Реклама на портале

Где расположен спинной мозг, из чего он состоит и как функционирует. Подробное описание строения и функций спинного мозга

Спинной мозг образован из цилиндрической уплощенной трубки с двумя утолщениями. Его расположение – канал позвоночного столба.

Строение спинного мозга

Длина спинного мозга с центральным каналом составляет 45 см, а диаметр – 1 см. Он расположен в спинномозговой жидкости, что обеспечивает гомеостаз и питание, а также амортизирует сотрясения и толчки.

Вверху он продолжается продолговатым мозгом, а заканчивается спинной мозг первыми поясничными позвонками.

Защиту спинного мозга осуществляют три оболочки. К наружной твердой примыкает паутинная оболочка, а мягкая сосудистая оболочка прилегает прямо к мозгу. Полость, расположенная между мягкой и паутинной оболочками, наполнена спинномозговой жидкость.

Серое вещество , находящееся на его поперечном разрезе, занимает центральную часть. Оно окружено белым веществом, что образовывают нервные волокна. Эти отростки нейронов располагаются вдоль спинного мозга.

Серое вещество имеет вид буквы Н. Выросты, что обращены вперед, являются передними рогами, а те, что обращены назад, принято называть задними. Боковые рога находятся в грудном отделе.

В спинном мозгу есть 31 сегмент, от каждого отходит по паре передних и задних корешков. Выходя из позвоночного канала, они сливаются и - формируют смешанный спинномозговой нерв.

К левой и правой сторонам тела ответвляется 31 пара спинномозговых нервов: 12 грудных, 8 шейных, 5 крестцовых, 5 поясничных и 1 копчиковый. Также в спинном мозге находится поясничное и шейное утолщения, что образованы скоплениями нейронов.

Функции спинного мозга

Спинной мозг осуществляет рефлекторную функцию – обеспечивает тело простыми двигательными реакциями. Также его серое вещество замыкает рефлекторные дуги рефлексов движения.

К функциям спинного мозга относится регуляция скелетной мускулатуры конечностей и туловища. Функции крестцового отдела связаны с дефекацией, мочеиспусканием и половыми рефлексами, а грудной отдел регулирует работу органов дыхания и деятельность сердца.

Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию . Это обусловлено тем, что импульсы рецепторов попадают в него по волокнам задних корешков, и по восходящим путям следуют к головному мозгу и отделам, что находятся выше.

И наоборот – из отделов центральной нервной системы, что лежат выше, спинной мозг принимает сигналы-команды.

Связь спинного и головного мозга

Импульсы, исходящие из головного мозга и следующие по нисходящим путям, регулируют активность двигательных центров спинного мозга. Головной мозг контролирует работу отделов спинного мозга.

Импульсы поддерживают мышечный тонус и формируют волевые и произвольные движения.

Нейроны – это «рабочие лошадки» нервной системы. Они посылают и принимают сигналы от головного мозга и к нему через сеть взаимосвязей, столь многочисленных и сложных, что их совершенно невозможно подсчитать или составить их полную схему. В лучшем случае можно приблизительно сказать, что в мозгу находятся сотни миллиардов нейронов и во много раз больше связей между ними.
Рисунок 1. Нейроны

К опухолям головного мозга, возникающим из нейронов или их предшественников, относятся эмбриональные опухоли (ранее их называли примитивные нейроэктодермальные опухоли - ПНЭО) , такие как медуллобластомы и пинеобластомы .

Мозговые клетки второго типа носят название нейроглии . В буквальном смысле это слово означает «клей, скрепляющий нервы» – таким образом, уже из самого названия видна вспомогательная роль этих клеток. Другая часть нейроглии содействует работе нейронов, окружая их, питая и удаляя продукты их распада. Нейроглиальных клеток в головном мозге гораздо больше, чем нейронов, и более половины опухолей головного мозга развивается именно из нейроглии.

Опухоли, возникающие из нейроглиальных (глиальных) клеток, в общем случае называют глиомами . Однако в зависимости от конкретного типа глиальных клеток, вовлеченных в опухоль, она может иметь то или иное специфическое название. Самые распространeнные глиальные опухоли у детей – мозжечковые и полушарные астроцитомы, глиомы ствола мозга, глиомы зрительныйх путей, эпендимомы и ганглиоглиомы. Виды опухолей подробнее описаны в этой статье.

Строение головного мозга

Головной мозг имеет очень сложное строение. Различают несколько больших его отделов: большие полушария; ствол головного мозга: средний мозг, мост, продолговатый мозг; мозжечок.

Рисунок 2. Строение головного мозга

Если посмотреть на головной мозг сверху и сбоку, то мы увидим правое и левое полушария, между которыми располагается разделяющая их большая борозда - межполушарная, или продольная щель. В глубине мозга находится мозолистое тело – пучок нервных волокон, соединяющий две половины мозга и позволяющих передавать информацию от одного полушария к другому и обратно. Поверхность полушарий изрезана более или менее глубоко проникающими щелями и бороздами, между которыми расположены извилины.

Складчатую поверхность головного мозга называют корой. Ее образуют тела миллиардов нервных клеток, из-за их темного цвета вещество коры получило название «серое вещество». Кору можно рассматривать как карту, где разные участки отвечают за различные функции головного мозга. Кора покрывает правое и левое полушария головного мозга.

Именно полушария головного мозга отвечают за обработку информации, поступающей от органов чувств, а также за мышление, логику, обучение и память, то есть за те функции, которые мы называем разумом.

Рисунок 3. Строение полушария головного мозга

Несколько больших углублений (борозд) делят каждое полушарие на четыре доли:

  • лобную (фронтальную);
  • височную;
  • теменную (париетальную);
  • затылочную.

