Средний мозг: функции и строение. функции среднего мозга и мозжечка

Строение коры головного мозга

Кора мозга представляет собой огромное скопление нервных клеток: по разным данным – от 10 до 14 млрд. Толщина коры составляет от 1,2 до 4,5 мм, а площадь поверхности у взрослого человека – от 1700 до 2200 см2, причем по сравнению с периодом новорожденности она увеличивается примерно в 30 раз. Нервные клетки расположены в коре слоями и имеют определенный порядок. В эволюционно новой коре выделяют 6–7 слоев нейронов. Многочисленными отростками нейроны связаны между собой как в пределах каждого слоя, так и между слоями. Длинные отростки крупных (так называемых пирамидных) нейронов III и V слоев выходят за пределы коры и обеспечивают передачу информации в различные отделы головного и спинного мозга. Вставочные нейроны (интернейроны) осуществляют внутрикорковые взаимодействия, что необходимо для обмена информацией между нейронами, лежащими в разных извилинах, долях и полушариях, а также для хранения и воспроизведения информации (память).

Группы интернейронов образуют замкнутые цепочки, длительная циркуляция импульсов по которым и обусловливает процессы памяти. Считают, что ко второй сигнальной системе имеют отношение наиболее поверхностные слои коры, в которых нейроны обладают возможностью создавать неограниченное число ассоциаций. Скрытая активность множества нейронов, приводящая к длительной циркуляции возбуждения в коре и связанных с нею отделах мозга, сопровождает познавательную и другие высшие формы психической деятельности человека. Исследования микроскопического строения коры мозга как материального субстрата высшей нервной деятельности человека имеют гигантский потенциал и во многом зависят от совершенствования методов исследования.

Общие сведения о стволе мозга

Стволовая часть головного мозга считается самым древним элементом ЦНС человека. Она по сравнению с другими структурами имеет относительно небольшой размер – около 7 см в длину. Ее образуют следующие формирования: мост, средний и продолговатый мозг. В некоторых источниках в состав ствола также входят промежуточный отдел и мозжечок, так как они также содержат ядра нервных центров.

Физиология ствола мозга

Все составляющие ЦНС связаны между собой пучками длинных отростков нейронов. В стволе они формируют обширную сеть: некоторые из них передают импульсы к стволовым ядерным образованиям, другие отправляют их к органам тела. Эти образования являются скоплением тел нейронов – основной структуры серого вещества.

В стволе выделяют несколько групп ядер:

  1. Моторные;
  2. Вегетативные;
  3. Чувствительные.

Моторные ядра контролируют работу мышц. К ним относятся: серое вещество черепных нервов, вестибулярные ядра, красные ядра, ретикулярную формацию, нейроны покрышки четверохолмия, а также черная субстанция.

Посредством нисходящих путей от них реализуются условные и безусловные рефлексы. Также благодаря им в организме человека происходит коррекция тонуса мышц тела в процессе поддержания позы, как в состоянии покоя, так и при направленном движении.

Вегетативные ядерные образования контролируют работу внутренних органов. С их помощью в теле человека поддерживается постоянство внутренней среды.

Поскольку одни и те же отростки нейронов не могут получать и передавать импульсы, ВНС в стволе мозга представлена структурами симпатической и парасимпатической НС. Первая активирует деятельность внутренних органов и ускоряет метаболизм в клетках, а другая, наоборот – тормозит их.

Чувствительные ядра ствола участвуют в восприятии информации из окружающей среды посредством органов чувств.  Их наличие позволяет человеку ориентироваться в окружающей среде. Также с помощью них происходят рефлекторные действия: кашель, чиханье и т.д.

Ядра черепно-мозговых нервов ствола отвечают за работу 10 пар соответствующих нервов: есть обонятельный, зрительный, глазодвигательный, языкоглоточный и т.д. Они контролируют деятельность аналогичных названию мышц, с помощью которых происходит управление этим органом.

Кроме них в стволе располагаются структуры ретикулярной формации. Они отвечают за активацию коры больших полушарий и контроль рефлекторной деятельности спинного отдела ЦНС. Эта развитая сеть скопления тел нейронов берет начало в нижней части продолговатого мозга и тянется до нижних границ таламических образований.

Красное ядро находится в среднем отделе головного мозга. Оно принимает прямое участие в процессах координации движений: к нему от «малого мозга» направляются нервные волокна, обеспечивающие связь последнего с подкорковыми структурами. Благодаря этому звену человек осуществляет бессознательные рефлекторные движения.

В области четверохолмия среднего отдела залегает черная субстанция. Она и красное ядро относятся к стволовой части экстрапирамидальной системы. Как и предыдущие структуры, черное вещество формируют нейроны, поверхность которых покрыта нейромеланином. Он и придает ему характерный темный цвет. Черное вещество ответственно за моторную функцию организма, тонус мышц, дыхание, сердечную деятельность.

Структуры пластинки четверохолмия отвечают за передачу зрительных и слуховых импульсов в головной мозг, то есть принимает участи в восприятии информации человеком посредством органов слуха и зрения.

Физиологически ствол и его структуры обеспечивают правильное функционирование всей НС. Благодаря такой сложной организации этой части ЦНС человек способен воспринимать информацию об окружающей среде: ощущать, слышать, нюхать и видеть. Так как ствол содержит ядра, отвечающие за работу жизненно важных систем организма, его повреждение грозит пострадавшему инвалидностью, а в худшем случае – летальным исходом.

Белое вещество мозжечка. Ножки мозжечка (мозжечковые ножки).

Белое вещество мозжечка на разрезе имеет вид мелких листочков растения, соответствующих каждой извилине, покрытой с периферии корой серого вещества. В результате общая картина белого и серого вещества на разрезе мозжечка напоминает дерево, arbor vitae cerebelli (древо жизни; название дано по внешнему виду, поскольку повреждение мозжечка не является непосредственной угрозой жизни). Белое вещество мозжечка слагается из различного рода нервных волокон. Одни из них связывают извилины и дольки, другие идут от коры к внутренним ядрам мозжечка и, наконец, третьи связывают мозжечок с соседними отделами мозга. Эти последние волокна идут в составе трех пар мозжечковых ножек:

1. Нижние ножки, pedunculi cerebellares inferiores (к продолговатому мозгу). В их составе идут к мозжечку tractus spinocerebellaris posterior, fibrae arcuatae extenae — от ядер задних канатиков продолговатого мозга и fibrae olivocerebellares — от оливы. Первые два тракта оканчиваются в коре червя и полушарий. Кроме того, здесь идут волокна от ядер вестибулярного нерва, заканчивающиеся в nucleus fastigii. Благодаря всем этим волокнам мозжечок получает импульсы от вестибулярного аппарата и проприоцеп-тивного поля, вследствие чего становится ядром проприоцептивной чувствительности, совершающим автоматическую поправку на двигательную деятельность остальных отделов мозга. В составе нижних ножек идут также нисходящие пути в обратном направлении, а именно: от nucleus fastigii к латеральному вестибулярному ядру (см. ниже), а от него — к передним рогам спинного мозга, tractus vestibulospinalis. При посредстве этого пути мозжечок оказывает влияние на спинной мозг.

2. Средние ножки, pedunculi cerebellares medii (к мосту). В их составе идут нервные волокна от ядер моста к коре мозжечка. Возникающие в ядрах моста проводящие пути к коре мозжечка, tractus pontocerebellares, находятся на продолжении корково-мостовых путей, fibrae corticopontinae, оканчивающихся в ядрах моста после перекреста. Эти пути связывают кору большого мозга с корой мозжечка, чем и объясняется тот факт, что чем более развита кора большого мозга, тем более развиты мост и полушария мозжечка, что наблюдается у человека.

3. Верхние ножки, pedunculi cerebellares superiores (к крыше среднего мозга). Они состоят из нервных волокон, идущих в обоих направлениях: 1) к мозжечку — tractus spinocerebelldris anterior и 2) от nucleus dentatus мозжечка к покрышке среднего мозга — tractus cerebellotegmentalis, который после перекреста заканчивается в красном ядре и в таламусе. По первым путям в мозжечок идут импульсы от спинного мозга, а по вторым он посылает импульсы в экстрапирамидную систему, через которую сам влияет на спинной мозг.





Расположение

Греческий термин (мезэнцефалон) недвусмысленно указывает на его расположение – внутри головы, его этимология — от корней, означающих «средний» и «мозг». Греческий термин «энкефалос» в буквальном переводе означает — внутри головы.В русском языке заключена максимальная информативность – указание на основную принадлежность к сложному комплексу мозговых структур и его месторасположение.

Будучи частью мозгового ствола, СМ располагается между промежуточным (частью гипоталамо-гипофизарной системы) и Варолиевым мостом (иногда для простоты называемым просто мостом).

