Промежуточный мозг

6.5. Эпиталамус

Эпиталамус – незначительный участок головного мозга, расположенный между III желудочком и средним мозгом. В эту область включается треугольник поводка, который является задней расширенной частью мозговой полоски.  Треугольник поводка относится к подкорковым центрам обоняния. От треугольников отходят поводки, которые подвешивают шишковидное тело. Поводки связаны спайкой. Шишковидное тело лежит между верхними бугорками четверохолмия среднего мозга, образуя как бы пятый бугорок. У низших животных шишковидное тело является преобразованным выростом промежуточного мозга, который у них представляет третий глаз. У высших животных  и человека из шишковидного тела формируется эндокринная железа – эпифиз.

Функции эпифиза до недавнего времени были совершенно не ясны. В ХVII столетии Рене Декарт полагал, что эпифиз является “седалищем души”. В конце XIX века было обнаружено, что поражение эпифиза у детей сопровождается преждевременным половым созреванием, и было высказано предположение, что эпифиз имеет отношение к развитию полового аппарата. Позднее Лернер установил, что в эпифизе образуется вещество, названное мелатонином. Такое название было предложено потому, что это вещество обладает активным действием на меланофоры (пигментные клетки лягушки и некоторых других животных). Действие мелатонина противоположно действию интермедина и вызывает посветление кожи.

В организме млекопитающих мелатонин действует на половые железы, вызывая у неполовозрелых животных задержку полового развития, а у взрослых самок уменьшение размеров яичников и торможение эстрального цикла.

Внутренняя секреция эпифиза изменяется в зависимости от времени пребывания организма в темноте или на свету. Под влиянием освещения образование мелатонина в эпифизе угнетается. С этим связывают то, что у ряда животных, в частности у птиц, половая активность имеет сезоный характер и повышается весной и летом, когда в результате более продолжительного дня уменьшается образование мелатонина. Эпифиз содержит также большое количество серотонина, являющегося предшественником мелатонина. Образование серотонина в эпифизе увеличивается в период наибольшей освещенности. Внутренняя секреция эпифиза регулируется симпатической нервной системой. Так как цикл биохимических процессов в железе отражает смену периодов дня и ночи, то счтается, что эта циклическая активность представляет собой своеобразные “биологические часы” организма.

Любые биологические часы, зависящие от света, должны включать три элемента: 1) входной канал, по которому свет или информация о нем достигает пейсмекера и воздействует на него; 2) пейсмекер – генератор и регулятор ритма: 3) выходной канал, по которому передаются сигналы, возбуждающие ритмическую деятельность.

Как уже указывалось выше, серотонин является предшественником мелатонина. Процесс превращения серотонина в мелатонин состоит из двух этапов, и его осуществляют два фермента, синтезируемые в эпифизе. Один из этих ферментов – N-ацетилтрансфераза. От ее активности зависит количество мелатонина, выделяемого эпифизом в кровь, а оно в свою очередь контролирует такие физиологические ритмы, как циклические изменения температуры тела, и такие поведенческие ритмы, как цикл сна и бодрствования. Поэтому некоторые ученые считают, что N-ацетилтрансфераза служит для этих функций синхронизирующим фактором. У человека некоторые из «часов», определяющих физиологические ритмы, возможно, тоже используют механизм, сходный с внутренним ритмом активности N-ацетилтрансферазы в эпифизе. Однако ничего пока нельзя сказать с уверенностью, так как возможности проведения эксперимента на человеке ограничены.

Передний

Основные функции:

  • врожденные инстинкты;
  • развитое обоняние;
  • эмоции, память;
  • реакции на раздражители.

Передний мозг является одним из самых обширных отделов, состоящий из промежуточного мозга и полушарий (правого и левого), имеющие разделение в виде щели, в глубине которой находятся перемычки (мозолистое тело).

Кора мозга покрыта нервными волокнами – белым веществом, которое образует соединение нейронов и отделов мозга. Полушария покрыты корой, которая содержит серое вещество. Тела нейронов – составляющие серого вещества, расположены столбиками несколькими слоями. Из серого вещества внутри полушарий образуются соединения из ядер, расположенные посреди белого вещества, тем самым образуя подкорковые центры.

В больших полушариях нейроны участвуют в обработке нервных сигналов, исходящих от органов чувств. Этот процесс протекает в зонах средней и задней области головного мозга. Каждая доля полушария отвечает за определенные зоны:

  • затылочная доля отвечает за зрительные функции;
  • в долях висков находятся нейроны слуховой зоны;
  • теменная доля контролирует мышечную и кожную чувствительность.

6.5. Гипофиз

Гипофиз (hypóphysis), или нижний мозговой придаток, располагается на вентральной поверхности мозга в основании черепа в ямке турецкого седла. После рождения, по мере роста и развития ребенка вес гипофиза увеличивается, и к 14 годам достигает массы гипофиза взрослого человека: 0,7 г у девушек и 0,6 г у юношей. В период беременности масса гипофиза у женщин увеличивается до 1 г. Гипоталамус и гипофиз составляют единую функциональную систему, обеспечивающую совместную регуляцию функций нервным и гуморальным путем.

По своему строению и эмбриогенезу гипофиз не однороден. В гипофизе различают две главные части: аденогипофиз и нейрогипофиз, имеющие различное эмбриональное происхождение и строение.

Аденогипофиз (передняя доля) развивается из эпителиального выпячивания (кармана Ратке) крыши кишечной трубки. Передняя доля гипофиза имеет тесную сосудистую связь с гипоталамусом. Здесь артерии ветвятся на капилляры, образуя плотное сплетение в форме мантии на поверхности срединного возвышения. Капиллярные ветви этого сплетения образуют вены, достигающие передней доли гипофиза, здесь вены вновь распадаются на капилляры, пронизывающие всю долю. Вся эта сложная система кровеносных сосудов носит название портальной. По ней в аденогипофиз из гипоталамуса поступают пептидные гормоны (либерины и статины), регулирующие синтез и секрецию гормонов аденогипофиза. Нейрогипофиз имеет собственную, не зависящую от портальной системы, систему кровоснабжения.

Нейрогипофиз представляет собой производное дна воронки промежуточного мозга. Он находится в тесной морфологической и функциональной связи с гипоталамусом, в нем заканчиваются волокна гипоталамо-гипофизарного тракта, идущего от супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса.

Гормоны аденогипофиза. В аденогипофизе секретируется два типа гормонов – эффекторные, т.е. реализующие свои свойства непосредственно в организме, и тропные – оказывающие регулирующее влияние на периферические железы внутренней секреции. Всего в аденогипофизе синтезируется шесть  гормонов –  гормон  роста,  пролактин, тиреотропин, адренокортикотропный гормон (АКТГ), фолликулостимулирующий гормон, лютенизирующий гормон. Фолликулостимулирующий и лютенизирующий гормоны объединяются в группу гонадотропных гормонов.

За последние годы было установлено, что практически все биологически активные вещества, секретируемые нейронами гипоталамо-гипофизарной системы, имеют пептидную природу.

Эмбриональное развитие

Реконструкция периферических нервов эмбриона человека размером 10,2 мм. Промежуточный мозг отмечен слева.

Промежуточный мозг, или диэнцефалон, является одним из пяти вторичных мозговых пузырей, формирующихся в процессе эмбрионального развития головного мозга хордовых животных, а именно — вторым по счёту, начиная от рострального (головного) конца эмбриона. Он формируется из задней части переднего (самого первого с головного конца) первичного мозгового пузыря (прозэнцефалона). Из передней же части этого первичного мозгового пузыря образуется конечный мозг (телэнцефалон).