Лобные доли обеспечивают «творческое», или абстрактное, мышление, выражение эмоций, выразительность речи, контролируют произвольные движения. В значительной мере отвечают за интеллект и социальное поведение человека. В числе их функций – планирование действий, расстановка приоритетов, концентрация внимания, воспоминания и контроль над поведением. Повреждение передней части лобной доли может привести к агрессивному асоциальному поведению. В задней части лобных долей находится моторная (двигательная) зона , где определенные области управляют разными видами двигательной активности: глотанием, жеванием, артикуляцией, движениями рук, ног, пальцев и т.д.

Иногда перед операцией на головном мозге делают стимуляцию коры, чтобы получить точную картину моторной зоны с указанием функций каждого участка: иначе существует опасность повреждения или удаления фрагментов ткани, важных для этих функций. ​

Теменные доли ответственны за чувство осязания, восприятие давления, боли, тепла и холода, а также за вычислительные и речевые навыки, ориентацию тела в пространстве. В передней части теменной доли располагается так называемая сенсорная (чувствительная) зона, куда сходится информация о влиянии окружающего мира на наше тело от болевых, температурных и других рецепторов.

Височные доли в значительной мере отвечает за память, слух и способность воспринимать устную или письменную информацию. В них также есть и дополнительные сложные объекты. Так, миндалевидные тела (миндалины) играют важную роль в возникновении таких состояний, как волнение, агрессия, страх или гнев. В свою очередь, миндалины связаны с гиппокампом, который содействует формированию воспоминаний из пережитых событий.

Затылочные доли – зрительный центр мозга, анализирующий информацию, которая поступает от глаз. Левая затылочная доля получает информацию из правого поля зрения, а правая – из левого. Хотя все доли больших полушарий отвечают за определенные функции, они не действуют в одиночку, и ни один процесс не связан только с одной определенной долей. Благодаря огромной сети взаимосвязей в головном мозге всегда существует коммуникация между разными полушариями и долями, а также между подкорковыми структурами. Мозг функционирует как единое целое.

Мозжечок –структура меньшего размера, которая располагается в нижней задней части мозга, под большими полушариями, и отделен от них отростком твердой мозговой оболочки – так называемым наметом мозжечка или палаткой мозжечка (тенториумом) . По размеру он приблизительно в восемь раз меньше переднего мозга. Мозжечок непрерывно и автоматически осуществляет тонкое регулирование координации движений и равновесия тела.

Если в мозжечке вырастает опухоль, у больного могут возникнуть нарушения походки (атактическая походка) или движений (резкие рывкообразные движения). Могут появиться также проблемы с работой рук и глазомером.

Ствол мозга отходит вниз от центра головного мозга и проходит перед мозжечком, после чего сливается с верхней частью спинного мозга. Ствол мозга отвечает за базовые функции организма, многие из которых осуществляются автоматически, вне нашего сознательного контроля, такие как сердцебиение и дыхание. В ствол входят следующие части:

  • Продолговатый мозг , который управляет дыханием, глотанием, артериальным давлением и частотой сердечных сокращений.
  • Варолиев мост (или просто мост ), который соединяет мозжечок с большим мозгом.
  • Средний мозг , который участвует в осуществлении функций зрения и слуха.

Вдоль всего ствола мозга проходит ретикулярная формация (или ретикулярная субстанция ) – структура, которая отвечает за пробуждение от сна и за реакции возбуждения, а также играет важную роль в регуляции мышечного тонуса, дыхания и сердечных сокращений.

Промежуточный мозг располагается над средним мозгом. В его состав входят, в частности, таламус и гипоталамус. Гипоталамус – это регуляторный центр, участвующий во многих важных функциях организма: в регуляции секреции гормонов (включая гормоны расположенного поблизости гипофиза), в работе автономной нервной системы, процессах пищеварения и сна, а также в контроле температуры тела, эмоций, сексуальности и т.п. Над гипоталамусом расположен таламус , который обрабатывает значительную часть информации, поступающей к головного мозгу и идущей от него.

12 пар черепно-мозговых нервов в медицинской практике нумеруются римскими цифрами от I до XII, при этом в каждой из этих пар один нерв отвечает левой стороне тела, а другой – правой. ЧМН отходит от ствола мозга. Они контролируют такие важные функции, как глотание, движения мышц лица, плеч и шеи, а также ощущения (зрение, вкус, слух). Главные нервы, передающие информацию к остальным частям тела, проходят через ствол мозга.

Нервные окончания перекрещиваются в продолговатом мозге так, что левая сторона головного мозга управляет правой стороной тела – и наоборот. Поэтому опухоли, образовавшиеся в левой или правой части мозга, могут влиять на подвижность и чувствительность противоположной стороны тела (исключением здесь является мозжечок, где левая сторона посылает сигналы к левой руке и левой ноге, а правая – к правым конечностям).

Мозговые оболочки питают, защищают головной и спинной мозг. Располагаются тремя слоями друг под другом: сразу под черепом находится твердая оболочка (dura mater), имеющая наибольшее количество болевых рецепторов в организме (в мозге их нет), под ней паутинная (arachnoidea), и ниже – ближайшая к мозгу сосудистая , или мягкая оболочка (pia mater).

Спинномозговая (или цереброспинальная) жидкость – это прозрачная водянистая жидкость, которая формирует еще один защитный слой вокруг головного и спинного мозга, смягчая удары и сотрясения, питая мозг и выводя ненужные продукты его жизнедеятельности. В обычной ситуации ликвор важен и полезен, но он может играть и вредную для организма роль, если опухоль головного мозга блокирует отток ликвора из желудочка или если ликвор вырабатывается в избыточном количестве. Тогда жидкость скапливается в головном мозге. Такое состояние называют гидроцефалией , или водянкой головного мозга. Поскольку внутри черепной коробки свободного места для лишней жидкости практически нет, возникает повышенное внутричерепное давление (ВЧД).