Описание анатомии среднего мозга, начинаемое с точной локализации объекта в сложном переплетении мозговых образований, указывает на его расположение следующим образом:

  • каудальное направление – граница с метэнцефалоном или задним мозгом;
  • ростральное – рубеж с диэнцефалоном (промежуточным);
  • ствол большого ГМ состоит из ядер среднего, моста и диэнцефалона, как часть образованного структурами ствола, мезэнцефалон можно обнаружить, ориентируясь на область 1 и 2 шейных позвонков и затылочную ямку;
  • устаревшее понимание среднего комплекса из важных составляющих, ныне выделенного в отдельную структуру — специфическая прослойка между Варолиевым мостом и диэнцефалоном.

Проведенные исследования с помощью специальных аппаратов показали, что рефлекторная деятельность среднего мозга, как часть сложной система взаимодействий, делает его незаменимой частью всей физиологической функциональности человеческого тела.

Без его самостоятельных структур невозможно нормально видеть и слышать: нейроны бугров четверохолмия среднего мозга отвечают за движение глаз, регуляцию хрусталика и просвета зрачка, старт-рефлексы — как залог выживания организма. Потому что именно они реагируют даже на те сигналы, что не распознаны слуховым или зрительным центром.

Левое и правое полушарие — передний (конечный) мозг

Полушария большого мозга представлены правым и левым, которые разделены продольной щелью. Каждое полушарие состоит из серого вещества — коры и расположенных глубже нее узлов (ядер), между которыми находится белое вещество. Кора покрывает полушария снаружи.

От коры, в глубь мозга, отходят нервные отростки, составляющие волокна, которые своей массой образуют белое вещество — ткань белого цвета, выполняющую роль проводников нервных импульсов. В белом веществе расположены скопления нервных клеток — узлы (ядра) серого вещества. Это старая часть полушарий, которую называют подпоркой. Здесь расположены подкорковые центры нервной деятельности.

Доли и борозды полушарий головного мозга

Поверхность полушарий мозга словно собрана в складки разных размеров. Поэтому видны щели, борозды и извилины между ними. Выделяются три наиболее глубоких борозды полушарий:

  • Боковая;
  • центральная;
  • теменно-затылочная.

Они являются основными ориентирами для подразделения полушарий мозга на четыре основные доли:

  • Лобную;
  • теменную;
  • височную;
  • затылочную.

Боковая борозда отделяет височную долю от лобной и теменной долей. Центральная борозда разграничивает лобную и теменную доли. Затылочная доля граничит с теменной посредством затылочно-теменной борозды, расположенной со стороны срединной поверхности полушарий.

Внутри полушарий мозга расположены полости, которые называют желудочками. Таких желудочков два — один в правом, другой в левом полушариях. Они соединяются с третьим и четвертым желудочками ствола мозга и далее — с каналом внутри спинного мозга, а также с пространством под оболочками мозга.

Желудочки и пространства заполнены жидкостью (ликвором) и образуют единую гидродинамическую систему, которая вместе с кровеносной системой обеспечивает обмен веществ в нервной системе, а также создает надежную механическую защиту нервных клеток.

Подводя итог описания строения мозга, отметим, что деление его на различные отделы условно и делается для облегчения изучения. На самом деле они взаимосвязаны и действуют как единое целое.

Ядра среднего мозга

В среднем мозге серое вещество размещается в виде концентрации нервных клеток, формируя ядра нервов черепа:

Ядра глазодвигательного нерва располагаются в покрышке, ближе к середине, вентральнее водопровода. Они формируют слоистую структуру, участвуют в возникновении рефлексов и зрительных реакций в ответ на сигналы. Также при образовании зрительных стимулов ядра управляют движением глаз, тела, головы и мимикой. В комплекс системы входит основное ядро, состоящее из крупных клеток, и мелкоклеточные ядра (центральное и наружное).
Ядро блокового нерва представляет собой парные элементы, находится в сегменте покрышки в области нижних холмиков непосредственно под водопроводом. Представлено однородной массой крупных изодиаметрических клеток. Нейроны отвечают за слух и сложные рефлексы, с их помощью человек реагирует на звуковые раздражители.
Ретикулярная формация представлена скоплением ретикулярных ядер и сетью нейронов, размещена в толще серого вещества. Помимо среднего центра, захватывает промежуточный и продолговатый мозг, образование связано со всеми отделами ЦНС

Оказывает влияние на двигательную активность, эндокринные процессы, воздействует на поведение, внимание, память, торможение.

Как развить работоспособность

Регулярные тренировки способны свести на нет возрастные особенности среднего мозга. Главное, чтобы они были ежедневными. Средний мозг поможет сохранить здравый рассудок в любом возрасте. Обязательно нужно вести здоровый образ жизни, много гулять на свежем воздухе, заниматься спортом. Интеллектуальное развитие в виде чтения книг, разгадывания головоломок или изучения иностранных языков положительно влияют на все части мозга. Следите за своим артериальным давлением, ведь оно отвечает за целостность сосудов. Не забывайте посещать врачей и проходить все необходимые обследования.

Функции

Согласно традиционному учению ствол головного мозга состоит из 3 основных частей: моста, среднего и продолговатого отдела. Эти структуры выполняют следующие функции:

  1. Отвечают за стереотипные реакции в организме и выполнение поведенческих особенностей индивида;
  2. Служат связующим звеном больших полушарий, коры и спинного отдела ЦНС посредством восходящих и нисходящих путей;
  3. Обеспечивает слаженную работу собственных структур, спинного мозга, подкорковых образований и высших структур ЦНС.

Если распределить основные задачи ствола по отделам, то получим примерно следующую таблицу функций:

Отдел мозга За что отвечает
Средний мозг Обеспечивает работоспособность органов слуха и зрения, управляет ими, контроль движений, ориентировочные и безусловные рефлексы, отвечает за циклы сна и бодрствования; регуляция болевой чувствительности, полового поведения, температуры тела
Продолговатый мозг Регулирует работу органов кровообращения и дыхания
Варолиев мост Обеспечивает сознательный контроль над движениями, контролирует мимику, процессы жевания и глотания, отвечает за восприятие вкуса и обоняния

Задачи, которые реализует ствол, можно разделить на несколько групп:

  1. Моторная функция. Контролируется двигательными ядрами. С помощью них происходят все движения мышцами лица: глаз, век, челюстей, реализуются защитные реакции – моргание или сужение зрачка в ответ на яркий свет. Помогает поддерживать положение тела, координирует движение конечностей человека.
  2. Сенсорные функции ствола головного мозга сводятся к следующему: он отвечает за восприятие данных от рецепторных образований органов вкуса, обоняния, осязания. С помощью чувствительных ядер ствола осуществляются рефлекторные реакции организма, связанные с пищеварительной системой – глотание, рвота, также отвечает за чихание. Распознает вестибулярные раздражители.
  3. Вегетативная функция.

Ствол отвечает за функционирование автономной нервной системы. Она представляет собой комплекс структур, способных контролировать ответную реакцию организма на внешние раздражители. ВНС ответственна за работоспособность всех внутренних систем и органов, секреторных желез, кровеносных и лимфатических путей.

Играет непосредственную роль в сохранении постоянства внутренней среды организма. Осуществляется за счет функционирования вегетативных ядер – нескольких групп скоплений серого вещества. Они посредством нисходящих контролируют работу органов выделительной системы. ВНС функционирует на уровне подсознания и не зависит от воли человека.

Это означает, что обыватель не может, например, самостоятельно заставить сердце биться сильнее или прекратить перистальтику кишечника. В стволе ВНС представлена комплексом симпатических и парасимпатических структур.  Первый действует на ускорение работы внутренних органов, а второй наоборот – тормозит ее.

Их взаимодействие можно отследить, наблюдая и анализируя с точки зрения физиологии процесс бега. Так, вначале при увеличении физической нагрузки ЦНС дает сигналы о предстоящих действиях в соответствующие органы.

Под их воздействием дыхание бегущего учащается, сердце начинает биться быстрее, насыщение крови кислородом достигает максимального уровня, процесс межклеточного метаболизма ускоряется, высвобождается энергия необходимая для осуществления передвижения конечностями. В период покоя начинает действовать парасимпатическая нервная система, направленная на восстановление жизненных сил после физической нагрузки.

Ядра черепно-мозговых нервов, расположенные в стволе мозга, выполняют следующие функции:

  • Движение мышц глаза, например, при моргании или отведении взгляда в сторону;
  • Изменение размера зрачков;
  • Сокращение челюстных мышц при пережевывании пищи, глотании;
  • Напряжение барабанной перепонки при усилении звука;
  • Изменение положения мимических мышц;
  • Усиление или наоборот прекращение работы желез: слюнной, слезной, подъязычной.

С помощью структур ретикулярной формации, организм человека осуществляет работу полноценных рефлекторных цепочек: акт глотания, пережевывания пищи, рвотный, чихательный и кашлевой рефлекс.

Строение среднего мозга

Полость среднего мозга представляет собой узкий канал, длиной до 2 см — водопровод мозга. Его называют также сильвиевым водопроводом в честь Франциска Сильвия, голландского физиолога 17-го века. Латинское название — aqueductus cerebri.