Раннее развитие мозга

На определённой стадии эмбрионального развития (у эмбриона человека это третья неделя) в одном из участков эктодермы (наружного зародышевого листка), на будущем головном конце эмбриона, начинает образовываться так называемая первичная нервная бляшка (англ. neural plaque) — место, где клетки эктодермы начинают отличаться от соседних, и дифференцироваться в так называемую нейроэктодерму, или нейроэпителий. Разрастаясь в диаметре как за счёт интенсивного деления клеток нейроэктодермы, так и за счёт вовлечения соседних клеток в дифференцировку по нейроэктодермальному типу, первичная нервная бляшка быстро превращается в первичную нервную пластинку (neural plate). Затем концы нервной пластинки начинают загибаться внутрь эмбриона, «утаскивая» за собой нервную пластинку с поверхности головного конца эмбриона внутрь. Этот процесс называется первичной нейруляцией. В результате нейруляции формируется первичная нервная трубка (neural tube). Она быстро вытягивается вдоль нотохорды — эмбриональной структуры, указывающей клеткам зародыша ось двусторонней (билатеральной) симметрии. Впоследствии латеральные концы первичной нервной трубки (не до конца сомкнувшиеся углы нервной пластинки) срастаются, отверстия на ростральном и каудальном концах первичной нервной трубки (нейропоры) закрываются. Этот процесс называется вторичной нейруляцией. Нервная трубка с уже закрывшимися нейропорами и сросшимися латеральными концами называется вторичной нервной трубкой. Нотохорда служит организатором и дирижёром на ранних стадиях эмбрионального развития ЦНС, и прообразом будущей хорды у низших хордовых или будущего позвоночника у позвоночных животных. На головном конце нервной трубки формируется так называемое «головное утолщение» — прообраз будущего головного мозга. Полость внутри нервной трубки формирует прообраз будущего центрального канала спинного мозга.

Стадия пяти вторичных мозговых пузырей

На этой стадии два из трёх первичных мозговых пузырей — самый передний, передний мозг (прозэнцефалон) и самый задний, ромбовидный мозг (ромбэнцефалон) подразделяются каждый на два вторичных мозговых пузыря. Передний мозг подразделяется на конечный мозг (телэнцефалон) и промежуточный мозг (диэнцефалон). Ромбовидный же мозг подразделяется на задний мозг (метэнцефалон) и продолговатый мозг (миелэнцефалон). Средний же первичный мозговой пузырь (средний мозг, или мезэнцефалон) на два вторичных мозговых пузыря не подразделяется, и переходит в эту стадию без изменений.

Из зародышевого конечного мозга впоследствии образуются большие полушария головного мозга, в частности кора больших полушарий, подкорковое белое вещество и базальные ядра. Из зародышевого среднего мозга образуются крыша мозга и в частности четверохолмие, ножки мозга, покрышка среднего мозга и входящие в неё структуры, такие, как чёрная субстанция и красные ядра. Из зародышевого заднего мозга образуются варолиев мост и мозжечок. Дальнейшая же дифференцировка зародышевого промежуточного мозга описывается ниже, в отдельном разделе.

Дальнейшая дифференцировка зародышевого промежуточного мозга

Первичный мозговой пузырь Вторичные мозговые пузыри Первичные прозомеры Вторичные прозомеры Дальнейшая прозомеризация
Прозэнцефалон (P) Телэнцефалон (T) T T1
Псевдопрозомера T2
Диэнцефалон (D) D D1
D2 Ростральный парэнцефалон
Каудальный парэнцефалон
Синэнцефалон

6.9. Онтогенез

В онтогенезе структуры промежуточного мозга возникают из стенок второго мозгового пузыря (diencephalon) пятипузырной стадии развития головного мозга. Глазные пузырьки превращаются в глазные стебельки. Позже из них строятся сетчатка глаза и зрительные проводящие пути. Из боковых стенок второго пузыря формируются структуры дорсального (thalamus) и вентрального (subthalamus) таламуса. Верхней стенкой являются эпиталамические структуры, нижней — гипоталамус.

Из верхней части задней стенки развиваются забугорные структуры (metathalamus). В этой части мозговой трубки все структуры образуются во время онтогенеза из крыловидной пластинки (пограничная борозда и основная пластинка заканчиваются на уровне среднемозгового пузыря). Поэтому здесь не появляется ни моторных (двигательных), ни вегетативных ядер, а, следовательно, нет и соответствующих черепномозговых нервов. Все ядра промежуточного мозга являются либо сенсорными (переключательными), либо интегративными (ассоциативными). Имеются здесь и неспецифические ядра.

Гипоталамус отделяется от соседних участков мозга на 2-м месяце внутриутробной жизни. Вслед за этим начинается формирование шести гипоталамических ядер, которые представляют собой скопление нейронов с определенными функциями. Дифференцировка входящих в них клеток продолжается до 6-го месяца внутриутробной жизни, но завершается еще позднее. Из 6 ядер, в четырех вырабатываются гормоны, которые по системе сосудов направляются в аденогипофиз. Гипоталамо-аденогипофизарную систему составляют супрахиазматическое ядро, вентромедиальное, дорсомедиальное и аркуатное ядра. Сосудистая система появляется на 14-й неделе в виде первых капиллярных петель, и ее формирование завершается к моменту рождения. Синтезируемые в этих ядрах регуляторные пептиды обнаруживаются в аденогипофизе уже на 10-й неделе развития плода. Однако, по некоторым наблюдениям, в первые три месяца внутриутробной жизни, а возможно, до первой половины беременности, гипофиз не подчиняется контролю гипоталамуса. Это объясняется незрелостью нейросекреторных клеток и недостаточным развитием портальной системы сосудов.

Вазопрессин появляется в гипофизе плода на 15-17-й неделях, а окситоцин – на 18-19-й неделях внутриутробного развития. К 6-му месяцу беременности содержание их значительно возрастает. Уже в этот период они принимают участие в регуляции жизнедеятельности плода. Установление гипоталамического контроля над эндокринными железами происходит к концу внутриутробного развития.

Вместо заключения

Мозг отличается от других органов человека ускоренным развитием. Мозг новорожденного весит около 330–340 г, к 7 годам приобретает размеры, близкие к таковым взрослого человека, а максимального веса достигает в возрасте от 20 до 30 лет. Количество нервных клеток в коре мозга после рождения не увеличивается, однако сами нейроны продолжают развиваться: они растут, увеличивая количество и усложняя форму своих отростков. Вокруг отростков нейронов формируются оболочки, таким образом совершенствуется строение нервных волокон и процесс передачи нервного импульса. Усложнение строения нейронов после рождения определяет совершенствование всех функций организма и специфическую умственную деятельность человека.

Промежуточный

Этот отдел имеет общую грань со средним и конечным мозгом, имеет расположение вдоль волокон зрительных бугров до реальной поверхности, а с вентральной покрышки перед зрительным перекрестом.

По функциям промежуточный отдел делится на виды: таламус и гипоталамус.

Таламус

Таламус отвечает за переработку информации, передающейся от рецепторов к коре. Включает в себя, примерно, 120 ядер, которые делятся на специфические и не специфические. Сигналы, проходящие через таламус: мышечные, кожные, зрительные, слуховые. Также проходят импульсы, посланные мозжечком и ядрами ствола мозга.

Гипоталамус

Этот отдел отвечает за центры обоняния, регулирование энергией и обменом веществ, постоянство гемеостаза (внутренней среды организма), за центр вегетативной работы через нервную систему. Функциональное участие других отделов мозга позволяет человеку не только передвигаться, но и выполнять цикл действий – прыгать, бегать плавать.

Поскольку в промежуточном мозге располагаются многие вегетативные ядра, эпифиз, гипофиз, зрительные бугры, то он также отвечает за следующие аспекты:

  1. Выполнение работы, связанной с процессами обмена (водно-солевой и жировой баланс, обмен белков и углеводов) и регуляции тепла, поскольку является одним из центров нервной вегетативной системы.
  2. Чувствительность организма к различным раздражителям, а также обработку и сопоставление этой информации.
  3. Эмоции, поведение, мимика лица, жесты, связанные с изменением работы внутренних органов.
  4. Гормональный фон, выработка и регулирование гормонов, выработанных гипофизом и эпифиозом.

Промежуточный мозг выполняет следующие основные функции:

  • контроль желез внутренней секреции;
  • термо-контроль;
  •  регулирование засыпание, пробуждения и бодрствования;
  • водный баланс;
  • отвечает за центр насыщения и голода;
  • отвечает за чувство удовольствия и боли.

Возрастные особенности и профилактика

Головной мозг – сложнейшая структура. Он функционирует при тесном взаимодействии всех сегментов. Центром, управляющим средним отделом, является кора мозга. С возрастом связи становятся слабее, активность рефлексов ослабевает

Поскольку участок отвечает за двигательную функцию, даже незначительные сбои в этом крошечном сегменте ведут к утрате этой важной способности. Человеку сложнее двигаться, а серьезные нарушения ведут к заболеваниям нервной системы и полному параличу

Как же предотвратить нарушения в работе мозгового отдела, чтобы до глубокой старости оставаться здоровым?

Прежде всего, следует избегать ударов головой. Если же это произошло, необходимо начинать лечение сразу же после травмы. Сохранить функции среднего мозга и всего органа возможно до преклонного возраста, если тренировать его регулярными упражнениями:

Для физического и умственного здоровья важно, какой образ жизни ведет человек. Прием алкоголя и курение уничтожают нейроны, что постепенно приводит к снижению умственной и рефлекторной активности

Поэтому от вредных привычек следует отказаться, и чем раньше сделать это, тем лучше.
Умеренные физические нагрузки, прогулки на природе снабжают мозг кислородом, что благотворно сказывается на его деятельности.
Не стоит отказываться от чтения, разгадывания шарад и головоломок: интеллектуальная деятельность сохраняет активность мозга.
Немаловажный аспект функционирования мозговых структур – питание: клетчатка, белок, зелень должны присутствовать в рационе обязательно. Средний мозг положительно отзывается на потребление антиоксидантов и витамина С.
Необходимо контролировать артериальное давление: здоровье сосудистой системы влияет на общее состояние человека.

Мозг – система гибкая, успешно поддающаяся развитию. Поэтому, постоянно занимаясь совершенствованием своего ума и тела, можно до глубокой старости сохранить четкость мыслей и двигательную активность.

Средний мозг, его строение и функции обусловлены  местоположением структуры, обеспечивают движение, слуховые и зрительные реакции. Если появились сложности с сохранением равновесия, заторможенность, следует обратиться к врачу и пройти обследование, чтобы обнаружить причину нарушений и устранить проблему.

Гипоталамус

Строение и функции промежуточного мозга предусматривают две основных функции: регуляторную и эндокринную. Непосредственно гипоталамус совмещает эти две функции. Он получает множественные сигналы из различных областей мозга: таламуса, лимбической системы, мозжечка и коры больших полушарий, – а также имеет собственные рецепторы, которые позволяют регулировать тот или иной параметр в организме (например, объем циркулирующей крови или солевой баланс). В нем находятся ядра, отвечающие за регуляцию вегетативных функций, гормональную регуляцию деятельности гипофиза, а также центры различных базовых поведенческих реакций. Все ядра можно разделить на несколько функциональных групп:

Специфические образования

В строение среднего мозга входят важные структурные образования. К центрам экстрапирамидной системы подкорки  (совокупности структур, отвечающих за движение, положение тела и мышечную активность) относятся:

Красные ядра

В покрышке, вентральнее серого вещества и дорсальнее черной субстанции, размещаются красные ядра. Их цвет обеспечивает железо, которое выступает в форме ферритина и гемоглобина. Конусовидные элементы тянутся от уровня нижних холмиков до гипоталамуса. Они связаны нервными волокнами с корой мозга, мозжечком, ядрами подкорки. Получив информацию от этих структур о положении тела, конусовидные элементы посылают сигнал в спинной мозг и корректируют тонус мышц, готовят тело к предстоящему движению.

Черное вещество

Если рассматривать анатомию среднего мозга в разрезе, от моста до промежуточного мозга в ножке отчетливо видны две непрерывные полосы черного вещества. Это обильно снабжаемые кровью скопления нейронов. Темный цвет обеспечивает пигмент меланин. Степень пигментации напрямую связана с развитием функций структуры. Появляется она у человека к 6 месяцам жизни, максимальной концентрации достигает к 16 годам. Черная субстанция разделяет ножку на отделы:

  • дорсальный — это покрышка;
  • вентральный участок – основание ножки.

Вещество разделено на 2 части, одна из которых – pars compacta — принимает сигналы в цепи базальных ганглиев, доставляя гормон дофамин в конечный мозг к полосатому телу. Вторая – pars reticulata — передает сигналы к другим отделам мозга. В черной субстанции берет свое начало нигростриарный тракт, который относится к одному из основных нервных путей мозга, инициирующих двигательную активность. Данный участок в основном осуществляет проводниковые функции.

Полость среднего мозга – сальвиев водопровод, длина которого примерно полтора сантиметра. Узкий канал проходит вентральнее от четыреххолмия, окружен серым веществом. Этот остаток первичного мозгового пузыря соединяет полости третьего и четвертого желудочков. В нем находится цереброспинальная жидкость.

Структура

Промежуточный мозг подразделяется на:

  • Таламический мозг (лат. thalamencephalon)
  • Подталамическую область или гипоталамус (лат. hypothalamus)
  • Третий желудочек, который является полостью промежуточного мозга

Таламический мозг

Таламический мозг включает три части:

  • Зрительный бугор (Таламус)
  • Надталамическую область (Эпиталамус)
  • Заталамическую область (Метаталамус)

Таламус

Основная статья: Таламус

Таламус или зрительный бугор (лат. thalamus) — парное образование яйцевидной формы — состоит в основном из серого вещества. Медиальная и верхняя поверхности свободны, а латерально-нижней поверхностью он сообщается с другими отделами мозга. Таламус является подкорковым центром всех видов чувствительности (болевой, температурной, тактильной, проприоцептивной). Таламус является местом переключения всех чувствительных проводящих путей, идущих от экстеро-, проприо- и интерорецепторов.

Эпиталамус

Основная статья: Эпиталамус

Эпиталамус или надталамическая область (лат. epithalamus) располагается в верхнезадней части таламуса. Эпиталамус образует шишковидное тело (эпифиз), которое посредством поводков крепится к таламусу. Шишковидное тело представляет собой железу внутренней секреции, которая отвечает за синхронизацию биоритмов организма с ритмами окружающей среды.

Метаталамус

Основная статья: Метаталамус

Метаталамус или заталамическая область (лат. metathalamus) образован парными медиальным и латеральным коленчатыми телами, лежащими позади таламуса. Медиальное коленчатое тело находится позади подушки таламуса. Оно является подкорковым центром слуха. Латеральное коленчатое тело расположено книзу от подушки. Оно является подкорковым центром зрения.

Гипоталамус

Основная статья: Гипоталамус

Гипоталамус или подталамическая область расположен под таламусом. Гипоталамус включает в себя сосцевидные тела, являющиеся подкорковыми центрами обоняния, гипофиз, зрительный перекрест, II пары черепных нервов, серый бугор, представляющий собой вегетативный центр обмена веществ и терморегуляции. В гипоталамусе содержатся ядра, контролирующие эндокринные и вегетативные процессы.

Гипоталамус подразделяется на четыре части:

  • Передняя гипоталамическая часть
  • Промежуточная гипоталамическая часть
  • Задняя гипоталамическая часть
  • Дорсо-латеральная гипоталамическая часть

Третий желудочек

Основная статья: Третий желудочек головного мозга

III желудочек (лат. ventriculus tertius) — полость промежуточного мозга. Он представляет собой узкое, расположенное в сагиттальной плоскости, щелевидное пространство.

Третий желудочек имеет шесть стенок:

  • Две латеральная стенки, обращённые друг к другу медиальные поверхности таламусов
  • Нижняя стенка представлена подталамической областью и частично ножками мозга
  • Задняя стенка представлена задней спайкой и шишковидным углублением
  • Верхняя стенка представлена сосудистой оболочкой III желудочка
  • Передняя стенка представлена столбами свода, передней спайкой и конечной пластинкой

Формируется под влиянием четырёх выростов нервной трубки (эпифиз, гипофиз, глазные бокалы) из обслуживающих их разрастаний. Отделы промежуточного мозга: таламическая область (таламус, метаталамус, эпиталамус), гипоталамус, III желудочек.

Вентральная часть — гипоталамус, центр вегетативной регуляции и эндокринного контроля. Заметные образования — воронка, серый бугор, сосцевидные тела, гипофиз. Анатомически к гипоталамусу относят также зрительные нервы и их перекрест (hiasma).

Боковые утолщения — зрительные бугры или таламусы, переключают всю сенсорную информацию кроме обонятельной. Снаружи таламусы имеют заметные образования — подушку и коленчатые тела (анатомически относятся к метаталамусу). Между таламусами расположен узкий третий желудочек и межталамическое сращение.

Дорсальная часть — эпиталамус (представляет собой эпифиз, соединённый поводками с таламусом) отвечает за биоритмы.

Метаталамус состоит из латеральных и медиальных коленчатых телец. Наружные (латеральные) коленчатые тела это подкорковый зрительный центр. Внутренние (медиальные) коленчатые тела это подкорковый слуховой центр.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector