Лекція 15. Фізіологія спинного і головного мозку

План лекції:

1. Фізіологія спинного мозку.

2. Фізіологія головного мозку.

Нервова система людини і вищих тварин поділяється на центральну нервову систему і периферичну. До центральної нервової системи входять головний і спинний мозок. До периферичної нервової системи входять нерви, розташовані на периферії та нервові вузли (ганглії).

Спинний мозок – це відділ ЦНС, розташований у спинномозковому каналі. По аферентних нервових волокнах у спинний мозок проводиться збудження від екстерорецепторів та пропріорецепторів шиї, тулуба й кінцівок, а також від вісцерорецепторів (за виключенням тих, які мають прямий зв’язок з ЦНС через блукаючі нерви). Аксони еферентних нейронів спинного мозку іннервують усі скелетні м’язи, крім м’язів обличчя, і утворюють прегангліонарні волокна вегетативної нервової системи. Аферентні і еферентні нейрони, об’єднані у рефлекторні дуги, самостійно чи через інтернейрони забезпечують рефлекторну функцію спинного мозку. За участю спинного мозку здійснюються рухові й судинні рефлекси, рефлекси сечостатевої системи і прямої кишки, а також рефлекси, що регулюють тканинний обмін. Колатералі (відгалуження) аксонів аферентних і аксони інтернейронів формують висхідні провідні шляхи спинного мозку. По висхідних шляхах інформація від рецепторів проводиться у головний мозок. Від нейронів головного мозку відходять аксони у спинний мозок і утворюють низхідні шляхи.

Сегментарна будова тіла живих організмів, що виникла на ранніх етапах еволюційного розвитку, збереглася у вищих тварин і в людини. Тому у спинному мозку людини розрізняють 31 сегмент. Кожний сегмент має одну пару задніх і одну пару передніх нервових корінців. Кожен корінець іннервує свій і обидва сусідніх метамери, тобто три метамери. Саме тому при ушкодженні одного сегменту спинного мозку чутливість і рухи у відповідному сегменті тіла зовсім не зникають, а тільки послаблюються.

Задні корінці спинного мозку складаються з аферентних нервових волокон і вони проводять збудження від рецепторів у спинний мозок, а всі еферентні волокна виходять з спинного мозку у складі передніх корінців.

Спинний мозок людини має 13,5 млн нейронів. З них близько 3 % еферентні, інші 97 % - вставкові, або інтернейрони. Серед еферентних нейронів альфа- і гама-мотонейрони, прегангліонарні нейрони вегетативної нервової системи. У нормальних умовах рефлекторна діяльність спинного мозку контролюється і координується різними відділами головного мозку.

Головний мозок розташований у порожнині мозкового черепа. До його складу входять: довгастий, задній, середній, проміжний і кінцевий мозок.

Функції довгастого мозку можуть бути об’єднані у дві групи – провідникова та рефлекторна. У довгастому мозку розташовані центри рефлекторної регуляції найважливіших функцій організму. Через довгастий мозок здійснюються рефлекси смоктання, ковтання, блювання, кашлю, чихання, моргання. Ці рефлекси виникають у відповідь на подразнення аферентних волокон язико-глоткового, слухового, вестибулярного, трійчастого і блукаючого нервів. Так, подразнення чутливих закінчень трійчастого нерва при дотику до губів дитини викликає смоктальні рухи. Еферентні імпульси до м’язів, що беруть участь в акті смоктання, надходять у складі лицевого і під’язикового нервів.

Аферентні шляхи рефлексу ковтання йдуть у складі трійчастого, язико-глоткового і блукаючого нервів; по еферентних волокнах трійчастого, під’язикового, язико-глоткового нервів до виконавчих органів.

У довгастому мозку розташовані центри регуляції дихання, діяльності серцево-судинної системи, травлення, потовиділення.

До заднього мозку належать міст і мозочок. Волокна моста належать до пірамідних шляхів. Задня частина моста утворює ромбовидну ямку, під її дном беруть початок V–VIII пари черепних нервів. Основними функціями мозочка є координація рухів, подолання тяжіння та інерції, нормальний розподіл м’язового тонусу тощо. При ураженні мозочка розвиваються порушення рухової активності (нерівна хода, розмашисті неточні рухи, тремор кінцівок, асинергія рухів, порушення м’язового тонусу) і вегетативні розлади.

До складу середнього мозку входять чотиригорбикове тіло і ніжки мозку. Основні центри середнього мозку: червоне ядро, чорна субстанція, ядра окорухового і блокового нервів. Середній мозок є підкірковим регулятором м’язового тонусу, центром зорових і слухових орієнтувальних рефлексів, а також деяких складних рухових рефлекторних актів – ковтання і жування. Вплив середнього мозку на тонус скелетних м’язів здійснюється через червоне ядро. До нього сходяться імпульси від кори великих півкуль, підкоркових ядер і мозочка, а також від ретикулярної формації стволової частини мозку. Пошкодження (виключення) червоного ядра приводить до різкого підвищення тонусу скелетної мускулатури. Перерозподіл м’язового тонусу при зміні положень тіла і при переміщеннях у просторі здійснюється при сумісній роботі середнього і проміжного мозку. З функцією середнього мозку пов’язана регуляція рухових орієнтувальних рефлексів. Передні горби чотиригорбикового тіла є первинними зоровими центрами: вони регулюють поворот очей і голови у бік подразника. Задні горби чотиригорбикового тіла є рефлекторними центрами слухових орієнтувальних рефлексів: при подразненні слухових рецепторів відбувається насторожування і поворот голови у бік звуку.

Проміжний мозок – частина переднього відділу мозкового стовбура. До проміжного мозку відносяться таламічний мозок та гіпоталамус. Через таламічний мозок здійснюється зв’язок рецепторів організму з корковими кінцями відповідних аналізаторів. У численних ядрах таламуса переключаються аферентні шляхи шкірної, мязово-суглобової, нюхової та зорової чутливості. Від нього чутливі шляхи йдуть частково у підкіркові ядра, частково – безпосередньо у кору. У сірому горбі гіпоталамуса закладено ядра сірої речовини, які є вищими вегетативними центрами, що регулюють температуру тіла, водний, жировий, вуглеводний та інші види обміну, діяльність серця, судин, травних та ендокринних органів. Ушкодження таламічного мозку супроводжується повною втратою чутливості або зниженням її з протилежного боку, розладом слуху, зору.

Кінцевий мозок складається з двох півкуль, вкритих мозковим плащем (корою), до яких входять нюховий мозок, базальні (центральні) ядра і бокові шлуночки мозку. У корі великих півкуль містяться 14–17 млрд нервових клітин, які об’єднані в цілісний апарат регуляції функцій організму. Відростки клітин з’єднують різні відділи кори між собою і з розташованими нижче структурами ЦНС. Базальним ядрам півкуль належить важлива роль у регуляції складних рухових актів, гемодинаміки, орієнтувальних реакцій тощо.

Уявлення про локалізацію функцій у корі великих півкуль пов’язане з поняттям про кірковий центр (мозковий кінець аналізатора). Подразнення із зовнішнього та внутрішнього середовища сприймаються рецепторами. В них енергія подразнення перетворюється на енергію нервового імпульсу, яка відповідними нервами і провідними шляхами мозку надходить у мозковий центр, або кірковий кінець аналізатора. Кірковий кінець аналізатора представлений високо спеціалізованими нервовими клітинами, здатними здійснювати аналіз і синтез інформації, що надходить. Тут виникають відчуття та уявлення про навколишній світ. Уся кора мозку являє собою поверхню, що сприймає сукупність кіркових кінців аналізаторів.

Моторна зона міститься у передцентральній звивині та ділянках, розташованих поблизу неї. Тут замикаються рухові умовні рефлекси: верхні ділянки цієї зони пов’язані з мускулатурою нижніх кінцівок, середні – з мускулатурою тулуба, нижні – з мускулатурою голови. Кірковий кінець шкірного аналізатора знаходиться у постцентральній звивині, при цьому тіло проектується «догори ногами». Ядро зорового аналізатора (зоровий центр) розміщене в потиличній частці півкуль, тут спроектована сітківка ока. Кірковий слуховий центр розташований у верхній висковій звивині кори великих півкуль; ядро смакового аналізатора розташоване у нижній частині постцентральної звивини. Кірковий нюховий центр розташований у крючку медіальної звивини гіпокампа та нижньої поверхні півкуль. У нижній лобовій звивині лівої півкулі розташований руховий аналізатор артикуляції мови (при його ураженні мова утруднена або неможлива); сенсорний центр мови знаходиться у верхній висковій звивині.

У тім’яній частці кори півкуль розміщені клітини, які сприяють встановленню зв’язків між різними аналізаторами і відіграють велику роль у формуванні рефлекторних дуг умовних рефлексів.

ТЕМА 4.5 СЕНСОРНІ СИСТЕМИ