АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗРЕВАНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОЛОВНОГО И СПИНОГО МОЗГА (ЦНС)

Центральная нервная система человека включает головной мозг, расположенный в полости черепа, и спинной мозг, находящийся в канале позвоночного столба (рис. ).

Головной мозг имеет вариабельные размеры и массу. У новорожденных масса мозга составляет в среднем 340 г, к 6 месяцам она удваивается, а к 3 годам утраивается (600 и 1018 г соответственно). К 7-8 годам масса мозга становится равной массе мозга взрослого человека и больше не увеличивается. В норме индивидуальные колебания массы мозга могут быть значительными.

Нервная система

В состав нервной системы входят нервные клетки, объединенные с глиальными элементами в серое и белое вещество.

Схема строения нейроцита (нейрона) (по Cadel)

I—дендрит; 2—синапсы; 3 — тело клетки: 4 — миелиновая оболочка; 5 — моторные бляшки

Нервные клетки разделяются на: 1) чувствительные – афферентные, располагающиеся в спинномозговых узлах, ядрах черепных нервов, спинном и головном мозге; 2) двигательные – эфферентные, находящиеся в коре, подкорковой области, стволе головного мозга; 3) ассоциативные – объединяющие, передающие импульсы с афферентных на эффекторные нейронные цепи; 4) нейросекреторные (например расположенные в гипоталамической области), обладающие свойством вырабатывать и выделять в кровь гормоны, называемые нейросекретами.

Нервная клетка имеет неправильной формы тело и два отростка: дендриты, длиной несколько миллиметров, и одиночный нитевидный отросток – аксондлиной до1 м и более. Поверхность тела клетки и дендритов покрыта синаптическими бляшками афферентных нейронов передающих возбуждение с одного нейрона на другой. В бляшках находятся синаптические пузырьки, содержащие медиаторы, которые выходят в синаптическую щель, замыкая ее, при прохождении импульсов. При прохождении импульса медиаторы разрушаются.

Аксон представляет специализированную часть нервной клетки и проводит возбуждение по направлению от дендритной зоны к синаптическим бляшкам. Кроме начального отдела, аксон покрыт неврилеммоцитами (шванновскими клетками), образующими неврилемму или миелиновуюоболочку. Липоидные структуры неврилеммы являются изоляторами, белковые цилиндры способны заполняться ионами. Миелиновая оболочка прерывается перехватами Ранвье. В этих местах происходит диффузия ионов в аксон, делая путь электромагнитного тока значительно короче.

Нервные клетки классифицируются по числу отростков, их длине и скорости проведения импульса (униполярные, биполярные, псевдоуниполярные и мультиполярные).Нервные волокна имеют разнообразные нервные окончания: афферентные – чувствительные; эфферентные– двигательные и секреторные. Чувствительные окончания – рецепторы – воспринимают механические, термические и др. виды раздражений. Вызванное возбуждение в нервной системе трансформируется в ощущения. Двигательные нервные окончания принадлежат волокнам клеток передних столбов спинного мозга, ядер стволовой части головного мозга, на их конце располагаются аксомышечные синапсы.

Спинной мозг(СМ)– комплекс ядер серого вещества и нервных белых волокон, образующих 31 пару нервных сегментов.

Сегменты спинного мозга (в верхнем отделе белое вещество удалено):

1 — передний (брюшной) корешок спинномозгового нерва; 2 —задний (спинной) корешок спинномозгового нерва; 3 — спинномозговой узел; 4 — спинномозговой нерв; 5 — серое вещество спинного мозга; 6 — белое вещество спинного мозга; 7 — передняя срединная щель; 8 — передняя боковая борозда

В состав каждого сегмента входит часть спинного мозга, соответствующий ей сенсорный (чувствительный) корешок, входящий с дорсальной стороны, и двигательный (моторный), входящий с вентральной стороны каждого сегмента. СМ расположен в спинном канале, окружен оболочками, между которыми циркулирует цереброспинальная жидкость, занимает пространство между 1 шейным и верхним краем II поясничного позвонка. В нижней части имеет мозговой конус, от которого начинается конечная нить, которая прикрепляется к твердой мозговой оболочке на уровне IIкопчикового позвонка.

Серое вещество СМ состоит из нервных клеток, которые образуют функциональные скопления ядра или центры, чувствительные клетки сегмента СМ находятся в спинномозговом узле и принимают информацию, поступающую в центральную нервную систему. Отростки этих клеток с одной стороны направляются на периферию для приема информации от рецепторов, а с другой по задним корешкам в спинной мозг к вставочным клеткам для передачи полученной информации.

Вставочные клетки расположены в заднем роге и промежуточной зоне серого вещества сегмента СМ. Двигательные клетки лежат в передних рогах серого вещества сегмента СМ, образуя пять двигательных ядер. Нейриты двигательных клеток идут вначале в составе переднего корешка, а затем в составе в спинномозгового нерва к мышце, где заканчиваются двигательными нервными окончаниями.

Поперечный разрез спинного мозга:

I — задняя срединная борозда; 2. 3 — задние канатики; 4 — задняя боковая борозда; 5, 6 — задние рога: 7 — центральный канал; 8 — боковой рог; 9 — передняя белая спайка; 10 — передний рог; 11 — передняя боковая борозда; 12 —передний канатик; 13—передняя срединная щель; 14 — кровеносные сосуды; 15 — передняя серая спайка; 16 — мягкая мозговая оболочка: 17 —^-передний рог; 18 — задняя серая спайка; 19 — боковой рог; 20. 21— задние рога; 22 — верхушка заднего рога; 23 — клиновидный пучок; 24 — тонкий пучок

Волокна белого вещества спинного мозга, состоящие из отростков нервных клеток спинного и головного мозга и объединяющие в единое целое сегменты спинного мозга, а также спинной мозг с головным, называются проекционными проводящими путями. Пути, по которым возбуждение проводится от чувствительных нейронов к вставочным нейронам в восходящем к головному мозгу направлении, называются чувствительными или афферентными. Пути, по которым идут импульсы от головного мозга к двигательным нейронам спинного мозга, называются нисходящими двигательными или эфферентными.

Центральный канал спинного мозга вверху сообщается с IV желудочком и заканчивается расширением в мозговом конусе. Содержит цереброспинальную жидкость.

СМ выполняет три функции – рефлекторную, проводниковую и тоническую (подробнее о них поговорим в курсе основ нейрофизиологии).

Рефлекс – автоматическая реакция на раздражитель, причинно обусловленная реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы в ответ на раздражение рецепторов. Нейроны, проводящие импульс, образуют рефлекторную дугу;которая включает следующие звенья: 1) рецептор, воспринимающий раздражение; 2) афферентный нервный путь(чувствительный, центростремительный нерв), передающий возбуждение к центру; 3) рефлекторный центр– нервный центр, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; 4) эфферентный путь– двигательный (центробежный) нерв, несущий возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу; 5) эффектор– рабочий орган, реагирующий на полученное раздражение. Рефлексы являются функциональными единицами нервной системы.

Схема двух видов простых рефлекторных дуг.

А — моносинаптическая рефлекторная дуга, включающая основные элементы всякой рефлекторной дуги (1-6).

Б - простая полисинаптическая рефлекторная дуга (Р — рецептор, Э — эффектор).

Головной мозграсположен в полости черепа и состоит из пяти отделов: продолговатого, заднего, среднего, промежуточного и конечного мозга. Головной мозг подразделяют на стволовуючасть и полушарияголовного мозга.

К стволовой части относят более древние по происхождению отделы головного мозга – продолговатый, задний, средний, промежуточный.

Сагиттальный разрез головного мозга:

1 — продолговатый мозг; 2 — мост; 3 — ножка мозга; 4 — зрительный бугор; 5 — покров среднего мозга: 6 — гипофиз: 7 — водопровод; 8 — мозжечок; 9 — мозолистое тело; 10 — борозда мозолистого тела; II — поясная борозда; 12 — поясная извилина; 13— теменно-затылочная борозда; 14 — шпорная борозда; 15 — ^:клин; 16 — предклинье; 17 — четвертый желудочек

Продолговатый мозг– сравнительно небольшой отдел. На передней поверхности, по бокам срединной щели, видны продольные утолщения – пирамиды, состоящие из двигательных путей, соединяющих головной и спинной мозг. Рядом – овальные возвышения – оливы, функция которых связана с поддержанием тела в вертикальном положении. Центральный канал спинного мозга здесь расширяется и образует полость IV мозговой желудочек.

Серое вещество образует скопления – ядраили автоматически функционирующие центры дыхания, регуляции работы сердца и сосудов, секрецию пищеварительных соков, рефлексы чихания, кашля, глотания и т.д

В продолговатом мозге расположены ядра с IX по XII черепных нервов.

Белое веществосостоит из восходящих (чувствительных) и нисходящих (двигательных) проводящих путей, а также собственных нервных волокон.

Вверху продолговатый мозг продолжается в утолщение – варолиев мост, а с боков от него отходят нижние ножки мозжечка. Сверху и с боков почти весь продолговатый мозг прикрыт большими полушариями и мозжечком.

Задний мозгвключает варолиев мост и мозжечок. Сверху варолиев мост переходит в ножки мозга, боковые отделы образуют средние ножки мозжечка. В веществе варолиева моста находятся ядра с V по VIII пары черепно-мозговых нервов (тройничный, отводящий, слуховой). Мозжечокрасположен сзади моста и продолговатого мозга, он имеет два полушария и среднюю часть – червь, и три пары ножек, образованными нервными волокнами, с помощью которых он связан с другими отделами головного мозга. Основная функция – безусловно-рефлекторная координация движений, поддержание тонуса мышц.

Средний мозграсположен впереди варолиева моста, представлен четверохолмием и ножками мозга.В центре проходит узкий канал – водопровод мозга, который соединяет III и IV желудочки. Мозговой водопровод окружен серым веществом, в котором лежат ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов. Средний мозг играет роль в регуляции тонуса и осуществлении рефлексов, благодаря которым возможны ходьба и стояние. Чувствительные ядра находятся в буграх четверохолмия: в верхних заключены ядра, связанные с органами зрения, в нижних – ядра, связанные с органами слуха. При их участии осуществляются ориентировочные рефлексы на свет и звук.

Промежуточный мозглежит спереди ножек мозга. Состоит из двух зрительных бугров, надбугорной, подбугорной области и коленчатых тел.По периферии промежуточного мозга находится белое вещество.

Зрительные бугры– главные подкорковые центры чувствительности: сюда по восходящим путям поступают импульсы от всех рецепторов тела, а отсюда – к коре больших полушарий. В подбугорной части (гипоталамусе) находятся центры, совокупность которых представляет высший подкорковый центр вегетативной нервной системы, регулирующий обмен веществ в организме, теплоотдачу, постоянство внутренней среды. В передних отделах гипоталамуса располагаются парасимпатические центры, а в задних – симпатические. В ядрах коленчатых тел сосредоточены подкорковые зрительные и слуховые центры. К коленчатым телам направляется II пара черепно-мозговых нервов – зрительных.

К надбугорной области относится эпифиз или шишковидное тело – маленькое образование треугольной формы (орган внутренней секреции).

В подбугорную область входят: зрительный перекрест, зрительный тракт, серый бугор, гипофиз, сосцевидные тела. Зрительный перекрест, зрительный тракт состоят из волокон проводящих путей, идущих от сетчатой оболочки глаза. Серый бугор содержит вегетативные центры, регулирующие жировой, углеводный и водно-солевой обмен веществ, а также тепловой обмен. Гипофиз относится также к органам внутренней секреции. Сосцевидные тела, расположенные позади серого бугра, образуют подкорковые центры обоняния.

Функции стволовой части мозга связаны с ретикулярной (сетчатой) формацией мозга, которая расположена по всей длине стволовой части мозга. Связи ретикулярной формации можно разделить на:

1. Идущие от ретикулярной формации к спинному мозгу, к ядрам черепных нервов, к мозжечку, к коре больших полушарий.

2. Идущие к ретикулярной формации от всех чувствительных и двигательных проводников стволовой части мозга, от мозжечка, от вегетативных подкорковых центров, от коры полушарий большого мозга.

3. Связи между ядрами самой ретикулярной формации.

Различают два вида влияния ретикулярной формации на нервные центры: активирующее и тормозящее. Эти влияния могут распространяться в восходящем направлении – на кору большого мозга и нисходящем направлении – на спинной мозг.

Восходящее:

· активирующее захватывает всю кору, если импульсы поступают из ретикулярной формации среднего или промежуточного мозга (состояние бодрствования или чередования бодрствования и сна);

· тормозящее – диффузное угнетение корковых центров.

Нисходящее:

· активирующее – повышение возбудимости мотонейронов;

· подавляющее – понижение возбудимости мотонейронов

Ретикулярная формация.

Восходящие влияния ретикулярной формации (слева) — вызывают активацию коры; нисходящие (справа) участвуют в поддержании позы благодаря тормозному и облегчающему влиянию моторной коры на спинной мозг

Конечный мозгсостоит из двух полушарий, соединенных спайкой – мозолистым телом. Между полушариями находится глубокая продольная щель большого мозга. Между задними отделами полушарий и мозжечком находится поперечная щель большого мозга. Каждое полушарие имеет три поверхности: верхне-латеральную, медиальную, нижнюю и три полюса: лобный, затылочный и височный. В каждом полушарии различают: плащ, обонятельный мозг, ядра основания мозга, боковой желудочек (полости полушарий I и II).

Серое вещество расположено снаружи, образуя плащ, или кору полушарий мозга, за ним следует белое вещество, в основании которого лежат скопления серого вещества – ядра основания мозга. Все клетки коры являются вставочными нейронами рефлекторных дуг. Нейриты, отходящие от клеток, делятся на короткие и длинные. Короткие нейриты осуществляют ассоциативную функцию, соединяя между собой отдельные участки коры, а длинные – проекционную функцию, соединяя кору с нижележащими участками мозга и спинным мозгом. Клетки коры образуют от шести до девяти слоев (в последний период внутриутробной жизни плода все участки коры имеют шесть слоев).

На верхне-латеральной поверхности полушария имеются три основные борозды: центральная (Роландова) отделяет лобную долю от теменной, латеральная борозда (Сильвиева) – височную от лобной и теменной, теменно-затылочная борозда разделяют теменную и затылочную доли.

Более мелкие борозды делят доли на извилины. К каждой из долей подходят нервные волокна от нижележащих отделов мозга: определенных ядер таламуса или базальных ганглиев. В пределах каждой доли выделяются поля, связанные непосредственно с сенсорной или моторной функциями, ассоциативные поля. Считается, что именно ассоциативные зоны обусловливают специфику функционирования мозга человека, лежащего в основе процессов мышления и речи.социативные поля. рной функциейполя, связанные непосредственно с сенсорной или моторной функцией

Верхнебоковая поверхность полушария большого мозга:

1 — центральная борозда; 2 — предцентральная извилина; 3 — верхняя лобная извилина; 4 — средняя лобная извилина; 5 — нижняя лобная извилина; 6 — латеральная борозда; 7 — верхняя височная извилина; 8 — средняя височная извилина; 9 — нижняя височная извилина; 10 — мост; 11 — продолговатый мозг; 12 — мозжечок; 13 — затылочная доля; 14 — нижняя теменная доля; 15 — верхняя теменная долька; 16 — подцентральная извилина

Поля коры. В каждом участке коры многократно повторяются однотипные модули (входы, выходы и локальные сети). Однако в соседних зонах строение модулей, а следовательно и слоев коры, различается. В настоящее время разработаны новые принципы деления коры больших полушарий на поля по функциональным и нейрохимическим особенностям нейронов, входящих в их состав. Хорошо изучены сенсорные и моторные поля коры больших полушарий. Разные участки коры — поля — неоднородны по своему цитоархитектоническому строению. Представление о цитоархитектонике коры мозга человека дает карта полей, составленная Бродманом. В ней принято цифровое обозначение полей. Вся кора по этой карте разделена, на 52 поля, каждое поле отличается по типу клеток, толщине слоев, количеству волокон в каждом слое и между слоями и т.д. Различные по цитоархитектонике поля выполняют различные функции.

Нервные клетки поверхности коры специализированы для восприятия различных видов раздражений и передачи импульсов на другие поля и ядра центральной нервной системы. И.П.Павлов обозначает всю систему – рецептор, органы чувств (периферическая часть); нерв (проводниковая часть); переключающие механизмы, корковое поле (центральная часть) – как анализатор. В анализаторе происходит не только анализ, но и синтез, т.е. кора рассматривается как область воспринимающая и перерабатывающая информацию.

К наиболее важным корковым концам анализатора относятся следующие:

1. Корковый конец двигательного анализатора расположен в предцентральной извилине. Вставочные нейроны воспринимают раздражения от костей, суставов, мышц и сухожилий. Двигательные нейроны клетки Беца, от них начинается корково-спинной путь, волокна которого спускаются к двигательным нейронам.

2. Корковый конец кожного анализатора находится в постцентральной извилине и воспринимает болевую, температурную и осязательную чувствительность.

3. Корковый конец слухового анализатора помещается в средней части верхней височной извилины. Сложный анализ устной речи происходит в задней части верхней височной извилины и левой височной области. При поражении этого центра человек воспринимает звуки, но не оценивает их смысловое значение.

4. Корковые концы обонятельного и вкусового анализатора находятся на нижней поверхности височной доли.

5. Корковый конец зрительного анализатора расположен по краям шпорной борозды, находящейся на внутренней поверхности затылочной доли мозга. Нервные клетки воспринимают световые раздражения от медиальной половины сетчатки противоположного глаза и латеральной половины сетчатки своего глаза, обеспечивают зрительное узнавание и память. В нижней теменной области (у правшей слева, а у левшей справа) расположены клетки, участвующие в сложных интегративных процессах создания понятий при чтении букв, слов и предложений, узнавания с качественным и количественным анализом окружающих предметов.

6. Корковый конец двигательного анализатора сложных координированных движений расположен в нижней теменной дольке.

7. Корковый конец анализатора узнавания предметов на ощупь находятся в верхней теменной дольке.

Корковые концы, обеспечивающие речевую функцию занимают четыре области коры.

Сенсорные зоны коры будут рассмотрены нами в курсе основ нейрофизиологии и нейропсихологии.

Для больших полушарий головного мозга характерна межполушарная асимметрия, или доминирование полушарий по функциональной значимости. С левым полушарием связаны речь, устная и письменная, сложные произвольные движения, чтение, счет. С правым – распознавание сложных зрительных и слуховых стимулов, восприятие пространства, формы, направления, интуиция.

Важное свойство корковых нейронов – длительное сохранение возбуждения. Это делает возможным организацию сложных двигательных актов, эмоциональных состояний и других поведенческих реакций.

Эмоциональный настрой имеет значение в выборе наиболее адекватной реакции организма. Эта важнейшая функция центральной нервной системы формируется в лимбической системе, находящейся в контакте с таламусом. К лимбической системе относятся: гиппокамп, гиппокамповая извилина, миндалевидный комплекс, первичная обонятельная кора, свод, лобно-височная и подмозолистая кора.

Гиппокамп принимает участие в формировании эмоциональных состояний. У психически больных поражены все слои нервных клеток гиппокампа. Поясная извилина принимает участие в реакциях настораживания, пробуждения, эмоциональной активности.

Ядра основания мозга принимают участие в формировании условных и безусловных рефлексов – оборонительных, пищевых и т.д. Осуществляются содружественные движения туловища рук и ног при ходьбе. При их поражении у человека могут наблюдаться ритмические непроизвольные движения конечностей (хорея)

АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗРЕВАНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Спинной мозг заполняет полость позвоночного канала и имеет соответствующее сегментарное строение. В центре спинного мозга расположено серое вещество (скопление тел нервных клеток), окруженное белым веществом (скоплением нервных волокон). Спинной мозгобеспечивает двигательные реакции туловища и конечностей, некоторые вегетативные рефлексы (тонус сосудов, мочеиспускание и др.) и проводниковую функцию, т.к. через него проходят все чувствительные (восходящие) и двигательные (нисходящие) пути, по которым устанавливается связь между различными частями ЦНС.

Спинной мозг развивается раньше, чем головной мозг. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала, а затем начинает отставать в росте и к моменту рождения заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка.

К концу первого года жизни спинной мозг занимает такое же положение в позвоночном канале, как и у взрослых (на уровне 1-го поясничного позвонка). При этом сегменты грудного отдела спинного мозга растут быстрее, чем сегменты поясничного и крестцового отдела. В толщину спинной мозг растет медленно. Наиболее интенсивное увеличение массы спинного мозга происходит к 3 годам (в 4 раза), а к 20 годам его масса становится как у взрослого человека (в 8 раз больше, чем у новорожденного). Миелинизация нервных волокон спинного мозга начинается с двигательных нервов.

К моменту рождения продолговатый мозг и мост уже сформированы. Хотя созревание ядер продолговатого мозга продолжается до 7 лет. Отличается от взрослых и расположение моста. У новорожденных мост находится несколько выше, чем у взрослых. Это различие исчезает к 5 годам.

Мозжечок у новорожденных еще недоразвит. Усиленный рост и развитие мозжечка наблюдается на первом году жизни и в период полового созревания. Миелинизация его волокон заканчивается примерно к 6 месяцам жизни. Полное же формирование клеточных структур мозжечка осуществляется к 7 – 8 годам, а к 15 – 16 годам его размеры соответствуют уровню взрослого.

Форма и строение среднего мозга у новорожденного почти не отличается от взрослого. Постнатальный период созревания структур среднего мозга сопровождается в основном пигментацией красного ядра и черной субстанции. Пигментация нейронов красного ядра начинается с 2-х летнего возраста и заканчивается к 4 годам. Пигментация нейронов черной субстанции начинается с 6 месяца жизни и достигает максимума к 16 годам.

К промежуточному мозгу относятся две важнейшие структуры: таламус или зрительный бугор и подбугровую область – гипоталамус. Морфологическое разграничение этих структур происходит на 3-м месяце внутриутробного развития.

Таламус – многоядерное образование, связанное с корой больших полушарий. Через его ядра в соответствующие ассоциативные и сенсорные зоны коры головного мозга передается зрительная, слуховая и соматосенсорная информация. Ядра ретикулярной формации промежуточного мозга активируют нейроны коры, воспринимающие эту информацию. К моменту рождения большая часть его ядер хорошо развита. Усиленный рост таламуса имеет место в 4-х летнем возрасте. Размеров взрослого таламус достигает к 13 годам.

Гипоталамус, несмотря на свои небольшие размеры, содержит десятки высокодифференцированных ядер и регулирует большинство вегетативных функций таких, как поддержание температуры тела, водного баланса. Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях: полового влечения, чувства голода, насыщения, жажды, страха и ярости. Кроме того, через гипофиз гипоталамус управляет работой желез внутренней секреции, а вещества, образующиеся в нейросекреторных клетках самого гипоталамуса, участвуют в регуляции цикла «сон-бодрствование». Ядра гипоталамуса созревают в основном к 2–3 годам, хотя дифференциация клеток некоторых его структур продолжается до 15–17 лет.

Наиболее интенсивная миелинизация волокон, увеличение ширины коры головного мозга и ее слоев происходит на первом году жизни, постепенно замедляясь и прекращаясь к 3 годам в проекционных и к 7 годам в ассоциативных областях. Сначала созревают нижние слои коры, затем верхние. К концу первого года жизни как структурная единица коры головного мозга выделяются ансамбли нейронов или колонки, усложнение которых продолжается до 18 лет. Наиболее интенсивная дифференцировка вставочных нейронов коры происходит в возрасте от 3-х до 6 лет, достигая максимума к 14 годам. Полного структурно-функционального созревания кора мозга достигает примерно к 20 годам.

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
В чем же различия между человеком и животными?	\|	Территории муниципальных образований

Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 848;