Методичка по анатомии и физиологии ЦНС. Лекции по анатомии и физиологии центральной нервной системы
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
Томский государственный университет Факультет психологии Лекции по анатомии и физиологии центральной нервной системы (методическое пособие) Автор-составитель С.А. Богомаз Томск 2001 2 Лекции по анатомии и физиологии центральной нервной системы / Автор- составитель С.А. Богомаз. - Томск: ТГУ, 2001. - 61 с. Настоящее пособие создавалось с целью системного изложения сведений о строении и функциональной специализации отделов центральной нервной системы, содержащихся в различных учебных и научных публикациях. При составлении методического пособия материал подбирался таким образом, чтобы обеспечить унифицированный подход к изучению отделов головного и спинного мозга и облегчить восприятие учебного материала. Методическое пособие изложено по учебному плану изучения централь- ной нервной системы, используемому на кафедре генетической и клинической психологии ТГУ. © Факультет психологии 3 Нейробиология - общее название для отрасли науки, занимающейся изу- чением нервной системы (НС) и ее главного органа - мозга. Она включает анализ работы НС на многих уровнях, начиная с рассмотрения химической структуры отдельных молекул и кончая исследованием сложнейших пове- денческих явлений. В 70-е годы в рамках нейробиологии учеными была сформулирована так называемая "Центральная догма". Она звучит следующим образом - все нор- мальные функции здорового мозга и все их патологические нарушения, ка- кими бы сложными они не были, можно в конечном итоге объяснить, исходя из свойств основных структурных компонентов мозга. Основные концепции НС 1. НС действует в пределах всего тела. Это телесный орган, который от- ветственен за: возможность воспроизводить окружающий мир и реагировать на него; за координацию функций других органов, от которых зависит существо- вание организма, например, таких функций, как питание, дыхание, дви- жение и размножение; за хранение, упорядочение и извлечение информации о прошлом опыте. 2. Отдельные функции НС осуществляются ее подсистемами, организо- ванными в соответствии со своим предназначением. Другими словами, вы- полнение каждой из мозговых функций возложено на отдельные системы. Соотношение частей внутри каждой системы легче всего объяснить, пользу- ясь понятиями ранга или иерархии. Кроме того, между определенными ча- стями НС существуют специфические и при этом очень важные связи. Жо Годфруа пишет, что если здание - это НС, а этаж - тот или иной отдел мозга, то чем выше этаж, тем более сложные, хотя и не обязательно более «возвышенные», функции он выполняет. Далее этот ученый-психолог продолжает: «может быть то, что происходит внутри здания НС более всего напоминает работу частей телеприемника или компьютера, когда через них проходит поток электронной информации. При этом различные электронные компоненты этих устройств распознают харак- тер сигналов и реагируют лишь на те из них, на которые они запрограммиро- ваны; в то же время другие компоненты отфильтровывают ненужные или нежелательные формы сигналов. Компоненты НС тоже проявляют электри- ческую активность. И хотя у нас нет достаточных оснований считать их жи- выми транзисторами, на сегодня эта аналогия может считаться наиболее удачной». Для того, чтобы мозг был способен эффективно функционировать, потоки сигналов, проходящие в нервной системе в различных направлениях, должны контролироваться необычайно чувствительными механизмами, которые управляют этими потоками и предотвращают хаос. НС условно разделяют на 2 части: соматическую и вегетативную (автономную). Соматическая НС ин- нервирует главным образом поперечно-полосатые скелетные мышцы, кожу, обеспечивает связь организма с внешней средой. Вегетативная НС иннерви- рует все внутренние органы, железы, гладкие мышцы органов и кожи, сосуды и сердце, а также обеспечивает обменные процессы во всех органах и тканях. НС разделяют также на центральную (ЦНС) и периферическую. В свою очередь, в состав ЦНС входят головной и спинной мозг, а в состав перифери- ческой – нервы, нервные узлы и нервные сплетения. Спинной мозг (СМ) лежит в позвоночном канале и представляет собой тяж цилиндриче- ской формы, уплощенный спереди назад. Длина его у взрослого человека в среднем 42-45 см и площадью поперечного сечения 1 см 2 . Вес - 34-38 г. 4 Вверху СМ переходит в продолговатый мозг, а внизу заканчивается кониче- ским заострением. От конуса отходит книзу концевая нить, которая прикреп- ляется ко второму поясничному позвонку. Спинной мозг на своем протяже- нии содержит два утолщения - шейное и поясничное. Они соответствуют выходу из СМ корешков нервов верхних и нижних конечностей. Спинной мозг: 1–задний канатик; II–боковой канатик; III–передний канатик; 1–медиальный восхо- дящий путь (Голле); 2–латеральный восходящий путь пропорциональный чувствительно- сти (Бурдаха): 3– спинальный ганглий; 4–рецептор; 5–7,9–ядра серого вещества; 8–орган исполнитель; 10– ; 11– центральный канал; а–задний спинномозжечковый путь; б–боковой кортикоспинальный путь; г–боковой спиноталамический путь; д– вентральный спинота- ламический путь; е–ретикулоспинальный путь; ж–передний спинно-мозжечковый путь; з– вестибулоспина-льный путь; и–передний кортикоспинальный путь Внешнее строение. По передней поверхности спинного мозга проходит глубокая передняя срединная щель, а по задней - поверхностная задняя сре- динная борозда. Они делят СМ на две симметричные половины. На правой и левой стороне из СМ выходят корешки спинномозговых не- рвов. Передние корешки состоят из аксонов двигательных и вегетативных нейронов, тела которых располагаются в СМ. Задние корешки состоят из ак- сонов чувствительных нейронов, тела которых располагаются в спинальном ганглии. Всего на протяжении СМ с каждой его стороны отходит 31 пара корешков. Передние и задние корешки у внутреннего края межпозвоночного отверстия сливаются друг с другом, образуя ствол спинномозгового нерва. Ствол обычно короткий, так как после выхода из межпозвоночного отверстия нерв распадается на свои основные ветви. Участок серого вещества СМ с прилежащим к нему белым веществом, со- ответствующий двум парам корешков, называется сегментом. Соответствен- но числу корешков выделяют 31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных, 5 пояснич- ных, 5 крестцовых, 1 копчиковый. Иногда копчиковых сегментов бывает 3. В межпозвоночном отверстии, рядом с местом соединения обоих кореш- ков, задний корешок имеет утолщение – спинномозговой узел, содержащий нейроны, аксоны которых идут в СМ в составе задних корешков, а дендриты проходят в составе спинномозгового нерва. Строение соматической рефлекторной дуги. В основе деятельности нервной системы (НС) лежит рефлекс. Рефлекс - это ответная реакция орга- низма на раздражение, осуществляемая и контролируемая ЦНС. Анатомический путь осуществления рефлекса называется рефлекторной дугой. Она состоит из цепи нейронов, связанных между собой синапсами. 5 Синапсы обеспечивают однонаправленное проведение нервного импульса по рефлекторной дуге. В простой трехчленной рефлекторной дуге: первый нейрон (чувствительный, афферентный, рецепторный) лежит в спинальном ганглии или чувствительных ганглиях головы; второй нейрон (вставочный, промежуточный, ассоциативный) лежит в задних рогах СМ (см. ниже) или ядрах ствола головного мозга; третий нейрон (двигательный, эфферентный) лежит в передних рогах СМ или ядрах ствола головного мозга. Нервный импульс проходит от рецептора по дендриту, телу и аксону пер- вого нейрона на дендрит или тело второго нейрона и по аксону второго нейрона переходит на третий. По его аксону, входящему в состав спинномоз- гового нерва, нервный импульс доходит до рабочего органа (эффектора). Внутреннее строение. СМ состоит из серого вещества, образованного скоплением тел нейронов и их дендритов, и покрывающего его белого веще- ства, состоящего из аксонов, покрытых миелиновой оболочкой. Серое вещество занимает центральную часть СМ и образует в нем 2 вер- тикальные колонны. Одна из них располагается в правой половине СМ, дру- гая - в левой. Колонны соединяются между собою серыми спайками. В сере- дине серого вещества находится узкий центральный канал, заканчивающийся концевым желудочком, а вверху сообщающийся с полостью IV желудочка головного мозга. Канал содержит спинномозговую жидкость. В каждой колонне можно выделить 2 столба, а в грудном и крестцовом отделе - еще и боковой. На поперечном разрезе СМ эти столбы имеют вид рогов, а все серое вещество имеет вид буквы Н или бабочки с расправленны- ми крыльями. В задних рогах находятся чувствительные нейроны, в передних - двигательные, а в боковых - вегетативные. Причем в грудном отделе СМ в боковых рогах располагаются нейроны симпатической НС, а в крестцовом - нейроны парасимпатической НС. Белое вещество СМ образует вокруг серого вещества передние, задние и боковые канатики. Они состоят из отростков нейронов, формирующих 2 группы проводящих путей: проприоспинальные и супраспинальные. Проприоспинальные пути разделяются на короткие, соединяющие бли- жайшие сегменты СМ, и длинные, связывающие удаленные сегменты СМ. Эти пути образованы преимущественно отростками вставочных и афферент- ных нейронов. Функция проприоспинальных путей заключается в осуществ- лении безусловных рефлексов. Супраспинальные пути обеспечивают связь СМ с головным мозгом. Эти пути разделяются на восходящие (афферентные) и нисходящие (эфферент- ные). По этим путям от рецепторов кожи, мышц, сухожилий и суставов, а также от внутренних органов поступает информация в вышележащие отделы мозга. От них в нисходящем направлении к нейронам СМ отходят импульсы, изменяющие активность скелетной мускулатуры и внутренних органов. Дея- тельность СМ у человека в значительной степени подчинена координирую- щим влияниям вышележащих отделов ЦНС. Восходящие пути проходят в составе задних канатиков белого вещества СМ и связывают его с продолговатым мозгом. Функция путей: обеспечение сознательной проприоцептивной (мышечно-суставной) чувствительности. Боковые канатики содержат как восходящие, так и нисходящие пути, свя- зывающие СМ с мозжечком, таламусом, средним мозгом и корой больших полушарий мозга. Их функция: обеспечение бессознательной проприоцеп- тивной чувствительности (мозжечок), температурно-болевой и тактильной чувствительности (таламус), обеспечение бессознательной двигательной ак- 6 тивности (красное ядро среднего мозга) и сознательной двигательной актив- ности (кора). Передние канатики содержат нисходящие пути. Их функция: обеспечение бессознательной двигательной активности на зрительные и слуховые раздра- жения (ориентировочный рефлекс, регулируемый из бугров четверохолмия), сознательной двигательной активности (кора), бессознательной двигательной активности (продолговатый мозг и ядра ретикулярной формации). СМ обеспечивает быструю защитную реакцию организма, например, в случае ожога или укола. В нем находятся рефлекторные центры мускулатуры туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы, рефлексы растяжения, сгибательные и разгибательные рефлексы, различные рефлексы, поддерживающие позу. СМ участвует в регуляции раз- личных вегетативных функций организма, изменяя активность внутренних органов. Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, СМ развивается раньше, чем другие отделы ЦНС. На ранних стадиях плода СМ заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте СМ. К моменту рождения СМ заканчивается на уровне 3 поясничного по- звонка. У новорожденного длина СМ достигает 14-16 см, а к 10 годам она удваивается. В толщину СМ растет медленно. На поперечном срезе спинного мозга детей раннего возраста отмечается наиболее заметное преобладание передних рогов над задними. Оболочки спинного мозга. Его окружают соединительнотканные оболоч- ки: наружная называется твердой, средняя - паутинной, а внутренняя - мяг- кой. Наружная и средняя оболочки отделены друг от друга субдуральным про- странством, а средняя и внутренняя - субарахноидальным (подпаутинным) пространством. Твердая оболочка имеет наиболее прочные стенки по сравнению с други- ми оболочками спинного мозга. Она не прилегает вплотную к надкостнице, которая изнутри покрывает позвоночный канал. Между ними находится жи- ровая клетчатка и внутреннее позвоночное венозное сплетение. Верху твер- дая оболочка срастается с краями большого затылочного отверстия черепа и продолжается в твердую оболочку головного мозга. Внизу твердая оболочка СМ заканчивается в виде нити, которая прикрепляется к копчику. Паутинная оболочка имеет вид прозрачного листка, без кровеносных со- судов, прилегает изнутри к твердой оболочке, срастаясь с ней возле межпо- звоночных отверстий с помощью перекладин. Паутинная оболочка посред- ством многочисленных пучков соединяется с мягкой оболочкой. Подпаутинное пространство заполнено спинномозговой жидкостью и со- общается с подпаутинным пространством головного мозга. Мягкая оболочка непосредственно окружает спинной мозг и срастается с ним. В ней идут сосуды, снабжающие кровью СМ и его оболочки. 7 Головной мозг В головном мозге традиционно выделяют три части: большой мозг, моз- жечок и мозговой ствол. Большую часть головного мозга занимает большой мозг (полушария). Различают основание головного мозга, или базальную поверхность, и дорзальную поверхность. Дорзальная поверхность. Оба полушария отделены друг от друга про- дольной щелью. В ее глубине полушария соединены мозолистым телом и передней спайкой мозга, которые состоят из нервных волокон, идущих попе- речно из одного полушария в другое. Вся поверхность коры полушарий обра- зована извилинами, которые отделяются друг от друга бороздами. За счет этого происходит значительное увеличение поверхности коры полушарий (до 2500 см 2 у взрослого человека). Подробнее все эти структуры будут рассмот- рены при изучении конечного мозга. Базальная поверхность. В передней части основания мозга видна про- никающая сюда продольная борозда мозга. Латеральнее, почти параллельно этой борозде, тянется тракт обонятельного нерва. Впереди он начинается обонятельной луковицей, в которую вступают волокна 1-ой пары ЧМН – обонятельных нервов, а заканчивается обонятельным треугольником. Сзади от него лежит переднее продырявленное вещество, через которое в мозговое вещество проникают кровеносные сосуды. На базальной поверхности виден зрительный перекрест (хиазма). Спереди в него вступает 2-ая пара ЧМН – зрительные нервы, которые после перекре- ста продолжаются в зрительные тракты. Кзади от перекреста располагается серый бугор, продолжающийся в узкую воронку, к которой подвешен гипо- физ. Сзади к серому бугру прилегают сосцевидные (мамиллярные) тела. Ножки мозга – производные среднего мозга, представляют собой два бе- лых тяжа, расходящихся кпереди и кверху. Черепномозговые нервы Места выхода черепномозговых нервов на базальную поверхность: Первые две пары ЧМН уже были описаны выше. 3. Глазодвигательные нервы (III), выходят медиально от ножек мозга. 4. Блоковые нервы (IV), выходят латеральнее ножек мозга. Оба нерва регулируют движения глаз, иннервируют ресничную мышцу и мышцу, суживающую зрачок. 5. Тройничные нервы (V), выходят на границе между мостом и средней ножкой мозжечка. Иннервирует жевательную мускулатуру; проводит болевую и темпе- ратурную чувствительность кожи головы, слизистой носа, рта и др.; про- водит проприоцептивную чувствительность жевательных мышц и мышц дна рта; 6. Отводящие нервы (VI), - выходят на границе между мостом и пира- мидами продолговатого мозга. 7. Лицевые нервы (VII), - выходят латеральнее отводящих нервов. 8. Преддверно-улитковые нервы (VIII), - выходят немного латеральнее лицевых нервов. 9. Языкоглоточные нервы (IX), выходят позади олив. 10. Блуждающие нервы (X), - выходят ниже языкоглоточных нервов. 11. Добавочные нервы (XI), - выходят ниже блуждающих нервов. 12. Подъязычные нервы (XII), - выходят между пирамидами и оливами продолговатого мозга. 5. Расположение и функции 12 пар черепномоз- говых нервов 8 Продолговатый мозг Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга и поэтому сохраняет все его морфологические структуры. Внешнее строение. Спереди продолговатого мозга (ПМ) проходит бороз- да, а сзади – щель. По бокам к щели примыкают валикообразные выступы – пирамиды, образованные волокнами пирамидного (кортикоспинального) пу- ти. Эти пути в нижней части ПМ образуют частичный перекрест. При этом не перекрещенная часть волокон идет на своей стороне в передних (кортикос- пинальный передний путь), а перекрещенная – в боковых канатиках спинного мозга на противоположной стороне (в виде кортикоспинального бокового пути). Латеральнее пирамид находятся выпуклые овальные образования – ниж- ние оливы, соответствующие боковым канатикам СМ. Задние канатики ПМ переходят внизу в одноименные канатики СМ, а вверху – в нижние ножки мозжечка. Задние канатики с каждой стороны де- лятся на два пучка: медиальный – нежный (путь Голля) и латеральный – кли- новидный (путь Бурдаха). Эти пучки заканчиваются соответствующими бу- горками, в которых располагаются вторые нейроны путей Голля и Бурдаха. Аксоны этих нейронов идут в вентральном направлении, совершают пере- крест и переходят на противоположную сторону, формируя медиальную пет- лю. 9 Продолговатый мозг: 1–пирамиды; 1а–перекрест; 2–нижние оливы; 3–передний спинномозжечковый путь; 4– задний спинномозжечковый путь; 5–клиновидное ядро; 6–нежное ядро;7–; 8– ретикулярная формация; 9–вестибулоспинальный путь; 10–путь от бугров четверохолмия; 11–красноядерно-спинальный путь; 12–волокна межоливного слоя; 13–перекрест путей Голля и Бурдаха; IX–XII–ядра черепно-мозговых нервов Продолговатый мозг не имеет строгого разделения на серое и белое веще- ство. Серое вещество располагается в белом отдельными группами – ядрами. Эти ядра принимают участие в осуществлении рефлексов, поддерживающих позу у человека, и рефлексов, обеспечивающих перемещение тела в про- странстве. Кроме того, продолговатый мозг регулирует деятельность слезных и потовых желез, слюноотделение, секреторную функцию желез желудка, влияет на выведение желчи. В ПМ располагаются: жизненно важные центры дыхания, кровообращения и пищеварения, связанные с блуждающим нервом; центры рвотного и глотательного рефлексов; ядра IX-XII ЧМН; восходящие и нисходящие пути. |