Строение спинного мозга

Спинной мозг – это фактически продолжение головного мозга, окруженное теми же оболочками и спинномозговой жидкостью. Он составляет две трети ЦНС и является своего рода проводящей системой для нервных импульсов.

Рисунок 4. Строение позвонка и расположение спинного мозга в нем

Спинной мозг составляет две трети ЦНС и является своего рода проводящей системой для нервных импульсов. Сенсорная информация (ощущения от прикосновения, температура, давление, боль) идет через него к головному мозгу, а двигательные команды (моторная функция) и рефлексы проходят от головного мозга через спинной ко всем частям тела. Гибкий, состоящий из костей позвоночный столб защищает спинной мозг от внешних воздействий. Кости, составляющие позвоночник, называют позвонками ; их выступающие части можно прощупать вдоль спины и задней части шеи. Различные части позвоночника называют отделами (уровнями), всего их пять: шейный (С ), грудной (Th ), поясничный (L ), крестцовый (S ) и копчиковый

Всех позвоночных является спинной мозг. Он представляет собой узкий вытянутый тяж, длина которого составляет в среднем 50 см. Играет роль канала, соединяющего внутренние органы и головной мозг, и состоит из нескольких оболочек, между которыми находятся различного рода жидкости.

Анатомические сведения

Прежде всего определим, где находится спинной мозг и какова его структура. Данный орган расположен в полости позвоночного канала, между отростками и хрящами хребта. Свое начало он берет у головного мозга, а именно на нижней границе большого затылочного отверстия. Конечная точка этого органа находится между 1-м и 2-м поясничными позвонками. В этом месте происходит превращение в мозговой конус, который, в свою очередь, преобразуется в терминальную нить. Она доходит до копчика и образует там пучок из нервных соединений, который называют «конский хвост». Протяжность спинного мозга зависит от роста человека и может составлять как 40 сантиметров, так и 50. Колеблется и его вес - от 34 до 39 грамм.

Составляющие элементы

Так как спинной мозг является вторым по важности центром нервной системы, состоит он преимущественно из нейронов. Орган имеет три оболочки: мягкая, паутинная и твердая. В центре расположен основной канал, транспортирующий все импульсы в головной мозг, а пространство между ним и тканями заполняет спинномозговая жидкость. Твердая наружная оболочка находится в эпидуральном пространстве, которое заполнено жировой прослойкой и венозной сетью. Стоит добавить, что орган имеет имитирующую позвоночник структуру, то есть похож на длинный тонкий шнур. По этой причине нашим предкам, которые трудились в области анатомии, было несложно точно определить, где расположен спинной мозг и к каким другим органам он непосредственно "подключен".

Основные «рабочие» элементы

Функции, которыми обладает спинной мозговой центр, были бы невозможными без двух субстратов - белого и серого. Они находятся непосредственно в канале самого мозга, при этом количество того или иного вещества преобладает на различных участках. Основная масса серого субстрата сосредоточена в верхней части трубки и в поясничном отделе. Белое вещество преобладает в области груди, и чем ниже, тем его количество более уменьшается и постепенно сводится к нулю. При поперечном разрезе спинного мозга мы также видим, что серое вещество - это серединка, которая похожа на букву Н, и со всех сторон она окружена белой оболочкой.

Особенности серого вещества

Данный субстрат состоит преимущественно из нервных волокон, клеток и отростков. Изначально кажется, что серое вещество является самой центральной частью мозга, но на самом деле оно выполняет функцию очередной, так сказать, оболочки. В самом центре расположена очень узкая полость, которая слегка расширяется лишь в области шейных позвонков (на данном этапе диаметр составляет менее 1 мм). Эта полость является тем самым каналом, по которому спинной мозг передает в головной всю необходимую информацию.

Характеристика белого вещества

Данный субстрат имеет куда более сложную структуру, состоит одновременно из разнотипных клеток и тканей, а также характерен нестабильной толщиной. В основе вещества лежат миелиновые и безмиелиновые нервные волокна и нейроглия - опорная нервная ткань. Все это окутано паутиной кровеносных сосудов, между которыми пролегает соединительная ткань. Большинство нейронов собраны в пучки, что делает субстрат вязким и плотным. Важными составляющими белого вещества являются эфферентные и афферентные проходящие пути, к которым присоединяются ассоциативные волокна. Эти элементы обеспечивают связь всех частей спинного мозга между собой.

Как формируются рефлексы

Основная функция спинного мозга - рефлекторная. К органу со всех сторон прилегают многочисленные нервные сплетения и каналы, которые несут в себе импульсы от всех составляющих нашего организма. Данная система координирует и направляет непроизвольные движения, возникающие во время сна, ощущения боли и т. д. Рефлексы всех позвоночных относительно идентичны и делятся на несколько видов:

  • Сгибательный рефлекс - название говорит само за себя. Если быть точнее, то это защитная функция организма, позволяющая нам удалить повреждающего раздражителя, к примеру быстро отдернуть руку от горячего.
  • Проприоцептивный - это рефлекс, который предотвращает чрезмерное растяжение мышечной ткани.
  • Ритмические и тонические функции - также задача спинного мозга.
  • Животные и новорожденные дети обладают примитивным рефлексом - экстензорный толчок. Суть заключается в том, что при сжимании пятки происходит непроизвольное выпрямление коленного сустава. Данная функция считается примитивной, и если человек, повзрослев, продолжает реагировать на подобный раздражитель, значит, его спинной мозг поврежден.

Соединительная функция

Трубка, проходящая вдоль позвоночника, названа мозгом неспроста. Структура этого органа аналогична головному центру, кроме того, они непосредственно связаны друг с другом. В спинном мозге находится целая паутина нейронов, волокна эти тянутся к самым отдаленным уголкам нашего тела и несут в себе всю информацию о том, что происходит внутри и снаружи нас. Кроме того, нервные клетки окутаны сосудами и капиллярами, которые формируются в специальные каналы и направляются непосредственно в головной мозг. В результате получается, что наш позвоночник, а точнее то, что в нем находится, буквально собирает все сведения о работе органов и передает их в главный центр.

Стоит помнить, что любые повреждения спинного мозга крайне опасны. Лишаясь хотя бы одного его сегмента, вы перерезаете «нить», за счет которой функционирует все ваше тело.

Спинной мозг представляет собой длинный тяж. Он заполняет полость позвоночного канала и имеет сегментарное строение, соответствующее строению позвоночника.

Спинной мозг на всем протяжении имеет два утолщения (шейно-грудное и пояснично-крестцовое), в центре - спинно-мозговой канал, который содержит цереброспинальную жидкость (ликвор). Снаружи спинной мозг покрыт твердой, паутинной и мягкой мозговыми оболочками.

В центре спинного мозга расположено серое вещество - скопление тел нервных клеток, окруженное белым веществом, образованным нервными волокнами. В спинном мозге находятся рефлекторные центры мышц туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, рефлексы, направленные на поддержание определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания полового члена и извержения семени у мужчин (эрекция и эякуляция) также 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 проходят импульсы в восходящем (кора головного мозга, таламус, мозжечок) и нисходящем (от коры головного мозга, продолговатого и среднего мозга, ретикулярной формации) 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 .

Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной мозг находится на стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной мозг, и к моменту рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У новорожденных длина спинного мозга 14-16 см, к 10 годам она удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно. На поперечном срезе спинного мозга детей раннего возраста отмечается преобладание передних рогов над задними. Увеличение размеров нервных клеток спинного мозга наблюдается у детей в школьные годы.

Головной мозг состоит из трех основных отделов: заднего, среднего и переднего мозга, объединенных двусторонними связями.


Задний (ромбовидный) мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Он включает продолговатый мозг, мост и мозжечок.

Продолговатый мозг играет значительную роль в осуществлении жизненно важных функций. В нем расположены скопления нервных клеток - центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой системы и деятельности органов пищеварения. Здесь проходят пирамидные пучки, ведущие из спинного мозга в вышележащие участки, часть из которых перекрещиваются.

На уровне моста находятся ядра черепно-мозговых нервов. Через него проходят нервные пути, соединяющие вышележащие отделы с продолговатым и спинным мозгом.

Позади моста расположен мозжечок , с функцией которого в основном связывают координацию движений, поддержание позы и равновесия. Усиленный рост мозжечка отмечается на первом году жизни ребенка, что определяется формированием в течение этого периода дифференцированных и координированных движений. В дальнейшем темпы его развития снижаются. К 15 годам мозжечок достигает размеров взрослого.

Средний мозг (мезенцефалон) включает ножки мозга, четверохолмие и ряд скоплений нервных клеток (ядер). В области четверохолмия расположены первичные центры зрения и слуха, осуществляющие локализацию источника внешнего стимула. Эти центры находятся под контролем вышележащих отделов мозга. Они играют важнейшую роль в раннем онтогенезе, обеспечивая первичные формы сенсорного внимания. Ядра (черная субстанция и красное ядро) играют важную роль в координации движений и регуляции мышечного тонуса.

В среднем мозге расположена так называемая сетчатая , или ретикулярная, формация . В ее состав входят переключательные клетки разной формы с ветвящимися отростками, аккумулирующие информацию (для анализа и синтеза) со всех рецепторов организма через неспецифические афферентные пути. Восходящие пути от клеток ретикулярной формации идут во все отделы коры больших полушарий, поддерживая ее тонус. Это так называемая неспецифическая активирующая система мозга, которой принадлежит важная роль в регуляции уровня бодрствования и сна, организации непроизвольного внимания и поведенческих реакций (мышечный тонус).

Передний мозг состоит из промежуточного мозга (диэнцефалона) и больших полушарий. Промежуточный мозг включает две важнейшие структуры: таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугровая область). Гипоталамус играет важнейшую роль в регуляции вегетативной нервной системы. Вегетативные эффекты гипоталамуса, разных его отделов имеют неодинаковые направленность и биологическое значение. При функционировании задних отделов возникают эффекты симпатического типа, при функционировании передних отделов - эффекты парасимпатического типа. Восходящие влияния этих отделов также разнонаправлены: задние оказывают возбуждающее влияние на кору больших полушарий, передние - тормозящее.

Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях (половые, пищевые, агрессивно-оборонительные). Гипоталамус принимает участие в регуляции температуры тела, водного обмена, обмена углеводов, белка, жиров. Здесь имеются центры образования молока и половой активности. Связь гипоталамуса с одной из важнейших желез внутренней секреции - гипофизом - обеспечивает нервную регуляцию эндокринной функции. Играет важную роль в формировании основных биологических мотиваций (голод, жажда, половое влечение), а также положительных и отрицательных эмоций. Многообразие функций гипоталамуса дает основание расценивать его как высший подкорковый центр регуляции жизненно важных процессов, их интеграции в сложные системы, обеспечивающие целесообразное приспособительное поведение.

Таламус составляет значительную часть промежуточного мозга. Это многоядерное образование, связанное двусторонними связями с корой больших полушарий. В его состав входят три группы ядер. Релейные ядра передают зрительную, слуховую, кожно-мышечно-суставную информацию в соответствующие проекционные области коры больших полушарий. Ассоциативные ядра связаны с деятельностью ассоциативных отделов коры больших полушарий. Неспецифические ядра (продолжение ретикулярной формации среднего мозга) оказывают активизирующее влияние на кору больших полушарий.

Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (за исключением обонятельных), прежде чем достигнут коры головного мозга, поступают в ядра таламуса. Здесь поступившая информация перерабатывается (анализ и синтез), получает эмоциональную окраску и направляется в кору больших полушарий. Между таламусом и корой головного мозга имеются обратные (кольцевые) связи. Благодаря им формируется программа действия, которая по эфферентным путям поступает к периферическим исполнительным органам, вызывая приспособительную реакцию, соответствующую биологическому раздражителю.

К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров таламуса хорошо развита. После рождения размеры зрительных бугров увеличиваются за счет роста нервных клеток и развития нервных волокон. Дифференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не завершена и протекает в онтогенезе неравномерно. Развитие ядер гипоталамуса заканчивается в период полового созревания. Онтогенетическая направленность развития структур промежуточного мозга состоит в увеличении их взаимосвязей с другими мозговыми образованиями, что создает условия для совершенствования координационной деятельности его различных отделов и мозга в целом. В развитии промежуточного мозга существенная роль принадлежит нисходящим влияниям коры больших полушарий.

Передний мозг по объему самый крупный отдел головного мозга и представлен двумя полушариями, полосатым телом, боковыми желудочками и обонятельным мозгом.

Базальные ганглии (скорлупа, хвостатое ядро, полосатое тело, бледный шар) - подкорковые ядра играют важнейшую роль в осуществлении сложных двигательных реакций, являясь связующим звеном между вегетативными и двигательными функциями.

Полосатое тело - скопление подкорковых центров всего головного мозга. Являются центрами безусловной рефлекторной деятельности. Обеспечивают функционально быструю автоматическую реакцию организма на раздражение (особенности защитной реакции).

Большие полушария головного мозга у взрослого человека составляют 80 % массы головного мозга. Они соединены пучками нервных волокон, образующих мозолистое тело. В глубине больших полушарий расположена старая кора - гиппокамп, являющийся одной из важнейших структур лимбической системы.

Лимбическая система - специальная структура , функционально объединяющая гиппокамп, гипоталамус, мозолистое тело, поясничную извилину, некоторые ядра таламуса и области коры, является важнейшей частью регуляторного контура (система структур, участвующих в регуляции соматических и вегетативных нервных процессов в коре больших полушарий). Является мощной системой афферентного синтеза. Лимбическая система участвует в когнитивных (в первую очередь, память), аффективных и мотивационных процессах.

Основной структурой больших полушарий является новая кора (неокортекс), покрывающая их поверхность, образуя плащ полушарий заднего мозга.

Кора больших полушарий головного мозга представляет собой тонкий слой серого вещества на поверхности полушарий. В процессе эволюции поверхность коры интенсивно увеличивалась по размеру за счет появления борозд и извилин. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека достигает 2200-2600 см 2 . Толщина коры в различных частях полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 млрд. нервных клеток. Отростки этих клеток образуют огромное количество связей, что создает условия для обработки и хранения информации.

В коре каждого из полушарий выделяют четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Каждая из этих долей содержит функционально различные корковые области.

Проекционные сенсорные зоны , включающие первичные и вторичные корковые поля, принимают и обрабатывают информацию определенной модальности от органов чувств противоположной половины тела (корковые концы анализаторов по И.П. Павлову). К их числу относятся зрительная кора, расположенная в затылочной доле, слуховая - в височной, соматосенсорная - в теменной доле.

Моторная кора каждого полушария, занимающая задние отделы лобной доли, осуществляет контроль и управление двигательными действиями противоположной стороны тела.

Ассоциативные области составляют у человека основную часть поверхности коры больших полушарий (третичные поля). Именно с этими областями связано формирование познавательной деятельности и психических функций. Клинические наблюдения показывают, что при поражении заднеассоциативных областей нарушаются сложные формы ориентации в пространстве, конструктивная деятельность, затрудняется выполнение всех интеллектуальных операций, которые осуществляются с участием пространственного анализа (счет, восприятие сложных смысловых изображений). Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных программ поведения, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого опыта и предвидения будущего. В ассоциативных областях коры левого полушария выделяются поля, непосредственно связанные с осуществлением речевых процессов, - центр Вернике в задневисочной коре, осуществляющий восприятие речевых сигналов, и центр Брока в нижних отделах лобной области коры, связанный с произнесением речи.

Нейронная организация коры больших полушарий .

В коре больших полушарий человека различные специализированные типы нейронов и их отростки пространственно организованы и распределены по шести слоям. I слой - молекулярный, состоит в основном из конечных разветвлений апикальных дендритов пирамидных нейронов. Во II (наружном зернистом) и IV (внутреннем зернистом) слоях сосредоточено значительное количество вставочных клеток, с разветвленной системой дендритов, связанных с пирамидными нейронами III слоя (некрупные афферентные пирамиды) и V слоя (пирамиды большого размера). Они являются коллекторами информации, посылающими эфферентные волокна другим нейронам. Наиболее крупные пирамиды находятся в V слое двигательной коры (гигантские клетки Беца). Их длинные аксоны формируют пирамидный тракт VI (мультиформного) слоя, проводящего импульсы, по которым осуществляется управление движениями.

Клетки разного типа, находящиеся в разных слоях коры, объединены большим количеством разнообразных связей и образуют определенные группировки - модули или ансамбли. В сенсорных проекционных отделах и моторной коре в объединениях преобладает вертикальная ориентация, определяемая апикальным дендритом. Это так называемые колонки или микроансамбли, в которых осуществляются аналитические процессы. Кроме микроансамблей выделены более сложные группировки (лестничные, гнездные), включающие большое количество нейронов разных типов, и разветвленные базальные дендриты. Такие ансамбли чаще встречаются в ассоциативных областях и являются структурной основой более сложной обработки информации.

Помимо внутриансамблевых межнейрональных связей, группировки нейронов имеют внешние связи. Выходящие за пределы ансамблей терминальные аксоны образуют системы ассоциативных связей, благодаря которым происходит объединение нейронных ансамблей как внутри одной корковой зоны, так и между зонами. Сложная разветвленная система внутрикорковых ассоциативных связей создает основу пластичной функциональной интеграции и системной организации деятельности мозга.

Вегетативная нервная система .

Вегетативная нервная система осуществляет нервную регуляцию внутренней среды организма. Ее главная функция - сохранение гомеостаза (постоянства внутренней среды) при различных воздействиях на организм. Ее основное отличие от соматической нервной системы в том, что она не подвержена произвольной регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы, поэтому ее часто называют автономной .

Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, мышцу сердца и железы. Вегетативные волокна подходят и к скелетным мышцам, но они при возбуждении не вызывают сокращения мышц, а повышают в них обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность, так раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мышцы восстанавливает ее работоспособность.

Структурно-функциональная организация вегетативной нервной системы .

Периферический отдел вегетативной нервной системы имеет ряд существенных отличий от соматической нервной системы, иннервирующей скелетные мышцы, кожу, сухожилия, суставы. Он осуществляет исключительно эфферентную функцию, передающую сигналы из центральных отделов вегетативной нервной системы к эффекторным органам. Основное анатомическое отличие от соматической нервной системы заключается в том, что путь от центра до иннервируемого органа в вегетативной нервной системе состоит из двух нейронов. Это типичный признак вегетативной нервной системы. Волокна вегетативной нервной системы выходят из ядерных образований ЦНС и обязательно прерываются в периферических вегетативных нервных узлах - ганглиях, образуя синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях. Эти волокна называются преганглионарными или предузловыми . Отростки клеток, образующих периферические вегетативные ганглии, направляются к внутренним органам; это постганглионарные , или послеузловые , волокна.

Периферическая вегетативная нервная система состоит из двух анатомических и функционально различающихся отделов: симпатического и парасимпатического. Симпатические нервные волокна начинаются в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, их ганглии расположены по обе стороны позвоночника и соединены в симпатические стволы. Нервы симпатической системы регулируют деятельность гладких мышц сосудов, пищеварительной и выделительной систем, легких, зрачка , сердца и ряда желез (слюнных, потовых , пищеварительных). Парасимпатические волокна идут от ствола мозга и крестцового отдела позвоночника. Вне иннервируемых органов расположены только ганглии - вблизи головы и тазовых органов, остальные парасимпатические нейроны находятся на поверхности или внутри иннервируемых органов.

Парасимпатическая система иннервирует гладкие мышцы и железы желудочно-кишечного тракта, легкие, органы выделительной и половой систем, слезные и слюнные железы. Большинство внутренних органов обладают двойной иннервацией: к каждому их них подходят два нерва - симпатический и парасимпатический . На многие органы симпатический и парасимпатический нервы оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает работу сердца, а парасимпатический (блуждающий) тормозит; парасимпатический нерв вызывает сокращение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим сужение зрачка, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка (сокращение радиальной мускулатуры радужной оболочки).

Вместе с тем их влияние на деятельность целостного организма таково, что они могут выступать как функциональные синергисты , т.е. давать однозначный эффект. Так, в случае повышения кровяного давления возвращение его к исходному уровню может быть достигнуто как снижением активности симпатической системы, так и увеличением активности парасимпатической. Некоторые органы снабжаются волокнами только парасимпатической системы (слюнные железы, железы носоглотки, сфинктер зрачка) или симпатической (почти все кровеносные сосуды, печень, жировые клетки, половые органы, секреторные клетки поджелудочной железы). Во многих органах, иннервируемых как симпатической, так и парасимпатической системами в условии адаптированного состояния, в покое преобладают влияния парасимпатической системы.

Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение всех его сил.

Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. Симпатическая нервная система оказывает существенные влияния на метаболические процессы, усиливая гликогенез в печени и липозу в жировых клетках, что приводит к увеличению в организме концентрации глюкозы и жирных кислот.

Центральные отделы вегетативной нервной системы .

Определенную роль в вегетативной регуляции играет спинной мозг . С его деятельностью связывается поддержание тонуса сосудов и некоторых вегетативных рефлексов, например напряжение мускулатуры и покраснение кожи в области локализации патологического процесса во внутренних органах. Эти рефлексы являются важным диагностическим показателем в клинике аппендицита или холецистита. Важнейшая роль в регуляции вегетативных функций принадлежит определенным структурам головного мозга. На уровне ствола мозга расположены нервные центры, без которых невозможно осуществление жизненно важных функций. Это центры дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Регуляция деятельности этих систем опосредуется группами нервных клеток, которые под влиянием приходящей афферентации из внутренних органов или изменения химического состава крови (содержание кислорода и углекислого газа) оказывают возбуждающее или тормозящее влияние на симпатические или парасимпатические рефлексы спинного мозга, прежде всего - на сосуды и сердце.

Гипоталамус - высший центр регуляции вегетативной нервной системы. Его роль определяется интеграцией вегетативных, соматических и гормональных механизмов. Гипоталамус через вегетативную систему управляет всеми гомеостатическими процессами, поддерживая постоянство внутренней среды при различных отклонениях во внешней и внутренней среде. Гипоталамус, регулируя сосудистую систему, обеспечивает постоянство температуры тела, водно-солевой обмен, управляет сердечной деятельностью, при усиленной мышечной работе обеспечивает поддержание кровяного давления в относительно постоянном диапазоне.

Являясь частью лимбической системы мозга (см. выше), гипоталамус обеспечивает тесную связь механизмов, лежащих в основе реализации эмоционально-потребностной сферы и познавательных процессов с системой метаболического обеспечения деятельности мозга и организма в целом. Это является важнейшей основой адаптивного приспособления к внешним воздействиям при сохранении постоянства внутренней среды. С другой стороны, теснейшие двухсторонние связи одного из отделов гипоталамуса - медиального гипоталамуса - с гипофизом дало основание говорить о единой гипоталамо-гипофизарной системе . В этой системе большую роль играют нейроны гипофизотропной зоны медиального гипоталамуса, которые оказывают стимулирующие или тормозные влияния на гипофиз. В свою очередь активность этих нейронов регулируется содержанием в крови гормонов периферических эндокринных желез.

Таким образом, обеспечивается объединение нервной и эндокринной систем в единую систему регуляции целостной деятельности организма при сохранении постоянства его внутренней среды.

Возрастная динамика вегетативной нервной системы .

Как система, обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, вегетативная нервная система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.

Строение спинного и головного мозга. Нервная система делится на центральную, расположенную в черепе и позвоночнике, и периферическую- вне черепа и позвоночника. Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга.

Рис. 105. Нервная система (схема):
1 - большой мозг, 2 - мозжечок, 3 - шейное сплетение, 4 - плечевое сплетение, 5 - спинной мозг, 6 - симпатический ствол, 7 - грудные нервы, 8 - срединный нерв, 9 - солнечное сплетение, 10 - лучевой нерв, 11 - локтевой нерв, 12 -- поясничное сплетение, 13 - крестцовое сплетение, 14 - копчиковое сплетение, 15 - бедренный нерв, 16 - седалищный нерв, 17 - большеберцовый нерв, 18 - малоберцовый нерв

Спинной мозг представляет собой длинный тяж, имеющий приблизительно цилиндрическую форму и расположенный в позвоночном канале. Вверху он постепенно переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается на уровне 1-2-го поясничных позвонков. На месте отхождения нервов к верхним и нижним конечностям есть 2 утолщения: шейное - на уровне от 2-го шейного до 2-го грудного позвонков и поясничное - от уровня 10-го грудного с наибольшей толщиной на уровне 12-го грудного позвонка. Средняя длина спинного мозга у мужчины - 45 см, у женщины - 41- 42 см, средний вес - 34-38 г.

Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, соединенных узкой перемычкой, или спайкой. На поперечном разрезе спинного мозга видно, что посередине располагается состоящее из нейронов и их отростков серое вещество, в котором различают два больших широких передних рога и два более узких задних рога. В грудных и поясничных сегментах есть еще боковые выступы- боковые рога. В передних рогах находятся двигательные нейроны, от которых отходят центробежные нервные волокна, образующие передние, или двигательные, корешки, а через задние корешки в задние рога входят центростремительные нервные волокна нейронов спинномозговых узлов. В сером веществе располагаются также кровеносные сосуды. В спинном мозге различают 3 основные группы нейронов: 1) крупные двигательные с длинными маловетвящимися аксонами, 2) образующие промежуточную зону серого вещества; аксоны их делятся на 2-3 длинные ветви, и 3) чувствительные, входящие в состав спинномозговых узлов, с сильно ветвящимися аксонами и дендритами.

Серое вещество окружено белым, которое состоит из продольно расположенных мякотных и частью безмякотных нервных волокон, нейроглии и кровеносных сосудов. В каждой половине спинного мозга белое вещество разделяется рогами серого вещества на три столба. Белое вещество, расположенное между передней бороздой и передним рогом, называется передними столбами, между передним и задним рогом - боковыми столбами, между задней перемычкой и задним рогом - задними столбами. Каждый столб состоит из отдельных пучков нервных волокон. Кроме толстых мякотных волокон двигательных нейронов, по передним корешкам выходят тонкие нервные волокна нейронов боковых рогов, принадлежащих вегетативной нервной системе. В задних рогах находятся вставочные, или пучковые, нейроны, нервные волокна которых связывают между собой двигательные нейроны разных сегментов и входят в состав пучков белого вещества. Мякотные нервные волокна делятся на короткие - местные проводящие пути спинного мозга, и длинные - длинные проводящие пути, соединяющие спинной мозг с головным.

Рис. 106. Поперечный разрез спинного мозга. Схема проводящих путей. Слева обозначены восходящие, справа - нисходящие пути. Восходящие пути:
/ - нежный пучок; XI - клиновидный пучок; X - задний спинно-мозжечковый путь; VIII - передний спинномозжечковый путь; IX, VI - боковой и передний спин-но-таламические пути; XII - спинно-тектальный путь.
Нисходящие пути:
II, V - боковой и передний пирамидные пути; III - руброспинальный путь; IV - вестибуло-спинальный путь; VII - оливоспинальный путь.
Кружками (без нумерации) обозначены пути, связывающие между собой сегменты спинного мозга

Соотношение серого и белого вещества в разных сегментах спинного мозга не одинаково. Поясничные и крестцовые сегменты содержат вследствие значительного уменьшения содержания нервных волокон в нисходящих путях и начала формирования восходящих путей больше серого вещества, чем белого. В средних и особенно верхних грудных сегментах белого вещества относительно больше, чем серого.


В шейных сегментах увеличивается количество серого вещества и существенно увеличивается белого. Утолщение спинного мозга в шейном отделе зависит от развития иннервации мышц рук, а утолщение поясничного отдела - от развития иннервации мышц ног. Следовательно, развитие спинного мозга обусловлено деятельностью скелетных мышц.

Поддерживающей основой спинного мозга являются нейроглия и проникающие в белое вещество соединительнотканые прослойку мягкой мозговой оболочки. Поверхность спинного мозга покрыта тонкой нейроглиальной оболочкой, в которой находятся кровеносные сосуды. Снаружи от мягкой располагается соединенная с ней паутинная оболочка из рыхлой соединительной ткани, в которой циркулирует спинномозговая жидкость. Паутинная оболочка плотно прилегает к наружной твердой оболочке из плотной соединительной ткани с большим количеством эластических волокон.

Рис. 107. Схема расположения сегментов спинного мозга. Показано расположение сегментов спинного мозга по отношению к соответствующим позвонкам и места выхода корешков из позвоночного канала

Спинной мозг человека состоит из 31- 33 отрезков, или сегментов: шейных - 8, грудных - 12, поясничных - 5, крестцовых- 5, копчиковых-1-3. Из каждого сегмента выходят две пары корешков, соединяющихся в два спинномозговых нерва, состоящих из центростремительных - чувствительных и центробежных - двигательных нервных волокон. Каждый нерв начинается у определенного сегмента спинного мозга двумя корешками: передним и задним, которые заканчиваются у спинномозгового узла и, соединяясь вместе кнаружи от узла, образуют смешанный нерв. Смешанные спинномозговые нервы выходят из спинномозгового канала через межпозвоночные отверстия, кроме первой пары, проходящей между краем затылочной кости и верхним краем 1-го шейного позвонка, и копчикового корешка - между краями позвонков копчика. Спинной мозг короче позвоночника, поэтому нет соответствия между сегментами спинного мозга и позвонками.

Спинномозговые нервы иннервируют кожу и мышцы туловища, рук и ног. Они образуют: 1) шейное сплетение, состоящее из 4 верхних шейных нервов, иннервирующих кожу шеи, затылка, ушную раковину и кожу на ключице, мышцы шеи и диафрагму; 2) плечевое сплетение из 4 нижних шейных нервов и 1-го грудного, иннервирующих кожу и мышцы плечевого пояса и руки; 3) грудные нервы, которые соответствуют 12 грудным сегментам спинного мозга и иннервируют кожу и мышцы груди и живота (передняя ветвь) и кожу и мышцы спины (задняя ветвь), следовательно, грудные спинномозговые нервы имеют правильное сегментарное расположение и четко делятся на переднюю - брюшную часть и заднюю - спинную часть; 4) поясничное сплетение, состоящее из 12-го грудного и 4 верхних поясничных нервов, иннервирующих кожу и часть мышц таза, бедра, голени и стопы; 5) крестцовое сплетение, состоящее из нижних поясничных, крестцовых и копчикового нервов, иннервирующих кожу и остальные мышцы таза, бедра, голени и стопы.

Рис. 108. Головной мозг, срединная поверхность:
I - лобная доля большого мозга, 2 - теменная доля, 3 - затылочная доля, 4 - мозолистое тело, 5 - мозжечок, 6 - зрительный бугор (промежуточный мозг), 7 - гипофиз, 8 - четверохолмие (средний мозг), 9 - эпифиз, 10 - варолиев мост, 11 - продолговатый мозг

Головной мозг также состоит из серого и белого вещества. Серое вещество головного мозга представляют разнообразные нейроны, группирующиеся в многочисленные скопления - ядра и покрывающие сверху разные отделы головного мозга. Всего в головном мозге человека насчитывается примерно 14 млрд. нейронов. Кроме того, в состав серого вещества входят клетки нейроглии, которых приблизительно в 10 раз больше, чем нейронов; они составляют 60-90% всей массы мозга. Нейроглия является опорной тканью, поддерживающей нейроны. Она участвует также в обмене веществ головного мозга и особенно нейронов, в ней образуются гормоны и гормоноподобные вещества (нейросекреция).

Головной мозг разделяется на продолговатый мозг и варолиев мост, мозжечок, средний мозг и промежуточный мозг, которые составляют его ствол, и концевой мозг, или большие полушария, покрывающие мозговой ствол сверху (рис. 108). У человека, в отличие от животных, объем и вес головного мозга резко преобладают над спинным мозгом: примерно в 40-45 раз и более раз (у шимпанзе вес головного мозга превосходит вес спинного только в 15 раз). Средний вес головного мозга взрослого человека приблизительно 1400 г у мужчин и вследствие относительно меньшего среднего веса тела примерно на 10% меньше у женщин. Умственное развитие человека непосредственно не зависит от веса его головного мозга. Только в тех случаях, когда вес мозга мужчины ниже 1000 г, а - женщины ниже 900 г, нарушается строение головного мозга и снижаются умственные способности.

Рис. 109. Передняя поверхность мозгового ствола. Начало черепномозговых нервов. Нижняя поверхность мозжечка:
1 - зрительный нерв, 2 - островок, 3 - гипофиз, 4 - перекрест зрительных нервов, 5 - воронка, 6 - серый бугор, 7 - сосковидное тело, 8 - ямка между ножками, 9 - ножка мозга, 10 - полулунный узел, 11 - малый корешок тройничного нерва, 12 - большой корешок тройничного нерва, 13 - отводящий нерв, 14 - языкоглоточный нерв, 15 - сосудистое сплетение IV желудочка, 16 - блуждающий нерв, 17 - добавочный нерв, 18 - первый шейный нерв, 19 - перекрест пирамид, 20 - пирамида, 21 - подъязычный нерв, 22 - слуховой нерв, 23 - промежуточный нерв, 24 - лицевой нерв, 25 - тройничный нерв, 26 - варолиев мост, 27 - блоковый нерв, 28 - наружное коленчатое тело, 29 - глазодвигательный нерв, 30 - зрительный путь, 31-32 - переднее продырявленное вещество, 33 - наружная обонятельная полоска, 34 - обонятельный треугольник, 35 - обонятельный тракт, 36 - обонятельная луковица

Из ядер мозгового ствола выходят 12 пар черепномозговых нервов, которые в отличие от спинномозговых не имеют правильного сегментного выхода и четкого деления на брюшную и спинную части. Черепномозговые нервы делятся на: 1) обонятельные, 2) зрительные, 3) глазодвигательные, 4) блоковые, 5) тройничные, 6) отводящие, 7) лицевые, 8) слуховые, 9) языкоглоточные, 10) блуждающие, 11) добавочные, 12) подъязычные.

Похожие материалы: