4-Анатомия и физиология головного мозга. Черепные нервы

Лекция № 4. Анатомия и физиология головного мозга. Черепно-мозговые нервы

Общая характеристика головного мозга. Строение, расположение и функции продолговатого мозга

Головной мозг помещается в полости черепа и имеет форму, соответствующую внутренним очертаниям черепной коробки. Он состоит из пяти отделов: продолговатый, задний (мост и мозжечок), средний, промежуточный и конечный мозг. Продолговатый мозг, мост и средний мозг относят к мозговому стволу (Слайд

6).

Продолговатый мозг

Строение. Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга (Слайд 4). Его нижняя граница – место выхода корешков I-го шейного спинномозгового нерва или перекрест пирамид, верхней границей является задний край моста. Длина продолговатого мозга около 25 мм, форма его напоминает усеченный конус, обращенный основанием вверх. Переднюю поверхность продолговатого мозга разделяет передняя срединная щель, по бокам которой располагаются продольные валики — пирамиды. Пирамиды образованы пучками нервных волокон пирамидных проводящих путей. Волокна пирамидных путей соединяют кору большого мозга с ядрами черепных нервов и передними рогами спинного мозга. Сбоку от пирамиды с каждой стороны располагается олива,

отделенная от пирамиды передней боковой бороздой.

Задняя поверхность продолговатого мозга разделена задней срединной бороздой. По бокам от борозды расположены продолжения задних канатиков спинного мозга, которые кверху расходятся и переходят в нижние мозжечковые ножки. Эти ножки ограничивают снизу ромбовидную ямку. В нижних отделах продолговатого мозга задний канатик состоит из тонкого и клиновидного пучков. На этих пучках вблизи нижнего угла ромбовидной ямки видны бугорки, содержащие ядра: клиновидное и тонкое.

Серое вещество продолговатого мозга представлено ядрами IX – XII пар черепных нервов, олив, ретикулярной формации, центрами дыхания и кровообращения. Белое вещество образовано нервными волокнами, составляющими соответствующие проводящие пути. Двигательные проводящие пути (нисходящие) располагаются в передних отделах продолговатого мозга, чувствительные (восходящие) лежат сзади.

Выше продолговатого мозга располагается мост, а кзади от него находится мозжечок (Слайд 7).

Функции. В продолговатом мозге находятся нервные центры, которые осуществляют жизненно важные функции: дыхательный и сосудодвигательный. Дыхательный центр управляет работой дыхательных мышц и обеспечивает вентиляцию лѐгких, сосудодвигательный – обеспечивает поддержание достаточного

сосудистого тонуса, управляя нейронами автономной нервной системы в спинном мозге.

Кроме того, продолговатый мозг содержит ядра, которые регулируют мышечный тонус и принимают участие в поддержании вертикальной позы. В частности, в нѐм есть вестибулярные ядра, отростки которых поступают в спинной мозг, где переключаются на моторные нейроны мышц разгибателей и повышают их тонус.

Продолговатый мозг осуществляет рефлекторную и проводниковую функции. Он получает информацию от кожи, слизистых оболочек и органов головы, а также от рецепторов гортани, трахеи, внутренних органов грудной клетки (легкие, сердце), пищеварительной системы. В продолговатом мозге находятся центры различных защитных (кашель, чиханье, рвота, слезоотделение, мигание) и пищевых (сосание, глотание, отделение пищеварительных соков) рефлексов.

Также через продолговатый мозг проходят проводящие пути, которые соединяют двусторонней связью различные отделы головного мозга со спинным

(Слайд 8).

Анатомия и физиология заднего мозга: мост и мозжечок, симптомы поражения или удаления мозжечка

Мост

Мост имеет вид утолщенного валика, лежащего поперечно (Слайд 5). От боковых сторон моста с каждой стороны отходят средние мозжечковые ножки. Передняя поверхность внизу образует четкую границу с продолговатым мозгом, а вверху мост граничит с ножками мозга. На передней поверхности моста по средней линии расположена продольная базилярная борозда. На фронтальном разрезе через мост видны две его части: передняя (основная, базилярная) и задняя (покрышка).

В задней части моста (покрышке) располагается ретикулярная формация, залегают ядра V – VIII пар черепных нервов, проходят восходящие проводящие пути.

Передняя (базилярная) часть моста состоит из нервных волокон, образующих проводящие пути, среди которых находятся клеточные скопления — ядра. Проводящие пути передней (базилярной) части связывают кору большого мозга со спинным мозгом, с двигательными ядрами черепных нервов и с корой полушарий мозжечка. Между нервными волокнами проводящих путей залегают собственные ядра моста. На границе между обеими частями моста лежит трапециевидное тело, образованное поперечно идущими волокнами проводящего пути от слухового анализатора.

Мозжечок

Строение. Мозжечок — отдел головного мозга, образующий вместе с мостом задний мозг. Составляя 10 % массы головного мозга, мозжечок включает в себя более половины всех нейронов ЦНС. Мозжечок состоит из двух полушарий, между которыми располагается червь. Полушария покрыты слоем серого вещества, корой, которая образует глубокие борозды. В толще белого вещества

полушарий находятся четыре парных ядра: ядро шатра, шаровидное, пробковидное и зубчатое (Слайд 2).

Мозжечок связан со стволом мозга тремя парами ножек: верхними (со средним мозгом), средними (с мостом) и нижними (с продолговатым мозгом).

По филогенетическому возрасту (возникновению в процессе эволюции) выделяют три отдела мозжечка: древний (архицеребеллум), старый

(палеоцеребеллум) и новый (неоцеребеллум) мозжечок (Слайд 3). Более древние отделы расположены сзади и медиально, а новые – спереди и латерально.

Кора мозжечка состоит из трех слоев нервных клеток (молекулярный, слой клеток Пуркинье (ганглиозный), зернистый) (Слайд 4). Главными нейронами коры мозжечка являются крупные грушевидные клетки Пуркинье, которых насчитывается примерно 15 миллионов. Их дендриты расположены в верхнем молекулярном слое. Кроме того, в молекулярном слое находятся звѐздчатые и корзинчатые клетки, которые оказывают тормозные влияния на клетки Пуркинье.

В зернистом слое находятся клетки-зѐрна, аксоны которых проходят вверх в

молекулярный слой и образуют там возбуждающие синапсы с дендритами клеток Пуркинье. В этом же слое располагаются клетки Гольджи, оказывающие тормозное влияние на клетки-зѐрна.

Таким образом, в молекулярном слое расположены аксоны клеток-зѐрен и дендриты клеток Пуркинье, а также корзинчатые и звѐздчатые клетки. В ганглиозном слое лежат тела клеток Пуркинье, а в зернистом – клетки-зѐрна и клетки Гольджи.

Единственным выходом из коры мозжечка являются аксоны клеток Пуркинье,

которые оканчиваются на нейронах ядер мозжечка и вестибулярных ядрах ствола, оказывая на них тормозное влияние.

Чувствительная импульсация поступает в мозжечок по двум видам волокон – лазящим и мшистым. Лазящие волокна являются аксонами клеток, расположенных в ядрах оливы. Эти ядра расположены в продолговатом мозге, они получают информацию с рецепторов мышц и сухожилий, а также из коры головного мозга. Мшистые волокна берут начало из ядер моста, спинного мозга, ретикулярной формации ствола, с вестибулярных анализаторов (Слайд 5).

Таким образом, в мозжечок поступает информация со всех рецепторов и нервных центров, которые задействованы в выполнении произвольных движений

(Слайды 6, 7).

Функции (Слайд 8) заключаются в следующем:

регуляция мышечного тонуса, позы и равновесия;

координирование целенаправленных движений;

программирование целенаправленных движений.

Регуляция мышечного тонуса, позы и равновесия осуществляется главным образом древним мозжечком. Мозжечок получает и обрабатывает информацию от рецепторов мышц, вестибулярных, зрительных, слуховых рецепторов, и производит перераспределение мышечного тонуса, необходимое для сохранения положения тела. Влияния мозжечка на мышечный тонус реализуются через ядра ствола (красное,

Средний мозг занимает место выше моста и перешейка ромбовидного мозга (Слайд 9). К среднему мозгу относятся ножки мозга, а также крыша среднего мозга.

Ножки мозга — это белые округлые, толстые тяжи, выходящие из моста и направляющиеся вперед и вверх к полушариям большого мозга. Между ножками мозга снизу расположена межножковая ямка, на дне которой видно заднее продырявленное вещество. На медиальной поверхности каждой ножки выходит

глазодвигательный нерв (III пара черепных нервов). Каждая ножка состоит из

покрышки и основания, границей между ними является черное вещество, которое принимает участие в регуляции точных движений пальцев рук (игра на скрипке, черчение, письмо), а также обеспечивает последовательность актов жевания и глотания. Нейроны этого ядра синтезирую медиатор дофамин.

Основание ножек мозга образовано нервными волокнами двигательных пирамидальных путей, идущими от коры большого мозга к двигательным ядрам моста, продолговатого и спинного мозга. Покрышка ножек мозга содержит главным образом восходящие (чувствительные) проводящие пути, направляющиеся к таламусу, а также крупные и мелкие ядра. Самыми крупными являются красные ядра, от них начинается двигательный красноядерно-спинномозговой путь, по которому нервные импульсы следуют к двигательным ядрам передних рогов спинного мозга. Действуя на спинной мозг, красные ядра участвуют в регуляции произвольных движений мышц туловища и проксимальных отделов конечностей, а также повышают тонус мышц-сгибателей. Влияния красных ядер на вестибулярные являются тормозными.

Кроме того, в покрышке располагаются ретикулярная формация и ядро дорсального продольного пучка (промежуточное ядро).

В крыше среднего мозга различают пластинку крыши (четверохолмие),

состоящую из четырех возвышений — холмиков. Два верхних холмика содержат подкорковые центры зрительного анализатора, а два нижних – подкорковые центры слухового анализатора. От каждого холмика по сторонам к промежуточному мозгу отходят ручки. Ручка верхнего холмика направляется к латеральному коленчатому телу, ручка нижнего холмика идет к медиальному коленчатому телу.

Полостью среднего мозга является водопровод мозга — узкий канал, который соединяет III и IV желудочки мозга. Сверху над водопроводом лежит пластинка крыши среднего мозга, дном служит покрышка ножек мозга. Длина водопровода около 1,5 см. Вокруг водопровода располагается центральное серое вещество, в

котором заложены ядра III и IV пар черепных нервов.

Понятие о децеребрационной ригидности. Взаимодействия красных и вестибулярных ядер можно продемонстрировать на опыте. Если перерезать между верхними и нижними буграми четверохолмия (децеребрация) у животных возникнет состояние децеребрационной ригидности, которое характеризуется резким повышением тонуса мышц-разгибателей конечностей, спины и хвоста. Животное, поставленное на лапы, сохраняет стоячее положение. Такое состояние развивается вследствие нарушения связи между средним и продолговатым мозгом и устранения

тормозных влияний красных ядер на вестибулярные (Слайд 10).

Тонические рефлексы ствола головного мозга

В продолговатом и среднем мозге замыкаются рефлексы, которые обеспечивают поддержание правильного положения тела в пространстве. Эти рефлексы называются тоническими. Тонические рефлексы делятся на статические и статокинетические. Статические рефлексы отвечают за поддержание позы при отсутствии ускорения (то есть в неподвижном состоянии или при прямолинейном равномерном движении), а статокинетические – при ускорении (линейном ускорении или вращении). Статические рефлексы в свою очередь делятся на позно-

тонические и выпрямительные. Позно-тонические обеспечивают удержание правильного положения при смещении центра тяжести. Тонус мышц конечностей и туловища при этом перераспределяется таким образом, чтобы скомпенсировать смещение центра тяжести и предотвратить падение. Например, при наклоне головы вправо или влево повышается тонус мышц-разгибателей на соответствующей стороне.

Выпрямительные рефлексы отвечают за восстановление правильного положения тела при его нарушении. Например, кошка при падении приземляется на лапы, за счѐт того, что в процессе падения еѐ голова, туловище и конечности принимают правильное положение за счѐт адекватного перераспределения мышечного тонуса.

Статокинетические рефлексы обеспечивают сохранение положения тела при ускорении. Например, при движении в лифте вверх повышается тонус сгибателей, а при движении вниз – разгибателей. Благодаря статокинетическим рефлексам (перераспределению мышечного тонуса) человек может устоять в общественном транспорте при его плавном ускорении или торможении.

Тонические рефлексы запускаются со зрительных, вестибулярных рецепторов и проприорецепторов. Вестибулярные рецепторы реагируют на изменение положения головы, а проприорецепторы – на изменение на степень напряжения мышц и их растяжение. Информация со всех перечисленных рецепторов поступает в ствол мозга (продолговатый и средний мозг), где происходит еѐ обработка и формируется ответная реакция в виде перераспределения мышечного тонуса

(Слайды 11, 12).

Ретикулярная формация

Представляет собой сеть нейронов с многочисленными связями между собой и практически со всеми структурами ЦНС. Она располагается на всѐм протяжении ствола головного мозга: в продолговатом мозге, мосте, среднем, промежуточном мозге. Влияния ретикулярной формации могут быть нисходящие (в спинной мозг) и восходящие (в кору больших полушарий), каждое из этих влияний оказывает тормозное или активирующее воздействие (Слайд 13).

Функции ретикулярной формации

1. Контролирует передачу импульсов с рецепторов в головной мозг: отсеивает

информацию, не имеющую биологического значения.

2.регулирует мышечный тонус, оказывая влияния на моторные и вставочные нейроны спинного мозга.

3.Принимает участие в регуляции вегетативных функций, то есть в контроле за работой внутренних органов.

4.Оказывает преимущественно активирующее влияние на кору больших полушарий (повышает тонус нейронов, способствует концентрации внимания).

5.Регулирует цикл сон-бодрствование. Ретикулярная формация продолговатого мозга и моста оказывает тормозящее влияние на кору, вызывая сон, а ретикулярная формация среднего мозга – активирующее (бодрствование) (Слайд 14).

Анатомия и физиология промежуточного мозга

Область мозга, расположенная между большими полушариями. В состав промежуточного мозга входят: таламус, метаталамус, гипоталамус, эпиталамус (вместе с эпифизом).

Таламус (зрительный бугор) — парный, яйцевидной формы, образован главным образом серым веществом (Слайд 12). Медиальная и задняя (дорзальная) поверхности таламуса свободны, поэтому хорошо видны на разрезе мозга. Передняя (нижняя) поверхность таламуса сращена с гипоталамусом, латеральная — прилежит к веществу больших полушарий. Передний конец (передний бугорок) таламуса заострен, задний (подушка) закруглен. Медиальная поверхность правого и левого таламусов, обращенные друг к другу, образуют боковые стенки полости промежуточного мозга — III желудочка.

В таламусе (Слайд 17) – различают три группы ядер: передние, латеральные, медиальные. Функционально ядра таламуса разделяют на специфические (релейные и ассоциативные) и неспецифические.

Релейные ядра – переключают чувствительную информацию в сенсорные зоны коры больших полушарий. Каждому рецептору соответствует определѐнная зона коры и определѐнное ядро таламуса. Например, импульсы со зрительного анализатора попадают в ядро таламуса, которое называется латеральное коленчатое тело, а оттуда – в затылочную долю коры. Со слухового анализатора – в медиальное коленчатое тело, оттуда – в височную долю коры.

Ассоциативные ядра выполняют первичную обработку информации, поступающей с релейных ядер, а затем передают еѐ в ассоциативные зоны коры больших полушарий.

Неспецифические ядра получают импульсы от всех подкорковых ядер и предают их во все области коры, то есть диффузно. Неспецифические ядра функционально рассматриваются как производные ретикулярной формации, они активируют кору больших полушарий, вызывая состояние бодрствования и концентрации внимания (Слайд 18).

Таким образом, таламус является центральной передаточной станцией всех сенсорных (чувствительных) трактов, кроме обоняния (боль, температура, прикосновение, давление, а также зрения, слуха). Кроме того, он принимает участие

в эмоциональном поведении, отвечает за настроение.

Гипоталамус Гипоталамус представляющий собой вентральную часть промежуточного мозга, располагается кпереди ножек мозга (Слайд 13). Он включает ряд структур, которые имеют различное строение: сосцевидные тела, серый бугор,

зрительный перекрест.

Сосцевидные тела, шаровидные, располагаются кпереди от заднего продырявленного вещества среднего мозга. Сосцевидные тела образованы серым веществом, покрытым тонким слоем белого вещества. Ядра сосцевидных тел являются подкорковыми центрами обонятельного анализатора. Между сосцевидными телами сзади и зрительным перекрестом спереди находится серый бугор, который по бокам ограничен зрительными трактами. Серый бугор представляет собой тонкую пластинку серого вещества на дне III желудочка, которая вытянута книзу и кпереди и образует воронку. Конец воронки переходит в гипофиз

— железу внутренней секреции, расположенную в гипофизарной ямке турецкого седла. (Слайд 19).

Функции гипоталамуса

координирует деятельность внутренних органов, сердечно-сосудистой системы и желѐз

регулирует водно-солевой обмен, уровень глюкозы

регулирует температуру тела

регулирует обмен веществ – в гипоталамусе находятся центры голода, насыщения и жажды

эндокринная функция – гипоталамус управляет деятельностью эндокринных

желѐз

принимает участие в регуляции поведения – в гипоталамусе находятся центры агрессии, эйфории

регулирует половое поведение и половое влечение

участвует регуляции цикла сон-бодрствование (Слайд 20)

Строение конечного мозга. Базальные ядра

Конечный мозг (большой мозг) состоит из правого и левого полушарий большого мозга и соединяющих их волокон, образующих мозолистое тело и другие спайки. Под мозолистым телом располагается свод в виде двух изогнутых тяжей, соединенных между собой спайкой в их средней части. Передняя часть свода, направленная вниз, образует столбы. Задняя уплощенная и расходящаяся в стороны часть получила название ножек свода. Кпереди от стволов свода находится поперечно расположенный пучок волокон — передняя

(белая) спайка.

Впереди свода в сагиттальной плоскости располагается прозрачная перегородка, состоящая из двух параллельных пластинок. Впереди и вверху эти пластинки соединяются с передней частью мозолистого тела. Между

пластинками находится узкая щелевидная полость, содержащая небольшое количество жидкости.

Полушария покрыты слоем серого вещества – корой, которая образует борозды и извилины. Кора состоит из пяти долей – лобной, теменной, затылочной, височной и островковой. Под корой находится белое вещество, в глубине которого имеются крупные скопления серого вещества — подкорковые ядра (базальные узлы). Полостями полушарий большого мозга являются

боковые желудочки.

(Слайд 7).

Базальные ядра. В толще белого вещества каждого полушария большого мозга ближе к его основанию располагаются скопления серого вещества, образующего отдельно лежащие базальные ядра. К базальным, подкорковым ядрам, или узлам, относятся полосатое тело, состоящее из хвостатого и чечевицеобразного ядер, ограда и миндалевидное тело.

Хвостатое ядро располагается латеральнее и выше от таламуса, отделено от него пограничной (терминальной) полоской. Ядро имеет головку, образующую латеральную стенку переднего рога бокового желудочка, тело, лежащее под теменной долей, и хвост, участвующий в образовании крыши нижнего рога бокового желудочка. Чечевицеобразное ядро расположено латеральнее хвостатого. У чечевицеобразного ядра выделяют внутреннюю его часть — бледный шар и наружную — скорлупу. Эти ядра являются подкорковыми двигательными центрами. Между хвостатым ядром и таламусом медиально и чечевицеобразным ядром латерально располагается прослойка белого вещества — внутренняя капсула. Эта капсула образована основными восходящими и нисходящими проводящими путями головного мозга, соединяющими кору полушарий большого мозга со стволом и спинным мозгом. Латеральнее от чечевицеобразного ядра находится узкая полоска белого вещества — наружная капсула, а за нею лежит тонкое ядро — ограда. Таким образом, ограда расположена в белом веществе полушария латеральнее чечевицеобразного ядра, между ним и корой островка. От коры островка ограда отделена прослойкой белого вещества, получившей название самой наружной капсулы.

С базальными ганглиями функционально тесно связаны некоторые структуры промежуточного и среднего мозга субталамическое ядро и черное вещество (Слайды 9, 10).

от всех областей коры как непосредственно, так и через таламус;

от неспецифических ядер таламуса;

от черного вещества.

Среди эфферентных связей (из базальных ганглиев) следует отметить три выхода:

• от полосатого тела пути направляются к бледному шару; от бледного шара – в релейные ядра таламуса, от них следует возбуждающий путь в двигательную кору;

• часть эфферентных волокон из бледного шара и полосатого тела

Таким образом, оценивая связи базальных ганглиев, можно сказать, что эти ядра являются промежуточным звеном (станцией переключения), связывающей ассоциативную и, частично, чувствительную кору с двигательной (Слайд 11).

Функции базальных ганглиев. Полосатое тело оказывает на бледный шар тормозное влияние. Чѐрное вещество в свою очередь, тормозит полосатое тело, а также оказывает тормозное влияние на таламус. Ядра таламуса, в свою очередь, возбуждают двигательные зоны коры.

За счет связей таламуса с корой базальные ганглии играют роль важного промежуточного звена между ассоциативными и двигательными зонами коры больших полушарий. В результате, не имея прямого выхода на двигательные нейроны спинного мозга, базальные ядра участвуют в корковой регуляции движений. Они принимают участие в переводе замысла произвольного движения к фазе его выполнения. Через связи коры со спинным мозгом они оказывают тонизирующее влияние на его двигательные нейроны, которые иннервируют мышцы сгибатели, а через влияние на двигательные ядра ствола — разнонаправленное влияние на тонус мышц сгибателей и разгибателей.

Кроме того, совместно с черной субстанцией и ядрами ретикулярной формации базальные ганглии тормозят активность спинномозговых рефлексов,

влияя на двигательные нейроны. Эта система при выполнении медленных движений предварительно настраивает тоническую мускулатуру и сегментарные рефлекторные механизмы, модулируя их, облегчая выполнение сложных двигательных программ.

Следует также отметить, что полосатое тело совместно с мозжечком

участвует в запоминании двигательных программ при обучении, а также регуляции их выполнения. В результате многократных повторений движения становятся до такой степени непроизвольными, что роль корковых моторных центров в организации их выполнения сводится к минимуму, то есть человек не вмешивается в его выполнение. Например, когда человек набирает текст на компьютере «вслепую», он не задумывается, на какую клавишу нажать, поскольку эти движения контролируются подкорковыми центрами (мозжечком и базальными ганглиями). Если же задуматься о наборе текста, то в регуляцию