Это канал, существующий в головном мозге у всех современных позвоночных. Он соединяет внутренние пространства 3-го и 4-го желудочков, и является составной частью центрального канала мозга. Анатомически водопровод мозга расположен над четверохолмием (corpora quadrigemina), и служит для оптимальной циркуляции ликвора, или цереброспинальной жидкости. Начало изучения ликворных пространств положил Гален, живший ещё в первом веке нашей эры, он впервые описал общее строение желудочков и мозговых оболочек.

В ЦНС человека содержится 120 — 150 мл ликвора, или цереброспинальной жидкости, имеющей мультифункциональное значение. Вот основные:

он выполняет функцию амортизатора, при вибрации, сотрясениях и резких толчках обеспечивая головному мозгу механическую защиту;

обеспечивает осмотическое равновесие на тканевом уровне;

образует гидростатическую оболочку, обеспечивая свободно-взвешенное положение нервных корешков и кровеносных сосудов, уменьшая тем самым натяжение сосудов. Такая взвешенность возникает из-за того, что плотности ликвора и тканевых жидкостей мозга немного различаются;

отвечает за обеспечение постоянного ионного состава среды, окружающей как спинной, так и головной мозг;

выполняет функцию питания тканей и интегративную функцию — переносит биологически активные ингредиенты;

удаляет отработанные вещества — метаболиты, выделяемые тканями;

накапливает антитела, имеет в своём составе Т- и В-системы клеточного иммунитета, тем самым обладая защитными антимикробными свойствами;

участвует в регуляции кровообращения внутреннего пространства позвоночного столба и внутренней полости черепа, являющихся закрытыми, не сообщающимися с другими органами, пространствами.

ЦСЖ заполняет субарахноидальное пространство, и все желудочки мозга. Образуется она в сосудистых сплетениях, располагающихся в желудочках — в 3-ем, 4-ом и боковых. Сами сосудистые сплетения выстланы одинарным слоем специфических клеток — эпендим, выполняющих секреторную функцию.

Мозговой водопровод полностью окружён серым мозговым веществом, функционально относящимся к вегетативным системам. В нём сосредоточена ретикулярная формация, а также ядра 3-ей (n. oculomotorius) и 4-ой (n. trochlearis) пары черепных нервов, располагающиеся на том же уровне, что и верхнее и нижнее двухолмия, соответственно. В сечении канал имеет форму эллипса или же ромбовидную форму. Крыша ограничивает средний мозг, а внизу — покрышка его ножек.

Функции среднего мозга

Он играет очень важную роль в образовании выпрямительных и установочных рефлексов, которые делают возможными ходьбу и стояние. Кроме того, средний мозг функции имеет следующие: он регулирует мышечный тонус, принимает участие в его распределении. А это необходимое условие для осуществления координированных движений. Еще одна функция — благодаря ему происходит регуляция целого ряда вегетативных процессов (глотание, жевание, дыхание, давление крови). За счет сторожевых слуховых и зрительных рефлексов, а также увеличения тонуса мышц-сгибателей средний мозг (на фото выше он выделен красным цветом) готовит организм к тому, чтобы дать ответ на внезапно появившееся раздражение. Статокинетические и статические рефлексы реализуются на его уровне. Тонические рефлексы обеспечивают восстановление равновесия, позы, которая была нарушена в результате изменения положения. Они появляются, когда положение головы и тела в пространстве меняется из-за возбуждения проприорецепторов, а также находящихся на коже тактильных рецепторов. Все эти функции среднего мозга свидетельствуют о том, что он играет важную роль в организме.

Заключение

Итак, мы вкратце рассмотрели мозжечок и средний мозг человека. Функции их были описаны нами. Теперь вы знаете, какую важную роль играют они. Наш организм вообще устроен так, что все его органы выполняют свою работу, все они необходимы. Функции продолговатого и среднего мозга, как и других частей организма, следует знать.

И в заключение еще несколько слов. Головной мозг — сложный агрегат, состоящий из миллиардов работающих совместно клеток. Он поддерживает жизнь гибким и уникальным, но неизменным способом и способен реагировать на меняющиеся стимулы, ориентиры поведения и потребности. По мере того как в течение жизни мы переходим от младенчества к детству, а затем к юности, зрелости и старости, тот же путь проделывает с нами наш организм. Соответственно, головной мозг меняется. Он следует, с одной стороны, жестко запрограммированным эволюционным и онтогенетическим схемам развития. Но с другой стороны, он способен приспосабливаться к изменению взаимодействий между внешней средой и организмом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector