Особенности продолговатого мозга и моста

Особенности продолговатого мозга и моста

На раннем этапе эмбриогенеза в переднем отделе спинного мозга образуется зачаток головного мозга — три пузыря: передний, средний и задний.

Каждый из них соответствует основным органам чувств: передний — обонянию, средний — зрению, задний — слуху и равновесию. Позже передний и задний пузыри делятся еще на два. В дальнейшем из каждого пузыря формируются соответствующие отделы головного мозга: из первого переднего пузыря образуется передний мозг, второго — промежуточный мозг, третьего — средний мозг, четвертого — мозжечок, пятого — задний, включающий продолговатый мозг и варолиев мост (мост мозга) (рис. 3.7).

Стадии развития головного мозга

Рис. 3.7. Стадии развития головного мозга:

I — 30 дней: 1—2 — (первый пузырь) конечный мозг; 3 — (второй пузырь) средний мозг; 4 — (третий пузырь) задний мозг; 5 — спинной мозг; II — 45 дней; III — 60 дней эмбриогенеза: 1 — конечный мозг; 2—3 — промежуточный мозг; 4 — средний мозг; 5 — задний мозг;

6 — спинной мозг

Продолговатый мозг, варолиев мост, средний и промежуточный мозг образуют ствол головного мозга (рис. 3.8).

Головной мозг (поперечный срез)

Рис. 3.8. Головной мозг (поперечный срез)

Масса головного мозга новорожденного составляет в среднем около 400 г. По отношению к массе тела мозг новорожденного значительно больше, чем у взрослого. Так, у новорожденного он составляет 1/8 массы тела, а у взрослого — 1/40 (рис. 3.9).

Развитие головного мозга человека

Рис. 3.9. Развитие головного мозга человека

Наиболее интенсивный рост головного мозга происходит в первые три года жизни ребенка.

До четвертого месяца развития плода поверхность больших полушарий гладкая. К пяти месяцам внутриутробного развития образуются боковая, затем центральная, теменно-затылочная борозды. К моменту рождения ребенка кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как у взрослого.

Нервные клетки новорожденного имеют простую веретенообразную форму с небольшим количеством отростков, кора головного мозга у детей значительно тоньше, чем у взрослого.

В постнатальном периоде ведущую роль в развитии головного мозга играют потоки афферентной импульсации по различным сенсорным системам. Отсутствие или дефицит внешних сигналов (сенсорный голод), особенно в критические периоды, может приводить к замедлению созревания и недоразвитию функции или даже к ее отсутствию.

Созревание отделов головного мозга идет гетерохронно. Прежде всего созревают те нервные структуры, от которых зависит нормальная жизнедеятельность организма на данном возрастном этапе. Функциональной полноценности достигают прежде всего стволовые, подкорковые и корковые структуры, регулирующие вегетативные функции организма. Миелинизация нервных волокон, расположение слоев коры, дифференцирование нервных клеток завершаются к трем годам. Последующее развитие головного мозга заключается в увеличении количества ассоциативных волокон и образовании новых нервных связей. Масса мозга в эти годы увеличивается незначительно.

Окончательное созревание головного мозга заканчивается к 17—20 годам. Масса мозга составляет в среднем у мужчин 1400 г, а у женщин — 1260 г. Абсолютная масса мозга не свидетельствует об умственных способностях человека. Например, известно, что мозг русского писателя И.С. Тургенева весил около 2000 г, а мозг французского писателя А. Франса — около 1000 г. В медицинской практике известен случай, когда мозг мальчика-идиота весил 3000 г. Установлено, что интеллект человека снижен только в том случае, если масса мозга составляет 900 г и менее.

Продолговатый мозг — центр многих рефлексов, которые можно разделить на две группы: вегетативные и тонические.

К вегетативной группе относятся центры дыхательных, сосудодвигательных, пищеварительных рефлексов, потоотделения, чихания, кашля и др., а также сложные (цепные) рефлексы. Особенность сложных рефлексов заключается в том, что они состоят из двух и более рефлексов, когда конец одного является началом другого. К таким рефлексам относятся рвотный и сосательный. Последний стимулирует возникновение еще одного рефлекса — глотательного.

Рефлексы продолговатого мозга отличаются сложностью и разнообразием по сравнению с рефлексами спинного мозга.

Центрами тонических рефлексов являются ядра Бехтерева, Дей- терса и Швальбе, которые расположены в заднем мозге и выполняют функцию перераспределения мышечного тонуса между сгибательными и разгибательными мышцами. Тонические рефлексы обеспечивают сохранение позы человека и животных в покое и при движении.

Варолиев мост содержит ядра серого мозгового вещества в глубине белого мозгового вещества. По белому веществу проходят проводящие нервные пути, соединяющие вышележащие отделы головного мозга с мозжечком, продолговатым и спинным мозгом. Поперечные волокна моста образуют правую и левую средние ножки мозжечка, которые соединяют мост с мозжечком.

В этом отделе находятся центры, управляющие деятельностью мимических, жевательных и одной из глазодвигательных мышц. В Варолиев мост поступают нервные импульсы от рецепторов органов чувств, расположенных на голове: от языка (вкусовая чувствительность), внутреннего уха (слуховая чувствительность и равновесие) и кожи.

Возрастные особенности продолговатого мозга и Варолиева моста. К моменту рождения ребенка продолговатый мозг уже функционально развит. Его масса вместе с мостом составляет 8 г (2% массы головного мозга). Продолговатый мозг состоит из мелких клеток, которые имеют длинные мало миелинизированные отростки. К моменту рождения клетки функционально развиты, поэтому осуществляется регуляция дыхания, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. К 1,5 годам клетки продолговатого мозга хорошо дифференцированы. В семь лет структура продолговатого мозга и Варолиева моста достигает уровня взрослого человека.

Средний мозг представлен четверохолмием, красными ядрами и черной субстанцией. Он расположен между промежуточным мозгом (кпереди), Варолиевым мостом и мозжечком (кзади).

Средний мозг — подкорковый регулятор мышечного тонуса, центр зрительного и слухового ориентировочного рефлексов, а также некоторых сложных двигательных рефлекторных актов (глотания, жевания).

Влияние среднего мозга на тонус скелетной мускулатуры осуществляется через красное ядро. К нему сходятся импульсы от коры больших полушарий, подкорковых ядер, мозжечка, ретикулярной формации. Выключение красного ядра вызывает резкое повышение тонуса скелетной мускулатуры.

Черная субстанция среднего мозга активирует передний мозг, придавая эмоциональную окраску некоторым поведенческим реакциям.

В передаче этих влияний важная роль принадлежит дофамину — нейрогормону, вырабатываемому нервными клетками. С функцией черной субстанции связана реализация рефлексов жевания и глотания. При совместном участии среднего и продолговатого мозга реализуются врожденные тонические рефлексы: позы (положения тела), выпрямительные, лифтные рефлексы и рефлекторные движения глазных яблок при вращении тела. Средний мозг обеспечивает регуляцию двигательных ориентировочных рефлексов.

Передние бугры четверохолмия являются первичными зрительными центрами: они осуществляют поворот глаз и головы в сторону раздражителя (зрительный ориентировочный рефлекс).

Задние бугры четверохолмия являются рефлекторными центрами слуховых ориентировочных рефлексов. При раздражении слуховых рецепторов происходят настораживание и поворот головы по направлению к источнику звука.

Возрастные особенности среднего мозга. У новорожденного масса среднего мозга составляет 2,5 г, его форма и строение почти такие же, как у взрослого. Хорошо развито красное ядро, практически сформированы его связи с другими отделами ЦНС. Черная субстанция развивается медленнее.

Функциональное развитие среднего мозга начинается еще во внутриутробном периоде. На раннем этапе эмбриогенеза обнаруживаются тонические, оборонительные и другие двигательные рефлексы.

В первые дни жизни ребенка формируется рефлекс на громкий внезапный раздражитель. Этот рефлекс исчезает к четырех-семимесяч- ному возрасту, но появляются реакции, близкие к ориентировочному рефлексу (рефлекс испуга, или вздрагивания). В полтора месяца появляется защитный мигательный рефлекс. В конце первого полугодия формируются тонические рефлексы, которые выражаются в том, что при освещении глаз голова быстрым движением откидывается назад, а тело впадает в опистотонус (судорожная поза с резким выгибанием спины, запрокидыванием головы назад, вытягиванием ног, сгибанием рук, кистей, стоп и пальцев вследствие сокращения мышц конечностей, спины и шеи). Рефлекс положения тела в пространстве формируется после рождения, хотя рецепторы (кожные, зрительные и др.) созревают еще в эмбриональном периоде.

В процессе онтогенеза простые двигательные рефлексы (шагания, плавания, ползания) исчезают, вместо них возникают более сложные: переворачивание на живот, ползание на животе и на четвереньках, сидение, вставание и, наконец, хождение. В осуществлении этих реакций участвуют и другие отделы головного мозга.

Три отдела головного мозга: продолговатый мозг, Варолиев мост и средний мозг составляют ствол мозга, который пронизывает канал с цереброспинальной жидкостью (рис. 3.10).

Стволовая часть головного мозга

Рис. 3.10. Стволовая часть головного мозга

Мозжечок расположен над продолговатым мозгом и стволом. У млекопитающих и человека мозжечок состоит из двух образований: более древнего — червя мозжечка и более молодых — двух полушарий. Мозжечок связан проводящими путями со стволовой частью головного мозга ножками мозжечка: нижние ножки связывают мозжечок с продолговатым мозгом, средние — с Варолиевым мостом, верхние — со средним мозгом.

Кора мозжечка обладает складчатой поверхностью, общая площадь которой у взрослого человека составляет 340 см2. Она состоит из трех слоев, содержащих разные виды клеток: звездчатые, корзинча- тые, зернистые и т.д. Клетки всех слоев взаимодействуют между собой, приходя в состояние возбуждения или торможения.

Функции мозжечка:

  • ? обеспечивает точность, координированность, ловкость мышечных движений;
  • ? участвует в поддержании тонуса скелетных мышц, позы и равновесия;
  • ? влияет на деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем.

При повреждении червя мозжечка человек не может ходить и стоять, чувство равновесия нарушается. При поражении полушарий уменьшается тонус мышц, нарушается точность и быстрота произвольных движений, появляется сильная дрожь конечностей, а также быстрая утомляемость при движениях.

Возрастные особенности мозжечка. В эмбриональный период развития первоначально созревает червь, а затем полушария. У новорожденного червь более развит, чем полушария. Во внутриутробном периоде образуются борозды и извилины полушарий мозжечка. Масса мозжечка к моменту рождения составляет 20,5—25 г, к трем месяцам масса увеличивается вдвое, а к шести — втрое. Наиболее интенсивно мозжечок растет в первый год жизни, особенно с 5 до 11 месяцев. Именно в это время ребенок учится сидеть и ходить. Затем интенсивное развитие происходит в период полового созревания. В семь лет окончательно формируются ножки мозжечка.

Промежуточный мозг — часть мозгового ствола — формируется из задней части переднего мозга. Состоит из двух основных частей: таламуса (зрительный бугор) и гипоталамуса (подбугровая область). Последний соединен с гипофизом, они составляют единую морфофункциональную гипоталамо-гипофизарную систему.

Таламус включает 40 ядер (передние, средние и задние). Морфологически и функционально их можно разделить на четыре группы.

  • 1. Специфические ядра — служат областью переключения различных афферентных сигналов, направляемых в соответствующие центры коры головного мозга.
  • 2. Неспецифические ядра — относятся к ретикулярной формации, обеспечивают тонус коры головного мозга.
  • 3. Ядра с моторными функциями.
  • 4. Ядра с ассоциативными функциями.

К четверной группе относятся три ядра, каждое из которых обеспечивает связь с теменной, лобной и височной зонами коры головного мозга. Повреждение этой связи сопровождается речевыми, зрительными и слуховыми нарушениями.

Таламус — это высший центр болевой чувствительности, при его повреждении уменьшается или полностью исчезает осознанное восприятие разных видов чувствительности.

Гипоталамус — главный подкорковый центр регуляции внутренней среды организма. В нем находятся центры терморегуляции, насыщения и голода, жажды, удовольствия и др.

Благодаря способности регулировать гомеостатические параметры гипоталамус является центром подкорковых врожденных мотивационных рефлексов. Эти рефлексы направлены на восстановление нарушенного равновесия внутренней среды. Так, при раздражении различных зон гипоталамуса проявляется оборонительное, пищевое, половое поведение. В мотивационном поведении человека большую роль играет взаимодействие гипоталамуса и коры головного мозга, поэтому поведенческие реакции протекают по механизму условных рефлексов, которые вырабатываются на основе безусловных. Образуются индивиду- альные реакции, облегчающие и совершенствующие выполнение поведенческих реакций.

Гипоталамус вырабатывает нейросекреты, которые усиливают (либерины) или уменьшают (статины) выработку гормонов передней долей гипофиза.

Поражение гипоталамуса приводит к тяжелейшим эндокринным и вегетативным расстройствам: снижению или повышению кровяного давления, урежению или учащению сердечного ритма, затруднению дыхания, нарушению перистальтики кишечника, изменению в составе крови и др.

Возрастные особенности промежуточного мозга. Наблюдается гетерохронность развития отделов промежуточного мозга. Таламус начинает формироваться на втором месяце внутриутробного развития. На четвертом-пятом месяцах образуются нервные волокна, соединяющие таламус с корой головного мозга. В шесть месяцев развиваются неспецифические ядра. Усиленный рост таламуса происходит в четырехлетием возрасте, размеров взрослого человека он достигает к 13 годам.

В эмбриональном периоде закладывается гипоталамус. Ядра гипоталамуса хорошо выражены у плода только на четвертом-восьмом месяце. В два-три года они еще недостаточно сформировались, поэтому у детей в этом возрасте несовершенны терморегуляция и водно-солевой баланс. Окончательное созревание ядер происходит к 13—14 годам.

Ретикулярная формация (сетчатая структура) стволовой части мозга. В шейном отделе спинного мозга, между боковыми и задними рогами, имеются клетки с большим количеством коротких отростков. Такие же переплетающиеся волокна, в которых расположены клетки, имеются в продолговатом мозге между ядрами черепно-мозговых нервов, они захватывают Варолиев мост, ядра среднего и промежуточного мозга. На этих клетках имеется множество синапсов, благодаря чему описанная структура напоминает сеть (ретикула). Данная структура ствола мозга называется сетчатой структурой, или ретикулярной

юо формацией. К ядрам ретикулярной формации от всех афферентных систем направляется поток чувствительных импульсов. Поэтому ретикулярная формация находится в постоянном тонусе — возбуждении. От ретикулярной формации беспрерывно идут импульсы к коре головного мозга. Этот постоянный поток импульсов поддерживает активное состояние коры головного мозга. Перерезка между ретикулярной формацией и корой головного мозга или заболевание этой области приводит к развитию сонного состояния, при котором большие полушария не воспринимают внешние раздражения. Вследствие этого восходящий путь от ретикулярной формации к коре называется восходящей активирующей системой, создающей определенный уровень энергетического обмена в клетках коры головного мозга и оптимальный уровень их работоспособности (рис. 3.11).

Ретикулярная формация мозгового ствола и восходящие активирующие пути

Рис. 3.11. Ретикулярная формация мозгового ствола и восходящие активирующие пути

Взаимоотношения коры и ретикулярной формации являются важным условием смены сна и бодрствования. Ретикулярная формация оказывает также влияние на низшие отделы ЦНС, находясь под контролем коры больших полушарий. В частности, на спинной мозг сетчатое образование оказывает как активирующее, так и угнетающее влияние.

Лимбическая система. В 1878 году Поль Брокка ввел понятие Limbus (кайма). Этим термином ученый назвал доли мозга, которые лежат на границе ствола мозга и коры больших полушарий. Эта структура как бы окаймляет ствол мозга и является краевой поверхностью. В состав лимбической системы входят поясная извилина, гиппокамп, парагиппокамповая извилина, крючок, миндалина и свод. В это образование входят также гипоталамус вместе с гипофизом и элементы ретикулярной формации (рис. 3.12).

Структуры лимбической системы головного мозга

Рис. 3.12. Структуры лимбической системы головного мозга:

Лимбическая система состоит из ядер, связанных как с корой, так и с нижележащими отделами головного мозга, образуя корково-подкорковое образование.

Главное значение лимбической системы заключается в том, что она обеспечивает целенаправленное поведение человека, его эмоциональный настрой и побуждение к действию. Лимбическая система придает информации, поступающей из внутренней или окружающей среды, то особое значение, которое она имеет для каждого индивидуума, определяя его действия. Лимбическая система является центром эмоций и инстинктов. Различные отделы лимбической системы синтезируют химические вещества, способные увеличить эффективность эмоциональных реакций. Так, при раздражении центров, вызывающих положительные эмоции, выделяются катехоламины, дофамины и некоторые другие вещества, производные адреналина. При раздражении зон отрицательных эмоций увеличивается секреция серотонина. Этот отдел ЦНС способен вырабатывать химические вещества, по своей природе близкие к морфину и другим наркотическим веществам. Они называются эндорфины и энкефалины. По действию на организм они являются собственными болеутоляющими веществами, защищающими организм от болевых и других стрессорных воздействий.

Лимбическая система называется также вегетативной корой. Это связано с выполнением ею функций, связанных со многими вегетативными и эндокринными реакциями (изменение кровяного давления, пульса, потоотделения и др.).

Онтогенез нервных структур лимбической системы изучен плохо. Имеются данные, свидетельствующие, что морфологически эти структуры приближаются к уровню взрослого организма уже в первые годы постнатального развития. Функционально лимбические структуры созревают также значительно быстрее филогенетически молодых отделов коры головного мозга (неокортекс) и на ранних этапах постнатальной жизни играют важную роль в регуляции вегетативных функций и поведения ребенка.

Передний мозг состоит из подкорковых (базальных) ядер и коры больших полушарий.

Подкорковые (базальные) ядра входят в состав серого вещества больших полушарий и состоят из полосатого тела, бледного шара, скорлупы, ограды, субталамического ядра и черной субстанции. Подкорковые ядра — это связующее звено между корой и стволом мозга. К базальным ядрам подходят афферентные и эфферентные пути.

Функционально базальные ядра являются надстройкой над красными ядрами среднего мозга и обеспечивают пластический тонус, т.е. способность удерживать длительное время врожденную или выученную позу (например, поза кошки, которая стережет мышь, или длительное удержание позы балериной, выполняющей какое-либо па).

Подкорковые ядра позволяют осуществлять медленные, стереотипные, рассчитанные движения, а их центры — регуляцию врожденных и приобретенных программ движения, а также регуляцию мышечного тонуса.

Нарушение различных структур подкорковых ядер сопровождается многочисленными двигательными и тоническими сдвигами. Так, у новорожденных неполное созревание базальных ядер (особенно бледного шара) приводит к резким судорожным сгибательным движениям.

Нарушение функций полосатого тела ведет к заболеванию — хорее, которое сопровождается непроизвольными движениями, значительными изменениями позы. При расстройстве полосатого тела нарушается речь, возникают затруднения в повороте головы и глаз в сторону звука, происходит потеря словарного запаса, прекращается произвольное дыхание.

Нарушение обмена дофамина в базальных ядрах является причиной развития болезни Паркинсона, основные симптомы которого — постоянное дрожание рук и ног, маскообразность лица, слюнотечение, повышение тонуса всех мышц, общая скованность, замедленность движений.

Возрастные особенности подкорковых (базальных) ядер. Базальные ядра развиваются быстрее, чем зрительные бугры. К моменту рождения филогенетически более старая структура — бледный шар — функционально хорошо сформирована, тогда как функция полосатого тела проявляется к концу первого года. Двигательная активность новорожденного связана с бледным шаром. Импульсы от него вызывают общие некоординированные движения головы, туловища, конечностей. У новорожденного подкорковые ядра связаны со зрительными буграми, гипоталамусом и черной субстанцией. С развитием полосатого тела связано появление мимических движений, а затем умение сидеть и стоять. К девяти месяцам ребенок может стоять, а в десять месяцев уже стоит свободно. Постепенно, по мере развития базальных ядер и коры головного мозга движения становятся более точными и координированными. Только к концу дошкольного периода устанавливается равновесие корково-подкорковых двигательных механизмов.

Кора больших полушарий головного мозга — это высший отдел ЦНС, состоит из трех зон: древней, старой и новой.

В древнюю кору входят обонятельная доля и боковая обонятельная извилина. Старая кора образована гиппокамповой и зубчатой извилинами. Новая кора — это проекция внешней рецепции на поле воспринимаемых нейронов коры. Быстрое развитие проекционных полей, ассоциативных областей коры и медленное развитие костей черепа привело к образованию складок: борозд и извилин. У человека поверхность новой коры составляет 1500 см2. Кора больших полушарий головного мозга состоит из 14 млрд клеток, расположенных в шести слоях (рис. 3.13).

Слои коры больших полушарий

Рис. 3.13. Слои коры больших полушарий

I. Молекулярный слой, состоит из нервных волокон и небольшого количества мелких клеток.

II. Наружный зернистый слой, в состав которого входят густо расположенные мелкозернистые, треугольные и многоугольные клетки.

III. Пирамидальный слой, состоит из мелких и средних пирамидных клеток.

IV. Внутренний зернистый слой, в его состав входят густо расположенные мелкие клетки, клетки-зерна.

V. Глубокий (ганглиозный) слой состоит из гигантских пирамидных клеток.

VI. Слой полиморфных треугольных, веретенообразных и звездчатых клеток.

Слои 2,4 и 6 состоят из воспринимающих клеток, 3 и 5 — из пирамидных, обеспечивающих регуляцию произвольных движений.

Через все корковые слои проходят специфический и неспецифический пути. Различают три вида этих путей.

  • 1. Проекционный путь связывает кору с промежуточным мозгом и другими отделами ЦНС. Он проходит по восходящим и нисходящим направлениям.
  • 2. Комиссуральный путь состоит из волокон (спаек), которые соединяют соответствующие части правого и левого полушарий. Входит в состав мозолистого тела.
  • 3. Ассоциативные пути связывают участки коры одного и того же полушария.

В коре больших полушарий головного мозга располагаются высшие регуляторные центры, которые контролируют и регулируют все рефлекторные процессы организма, психическую деятельность, поведение, воспринимают все чувствительные сигналы.

Возрастные особенности коры больших полушарий. До четвертого месяца развития плода поверхность больших полушарий гладкая. К пяти месяцам внутриутробного развития образуются боковая, затем центральная, теменно-затылочная борозды. К моменту рождения кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как у взрослого. Но форма и величина борозд и извилин существенно изменяются и после рождения. Нервные клетки новорожденного имеют простую веретенообразную форму с очень небольшим количеством отростков, кора у детей значительно тоньше, чем у взрослого. Миелинизация нервных волокон, расположение слоев коры, дифференцирование нервных клеток в основном завершаются к трем годам. Последующее развитие головного мозга характеризуется увеличением количества ассоциативных волокон и образованием новых нервных связей. Раньше всего развивается моторная и сенсорная кора, созревание которых заканчивается к третьему году жизни (слуховая и зрительная части созревают несколько позже). Критический период в развитии ассоциативной коры наступает в семь лет и продолжается до пубертатного периода. В это же время интенсивно формируются корково-подкорковые взаимосвязи.

Развитие проводящих путей. Особенно быстрое развитие проекционных путей идет после рождения до одного года; от двух до семи лет происходит постепенное замедление, и после семи рост идет очень медленно. В процессе развития проекционных путей увеличивается асимметрия: центростремительные пути формируются раньше, чем центробежные. Миелинизация некоторых центробежных путей заканчивается к четвертому — десятому годам жизни.



Источник: bstudy.net


Добавить комментарий