин. Вверху субдуральное про­странство спинного мозга свободно сообщается с анало­гичным пространством в полости черепа. Внизу это пространство заканчивается слепо на уровне II крестцо­вого позвонка. Паутинная оболочка спинного мозга является своеобразной выстилкой внут­ренней поверхности мешка, образованного твердой обо­лочкой головного мозга. Паутинная оболочка срастает­ся с твердой в области межпозвоночных отверстий на спинномозговых узлах. От сосудистой оболочки паутин­ную оболочку отделяет подпаутинное (субарахноидальное) пространство, содержа­щее спинномозговую жидкость.

Мягкая, или сосудистая, оболочка спинного мозга плотно прилегает к спинному мозгу. В ней различают два слоя – внутренний и наруж­ный, между которыми располагаются кровеносные сосу­ды. Внутренний слой оболочки прочно сращен с тканью спинного мозга и в виде отростков внедряется в него вместе с кровеносными сосудами.

Кровоснабжение спинного мозга осуществляется по­звоночной артерией – ветвью подключичной артерии, а также от задних межреберных, поясничных и ла­теральных крестцовых артерий, которые в целом фор­мируют три артерии спинного мозга: переднюю спинномозговую артерию, непарную, лежащую в передней продольной щели спинного мозга, и парную заднюю спинномозговую артерию, прилежащую к заднебоковой поверхности спин­ного мозга. От этих артерий в вещество мозга отходят многочисленные ветви.

6. Головной мозг – это передний отдел ЦНС, располо­женный в полости черепа. Включает от­делы: продолговатый мозг, мост, мозже­чок, средний мозг, промежуточный мозг и большие полушария (конечный мозг). Снаружи, как и спинной мозг, головной покрыт 3 соединительнотканными оболочками, в которых проходят кровенос­ные сосуды. Полости мозга – желудоч­ки – являются продолжением спинно­мозгового канала и заполнены ликвором. В го­ловном мозге, как и в спинном, есть бе­лое и серое вещество. Проводящие пути, связывающие головной мозг со спинным, образуют белое вещество. Они соединяют также разные отделы головного мозга. Серое вещество головного мозга располагает­ся в виде отдельных скоплений – ядер – внутри белого вещества. Кроме того, се­рое вещество покрывает полушария моз­га и мозжечка, образуя кору больших по­лушарий и кору мозжечка. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

7. Продолговатый мозг, мост и средний мозг образуют ствол мозга. Продолго­ватый мозг представляет собой продолжение спинного мозга и связыва­ет его с вышележащими отделами голов­ного мозга – проводни­ковая функция. Через него проходят все восходящие и нисхо­дящие пути, связывающие центры го­ловного и спинного мозга. В область продолговатого мозга и моста продолжается спинно-мозговой канал, образуя четвертый мозговой же­лудочек. На его дне лежат ядра черепно-мозго­вых нервов – преддверно-улиткового (VIII), языкоглоточного (IX), блуждающе­го (X), подъязычного (XI), добавочного (XI). По их чувствительным волокнам продолговатый мозг получает информа­цию от всех структур головы, а также от сосудов и внутренних органов полостей тела (блуждающий нерв). Продолгова­тый мозг обеспечивает акты сосания, жевания, глотания, кашель и чихание, а также тонические рефлексы, в том чис­ле связанные с поддержанием равнове­сия тела.

Центральную часть продолговатого мозга занимает ретикулярная формация – диф­фузная сеть сильно ветвящихся вставочных ней­ронов. Она распространяется до таламуса. Ее нейроны отличаются высо­кой чувствительностью к химическим веществам. Она участвует в регуля­ции возбудимости и поддержании тону­са всех отделов ЦНС, в том числе коры больших полушарий. Активность самой ретикулярной формации поддерживают импульсы, приходящие от восходящих сенсорных путей. В свою очередь, кора больших полуша­рий оказывает тормозящие влияния на ретикулярную формацию ствола.

Ретикулярная формация получа­ет также нисходящие влияния от моз­жечка, подкорковых ядер, лимбической системы. Ретикулярные нейроны уча­ствуют в регуляции сердечно-сосудис­той системы (в поддержании кровяного давления), в регуляции дыхания и других функций.

8. Мост и мозжечок на основа­нии их происхождения и развития в эмб­риогенезе объединяются в задний мозг.

Мост расположен сразу за продолго­ватым мозгом. Его образуют восходящие и нисходящие проводящие пути и про­должающаяся ретикулярная формация продолговатого мозга. Полостью моста является четвертый желудочек. На его дне локализованы ядра черепно-мозго­вых нервов: преддверно-улиткового (VIII), тройничного (V), отводящего (VI), лицевого (VII). Они иннервируют мими­ческие мышцы лица, мышцы глаз, кожу головы, органы ротовой полости, в том числе язык. Ядра черепно-мозговых нервов получают информацию от вкусовых рецепторов, рецепторов ор­ганов слуха и равновесия, а также глаз­ных мышц.

Через ядра моста кора больших по­лушарий оказывает влияние на мозже­чок. Ре­тикулярная формация моста (вместе с продолговатым мозгом) участвует в ре­гуляции тонуса мышц, поддержании позы, ориентации тела в пространстве. В ретикулярной формации моста нахо­дятся центры, управляющие быстрыми движениями глаз – саккадами.

Мозжечок лежит позади больших полушарий головного мозга над продолговатым мозгом и мостом. С помощью ножек – нижних, средних и верхних – он соединяется соответственно с продол­говатым мозгом, мостом и средним моз­гом. Мозжечок состоит из червя и двух полушарий, со складчатой многослойной корой. В глуби­не полушарий залегают ядра. От них часть волокон идет к двигательным центрам ствола моз­га, другая часть – к промежуточному мозгу, а через него к коре больших полушарий. Мозжечок регулирует двигательные акты. При нарушении его работы теряется способность к точным согласованным движениям и сохране­нию равновесия. К мозжечку поступает информация от других чувствительных систем: зрительной, слуховой, кожно-мышечной.

9. Средний мозг соединяет задний мозг с передним. К сред­нему мозгу относятся четверохолмие, состоящее из двух верхних и двух ниж­них бугорков, и ножки мозга. В после­дних проходят нисходящие моторные пути от коры больших полушарий к ни­жележащим структурам. В среднем моз­ге расположены ядра черепно-мозговых нервов – глазодвигательного (III) и блокового (IV), ядра ретикуляр­ной формации, а также центры ре­гуляции движений и мышечного тонуса, имеющие связи с двигательными центрами всех уровней мозга: подкорковыми (базальными) ядрами, ко­рой больших полушарий мозга, мозжеч­ком, ретикулярной формацией и спинным мозгом. Он также регулируют акты жева­ния, глотания, их последовательность, обеспечивает точные движения пальцев рук, например при письме, тонус мышц. Функции ядер среднего мозга находятся под контролем мозжечка. Ретикулярная формация среднего мозга, помимо участия в регуляции дви­гательной активности, имеет отношение к регуляции сна.

Ядра глазодвигательного и блоко­вого нервов регулируют работу глазных мышц.

Ядра передних бугров четверохол­мия являются первичными зрительны­ми подкорковыми центрами, ядра задних бугорков – слуховыми. С участием их нейронов орга­низуются ориентировочные зрительные и слуховые рефлексы. В результате активации нейронов четве­рохолмия происходит подготовка к обо­ронительной реакции: активация гипота­ламуса, повышение тонуса мышц, учащение сердцебиения, увеличение арте­риального давления.

Между четверохолмием и ножками мозга расположена полость среднего мозга – водопровод, которая является продолжением четвертого желудочка.

Часть промежуточного мозга, содержащую ядра ретикулярной формации также относят к стволу мозга.