Тема 8, Анатомия и физиология ЦНС. Анатомия и физиология цнс модуль 2 Анатомия и физиология спинного и головного мозгаТема 8
 Скачать 2.85 Mb.
|
|
Анатомия и физиология ЦНС Модуль 2 Анатомия и физиология спинного и головного мозга Тема 8 Конечный мозг. Строение и функции АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 2 Содержание 1. Строение конечного мозга 2. Анатомия больших полушарий головного мозга 3. Клеточное строение коры больших полушарий головного мозга 4. Особенности работы коры головного мозга 5. Палеокортекс и архикортекс 6. Неокортекс: зоны и функции 7. Оболочки головного мозга 8. Полости мозга и ликвор АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 3 1. Строение конечного мозга Конечный мозг — самый массивный отдел мозга человека. Он занимает большую часть полости черепа. Конечный мозг состоит из больших полушарий, разделен- ных продольной щелью. Выпуклая верхняя поверхность больших полушарий имеет три полюса: лобный, височный и затылочный. Снаружи полушария покрыты серым веществом — корой больших полушарий (ее также называют плащом или мантией). Под корой находится белое вещество, в глубине которого лежат базаль- ные ядра (ядра конечного мозга, базальные ганглии). Полостями полушарий явля- ются боковые желудочки. Белое вещество полушарий состоит из трех систем волокон: Проекционные волокна — восходящие и нисходящие пути, которые связы- вают полушария с остальными отделами ЦНС. Ассоциативные волокна связывают разные области коры одного полуша- рия. Комиссуральные волокна соединяют симметричные отделы правого и ле- вого полушарий. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 4 Самая большая комиссура мозга — мозолистое тело. Это толстая горизонтальная пластинка, которая находится в глубине продольной щели, разделяющей полуша- рия. В мозолистом теле выделяют переднюю часть – колено, среднюю – тело и зад- нюю – валик. Колено загибается вниз и переходит в клюв мозолистого тела. Также в состав конечного мозга входит передняя комиссура (она соединяет неко- торые обонятельные структуры и участки височных долей)и базальные ядра (включают хвостатое ядро, бледный шар, скорлупу, ограду и миндалевидное тело). Самое крупное ядро — хвостатое. Бледный шар, скорлупа и ограда находятся лате- ральнее и ниже от хвостатого ядра. Они отделены от него прослойкой белого ве- щества (волокнами корковых трактов). Самое медиальное положение занимает бледный шар , латеральнее от него лежит чашеобразная скорлупа , отделенная от бледного шара полоской белого вещества. Между скорлупой и островковой корой лежит полоска серого вещества — ограда . АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 5 Хвостатое ядро, бледный шар и скорлупа на разрезе выглядят как чередующиеся полоски серого и белого вещества. Из-за этого их объединили под общим назва- нием полосатое тело . С точки зрения эволюции бледный шар — самое древнее образование в полосатом теле. Еговыделяют как отдельную единицу — паллидум , а более молодые с точки зрения эволюции хвостатое ядро и скорлупу называют стриатум . Вместе они об- разуют стриапаллидарную систему, имеющую очень обширные связи с таламусом, с корой больших полушарий, мозжечком, черной субстанцией, красным ядром. Очень значительные связи действуют и внутри самой системы, между ее ядрами. Основные функции стриапаллидарной системы связаны с управлением движе- ниями. Наряду с мозжечком, она является крупнейшим подкорковым двигатель- ным центром. Но если мозжечок связан с регуляцией конкретных параметров (с амплитудой мышечных сокращений, их согласованностью и т. п.), то стриапалли- дарная система управляет запуском движений и содержит информацию о двига- тельных программах (например, у волейболиста есть двигательная программа, ко- торая отвечает за подачу мяча). При запуске движений нервные клетки активиру- ются сначала в ассоциативной лобной коре, затем в стриатуме и бледном шаре, и лишь потом — в моторной коре больших полушарий и мозжечке. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 6 Миндалевидное тело (миндалина) — одно из базальных ядер. Это сферическое образование, которое находится под скорлупой около внутренней части переднего отдела височной коры. У миндалины есть многочисленные связи с корой больших полушарий, гипоталамусом, обонятельными мозговыми структурами. Миндалина входит в лимбическую систему мозга и играет огромную роль в орга- низации эмоций. В частности, она хранит воспоминания о пережитом страхе, что удерживает нас от многих ошибок. Такая память остается с человеком на всю жизнь, поэтому нам достаточно всего раз сильно обжечься, коснувшись чайника с кипящей водой, чтобы запомнить — трогать горячие предметы опасно. Повреждение миндалины часто ведет к глубоким изменениям психики, депрессив- ным и маниакальным состояниям. Как и мозжечок, стриапаллидарная система участвует в обучении движениям и в превращении осознанных движений в автомати- зированные. Повреждение стриатума запускает патологические движения — сильные подергивания рук, скручивания туловища. Проявления болезни Паркинсона (например, тремор) связаны в основном с нарушением работы этой системы. Важно! АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 7 2. Анатомия больших полушарий головного мозга В каждом полушарии выделяют три поверхности — верхнелатеральную (выпук- лую), медиальную (плоскую, обращённую к другому полушарию) и нижнюю (со сложным рельефом, который соответствует неровностям внутренней поверхности основания черепа). Края полушарий — границы между их поверхностями. Высту- пающие вперёд и назад участки полушарий называют передним (лобным) и зад- ним (затылочным) полюсами. Кроме того, выделяют височный полюс — выступаю- щую часть височной доли. На поверхностях полушарий видны многочисленные борозды и извилины. Их форма и размеры у каждого человека свои — постоянны только самые крупные извилины и борозды. Выделяют три главных борозды, которые делят полушария на четыре доли: центральная (Роландова) борозда отделяет лобную долю от теменной; латеральная (Сильвиева) борозда отделяет височную долю от лобной и те- менной; теменно-затылочная борозда разделяет теменную и затылочную доли. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 8 Самая маленькая (пятая) доля полушария — островок — находится в глубине лате- ральной борозды и снаружи не видна. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 9 3. Клеточное строение коры больших полушарий головного мозга Толщина коры (поверхностного слоя серого вещества мозга) в различных участках полушарий колеблется от 1,3 мм (в обонятельной коре) до 5 мм (в новой коре). Кора состоит приблизительно из 12-18 млрд. нейронов. Кора полушарий большого мозга в основном (но не везде) состоит из шести слоёв, которые различаются по форме и размерам входящих в них нервных клеток. Тол- щина слоев, плотность расположения в них клеток, а также характер границ между слоями варьируются в различных отделах коры. Наиболее типичная последова- тельность: Снаружи располагается молекулярный слой. Он лежит непосредственно под сосудистой мозговой оболочкой. Его образуют переплетенные разветвления отростков нервных клеток, расположенных в слоях ниже. Второй слой — наружный зернистый. В его состав входят мелкие мультипо- лярные нейроны, тела которых напоминают зерна — это можно увидеть, раз- глядывая под микроскопом окрашенный серебром срез. Третий слой — наружный пирамидный — самый широкий. Он состоит из ма- лых и средних пирамидных нервных клеток, тела которых имеют размеры от 10 до 40 мкм. Четвёртый слой — внутренний зернистый. Он, как и наружный зернистый, состоит из маленьких мультиполярных клеток-зёрен. Пятый слой — внутренний пирамидный (ганглионарный) содержит большие пирамидные клетки. Этот слой лучше всего развит в моторной коре. Шестой слой — полиморфный. В нем находятся нейроны разной формы и размеров. Этот слой граничит с белым веществом мозга. Из этих шести слоёв в двух нижних (пятом и шестом) начинаются эфферентные пути. В частности, пятый слой предцентральной извилины состоит из пирамидных клеток, аксоны которых составляют пирамидную систему. Средние слои (третий и четвёртый) связаны преимущественно с афферентными путями, а верхние (пер- вый и второй) относятся к ассоциативным путям коры. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 10 Нейроны, расположенные в разных слоях коры, взаимодействуют между собой. Они образуют функциональную систему — кортикальную колонку. Кортикальная колонка считается самой мелкой функциональной единицей коры, способной ана- лизировать и синтезировать информацию. В каждом клеточном слое, помимо нервных клеток, располагаются нервные во- локна. Строение и плотность их залегания неодинаковы в разных отделах коры. Особенности распределения волокон в коре большого мозга определяют терми- ном «миелоархитектоника». АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 11 4. Особенности работы коры головного мозга У коры больших полушарий головного мозга есть способность очень долго со- хранять следы возбуждения — некоторые из них могут оставаться до конца жизни человека. Эта особенность позволяет нам лучше обрабатывать и хранить инфор- мацию, накапливать базу знаний. Если мы долго не пользовались каким-то зна- нием или навыком (например, несколько лет не катались на велосипеде, не вспо- минали то, чему учились в институте), мы можем быстро воскресить нужное в па- мяти, а не осваивать заново. Основные процессы, которые происходят в коре, работают благодаря двум со- стояниям — возбуждению и торможению. Анализаторы способны «тормозить» друг друга. С одной стороны, это позволяет нам концентрироваться на чем-то. С другой, не дает возможности выполнять два схожих действия сразу: например, нельзя одновременно усваивать информацию и размышлять. Допустим, вы не мо- жете одновременно читать лекцию и что-то обдумывать — когда вы отвлечетесь на свои мысли, вы технически продолжите читать текст, но не запомните ни слова из прочитанного. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 12 5. Палеокортекс и архикортекс Кора больших полушарий делится на древнюю — paleocortex, старую — archicortex и новую — neocortex. Большую часть коры головного мозга у человека (96 %) зани- мает новая кора. Древняя и старая кора (палеокортекс и архикортекс) примитивны по структуре и занимают лишь небольшие участки на базальной и медиальной по- верхностях лобной и височной долей полушарий. Палеокортекс включает структуры, связанные в основном с анализом обонятель- ных раздражителей: обонятельные луковицы, обонятельный тракт, обонятельные треугольники, передние обонятельные ядра, подмозолистая извилина, передние участки медиальной поверхности височных долей и др. Большинство структур па- леокортекса входит в лимбическую систему — то есть он участвует в организации эмоционального поведения. Архикортекс включает в себя гиппокамп (он находится на внутренней поверхно- сти височной доли) и зубчатую извилину (через нее проходит информация от раз- ных корковых зон к гиппокампу). Гиппокамп тесно связан с процессами обучения и памяти. При повреждениях гиппокампа нарушаются процессы запоминания. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 13 6. Неокортекс: зоны и функции В состав неокортекса входит 6 слоев и 52 поля. Ученые делят кору больших полу- шарий на сенсорные (первичные проекционные), двигательные и ассоциативные зоны. К сенсорным зонам коры относят поля, в которые приходят волокна от проекци- онных ядер таламуса. Это зоны коркового представительства сенсорных систем. Здесь заканчиваются самые короткие пути от рецепторов. Для этих зон характерно очень сильное развитие 4-го слоя коры и в то же время плохо выраженный 5-й слой. Для каждой сенсорной системы существуют свои проекционные зоны. Зрительная зона находится в затылочной доле коры больших полушарий. Слуховая зона рас- положена в верхней височной извилине. Вкусовые зоны находятся в нижней ча- сти постцентральной извилины и в инсулярной (островковой) коре. Корковые обо- нятельные зоны располагаются в палеокортексе. Большой участок занимает зона кожно-мышечной чувствительности . Она рас- положена позади центральной борозды, в постцентральной извилине теменной АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 14 доли коры больших полушарий. Как мы уже говорили, кожно-мышечные проекции организованы по соматотопическому принципу. Но «карта тела» в коре имеет сме- щенные пропорции. Дело в том, что количество нейронов, получающих информа- цию от определенного участка тела, прямо пропорционально плотности рецепто- ров на этом участке. А плотность рецепторов зависит от значимости информации, получаемой от участка кожной поверхности. Поэтому на «карте тела» в коре отме- чаются непропорционально большие зоны кисти рук и губ, но очень маленькие зоны спины, живота и т. д. Двигательная (моторная) зона расположена в прецентральной извилине лобной доли коры больших полушарий впереди центральной борозды. Именно отсюда от- ходит большинство волокон кортикоспинального тракта. 5-й слой коры выражен здесь значительно сильнее, чем в остальных зонах, а вот 4-й слой в моторной коре почти отсутствует, за что кора в этой области получила название «агранулярная» (гранулярный — зернистый). Так же, как и в зоне кожно-мышечной чувствительно- сти, в прецентральной извилине можно нарисовать «карту тела», причем она также будет иметь искажения пропорций человеческого тела. Связано это с тем, что некоторые мышцы (пальцев, мимические) должны выполнять гораздо более тонкие движения, поэтому для управления ими необходимо большее количество нейронов. К неспецифичной или ассоциативной коре относят области, которым нельзя приписать преимущественно сенсорных или двигательных функций. У человека ассоциативные зоны занимают больше половины всей коры. Эти зоны связывают (ассоциируют) друг с другом сенсорные и двигательные зоны и одновременно слу- жат основой высших психических функций. Основные неспецифические области коры больших полушарий – это теменно-ви- сочно-затылочная (находится на границе этих долей), префронтальная (лобная доля коры за исключением прецентральной извилины) и лимбическая (сводчатая извилина) ассоциативные зоны. Если упрощенно представить их функции, каждая из этих областей особенно важна для определенных процессов: высших сенсорных функций и речи (теменно-височно-затылочная зона); высших двигательных функций и запуска поведенческих актов (префрон- тальная зона); памяти и эмоционального поведения (лимбическая зона). АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 15 Помните, что мозг обладает огромными компенсаторными воз- можностями. Конечно, у многих его зон (ядер) есть функции, определенные еще до рождения и в младенчестве. Но есть и мно- жество областей, которые приобретают конкретные «обязанно- сти» по мере созревания и обучения ЦНС. При поражении таких областей (из-за травм, хирургического вмешательства, опухолей и пр.) их функции могут взять на себя другие отделы ЦНС — именно благодаря этому люди могут восстановить речь и движе- ния после серьезных травм или инсультов. Важно! АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 16 7. Оболочки головного мозга Головной мозг, как и спинной, окружен тремя мозговыми оболочками. Они фикси- руют головной мозг в черепе (как спинной – в позвоночном канале), защищают его, выполняют амортизационную функцию, обеспечивают выработку и всасывание спинномозговой жидкости . Самая наружная из этих оболочек — твердая оболочка головного мозга. За ней следует средняя — паутинная, а потом — внутренняя мягкая (сосудистая) оболочка, прилежащая к поверхности мозга. Твердая оболочка головного мозга . Отличается от двух других плотностью, проч- ностью, большим количеством коллагеновых и эластических волокон. Паутинная оболочка головного мозга . Тонкая, прозрачная паутинная оболочка, в отличие от мягкой оболочки (сосудистой), не проникает в щели между отдель- ными частями мозга и в борозды полушарий. От мягкой оболочки головного мозга паутинная отделена подпаутинным (субарахноидальным) пространством ,в ко- тором содержится спинномозговая жидкость. Мягкая (сосудистая) оболочка головного мозга . Это самая внутренняя оболочка. Она плотно прилежит к наружной поверхности мозга и заходит во все щели и бо- розды. Мягкая оболочка состоит из рыхлой соединительной ткани, в толще кото- рой располагаются кровеносные сосуды, направляющиеся к головному мозгу и пи- тающие его. В определенных местах мягкая оболочка проникает в полости желу- дочков мозга и образует сосудистые сплетения ,продуцирующие спинномозговую жидкость. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 17 8. Полости мозга и ликвор В процессе эмбрионального развития полости мозговых пузырей преобразуются в желудочки мозга. В левом и правом полушариях соответственно расположены I и II желудочки, в промежуточном мозге — III желудочек, в ромбовидном мозге — IV желудочек. Полости мозга заполнены спинномозговой (цереброспинальной) жид- костью — ликвором. Они сообщаются между собой, а также со спинномозговым каналом и подпаутинным пространством (пространством под одной из оболочек мозга). Цереброспинальную жидкость выделяют сосудистые сплетения желудочков мозга и всасывают вены мягкой оболочки мозга. Процесс образования и всасывания лик- вора идет непрерывно –– в течение суток спинномозговая жидкость обновляется 4-5 раз. При этом процесс идет неравномерно: в полости черепа образуется больше ликвора, чем всасывается; во внутрипозвоночном канале всасывается больше ликвора, чем образуется. В норме это никак не отражается на работе организма –– лишний ликвор из поло- сти черепа переходит во внутрипозвоночный канал. Но если процесс перемещения жидкости между головным и спинным мозгом нарушен (например, из-за опухоли или травмы), в полости черепа ликвор скапливается, а в спинном мозге –– быстро всасывается и концентрируется. В результате развивается гидроцефалия (водянка головного мозга). Циркуляция ликвора зависит от пульсации сосудов мозга, дыхания, движений го- ловы, интенсивности образования и всасывания самой спинномозговой жидкости. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 18 Из боковых желудочков мозга цереброспинальная жидкость попадает в III желудо- чек мозга и далее, по водопроводу мозга, — в IV желудочек, откуда через отверстия ликвор попадает в большую цистерну и наружное субарахноидальное простран- ство головного мозга, центральный канал и субарахноидальное пространство спинного мозга и в конечную цистерну спинного мозга. |