Глава IV
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ОБЩИЙ АНАТОМИЧЕСКИЙ ОБЗОР НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Основная функция нервной системы — регулирование физиологических процессов организма в зависимости от постоянно меняющихся условий внешней среды. Нервная система осуществляет приспособление (адаптацию) организма к внешней среде, регулирование всех внутренних процессов и их постоянства (гомеостаз) — например, температуры тела, биохимических реакций, артериального давления крови, процессов питания тканей и обеспечения их кислородом и т. д. В процессе эволюции животного мира формы поведения животных усложнялись в зависимости от изменения условий существования. Усложнение форм поведения животных сопровождалось усовершенствованием структур нервной системы: на новом эволюционном уровне развития, как правило, появлялись новые структуры, которые подчиняли своему контролю более старые нервные образования. Так, в конце концов, в процессе эволюции достиг высокого развития головной мозг человека.
Нервная система человека состоит из центральной и периферической.
К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Оба они эволюционно, морфологически и функционально тесно связаны между собой и без резкой границы переходят один в другой. Головной мозг является верхним отделом центральной нервной системы и лежит в полости черепа. Спинной мозг является частью центральной нервной системы и представляет собой тяж, расположенный в полости позвоночного канала.
К периферической нервной системе относятся черепно-мозговые нервы, спинномозговые нервы и нервные сплетения. Нервы доставляют импульсы (приказы действия) из центральной нервной системы непосредственно к рабочему органу — мышце — и информацию с периферии в центральную нервную систему.
Указанные отделы нервной системы называют анимальной (животной) нервной системой. На основании функционально-морфологических особенностей выделяют также так называемую автономную, или вегетативную (растительную), нервную систему.
Нейрон — основная структурно-функциональная единица нервной системы (рис. 3). Нейрон имеет тело и отростки. Тело нейрона имеет ядро и ядрышко, вокруг которых находится протоплазма. Отростки бывают периферические — дендриты (их может быть очень
Рис
3. Схема строения нейрона: / — синаптическое
окончание; 2—
дендриты; 3
— аксон; 4
— миелииовая оболочка; 5 —
нервно-мышечный синапс;
6
— мышца.
тельные и вставочные. Нервные клетки связаны между собой многочисленными связями: концевые разветвления аксона одного нейрона соприкасаются с дендритами другого нейрона либо разветвления аксона оплетают все тело другого нейрона. Места тесного соприкосновения нейронов называются синапсами (от греч. synapto — соединять). В синапсах происходит передача импульсов от одной клетки к другой в строго определенном направлении: от аксона одного нейрона к дендриту или телу другого нейрона. Один нейрон, как правило, связан с большим числом нейронов. Эта полисинаптическая связь обеспечивает взаимодействие различных нейронов и дает возможность образования сложных структур, регулирующих те или иные функции.
Комплекс нейронов, регулирующих какую-либо функцию, составляет нервный центр. Объеди-
Рис.
4. Схема строения миелиновой оболочки:
ш.
о.—
швановская (наружная) оболочка; м.—
миелин; п.
р.—
перехват Ранвье; я.
ш. к.—
ядро швановской клетки.
ненные в единую функциональную группу нейроны нервного центра не обязательно могут находиться территориально в одном месте. Они могут располагаться в различных отделах нервной системы. Различные нервные образования, участвующие в регуляции какой-либо определенной функции, объединяются в функциональную систему. Функциональная система объединяет различные анатомические элементы на основе их участия в организации конкретной функции и представляет собой нечто большее, чем простая сумма свойств входящих в нее элементов. Например, целостную систему регуляции дыхания нельзя свести к особенностям различных уровней организации дыхания.
На анатомическом препарате мозга легко различаются светлые и темные участки. Это белое вещество (скопление нервных волокон) и серое вещество (скопление нейронов). Нервные волокна образованы отростками нервных клеток, покрытых слоем глиальных (покровных) клеток. Одной из важнейших функций глии является электроизоляция нервного волокна (см. рис. 4). Волокна покрыты миелиновой оболочкой, которая образована молекулами жиров и белков. Некоторые волокна почти не содержат миелина. От содержания миелина зависит скорость проведения нервного импульса.
Особые образования нервной системы составляет нейроглия. Клетки глии являются опорными клетками. Эти клетки на протяжении всей жизни животного и человека сохраняют способность к делению.
Различают несколько видов глиальных клеток, которые наряду с опорной функцией принимают участие в питании нервной клетки.
За пределами центральной нервной системы нервные волокна входят в состав двигательных или чувствительных корешков, образующих периферические нервы.
Периферические нервы по своему составу являются смешанными, т. е. несут в себе и чувствительные и двигательные волокна. Среди черепно-мозговых нервов, ядра которых находятся в головном мозге, различают двигательные, чувствительные и смешанные.
Нейроны и их отростки имеют различное строение в соответствии с выполняемыми ими функциями. Из их цепей строятся рефлекторные дуги.
Рефлекторная дуга (рис. 5) состоит из афферентной части (воспринимающей раздражение), эфферентной части (осуществляющей ответ), а также одного, нескольких или многих вставочных нейронов (переработка информации). С помощью рефлекторных дуг осуществляются рефлексы. Рефлекс — ответная реакция на раздражение — является функциональной единицей деятельности нервной системы. Рефлекторный принцип нервной деятельности нельзя рассматривать как простую схему «стимул — реакция». Такая примитивная связь между раздражением и ответной реакцией, как правило, имеет место лишь в двухнейронной дуге. В подавляющем же большинстве случаев любая реакция — результат сложной переработки информации, координированного участия в процессе эволюции различных отделов нервной системы.
В современной неврологии принцип рефлекторной дуги существенно дополнен понятием об обратной связи. Обратная связь — это система передачи информации от исполнительного органа к командным центрам. В результате регулирующие центры постоянно получают сведения о том, как выполняются посылаемые ими команды. Тем самым осуществляется автоматическая саморегуляция различных функций, поддержание нейрофизиологических показателей (например, мышечного тонуса) на определенном уровне.
Наличие обратной связи превращает рефлекторную дугу в рефлекторное кольцо, по которому постоянно циркулируют импульсы. Гипотеза кольцевых структур является отражением кибернетических идей, устанавливающих общие закономерности управления и связи в живом организме и машине-автомате.
Рис.
5. Схема рефлекторной дуги: 1
— рецепторный аппарат;
2
— чувствительное волокно нерва; 3—
тело чувствительного нейрона,
расположенного в межпозвонковом
узле; 4
— чувствительный иейрон спинного
мозга; 5 — вставочный нейрои; 6
— двигательный нейрои спинного мозга;
7
— двигательное волокно иерва; 8
—
нервно-мышечный
сииапс.
Чувствительность имеет огромное значение в жизнедеятельности организма. Посредством чувствительности (ощущения) устанавливается связь организма с внешней средой и ориентировка в ней. Чувствительность необходимо рассматривать с точки зрения учения об анализаторах.
Анализатор — сложный нервный механизм, который воспринимает раздражение, проводит его в мозг и анализирует, т. е. разлагает на отдельные элементы. Таким образом, анализатор имеет расположенный на периферии воспринимающий проводниковый аппарат (нервные проводники) и находящийся в коре головного мозга центральный аппарат. Корковый отдел анализатора осуществляет анализ и синтез различных раздражений внешнего мира и внутренней среды организма. Различают зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой и кожный анализаторы.
Периферический аппарат анализатора называется рецептором. Рецепторы воспринимают раздражение и перерабатывают его в нервный импульс. Различают экстерорецепторы, воспринимающие раздражения из внешней среды; интерорецепторы, воспринимающие раздражения из внутренних органов организма, и проприорецепторы, воспринимающие раздражения из мышц, связок, сухожилий, суставов. Импульсы в проприорецепторах возникают в связи с изменением натяжения сухожилий, мышц и ориентируют в отношении положения тела в пространстве и совершения движения.
Вид чувствительности связан с типом рецепторов. Болевая, температурная и тактильная чувствительность связана с экстерорецепто- рами и относится к поверхностной чувствительности.
Чувство движения и положения туловища и конечностей в пространстве (мышечно-суставное чувство), чувство давления и веса, вибрационная чувствительность связаны с проприорецепторами и относятся к глубокой чувствительности. Различают также сложные виды чувствительности: чувство локализации раздражения, стерео- гноз (узнавание предметов на ощупь) и др.
Теснейшая связь нервной системы со всеми жизненными отправлениями организма достигается благодаря тому, что различные органы, части тела и целые физиологические системы как бы спроецированы в определенные нервные центры. Так, например, в чувствительных зонах коры больших полушарий имеются специальные участки, куда спроецированы чувствительные импульсы от ноги, туловища, руки, лица. Этот принцип соматотопической проекции (проекции частей тела) прослеживается и во многих подкорковых образованиях головного мозга. На уровне спинного мозга соматотопическая проекция имеет своеобразную форму: части тела представлены посегмент- но. Эти сегменты схематически выглядят как поперечные полосы на туловище, продольные — на конечностях и концентрические окружности на лице. Каждый сегмент тела соответствует сегменту спинного мозга.
Сегмент является структурно-функциональной единицей спинного мозга. Он представляет собой участок серого вещества, соответствующий одной паре двигательных и одной паре чувствительных
корешков; обе пары корешков находятся на одном уровне. В функционировании нервной системы наблюдаются признаки иерархичности: одна и та же функция предварительно регулируется
низшими центрами, над которыми надстраиваются более высокие. Такая многоэтажность регуляции значительно повышает надежность работы нервной системы и в то же время является отражением ее эволюционной истории.
Головной мозг имеет несколько отделов. Условно в нем выделяют большой, малый (мозжечок) и ствол мозга. Большой мозг (полушария головного мозга) покрывает мозжечок и ствол мозга. У взрослого человека мозг весит в среднем 1400 г, а его объем равен 1200 см3. Многие анатомы, физиологи, врачи, философы считали, что от массы мозга зависят индивидуальные особенности интеллекта и различные способности людей В связи с этим изучались особенности строения мозга. Изучалась масса мозга умственно отсталых и выдающихся людей. Пытались сопоставить одаренность с массой мозга, числом и выраженностью извилин, развитием каких-либо специальных областей. Оказалось, что масса мозга сама по себе не определяет умственных способностей человека. Масса мозга Анатоля Франса составила 1017 г, Либиха — 1362 г, Гельмгольца— 1440 г, Менделеева— 1571 г, Павлова— 1653 г, Кювье— 1829 г, у Тургенева — 2012 г. Таким образом, у такого выдающегося ученого, как Либих, или талантливого писателя, как Франс, масса мозга оказалась даже меньше, чем у человека средних способностей.
Полушария головного мозга представляют собой наиболее массивный его отдел. Они заполняют большую часть полости мозгового черепа. Снаружи полушария имеют серый цвет, обусловленный скоплением нервных клеток. Этот слой носит название коры больших полушарий головного мозга. Под корой находится белое вещество, представляющее собой нервные проводники — отростки нервных клеток. Продольная щель мозга разделяет левое и правое полушария. Полушария связаны между собой спайками, главной из которых является мозолистое тело. Поверхность каждого полушария покрыта большим количеством борозд, между которыми располагаются извилины мозга. В каждом полушарии выделяют лобную, теменную, височную и затылочную доли. Поверхность коры головного мозга занимает n/i2 всей поверхности мозга, причем примерно 30% приходится на лобные доли. В процессе эволюции кора головного мозга у человека получила наивысшее развитие; причем наибольшее развитие получили лобные доли. Наибольшего развития у человека достигает осуществляющая произвольные движения пирамидная система.
Мозолистое тело — большая спайка мозга, соединяющая серое вещество больших полушарий головного мозга. Оно располагается в глубине продольной щели мозга. От мозолистого тела в белое вещество полушарий мозга отходят белые волокна. Эти волокна лучеобразно расходятся во все доли мозга.
В основании белого вещества больших полушарий головного мозга лежат очень важные в функциональном отношении ядра серого вещества — хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро, зрительный бугор и др. На определенных стадиях эволюционного развития эти образования были высшими двигательными (хвостатое и чечевицеобразное ядра) и чувствительными (зрительный бугор) центрами. Однако с развитием коры головного мозга они перешли в подчиненное к ней отношение. Хвостатое и чечевицеобразное ядра вместе с некоторыми другими образованиями нервной системы составили так называемую экстрапирамидную систему — систему обеспечения, или обслуживания, движений. Экстрапирамидная система дополняет главную двигательную систему — пирамидный путь, который начинается в коре головного мозга.
Зрительный бугор — своеобразный коллектор всех видов чувствительности. В нем сходятся все направляющиеся в кору проводники чувствительности. Зрительный бугор стал основным коллектором чувствительности; поэтому он играет важную роль в формировании ощущений, эмоций, побуждений.
Очень важную роль выполняет подбугровая область мозга, так называемый гипоталамус. Он является важным регулятором внутренних процессов организма, всех видов обмена веществ и теплообмена организма.
Между ядрами основания больших полушарий находится узкая полоса белого вещества — внутренняя капсула. Через нее проходят все проводники, идущие в кору головного мозга и из коры в нижележащие отделы мозга.
Снизу к большим полушариям примыкает ствол головного мозга, который имеет следующие отделы: ножки мозга с четверохолмием, мост мозга с мозжечком, продолговатый мозг. В стволе мозга находятся ядра серого вещества и нервные проводники, идущие в восходящем направлении — из спинного мозга и нижних отделов ствола мозга в кору головного мозга — ив нисходящем направлении — из коры головного мозга в нижележащие отделы головного мозга и в спинной мозг. Ядра серого вещества, заложенные в стволе мозга, имеют важное функциональное значение. Некоторые из них (красные ядра, черное вещество в ножках мозга, нижние оливы в продолговатом мозге и др.) относятся к экстрапирамидной системе и имеют отношение к осуществлению движений, другие являются важными чувствительными образованиями. В стволе головного мозга имеются также ядра черепно-мозговых нервов, осуществляющих двигательную, чувствительную и вегетативную иннервацию в области головы.
Важнейшее образование ствола головного мозга — его сетчатое образование, или ретикулярная формация, которая является своеобразным коллектором энергии, активизирующей кору головного мозга. От ретикулярной формации идут как активизирующие, так и тормозящие влияния восходящего и нисходящего направления. В стволе головного мозга располагаются тесно связанные с ретикулярной формацией жизненно важные центры: дыхания, сосудисто-двигательный, рвотный, кашлевой и др.
Ствол мозга без резкой границы переходит в спинной мозг. Серое вещество спинного мозга, имеющее на разрезе форму бабочки, состоит из передних и задних рогов. В передних рогах располагаются периферические двигательные нейроны. К ним приходит многочисленная информация о совершении движений из коры головного мозга, подкорковых образований, ствола головного мозга. В задних рогах находятся чувствительные нейроны, из отростков которых формируются идущие в головной мозг чувствительные пути. В белом веществе спинного мозга находятся нервные проводники восходящего и нисходящего направления.
Головной мозг в полости черепа и спинной мозг в позвоночном канале покрыты мозговыми оболочками. Их три: наружная — твердая, внутренняя — мягкая, средняя — паутинная. Их функциональная роль заключается в защите мозга от инфекционных, токсичес ких и механических повреждений и сотрясений. Между паутинной и мягкой оболочками находится щелевидная полость — подпаутинное пространство. Оно заполнено спинномозговой жидкостью.
Спинномозговая жидкость циркулирует по системе мозговых желудочков и подпаутинному пространству. Мозговые желудочки — это полости внутри мозга, заполненные спинномозговой жидкостью. В больших полушариях головного мозга находятся боковые желудочки, соединенные с центрально расположенным третьим желудочком. Третий желудочек соединен посредством^ узкого канала - водопровода мозга — с четвертым желудочком, который находится в области ствола мозга. Четвертый желудочек посредством особых отверстий соединен с подпаутинным пространством. Спинномозговая жидкость является добавочной механической защитой мозга от сотрясений, она имеет отношение к обменным процессам в мозге.
Кровоснабжение головного и спинного мозга имеет свои особенности по сравнению с другими органами. Особенности эти связаны с большой функциональной активностью мозга. Кровоснабжение головного мозга осуществляется за счет внутренних сонных и позвоночных артерий. Благодаря соединению между отдельными ветвями этих артерий на основании мозга и в области ствола мозга образуются два артериальных круга, что имеет важное значение для нормального кровообращения мозга в условиях физиологических нагрузок и при нарушениях мозгового кровообращения.
БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Большие полушария головного мозга представляют собой самый массивный отдел головного мозга. Они покрывают мозжечок и ствол мозга. Большие полушария составляют почти 80% от общей массы мозга. В процессе онтогенетического развития организма большие полушария головного мозга развиваются из конечного мозгового пузыря нервной трубки, поэтому этот отдел головного мозга называется также конечным мозгом (телэнцефалон).
Большие полушария головного мозга разделены по средней линии глубокой вертикальной щелью на правое и левое полушария. В глубине средней части оба полушария соединены между собой большой спайкой — мозолистым телом. В каждом полушарии выделяют доли: лобную, теменную, височную, затылочную и островок (см. цвет, рис. III). Каждая доля мозга имеет различное функциональное значение.
Доли мозговых полушарий отделяются одна от другой глубокими бороздами. Наиболее важными являются три гпубокие борозды: центральная, отделяющая лобную долю от теменной; боковая, отделяющая височную долю от теменной, и теменно-затылочная, отделяющая теменную долю от затылочной, на внутренней поверхности полушария. Каждое полушарие имеет верхнебоковую (выпуклую), нижнюю и внутреннюю поверхность.
Кора головного мозга — наиболее молодое в эволюционном отношении образование центральной нервной системы. У человека она достигает наивысшего развития. Из-за образования мозговых извилин общая поверхность коры головного мозга значительно увеличивается. Общая площадь коры полушарий составляет 1200 см , причем 2/з ее поверхности находится в глубине борозд, а 1 /3 — на видимой поверхности полушарий. Кора головного мозга имеет огромное значение в регуляции жизнедеятельности организма, в осуществлении сложных форм поведения и становления нервно-психических функций.
Лобная доля занимает передние отделы полушарий. От теменной доли отделяется центральной бороздой, от височной — боковой бороздой. В лобной доле имеются четыре извилины: одна вертикальная — прецентральная и три горизонтальные, верхняя, средняя и нижняя лобные извилины. Извилины отделены друг от друга бороздами. На нижней поверхности лобных долей различают прямую и орбитальную извилины. Прямая извилина залегает между внутренним краем полушария, обонятельной бороздой и наружным краем полушария. Б глубине обонятельной борозды лежат обонятельная луковица и обонятельный тракт. Лобная доля человека составляет 25—28% коры; средняя масса лобной доли 450 г.
Функция лобных долей связана с организацией произвольных движений, двигательных механизмов речи, регуляцией сложных форм поведения, процессов мышления. В извилинах лобной доли сконцентрировано несколько функционально важных центров. Передняя центральная извилина является «представительством» первичной двигательной зоны с строго определенной проекцией участков тела. Лицо «расположено» в нижней трети извилины, рука — в средней трети, затем следуют туловище и таз, занимающие верхнюю треть извилины. Двигательная область ноги расположена на медиальной поверхности. Таким образом, человек спроецирован в передней центральной извилине вверх ногами и вниз головой (рис. 6).
Передняя центральная извилина вместе с прилегающими задними отделами лобных извилин выполняет очень важную ь функциональном отношении роль. Она является центром произвольных движений. В глубине коры центральной извилины от так называемых пирамидных клеток — центрального двигательного нейрона — начинается основной двигательный путь — пирамидный, или кортико-спи- нальный.
Периферические отростки двигательных нейронов выходят из коры, собираются в единый мощный пучок, проходят центральное белое вещество полушарий и через внутреннюю капсулу входят в ствол мозга; в конце ствола мозга они частично перекрещиваются (переходя с одной стороны на другую) и затем спускаются в спинной мозг. Эти отростки заканчиваются в сером веществе спинного мозга. Там они вступают в контакт с периферическим двигательным нейроном и передают ему импульсы из центрального двигательного нейрона. По пирамидному пути передаются импульсы произвольных движений.
В задних отделах верхней лобной извилины располагается также особая зона коры, анатомически и функционально тесно связанная с так называемой экстрапирамидной системой. Это специальная система «обеспечения» произвольных движений. Будучи филогенетически более старой, экстрапирамидная система у человека обеспечивает автоматическую рег>итяцию «заученных» двигательных актов, поддержания общего мышечного тонуса, «готовность» периферического двигательного аппарата к совершению движения, перераспределение мышечного тонуса при движениях. Кроме того, она участвует в поддержании нормальной позы.
В заднем отделе средней лобной извилины находится лобный глазодвигательный центр, осуществляющий контроль за содружественным, одновременным поворотом головы и глаз в противоположную сторону. Раздражение этого центра вызывает поворот головы и глаз в противоположную сторону. Функция этого центра имеет огромное значение в осуществлении так называемого ориентировочного рефлекса или рефлекса «что такое?», имеющего очень важное приспособительное значение.
В заднем отделе нижней лобной извилины находится моторный центр речи (центр Брока). Этот центр у правшей имеется только в левом полушарии, в связи с чем его называют доминантным, в отличие от правого — субдоминантного полушария.
Лобный отдел коры больших полушарий принимает также активное участие в организации целенаправленной деятельности, перспективном планировании, формировании мышления.
Теменная доля занимает верхнебоковые поверхности полушария. От лобной теменная доля спереди и сбоку ограничивается центральной бороздой, от височной снизу — боковой бороздой, от затылочной — воображаемой линией, проходящей от верхнего края теменно- затылочной борозды до нижнего края полушария.
На верхнебоковой поверхности теменной доли имеются три извилины: одна вертикальная — задняя центральная и две горизонтальные — верхнетеменная и нижнетеменная. Часть нижнетеменной извилины, огибающей задний отдел сильвиевой борозды, называют надкраевой (суппрамаргинальной), а часть, окружающую верхнюю височную извилину, называют угловой (ангулярной) областью.
Теменная доля, как и лобная, составляет значительную часть полушарий головного мозга. В филогенетическом отношении в ней выделяют старый отдел — заднюю центральную извилину, новый —
Рис.
6. Проекция человека в центральных
извилинах
верхнетеменную извилину и более новый — нижнетеменную извилину. Функция теменной доли связана с восприятием и анализом чувствительных раздражений, пространственной ориентацией. В извилинах теменной доли сконцентрировано несколько функциональных центров.
В задней центральной извилине проёцированы центры чувствительности с проекцией тела, аналогичной таковой в передней центральной извилине. В нижней трети извилины проецировано лицо, в средней трети — рука, туловище, в верхней трети — нога. В верхней теменной извилине находятся центры, ведающие сложными видами глубокой чувствительности: мышечно-суставным, двухмерно-пространственным чувством, чувством веса и объема движения, чувством распознавания предметов на ощупь. Таким образом, в теменной доле находится корковый отдел чувствительного анализатора.
В нижней теменной извилине расположены центры праксиса. Под праксисом понимают ставшие автоматизированными в процессе повторений и упражнений целенаправленные движения. Они вырабатываются в процессе обучения и постоянной практики в течение индивидуальной жизни. Ходьба, еда, одевание, механический элемент письма, различные виды трудовой деятельности (например, движения
и
объем проекционных областей в коре
головного мозга.
водителя по управлению автомобилем, косьба и пр.) отражают двигательные стереотипы, обеспечиваемые праксисом.
Височная доля занимает нижнебоковую поверхность полушарий. От лобной и теменной долей она ограничивается боковой бороздой. На верхнебоковой поверхности височной доли имеются три извилины: верхняя, средняя и нижняя. Верхняя височная извилина находится между сильвиевой и верхней височной бороздами; средняя — между верхней и нижней височной бороздами; нижняя — между нижней височной бороздой и поперечной мозговой щелью. На нижней поверхности височной доли различают нижнюю височную извилину, боковую затылочно-височную извилину, извилины гиппокампа (ноги морского коня).
Функция височной доли связана с восприятием слуховых, вкусовых, обонятельных ощущений, анализом и синтезом речевых звуков, механизмами памяти. Основной функциональный центр верхнебоковой поверхности височной доли находится в верхней височной извилине. Здгсь располагается слуховой, или гностический, центр речи (центр Вернике).
В верхней височной извилине и на«внутренней ее поверхности находится слуховая проекционная область коры. Обонятельная проекционная область находится в гиппокамповой извилине, особенно в ее переднем отделе (так называемом крючке). Рядом с обонятельными проекционными зонами находятся и вкусовые центры. Существуют данные, свидетельствующие о том, что височная доля связана с чувством равновесия. Так, раздражение электрическим током задних отделов височной доли вызывает головокружение и ощущение вращения. Височные доли играют важную роль в организации сложных психических процессов, в частности памяти и сновидений.
Затылочная доля занимает задние отделы полушарий. На выпуклой поверхности полушария затылочная доля не имеет резких границ, отделяющих ее от теменной и височной долей, за исключе нием верхнего отдела теменно-затылочной борозды, которая, располагаясь на внутренней поверхности полушария, отделяет теменную долю от затылочной. Борозды и извилины верхнебоковой поверхности затылочной доли непостоянны и имеют вариабельное строение. На внутренней поверхности затылочной доли имеется шпорная борозда, которая отделяет клин (треугольной формы дольку затылочной доли) от язычковой и затылочно-височной извилины.
Функция затылочной доли связана с восприятием и переработкой зрительной информации, организацией сложных процессов зрительного восприятия. При этом в области клина проецируется верхняя половина сетчаток глаз, воспринимающая свет от нижних полей зрения; в области язычковой извилины находится нижняя половина сетчатки глаза, воспринимающая свет от верхних полей зрения
В глубине боковой борозды лежит небольшой участок коры, который прикрыт краями лобной, височной и теменной долей. Это — так называемая закрытая долька, или островок. От примыкающих соседних отделов мозга он отделен круговой бороздой. Поверхность островка разделена его продольной центральной бороздой на переднюю и заднюю части. Функционально кора островка связана, по-видимому, с иннервацией внутренних органов. Кроме того, в островке проецируется анализатор вкуса.
На внутренней поверхности полушарий над мозолистым телом находится поясная извилина. Эта извилина перешейком позади мозолистого тела переходит в извилину около морского конька — па- рагиппокампову извилину. Поясная извилина вместе с парагиппо- камповой извилиной составляют сводчатую извилину.
Внутренняя и нижняя поверхности полушарий объединяются в так называемую лимбическую (краевую) долю. Функционально она объединена с обонятельным трактом и луковицей, участками лобных, височных и теменных долей коры больших полушарий, а также с под- бугровой областью и ретикулярной формацией ствола. Так образуется единая функциональная система — лимбико-ретикулярный комплекс. Основной функцией этого комплекса является не столько обеспечение связи с внешним миром, сколько регуляция обменных процессов, влечений к аффективной жизни. Они регулируют сложные, многоплановые функции внутренних органов и поведенческие реакции. Лимбико-ретикулярный комплекс — важнейшая интегративная система организма. Лимбическая система имеет также важное значение в формировании мотиваций. Мотивация (или внутреннее побуждение) включает в себя сложнейшие инстинктивные и эмоциональные реакции (пищевые, оборонительные, половые). Лимбическая система принимает участие в регуляции сна и бодрствования.
Лимбическая доля выполняет важную функцию обоняния, а также организацию сложных форм эмоциональных и поведенческих реакций. Обонятельный мозг является частью лимбической системы. Он состоит из двух отделов — периферического и центрального. Периферический отдел представлен обонятельным нервом, обонятельными луковицами, первичными обонятельными центрами. Центральный отдел включает извилину морского коня — гиппокамп, зубчатую и сводчатую извилины.
Острота обоняния человека может варьировать. Как правило, эти вариации незначительны, однако в отдельных случаях острота обоняния может быть очень высокой (дегустаторы парфюмерной промышленности).
Поскольку обонятельный анализатор играет важную роль в регуляции эмоций, его центральный отдел относят к лимбической системе, образно названной «общим знаменателем» для множества эмоциональных и висцеросоматических реакций организма.
Мозолистое тело — дугообразная тонкая пластинка — соединяет филогенетически наиболее молодые участки полушарий и играет важную роль в обмене информацией между ними. Мозолистое тело выполняет важную функцию в процессах обучения и памяти. Было обнаружено, что оно способствует корреляции изображений на правой и левой половинах поля зрения, интеграции ощущений, поступающих от парных конечностей, необходимых для обучения двигательной координации, интеграции процессов внимания и активации в полушариях. Было также обнаружено, что расстройство этих процессов снижает скорость обучения. Поражение мозолистого тела может приводить к нарушению процессов гнозиса (узнавания) и потере координации между правыми и левыми конечностями. Таким образом, мозолистое тело не просто объединяет два полушария, а выполняет важные функции в координации межполушарной деятельности и обучения.
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Учение о структурных особенностях строения коры называется архитектоникой. Микроскопическое строение коры головного мозга неодинаково в разных ее отделах. Эти морфологические различия коры позволили выделить отдельные корковые цитоархитектонические поля. Имеется несколько вариантов классификаций корковых полей. Большинство исследователей выделяет 50 цитоархитектонических полей Микроскопическое строение коры довольно сложное. Кора состоит из ряда слоев клеток и их волокон. Основной тип строения коры шестислойный, однако он не везде однороден. Существуют участки коры, где один из слоев выражен весьма значительно, а другой слабо. В отдельных областях коры отмечается подразделение некоторых слоев на подслои и т. д.
Установлено, что области коры, связанные с определенной функцией, имеют сходное строение. Участки коры, которые близки у животных и человека по своему функциональному значению, имеют определенное сходство в строении. Те участки мозга, которые выполняют чисто человеческие функции (речь), имеются только в коре человека, а у животных, даже у обезьян, отсутствуют.
Морфологическая и функциональная неоднородность коры головного мозга позволила выделить центры зрения, слуха, осязания и т. д., которые имеют свою определенную локализацию (рис. 7). Однако неверно говорить о корковом центре как о строго ограниченной группе нейронов. Необходимо помнить, что специализация участков коры формируется в процессе жизнедеятельности. В раннем детском возрасте функциональные зоны коры перекрывают друг друга, поэтому их границы расплывчаты и нечетки. Только в процессе обучения, накопления собственного опыта и практической деятельности происходит постепенная концентрация функциональных зон в отделенные друг от друга центры.
Белое вещество больших полушарий состоит из нервных проводников. В соответствии с анатомическими и функциональными особенностями волокна белого вещества делят на ассоциативные, ко-
Рис.
7. Локализация основных функций в коре
головного мозга: 1—двигательный
центр; 2
— чувствительный центр; 3
— центр зрения; 4
— центр слуха; 5 — моторный центр
речи; 6
— слуховой центр речи.
Рис.
8. Схема нервных проводников головного
мозга: а
— ассоциативные волокна; б — комиссуральные
волокна; в
— проекционные волокна.
миссуральные и проекционные (рис. 8). Ассоциативные волокна объединяют различные участки коры внутри одного полушария. Эти волокна бывают короткие и длинные. Короткие волокна обычно имеют дугообразную форму. Они соединяют соседние извилины. Длинные волокна соединяют отдаленные участки коры.
Комиссуральными принято называть те волокна, которые соединяют топографически идентичные участки правого и левого полушарий. Комиссуральные волокна образуют три спайки: переднюю белую спайку, спайку свода, мозолистое тело. Передняя белая спайка соединяет обонятельные области правого и левого полушарий. Спайка свода соединяет между собой гиппокамповые извилины правого и левого полушарий. Основная же масса комис- суральных волокон проходит через мозолистое тело, соединяя между собой симметричные участки обоих полушарий головного мозга.
Проекционными принято обозначать те волокна, которые связывают полушария головного мозга с нижележащими его отделами — стволом и спинным мозгом. В составе проекционных волокон проходят проводящие пути, несущие афферентную (чувствительную) и эфферентную (двигательную) информацию.
ПОДКОРКОВАЯ ОБЛАСТЬ
В толще белого вещества полушарий мозга располагаются скопления серого вещества, называемые подкорковыми или базальными ядрами. К ним относятся хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро, ограда и миндалевидное тело (рис. 9).
Чечевицеобразное ядро, находящееся снаружи от хвостатого ядра, делится на три части. В нем различают скорлупу и два
Рис.
9. Подкорковые ядра: / — хвостатое ядро;
2
— чечевидеобразное ядро; 3
— зрительный бугор. А
— горизонтальный разрез: а
— ограда; б — скорлупа; виг — бледный
шар. Б
— фронтальный разрез: а
— бледный шар; б — скорлупа.
бледных шара. В функциональном отношении хвостатое ядро и скорлупа объединяются в полосатое тело (стриатум), а бледные шары вместе с черной субстанцией и красными ядрами, расположенными в ножках мозга,— в бледное тело (паллидум). Вместе они представляют очень важное в функциональном отношении образование — стрио-паллидарную систему. По морфологическим особенностям и филогенетическому происхождению (появление их на определенной ступени эволюционного развития) паллидум является более древним, чем стриатум, образованием.
Стрио-паллидум является важной составной частью двигательной системы. Он входит в состав экстрапирамидной системы. В двигательной зоне коры головного мозга начинается двигательный — пирамидный — путь, по которому следуют импульсы "о выполнении того или иного движения. Экстрапирамидная система, важной составной частью которой является стрио-паллидум, включаясь в двигательную пирамидную систему, участвует в обеспечении произвольных движений.
Е то время, когда кора головного мозга еще не была развита, стрио-паллидарная система являлась главным двигательным центром, определявшим поведение животного. За счет стрио- паллидарного двигательного аппарата осуществлялись диффузные движения тела, обеспечивающие передвижение, плавание и т. п.
В филогенетическом отношении стриатум-образование более молодое, чем паллидум. Примером «паллидарных организмов» являются рыбы. Они передвигаются в воде с помощью бросковых, мощных движений туловища, не «заботясь» об экономии мышечной энергии. Эти движения имеют относительно точный и мощный характер. Однако они расточительны энергетически. У птиц уже хорошо выражен стриатум. Он помогает им более расчетливо регулировать точность движений. Таким образом, стриатум тормозит и регулирует деятельность паллидарной системы. Отношения между ними такие же, какие вообще складываются между филогенетически более древними и молодыми, более совершенными аппаратами: более молодые образования контролируют и тормозят более древние. С развитием коры головного мозга стрио-пал- лидарная система перешла в подчиненное состояние. Главным двигательным центром стала кора головного мозга. Стрио-палли- дарная система стала обеспечивать фон «предуготованности» к совершению движения; на этом фоне осуществляются контролируемые корой головного мозга быстрые, точные, строго дифференцированные движения.
Для совершения движения необходимо, чтобы одни мышцы сокращались, а другие расслаблялись. Иначе говоря, нужно точное и согласованное перераспределение мышечного тонуса. Такое перераспределение тонуса мышц как раз и осуществляется стрио- паллидарной системой. Эта система обеспечивает наиболее экономное потребление мышечной энергии в процессе выполнения движения. Совершенствование движения в процессе обучения их выполнению (например, отработка до предела отточенного бега пальцев музыканта, взмаха руки косаря, точных движений водителя автомобиля) приводит к постепенной экономизации и автоматизации. Такая возможность обеспечивается стрио-паллидарной системой.
Двигательные акты новорожденного носят паллидарный характер: они не координированны, бросковы и часто излишни. С возрастом, по мере созревания стриатума, движения ребенка становятся более экономичными, скупыми, автоматизированными.
Стрио-паллидарная система имеет связи с корой головного мозга, корковой двигательной системой (пирамидной) и мышцами, образованиями экстрапирамидной системы, со спинным мозгом и зрительным бугром.
Другие базальные ядра (ограда и миндалевидное тело) расположены кнаружи от чечевицеобразного ядра. Миндалевидное ядро входит в другую функциональную систему, в так называемый лимбико-ретикулярный комплекс.
Из промежуточного мозгового пузыря развиваются зрительный бугор и подбугровая область (гипоталамус). Из полости промежуточного мозгового пузыря развивается III желудочек.
Зрительный бугор, или таламус, расположен по сторонам III желудочка и состоит из скопления серого вещества. Зрительный бугор делят на собственно зрительный бугор, надбугровую область (надталамическая область, или эпиталамус) и забугро- вую область (заталамическая область, или метаталамус). Основную массу серого бугра составляет таламус. В нем выделяют выпячивание — подушку, кзади от которой имеются два возвышения — наружное и внутреннее коленчатые тела (они входят в забугро- вую область). В таламусе выделяют несколько ядерных групп.
Надбугровая область, или эпиталамус, состоит из шишковидной железы и задней спайки мозга. Она принимает участие в развитии половых признаков и в регуляции деятельности надпочечников.
Забугровая область, или метаталамус, включает в себя коленчатые тела, являющиеся возвышением таламуса. Они лежат кнаружи и книзу от подушки таламуса и имеют отношение к проведению зрительных и слуховых импульсов.
Зрительный бугор является важным этапом на пути проведения всех видов чувствительности. К нему подходят чувствительные пути — осязание, болевое, температурное чувство, зрительные, слуховые, обонятельные пути. От нейронов зрительного бугра начинается следующий этап передачи чувствительных импульсов — в кору головного мозга. На определенном этапе эволюции нервной системы таламус был центром чувствительности, подобно тому как стрио-паллидум — центральным механизмом движений. По мере появления и развития коры головного мозга основная роль в функции чувствительной сферы перешла к коре головного мозга, а таламус стал передаточной чувствительной станцией для всех видов чувствительности и поэтому имеет важное значение в формировании ощущений. В этом одно из важнейших функциональных значений таламуса. Кроме того, таламус принимает участие в активизации процессов внимания и в организации эмоций. На уровне таламуса происходит формирование сложных процессов, связанных с эмоциями смеха и плача. Тесная связь таламуса со стрио-паллидарной системой обуславливает его соучастие в обеспечении сенсорного (чувствительного) компонента автоматизированных движений (т. е. имеет отношение к влиянию экстрапирамидной системы на движения).
Гипоталамус лежит книзу от зрительного бугра и представляет собой скопление высокодифференцированных ядер, которых в настоящее время насчитывается 32 пары (рис. 10). Все эти ядра разделяют на три группы: передняя, средняя, задняя. Каждая группа ядер имеет свое функциональное.значение. К среднему отделу ядер относятся серый бугор, воронка (инфундибулум) и нижний мозговой придаток — гипофиз. Они имеют важное функциональное значение.
Гипоталамическая область является сложным рефлекторным аппаратом, посредством которого происходит адаптация внутренней среды организма к внешней деятельности организма с постоянно меняющейся внешней средой, т. е. поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза). Гипоталамическая область — одно из интегративных звеньев, участвующих в регуляции веге-
Рис.
10. Подбугровая область: / — мозолистое
тело; 2 — гипофиз; 3
— зрительный бугор; 4
— шишковидная железа; 5 — серый
бугор; 6,
7, 8
— ядра гипоталамуса.
Ядра гипоталамуса принимают участие в регуляции всех видов обмена веществ и терморегуляции (т. е. в регуляции теплообмена организма). Гипоталамус— один из высших центров, регулирующих деятельность внутренних органов и систем. Важная роль принадлежит гипоталамусу в регуляции сна. Поражение гипоталамуса может сопровождаться нарушениями сна и бодрствования.
Рис.
11. Схема внутренней капсулы: А
— хвостатое ядро; Б
— зрительный бугор: В,
Г
— чечевицеобразное ядро;
— путь
от коры к зрительному бугру;
— лобиый
путь моста; 3
— корковоядерный путь; 4, 5
— корково-спинальный путь; 6
— пути глубокий и поверхностный; 7,8
— пути слуховой и
зрительный.
гичным образом гипоталамическая область принимает участие в формировании ощущений жажды и голода.
Гипоталамическая область принимает участие в формировании эмоций и эмоционально-адаптивного поведения, обеспечивает регуляцию вегетативных функций и осуществляет вегетативную окраску всех эмоций.
Между подкорковыми ядрами основания (таламусом и хвостатым ядром, с одной стороны, и чечевицеобразным ядром — с другой) находится прослойка белого вещества, или внутренняя капсула. Внутренняя капсула делится на три отдела: переднее бедро, расположенное между хвостатым и чечевицеобразным ядрами; заднее бедро, расположенное между таламусом и чечевицеобразным ядром; колено внутренней капсулы.
Внутренняя капсула является очень важным образованием. Через нее проходят все проводники, идущие к коре, и все проводники, идущие из коры к нижележащим отделам нервной системы (рис. И).
СТВОЛ МОЗГА
В состав ствола мозга входят ножки мозга с четверохолмием, мост мозга с мозжечком, продолговатый мозг. Ножки мозга с четверохолмием являются верхним отделом ствола мозга. Они выходят из моста и погружаются в глубину полушарий головного мозга; при этом они несколько расходятся, образуя между собой треугольную впадину, так называемое продырявленное пространство для сосудов, нервов. Сзади над ножками мозга находится пластинка четверохолмия с ее передними и задними буграми.
Полостью среднего мозга является водопровод, соединяющий полость III желудочка с полостью IV желудочка.
На поперечных разрезах ножек мозга различают заднюю часть (покрышку) и переднюю часть (ножки большого мозга). Над покрышкой лежит пластинка крыши — четверохолмие.
В ножках мозга .располагаются проводящие пути двигательный (пирамидный) путь и лобно-мосто-мозжечковый путь, а в глубине их черная субстанция и красные ядра, являющиеся важной частью экстрапирамидной системы.
К передним буграм четверохолмия подходят коллатерали от зрительных трактов, которые также идут к наружным коленчатым телам зрительного бугра. К задним буграм четверохолмия подходят коллатерали от слуховых путей. Основная часть слуховых путей заканчивается во внутренних коленчатых телах зрительного бугра.
В среднем мозге на уровне передних бугров четверохолмия находятся ядра глазодвигательных черепно: мозговых нервов (III пара), а на уровне задних бугров — ядра блокового нерва (IV пара). Они располагаются в дне водопровода мозга.
В покрышке располагаются проводящие пути чувствительности и задний продольный пучок, начинающийся от ядер заднего продольного пучка (ядра Даршкевича). Этот пучок проходит через весь ствол мозга и заканчивается в передних рогах спинного мозга. Задний продольный пучок имеет отношение к экстрапира- мидной системе. Он связывает между собой ядра глазодвигательного, блокового и отводящего черепно-мозговых нервов с ядрами вестибулярного нерва и мозжечком.
Средний мозг имеет важное функциональное значение.
Черное вещество и красное ядро являются частью паллидар- ной системы. Черное вещество имеет тесные связи с различными отделами коры больших полушарий, с полосатым телом, бледным шаром и ретикулярной формацией ствола мозга. Черное вещество вместе с красными ядрами и ретикулярной формацией ствола мозга принимает участие в регуляции мышечного тонуса, в выполнении требующих большой точности и плавности мелких движений пальцев рук. Оно имеет также отношение к координации актов глотания и жевания.
Красное ядро тесно связано с мозжечком, ядрами вестибулярного нерва, бледным шаром, ретикулярной формацией и корой больших полушарий головного мозга. Из мозжечка через красные ядра в спинной мозг поступают импульсы через руброспинальный путь (ruber — красный). Красное ядро вместе с черной субстанцией и ретикулярной формацией принимает участие в регуляции мышечного тонуса.
Четверохолмие играет важную роль в формировании ориентировочного рефлекса, который имеет и два других названия — «сторожевой», «что такое?». Для животных этот рефлекс имеет огромное значение, так как способствует сохранению жизни. Этот рефлекс осуществляется под воздействием зрительных, слуховых и других чувствительных импульсов при участии коры больших полушарий и ретикулярной формации.
Передние бугры четверохолмия являются первичными подкорковыми центрами зрения. В ответ на световые раздражения при участии передних бугров четверохолмия возникают зрительные ориентировочные рефлексы —вздрагивание, расширение зрачков, движение глаз и конечностей туловища. При участии задних бугров четверохолмия, которые являются первичными подкорковыми центрами слуха, формируются слуховые ориентировочные рефлексы. В ответ на звуковые раздражения происходит поворот головы и тела к источнику звука, бег от источника раздражения.
«Сторожевой» рефлекс подготавливает животное или человека к ответу на внезапное раздражение. При этом благодаря включению экстрапирамидной системы происходит перераспределение мышечного тонуса с усилением тонуса мышц, сгибающих конечности, что способствует бегству от источника раздражения или нападения.
Таким образом, очевидно, что перераспределение мышечного тонуса является одной из важнейших функций среднего мозга. Оно осуществляется рефлекторным путем. Тонические рефлексы делятся на две группы: 1) статические рефлексы, которые обусловливают определенное положение тела в пространстве; 2) статокинетические рефлексы, которые вызываются перемещением тела.
Статические рефлексы обеспечивают определенное положение, позу тела (рефлексы позы, или позо-тонические) и переход тела из обычного положения в нормальное, физиологическое (установочные, выпрямляющие рефлексы). Тонические выпрямительные рефлексы замыкаются на уровне среднего мозга. Однако в их осуществлении принимает участие аппарат внутреннего уха (лабиринты), рецепторы мышц шеи и поверхности кожи. Статокинетические рефлексы также замыкаются на уровне среднего мозга.
Мост мозга (варолиев мост) лежит ниже его ножек. Спереди он резко отграничен от них и от продолговатого мозга. Мост мозга образует резко очерченный выступ. Этот выступ образован благодаря наличию направляющихся в мозжечок поперечных волокон ножек мозжечка. С задней стороны моста находится верхняя часть IV желудочка. С боков она ограничена средними и верхними ножками мозжечка. В передней части мозга проходят в основном проводящие пути, а в его задней части залегают ядра.
К транзитным проводящим путям моста относятся: а) двигательный корково-спинальный путь (пирамидный); б) пути от коры к мозжечку (лобно-мосто-мозжечковый и затылочно-височно-мостомозжечковый), которые переключаются в собственных ядрах моста; от ядер моста перекрещивающиеся волокна этих путей идут через средние ножки мозжечка к его коре; в) общий чувствительный путь (медиальная петля), который идет от спинного мозга к зрительному бугру; г) пути от ядер слухового нерва; д) задний продольный пучок.
В мосту находится несколько ядер: двигательное ядро отводящего нерва (VI пара), ядро тройничного нерва (V пара), два чувствительных двигательных ядра тройничного нерва, ядра слухового и вестибулярного нервов, ядро лицевого нерва, собственные ядра моста, в которых переключаются корковые пути, идущие в мозжечок.
Мозжечок расположен в задней черепной ямке над продолговатым мозгом. Сверху он покрыт затылочными долями коры головного мозга. В мозжечке различают два полушария и его центральную часть — червь мозжечка. В филогенетическом отношении полушария мозжечка являются более молодыми образованиями. Поверхностным слоем мозжечка является слой серого вещества — его кора, под которой находится белое вещество. В белом веществе мозжечка имеются ядра серого вещества. Мозжечок связан с другими отделами нервной системы тремя парами ножек — верхними, средними и нижними. В них проходят проводящие пути.
Мозжечок выполняет очень важную функцию — обеспечивает точность целенаправленных движений, координирует действия мышц- антагонистов (противоположного действия), регулирует мышечный тонус, поддерживает равновесие.
Для обеспечения трех важных функций — координации движений, регуляции мышечного тонуса и равновесия — мозжечок имеет тесные связи с другими отделами нервной системы: с чувствительной сферой, посылающей в мозжечок импульсы о положении конечностей и туловища в пространстве (проприоцепция), с вестибулярным аппаратом, также принимающим участие в регуляции равновесия, с другими образованиями экстрапирамидной системы (оливами продолговатого мозга), с ретикулярной формацией ствола головного мозга, с корой головного мозга посредством лобно- мосто-мозжечкового и затылочно-височно-мозжечкового путей.
Сигналы из коры больших полушарий являются корригирующими, направляющими. Они даются корой больших полушарий после обработки всей поступающей в нее афферентной информации по проводникам чувствительности и от органов чувств. Корковомозжечковые пути идут к мозжечку через средние ножки мозга. Большинство остальных путей подходят к мозжечку через нижние ножки.
Обратные регулирующие импульсы из мозжечка идут через верхние ножки к красным ядрам. Оттуда эти импульсы направляются к двигательным нейронам передних рогов спинного мозга. Через те же красные ядра мозжечок включается в экстрапира- мидную систему и связывается со зрительным бугром. Через зрительный бугор мозжечок связывается с корой головного мозга.
Продолговатый мозг является частью ствола головного мозга (рис. 12). Сверху он граничит с мостом; книзу без четкой границы переходит в спинной мозг через большое затылочное отверстие. Задняя поверхность продолговатого мозга вместе с мостом составляет дно IV желудочка.
Продолговатый мозг содержит ядра черепно-мозговых нервов и проводящие пути. Важным образованием продолговатого мозга является сетевидная субстанция, или ретикулярная формация. Ядерными образованиями продолговатого мозга являются: 1) нижняя олива, имеющая отношение к экстрапирамидной системе (связана с мозжечком); 2) ядра Голя и Бурдаха, в которых расположены вторые нейроны проприоцептивной (суставно-мышечной) чувствительности; 3) ядра черепно-мозговых нервов: подъязычного (XII пара), добавочного (XI пара), блуждающего (X пара), языкоглоточного (IX пара).
В продолговатом мозге проходят проводящие пути: нисходящие и восходящие, связывающие его со спинным мозгом, верхним отделом ствола мозга, стрио-паллидарной системой, корой больших полушарий, ретикулярной формацией, лимбической системой.
Проводящие пути продолговатого мозга являются продолжением путей спинного мозга. Спереди располагаются образующие перекрест пирамидные пути. Большая часть волокон пирамидного пути перекрещивается и переходит в боковой столб спинного мозга; меньшая, неперекрещенная часть переходит в передний столб спинного мозга. Конечной станцией двигательных произвольных импульсов, идущих по пирамидному пути, являются клетки
передних рогов спинного мозга. В средней части продолговатого мозга лежат проприоцеп- тивные чувствительные пути от ядер Голля и Бурдаха; эти пути переходят на противоположную сторону. Кнаружи от них проходят волокна поверхностной чувствительности (температурной, болевой). Наряду с чувствительными путями и пирамидным путем через продолговатый мозг проходят нисходящие эфферентные пути экстрапирамидной системы.
Рис.
12. Схема расположения ядер черепных'
нервов и корково-спинномозгового пути
в стволе головного мозга: 1
— корково-спинномозговой путь; 2
— корковоядерный путь; 3
— прямой (неперекре- щенный)
корково-спинномозговой путь; 4
— боковой (перекрещенный) спинномозговой
путь. Римскими цифрами показаны ядра
и корешки черепных нервов.
Продолговатый мозг принимает участие в осуществлении простых и сложных рефлекторных актов. В выполнении этих актов участвуют также ретикулярная формация ствола мозга, система ядер продолговатого мозга (блуждающего, языкоглоточного, вестибулярного, тройничного), нисходящие и восходящие проводниковые системы продолговатого мозга. Продолговатому мозгу принадлежит важная роль в регуляции дыхания, сердечно-сосудистой деятельности, которые регулируются как нервнорефлекторными импульсами, так и гуморально.
Дыхательные центры обеспечивают регуляцию ритма и частоты дыхания. Они посылают импульсы непосредственно к дыхательным мышцам грудной клетки и к диафрагме. В свою очередь, центростремительные импульсы, поступающие от дыхательных мышц, рецепторов легких и дыхательных путей, поддерживают
его ритмическую деятельность, а также активность ретикулярной формации. Дыхательный центр тесно взаимосвязан с сердечнососудистым центром. Эта связь иллюстрируется ритмичным замедлением сердечной деятельности в конце выдоха перед началом вдоха — феномен физиологической дыхательной аритмии.
На уровне продолговатого мозга располагается сосудодвигательный центр, который регулирует сужение и расширение сосудов. Деятельность сосудодвигательного и тормозящего сердца центров тесно взаимосвязана с ретикулярной формацией.
Ядра продолговатого мозга принимают участие в обеспечении сложных рефлекторных актов (сосания, жевания, глотания, рвоты, чихания), благодаря которым осуществляется ориентировка в окружающем мире и выживание индивидуума. В связи с важностью этих функций системы блуждающего, языкоглоточного, подъязычного и тройничного нервов развиваются на самых ранних этапах онтогенеза. Даже при анэнцефалии (речь идет о детях, которые рождаются без коры больших полушарий) сохраняются акты сосания, жевания, глотания. Сохранность этих актов обеспечивает выживаемость таких детей.
Важное функциональное значение имеет ретикулярная, или сетевидная, формация ствола мозга. Сетевидная формация состоит из различных по величине и форме нервных клеток, а также из густой сети нервных волокон, идущих в различных направлениях и располагающихся главным образом вблизи желудочковой системы. Ретикулярной формации придается основное значение в корково-подкорковых взаимоотношениях. Она располагается в средних этажах продолговатого мозга, гипоталамусе, сером веществе покрышки среднего мозга, варолиевом мосту.
К сетевидной формации подходят многочисленные коллатерали от всех афферентных (чувствительных) систем. Через эти коллатерали любое раздражение с периферии, направляясь в Определенные участки коры по специфическим путям нервной системы, достигает и сетчатой формации. Неспецифические восходящие системы (т. е. пути от ретикулярной формации) обеспечивают возбуждение коры больших полушарий, активизацию ее деятельности (см. цвет. рис. IV). Наряду с восходящими неспецифическими системами в стволе мозга проходят нисходящие неспецифические системы, которые воздействуют на спинальные рефлекторные механизмы.
Ретикулярная формация тесно связана с корой больших полушарий (особенно с лимбической' системой). Благодаря этому формируется функциональная связь между высшими отделами центральной нервной системы и стволом головного мозга. Эта система получила название лимбико-ретикулярного комплекса или лимбико-ретикулярной оси. Этот сложный структурно-функциональный комплекс обеспечивает интеграцию важнейших функций, в осуществлении которых участвуют различные отделы головного мозга. В свою очередь, ретикулярная формация получает также импульсы из мозжечка, подкорковых ядер, лимбической системы, которые обеспечивают эмоционально-адаптивные поведенческие реакции, мотивированные формы поведения. Однако степень обеспечения неспецифической системой адаптивных безусловнорефлекторных реакций у человека и у животных различна. Если у животных подкорковые образования и лимбическая система имеют ведущее значение в выполнении жизненно важных потребностей организма для его выживания в окружающей среде, то у человека в связи с доминированием коры деятельность глубинных структур мозга (подкорковых образований, лимбической системы, ретикулярной формации) в большей степени, чем у животного, подчинена коре больших полушарий. Ретикулярной формации принадлежит важная роль в регуляции мышечного тонуса. Регуляция- мышечного тонуса проводится по двум видам ретикуло-спинальных путей. Быстро проводящий ретикуло-спинальный путь регулирует быстрые движения; медленно проводящий ретикуло-спинальный путь — медленные тонические движения.
Ретикулярная формация продолговатого мозга принимает участие в возникновении децеребрационной ригидности. При перерезке ствола мозга выше продолговатого мозга понижается активность нейронов, оказывающих тормозящее влияние на мотонейроны спинного мозга, что приводит к резкому повышению тонуса скелетной мускулатуры.
ЧЕРЕПНЫЕ НЕРВЫ
Черепные нервы в количестве 12 пар отходят от головного мозга. К ним относятся следующие нервы: I пара — обонятельный; II пара — зрительный; III пара — глазодвигательный; IV пара — блоковый; V пара — тройничный; VI пара — отводящий; VII пара — лицевой; VIII пара — преддверно-улитковый; IX пара — языкоглоточный; X пара — блуждающий; XI пара — добавочный; XII пара — подъязычный (форзац I).
По своему строению и функции черепные нервы не отличаются существенно от спинальных, за исключением I и II пар. Чувствительные волокна нервов — это периферические отростки нервных клеток, заложенные в специальных ганглиях, которые равноценны межпозвонковым узлам спинальных нервов. Централь- ны§ отростки этих клеток вступают в чувствительные ядра мозгового ствола, которые, по существу, являются аналогами задних рогов спинного мозга. Двигательные волокна черепных нервов начинаются от двигательных ядер ствола головного мозга, которые являются аналогами передних (двигательных) рогов спинного мозга. Однако в отличие от спинальных нервов, которые всида являются смешанными, три черепных нерва являются чувствительными (обонятельный, зрительный и преддверно-улитковый), шесть — двигательными (глазодвигательный, блоковый, отводящий, лицевой, добавочный и подъязычный) и три — смешанными (тройничный, языкоглоточный и блуждающий).
I пара — обонятельный нерв. Образующие его нервные клетки первого нейрона лежат в верхнем отделе слизистой оболочки
носа. Они непосредственно воспринимают раздражение (молекулы пахучего вещества или волны от колебаний атомов в воздухе) и по центральным отросткам передают его дальше. Второй нейрон находится в обонятельной луковице, лежащей на основании мозга. По обонятельному тракту, начинающемуся от обонятельной луковицы, отростки вторых нейронов доходят до первичных обонятельных центров (обонятельный треугольник, зрительный бугор и другие образования, где лежит третий нейрон).
Волокна от третьего нейрона идут к корковым обонятельным центрам, которые находятся главным образом в гиппокамповой извилине (см. цвет. рис. V). Гиппокамповая извилина входит в так называемую лимбическую систему, которая принимает участие в регуляции вегетативных функций и эмоциональных реакций, связанных с инстинктами.
II пара — зрительный нерв, входит в систему зрительного анализатора. В сетчатой (внутренней) оболочке глаза расположен рецепторный аппарат — палочки и колбочки, воспринимающие световые раздражения. Первым нейроном являются ганглиозные клетки. Их периферические отростки соединены с палочками (ответственны за черно-белое восприятие) и колбочками (ответственны за цветовое восприятие). Центральные отростки их составляют зрительный нерв. Зрительные нервы через глазничное отверстие выходят из глазниц в полость черепа, располагаясь на основании мозга. Кпереди от турецкого седла зрительные нервы делают частичный перекрест (хиазма зрительных нервов).
Перекрещиваются только волокна, идущие от внутренних половин сетчаток. Волокна от наружных половин сетчаток остаются непере- крещенными (рис. 13).
В силу оптических свойств глаза левая половина сетчатки воспринимает свет с правой стороны поля зрения и, наоборот, правая половина сетчатки воспринимает свет с левой стороны поля зрения.
Рис.
13. Анатомическое расположение образований
зрительного анализатора: 1
— хиазма; 2
— зрительный бугор; 3
— затылочная доля коры больших полушарий.
локна от наружной половины сетчатки своего глаза и внутренней половины сетчатки противоположного глаза. Зрительные тракты направляются в первичные зрительные центры — наружное коленчатое тело, подушку зрительного бугра и в передние бугры четверохолмия. В наружных коленчатых телах зрительного бугра находится второй нейрон, от которого начинается путь в затылочную часть коры головного мозга.
В передних буграх четверохолмия находится рефлекторный центр реакции зрачка на свет. При освещении глаза зрачок сужается, при затемнении — расширяется (прямая реакция зрачка на свет). Однако при освещении одного глаза сужается зрачок и на противоположном глазе (содружественная реакция зрачка на свет).
Рефлекторная дуга зрачкового рефлекса замыкается на уровне четверохолмия. Часть волокон зрительного тракта заканчивается
Рис.
14. Топическая локализация проекций
зрительного поля в образованиях
зрительного анализатора.
III пара — глазодвигательный нерв, иннервирует мышцы, двигающие глазное яблоко, и мышцу, суживающую зрачок и изменяющую кривизну хрусталика. Это изменение кривизны хрусталика приспосабливает глаз к лучшему видению на близком и дальнем расстоянии (аккомодация).
Глазодвигательный нерв иннервирует следующие мышцы: верхнюю, нижнюю, внутреннюю прямые, нижнюю косую, поднимающую верхнее веко. Ядра глазодвигательного нерва расположены в сером веществе под дном водопровода мозга на уровне верхних бугров четверохолмия. Этих ядер три: наружное парное ядро обеспечивает иннервацию глазодвигательных • мышц; внутреннее парное ядро ин
нервирует мышцу, суживающую зрачок; внутреннее непарное ядро иннервирует цилиарную мышцу, изменяющую кривизну хрусталика. Волокна из ядер мозга выходят на его основание у внутренней стороны ножек, на границе их с мостом мозга. В полость глазницы III нерв входит через глазничную щель (рис. 15).
пара — блоковый нерв (двигательный) , иннервирует одну мышцу — верхнюю косую, поворачивающую глазное яблоко вниз и кнаружи. Ядро нерва расположено на дне водопровода мозга на уровне задних бугров четверохолмия.
пара — тройничный нерв
(смешанный), осуществляет двигательную и чувствительную иннервацию. Обеспечивает проведение чувствительности от кожи лица, переднего отдела волосистой части головы, слизистой оболочки носовой и ротовой полостей, языка, глазного яблока, мозговых оболочек. Двигательные волокна нерва иннервируют жевательные мышцы. Чувствительные волокна тройничного нерва, подобно спинномозговым нервам, начинаются в чувствительном ганглии, лежащем на передней поверхности пирамидки височной кости. Периферические отростки нервных клеток этого узла оканчиваются рецепторами в области
лица, волосистой части головы и т. д., а центральные их отростки идут в чувствительные ядра тройничного нерва, где расположены вторые нейроны чувствительных путей от лица. Идущие от них волокна (образующие так называемую петлю тройничного нерва) переходят на противоположную сторону и присоединяются к медиальной петле (общему чувствительному пути от спинного мозга к зрительному бугру). Третий нейрон лежит в зрительном бугре.
Рис.
15. Схема иннервации глазодвигательных
мышц: глазодвигательным нервом (III)
иннервируются верхняя прямая, нижняя
косая мышцы; отводящим нервом (VI) —
наружная прямая мышца и блоковым
нервом (IV) — верхняя косая мышца.
Рис.
16 Схема чувствительной иннервации
лица: а
— глазничная ветвь тройничного нерва;
б — верхнечелюстная ветвь тройничного
нерва; в
— нижнечелюстная ветвь тройничного
нерва. Б
— сегментарный характер чувствительной
иннервации лица (/—5 — сегменты
чувствительного ядра тройничного нерва
и соответствующие им
зоны
на лице).
нерв — выходит из полости черепа через верхнюю глазничную щель и иннервирует кожу лба, переднюю волосистую часть головы, верхнее веко, внутренний угол глаза, спинку носа, глазное яблоко, слизистую оболочку верхней части носовой полости, мозговую оболочку.
Вторая ветвь тройничного нерва — верхнечелюстной нерв — выходит из полости черепа через круглое отверстие (в области щеки под скуловой костью) и иннервирует кожу нижнего века, наружного угла глаза, верхней части щек, верхней губы, верхней, челюсти и ее зубов, слизистой оболочки нижней части носовой полости.
Третья ветвь тройничного нерва — нижнечелюстной нерв — выходит из черепа через овальное отверстие нижней челюсти и иннервирует кожу нижней части щеки, нижнюю губу, нижнюю челюсть и ее зубы, подбородок, слизистую оболочку щек, нижней части ротовой полости, языка. В составе третьей ветви проходят также двигательные волокна, иннервирующие жевательные мышцы.
пара—отводящий нерв (двигательный), иннервирует наружную прямую мышцу глаза, двигающую глазное яблоко кнаружи. Ядро нерва расположено в заднем отделе моста в дне ромбовидной ямки. Волокна нерва выходят на основание мозга на границе между мостом и продолговатым мозгом. Через верхнюю глазничную щель нерв проходит из полости черепа в глазницу.
пара — лицевой нерв (двигательный), иннервирует мимическую мускулатуру и мышцы ушной раковины. Ядро нерва расположено на границе между мостом и продолговатым мозгом (см. цвет. рис. VI). Волокна нерва выходят из мозга в области мостомозжечкового угла и вместе с преддверно-улитковым нервом (VIII
пара) входят во внутреннее слуховое отверстие височной кости и оттуда в канал височной кости. В канале височной кости этот нерв идет вместе с промежуточным нервом, который несет чувствительные волокна вкусовой чувствительности от передних 2/3 языка и вегетативные слюноотделительные волокна к подъязычным и подчелюстным слюнным железам. Выходит из черепа через шило- сосцевидное отверстие, разделяясь на ряд конечных веточек, иннервирующих мимические мышцы.
пара — преддверно-улитковый нерв, состоит из двух самостоятельных чувствительных нервов — улиткового (кохлеарного, собственно слухового) и вестибулярного (см. цвет. рис. VII).
Слуховой нерв имеет чувствительный узел (спиральный узел), который расположен в улитке лабиринта (внутреннее ухо). Периферические отростки первых нейронов начинаются от кортиевого органа, являющегося воспринимающим прибором слухового пути. Центральные отростки клеток спирального узла образуют улитковую (кохлеарную) часть, которая выходит из внутреннего слухового отверстия височной кости и входит в вещество мозга. Эти волокна заканчиваются в находящихся в мосту двух ядрах слухового нерва. Здесь же находится и ряд других ядер, принимающих участие в образовании дальнейших путей для проведения слуховых раздражений. В ядрах слуховых нервов находятся вторые нейроны, волокна от которых, частично перекрещиваясь, переходят на противоположную сторону, а частично идут по своей стороне, образуя так называемую боковую петлю, которая заканчивается в первичных слуховых центрах — в задних буграх четверохолмия и во внутреннем коленчатом теле зрительного бугра. Во внутреннем коленчатом теле находится третий нейрон. Волокна из него через внутреннюю капсулу направляются в слуховую область коры больших полушарий (височная доля).
Нерв преддверия (вестибулярный) имеет чувствительный узел, располагающийся во внутреннем слуховом проходе. Периферические отростки клеток этого узла подходят к рецепторным клеткам в полукружных каналах внутреннего уха. Их центральные отростки входят в состав вестибулярного нерва, который идет к его ядрам, расположенным в покрышке моста. Ядра вестибулярных нервов тесно связаны с ядрами червя мозжечка, ядрами глазодвигательных нервов (посредством заднего продольного пучка), со зрительным бугром и через него с корой головного мозга, со спинным мозгом, с вегетативными ядрами промежуточного нерва. Вестибулярный аппарат является важным органом равновесия тела, имеет отношение к экстрапирамидной иннервации движений.
пара — языкоглоточный нерв (смешанный), содержит двигательные, чувствительные и вегетативные (парасимпатические) волокна. Нерв имеет четыре ядра: 1) двигательное — общее с блуждающим нервом; 2) чувствительное — общее с блуждающим нервом; 3) чувствительное вкусовое — общее -с промежуточным нервом; 4) вегетативное секреторное для околоушной слюнной железы — общее с промежуточным нервом.
Ядра расположены в продолговатом мозге. Этот нерв имеет два чувствительных узла, в которых лежат первые нейроны для чувствительной иннервации слизистой оболочки верхней половины глотки, язычка, мягкого нёба. Вторые нейроны лежат в общем с блуждающим нервом чувствительном ядре. Начинающиеся в слизистой оболочке вкусовые чувствительные волокна проводят вкусовые раздражения от задней трети части языка к вкусовому ядру, общему с промежуточным нервом.
Двигательные волокна языкоглоточного нерва иннервируют мышцы глотки, языка, мягкого нёба (совместно с блуждающим нервом). Способствуют акту глотания и артикуляции. Секреторные вегетативные волокна, начинающиеся из соответствующего ядра, общего с промежуточным нервом, иннервируют околоушную железу. Ветви промежуточного нерва иннервируют подъязычную и подчелюстные слюнные железы.
пара — блуждающий нерв (смешанный), осуществляет чувствительную иннервацию мозговых оболочек, наружного слухового прохода, глотки, гортани, трахеи, бронхов, легких, желудочно-кишечного тракта и других органов брюшной полости. Двигательные волокна нерва иннервируют мышцы глотки, мягкого нёба (совместно с языкоглоточным нервом), гортани, надгортанника, непроизвольные мышцы трахеи и бронхов, пищевода, желудка, кишечника. Кроме того, этот нерв содержит секреторные волокна, идущие к желудку и поджелудочной железе, волокна, тормозящие работу сердца, а также волокна, идущие к кровеносным сосудам. Нерв имеет чувствительное и двигательное ядра (общие с языкоглоточным нервом), вегетативное ядро для иннервации внутренних органов.
Блуждающий нерв является проводником ощущений, поступающих от внутренних органов; он обеспечивает чувствительность всего дыхательного и большей части пищеварительного тракта. Еще большее значение имеют ветви блуждающего нерва в регуляции кашлевого и рвотного рефлексов. Огромная роль принадлежит блуждающему нерву в регуляции деятельности сердца, дыхания, желудка, кишечника. Велика роль этого нерва и в регуляции тонуса кровеносных сосудов.
пара — добавочный нерв (двигательный), иннервирует грудино-ключично-сосковую и трапециевидную мышцы. Ядро находится в сером веществе спинного мозга (в его верхних шейных сегментах), однако корешок нерва входит через большое затылочное отверстие в полость черепа, а затем выходит из полости черепа к мышцам. Функцией грудино-ключично-сосковой мышцы является наклон головы набок с поворотом ее в противоположную сторону; функцией трапециевидной мышцы является приподнимание плеча, оттягивание плечевого пояса кзади и приведение лопатки к позвоночнику.
«пара—подъязычный нерв (двигательный), иннервирует мышцы языка. - Ядро нерва расположено на дне ромбовидной ямки. Выходит из полости черепа через канал подъязычного нерва.
СПИННОЙ МОЗГ И СПИННОМОЗГОВЫЕ НЕРВЫ
Спинной мозг расположен в канале позвоночного столба. Верхняя граница находится на уровне верхнего края I-го шейного позвонка, нижняя граница — на уровне I—П-го поясничного позвонка. В верхних отделах спинной мозг без резкой границы переходит в продолговатый мозг головного мозга. В нижних отделах спинной мозг переходит в мозговой конус, который продолжается в концевую нить. В верхних участках концевой нити имеются элементы нервной ткани; в основном же она представляет собой сращенное твердой мозговой оболочкой соединительнотканное образование.
Между стенками позвоночного канала и спинным мозгом имеется пространство, заполненное жировой тканью и оболочками мозга; между листками паутинной и мягкой мозговой оболочек циркулирует спинномозговая жидкость.
Спинной мозг делится на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы (рис. 17). Каждый из этих отделов делится на сегменты по числу выходящих пар корешков спинномозговых нервов. Сегмент — это отрезок спинного мозга, дающий начало одной паре нервов. Шейный отдел имеет восемь сегментов, грудной — двенадцать, поясничный — пять, крестцовый — пять, копчиковый — один-два. Спинной мозг имеет одинаковый диаметр не на всем протяжении: в двух местах он имеет утолщения — шейное, соответствующее выходу спинномозговых нервов, идущих к верхним конечностям, и поясничное, соответствующее выходу нервов для иннервации нижних конечностей.
На поперечном разрезе спинного мозга центрально расположено серое вещество. Оно имеет форму бабочки с расправленными крыльями или буквы «Н» (рис. 18). В сером веществе различают передние и задние рога спинного мозга. В центре серого вещества находится узкий центральный канал. Расположенная кпереди от центрального канала перемычка серого вещества называется передней серой спайкой; расположенная кзади — задней серой спайкой. В нижнешейном и верхнегрудном отделах спинного мозга расположены боковые рога спинного мозга.
В передних рогах спинного мозга расположены периферические двигательные, или моторные, нейроны. К ним подходят волокна пирамидного пути. От периферического мотонейрона начинаются волокна передних корешков. В задних рогах спинного мозга находятся чувствительные клетки — вторые нейроны болевой и температурной чувствительности и проприоцепторов мозжечка. В боковых рогах находятся нейроны вегетативной системы. В спинном мозге, как и в головном, имеется определенная топическая проекция различных участков тела, причем этот принцип сохраняется как в сером, так и в белом веществе (рис. 19).
Белое вещество спинного мозга разделяют на несколько отделов. Между передними рогами спинного мозга и центрально расположенной передней срединной щелью находятся так называемые передние канатики спинного мозга. Между передними и задними рогами спинного мозга находятся боковые канатики. Между задними рогами и расположенной по задней поверхности спинного мозга задней срединной бороздой находятся задние канатики спинного мозга. В канатиках спинного мозга располагаются нервные проводники.
В передних канатиках спинного мозга проходят имеющие отношение к движениям нисходящие проводники: неперекрещен- ный передний пирамидный путь и пути экстрапирамидной иннервации. Все они оканчиваются у моторных нейронов.
В боковых канатиках спинного мозга проходят как нисходящие, так и восходящие пути. К нисходящим путям относится
Рис.
17. Схема спинного мозга и срезы
соответственно его отделам: 1—
шейный отдел; 2—грудной
отдел; 3—поясничный
отдел; 4—крестцовый
отдел; 1.V
—
срез иа уровне V сегмента шейного отдела;
2.II
—
срез на уровне второго грудного сегмента;
3.VIII
—
срез на уровне восьмого грудного
сегмента; 4.1 — срез на уровне первого
поясничного сегмента; 5.III
—
срез на уровне третьего поясничного
сегмента; 6.1 — срез на уровне первого
крестцового сегмента; 7.III — срез на
уровне третьего крестцового сегмента.
Рнс. 18. Поперечный разрез спнниого мозга: / — передний рог; 2 — задний рог; 3 — центральный каиал; 4 — передний корешок; 5 — задний корешок; 6 — межпозвонковый узел; 7— спинномозговой нерв.
Рис.
19. Схема двигательной н чувствительной
проекции в спинном мозге. Схематически
представлена локализация области
большого пальца: 1
— корково-спинальный путь; 2
— мотонейрон спинного мозга; 3
— двигательные волокна спинномозгового
нерва; 4
— зона иннервации большого пальца; 5
— чувствительные волокна нерва; 6
— чувствительный нейрон заднего рога;
7 — путь глубокой чувствительности;
8
— путь поверхностной чувствительности.
пирамидный перекрещенный путь, заканчивающийся посегментно у мотонейронов передних рогов; они передают импульсы произвольных движений периферическим мотонейронам; руброспиналь- ный путь и ретикуло-спинальный путь. Они имеют отношение к экстрапирамидной иннервации и передают коррегирующие импульсы к передним рогам спинного мозга и через них к мышцам.
Восходящие пути боковых канатиков спинного мозга являются чувствительными: спинно-таламический путь (волокна вторых нейронов болевой, температурной и частично тактильной чувствительности) ; спинно-мозжечковые пути (их два — задний и передний — волокна вторых нейронов проприорецепторов мозжечка).
В задних канатиках спинного мозга проходят восходящие проводники осознанной проприоцептивной чувствительности, несущие импульсы через зрительный бугор в кору головного мозга.
Таким образом, волокна всех нисходящих проводников заканчиваются у клеток передних рогов, за счет чего периферический мотонейрон получает импульсы от всех отделов нервной системы, имеющих отношение к мышечному тонусу, координации движений и к совершению движения.
Между отдельными сегментами спинного мозга существуют тесные связи, которые устанавливаются за счет специальных ассоциативных клеток и волокон. Этот аппарат называется собственным аппаратом спинного мозга.
У простейших позвоночных каждый сегмент спинного мозга иннервирует строго определенный отрезок тела: кожу и мышцы. Каждый такой отрезок тела называют метамером (см. цвет, рис. VIII). По мере развития головного мозга функция спинного мозга видоизменяется. Рядом с собственным аппаратом спинного мозга развиваются разнообразные проводящие пути.
Метамерный характер иннервации довольно отчетливо сохраняется для межреберных мышц. В иннервации мышц живота и спины из-за слияния мышц разных миотомов происходит захождение областей иннервации отдельных сегментов, нахождение их друг на друга. В мышцах конечностей наложение областей иннервации отдельных сегментов друг на друга пошло уже таким образом, что одна и та же мышца иннервируется не одним, а несколькими соседними сегментами спинного мозга, а один и тот же сегмент иннервирует не одну, а несколько мышц (см. цвет, рис. IX).
Чувствительная иннервация кожи также стала многосегментарной. Один и тот же участок кожи снабжается чувствительными волокнами от нескольких соседних сегментов спинного мозга.
К физиологическим механизмам собственного аппарата спинного мозга относятся спинномозговые рефлексы, которые в определенной степени связаны с сегментами спинного мозга.
К механизмам собственного аппарата спинного мозга относятся также защитные рефлексы — ответы на раздражения вредного характера, как правило, сопровождающиеся болевыми раздражениями.
Пример защитного рефлекса - отдергивание руки при случайном соприкосновении с горячим предметом.
В шейном утолщении спинного мозга концентрируются нейроны для иннервации верхних конечностей, в поясничном — для иннервации нижних конечностей. В конусе спинного мозга двигательных клеток уже нет; там находятся только чувствительные клетки и клетки для иннервации тазовых органов. В спинном мозге находятся некоторые центры вегетативной иннервации {внутренних органов и кровеносных сосудов). Так, в крестцовом отделе расположен центр иннервации мочевого пузыря, прямой кишки и половых органов. В боковых рогах нижнешейных и верхнегрудных сегментов находятся клетки, от которых начинаются волокна вегетативной иннервации, вступающие в узлы пограничного симпатического ствола.
Спинномозговой нерв образуется путем слияния переднего (двигательного) и заднего (чувствительного) корешков. Направляясь на периферию, смежные нервы соединяются друг с другом, обмениваются волокнами. Эти соединения нервов называются нервными сплетениями.
Из спинномозговых нервов I — IV шейных сегментов спинного мозга образуется шейное сплетение, которое лежит на шее под грудино-ключично-сосковой мышцей. Оно дает начало нескольким нервам, иннервирующим кожу задней поверхности головы, нижнебоковой поверхности лица, ушной раковины, над-, подключичной и верхнелопаточной области.
Диафрагмальный нерв иннервирует грудобрюшную перегородку, которая принимает участие в акте дыхания. При поражении нерва возникает нарушение дыхания.
Из волокон V — VIII шейных и I — II грудных спинномозговых нервов образуется плечевое сплетение. Оно лежит в надключичной и подключичной ямках. Из этого сплетения выходят нервы, иннервирующие кожу и мышцы верхнего плечевого пояса.
Грудные нервы являются смешанными спинальными нервами. Верхние два нерва принимают участие в образовании плечевого сплетения, нижний — грудной — в образовании поясничного сплетения. Грудные нервы иннервируют мышцы грудной клетки (принимающие участие в акте вдоха), мышцы спины и брюшного пресса. Чувствительные волокна иннервируют кожу наружной и передней поверхностей грудной клетки и живота. Из ветвей I—IV поясничного и частично XII грудного нервов образуется поясничное сплетение. Оно расположено кпереди от поясничных позвонков. Нервы этого сплетения иннервируют кожу и мышцы бедра.
Ветви V поясничного и I—II крестцовых спинальных нервов образуют крестцовое сплетение, главным нервом которого является седалищный нерв. Он смешанный. В области подколенной ямки он делится на малоберцовый и большеберцовый нервы. Зыше разделения седалищного нерва от него отходят веточки, иннервирующие мышцы, сгибающие голень. Малоберцовый и большеберцовый нервы иннервируют кожу и мышцы голени и стопы.
ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Вегетативная нервная система (ВНС) иннервирует внутренние органы, сосуды, непроизвольные мышцы, железы. Определение «вегетативная» означает «растительная» в отличие от анималь- ной — «животной». Это деление единой нервной системы, однако, является условным, так как ВНС иннервирует не только внутренние органы. В тесном взаимодействии с эндокринными и гуморальными процессами ВНС поддерживает постоянство внутренней среды, обеспечивает трофическую иннервацию скелетных мышц (т. е. функцию их питания, обмена веществ).
ВНС состоит из двух отделов — симпатического и парасимпатического, имеющих свои центры в различных отделах головного и спинного мозга. Функциональное влияние симпатического и парасимпатического отделов ВНС на внутренние органы диаметрально противоположно.
ВНС имеет центральный и периферический отделы (см. цвет, рис. X). Центральный отдел расположен в коре головного мозга. В регуляции вегетативных функций большая роль принадлежит лобным и височным долям головного мозга. Особое место в регуляции вегетативных функций принадлежит лимбической системе. Она принимает участие в регуляции сна и бодрствования, в формировании мотивации и многоплановых вегетативно-висцеральных и поведенческих реакций. Центральный отдел вегетативной регуляции оказывает координирующее и контролирующее влияние на деятельность ВНС через подбугровую область. Гипоталамус имеет три группы ядер: переднюю, среднюю и заднюю. Каждая группа ядер осуществляет регуляцию специфических функций. Гипоталамус принимает участие в регуляции всех видов обмена веществ, эндокринных функций, половой сферы, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, деятельности желудочно-кишечного тракта, температуры, сна и бодрствования и т. п.
Симпатическая система расширяет зрачок, учащает сердечные сокращения, повышает артериальное давление, расширяет бронхи и уменьшает выделение слюны, ослабляет перистальтику кишечника, суживает периферические сосуды (эффект «гусиной» кожи). Симпатический отдел ВНС представлен в спинном мозге ядрами боковых рогов на уровне VIII-го шейного — Ш-го поясничного сегментов. От них идут волокна, заканчивающиеся в пограничном симпатическом стволе. Пограничный симпатический ствол имеет 20—25 узлов, соединенных продольными волокнами и расположенных на передней поверхности позвоночника. От пограничного симпатического ствола отходят волокна к спинномозговым нервам и к вегетативным нервным сплетениям. От вегетативных нервных сплетений нервные волокна идут к внутренним органам, сосудам, железам внутренней и внешней секреции. В составе спинальных нервов проходят вегетативные волокна к мышцам и коже.
Парасимпатическая система суживает зрачок, вызывает усиленное выделение жидкой слюны, урежает сердечные сокращения и понижает давление крови, суживает бронхи, усиливает перистальтику кишечника и вызывает его спазмы, расширяет периферические кровеносные сосуды, вызывает покраснение кожи. Парасимпатический отдел ВНС имеет ядра в стволе головного мозга; ядра глазодвигательного нерва, иннервирующие непроизвольные мышцы глаза — суживающую зрачок и аккомодационную; секреторные слюноотделительные ядра языкоглоточного и промежуточного нервов для околоушной, подчелюстной и подъязычной слюнных желез; висцеральные ядра блуждающего нерва. Вегетативные центры спинного мозга, расположенные в крестцовом отделе, иннервируют мочевой пузырь, прямую кишку и половые органы.
ОБЗОР ОСНОВНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ПУТЕЙ СТВОЛА ГОЛОВНОГО И СПИННОГО МОЗГА
Проводящие пути восходящего и нисходящего направления располагаются в белом веществе ствола головного мозга и в спинном мозге. Нисходящие пути проводят к спинному мозгу двигательные импульсы из коры головного мозга (пирамидный путь), а также импульсы, помогающие правильному осуществлению двигательного акта (экстрапирамидные пути) из различных отделов нервной системы — подкорковых образований и ствола головного мозга. Нисходящие двигательные пути заканчиваются на периферических мононейронах спинного мозга посегментно, они оказывают существенное влияние на его рефлекторную деятельность. При поражении пирамидных путей рефлекторные механизмы спинного мозга растормаживаются, наблюдается усиление рефлексов спинного мозга и тонуса мышц, выявляются защитные рефлексы, а также рефлексы, которые в норме наблюдаются только у грудных детей.
Восходящие пути передают чувствительные импульсы с периферии (кожи, слизистых оболочек, мышц, суставов и т. д.) к коре головного мозга двумя путями: по так называемым специфическим системам проводников (через восходящий проводник и зрительный бугор) и по неспецифической системе — через ретикулярную формацию ствола головного мозга. Все чувствительные проводники отдают коллатерали ретикулярной формации. Последняя активирует кору головного мозга, распространяя импульсы по разным отделам коры. Ее влияние на кору оказывается диффузным, тогда как специфические проводники посылают свои импульсы лишь в определенные проекционные зоны. Кроме того, ретикулярная формация участвует в регуляции разнообразных вегетативно-висцеральцых и сенсомоторных функций организма. Таким образом, различные отделы мозга постоянно взаимодействуют благодаря проводящим путям, осуществляющим интеграцию целостных функций.
К нисходящим относятся следующие пути:
Корково-спинальный (пирамидный) путь—проводит импульсы произвольных движений от двигательной зоны коры головного мозга в спинной мозг.
На границе со спинным мозгом пирамидный путь подвергается неполному перекресту. Перекрещенный путь спускается в спинной мозг по боковому канатику и принимает участие в иннервации мышц верхних и нижних конечностей. Неперекрещен- ный нуть по переднему канатику спинного мозга подходит к периферическим мотонейронам и принимает участие в иннервации мышц шеи, туловища, промежности (см. цвет. рис. XI).
Корково-стволовой путь — это путь от двигательной зоны коры головного мозга к двигательным ядрам черепных нервов. Оканчивается на уровне этих ядер, вступая в контакт с мотонейронами, и принимает участие в иннервации мышц лица, языка, гортани, глотки и мышц глазного яблока.
Руброспинальный путь идет от красных ядер среднего мозга к мотонейронам спинного мозга. Имеет важное значение для экстрапирамидного обеспечения движений.
Корково-мосто-мозжечковые пути (их два: лобно-мосто- мозжечковый и затылочно-височно-мосто-мозжечковый) проходят из коры головного мозга к собственным ядрам моста и от них к коре мозжечка противоположной стороны. Эти импульсы корригируют деятельность мозжечка.
Задний продольный пучок начинается от ядра Даркшевича и заканчивается посегментно у мотонейронов спинного мозга. Имеет связи со всеми ядрами глазодвигательных нервов и вестибулярного нерва. Обеспечивает одновременность поворота глазных яблок и головы, содружественность движений глазных яблок.
Текто-спинальный путь начинается от ядер покрышки четверохолмия и заканчивается у клеток передних рогов шейных сегментов, устанавливает связи экстрапирамидной системы, а также подкорковых центров зрения и слуха с шейной мускулатурой.
Ретикуло-спинальный путь идет от ретикулярной формации ствола головного мозга к мотонейронам спинного мозга, осуществляет большое влияние на функции спинного мозга.
К восходящим относятся следующие чувствительные пути:
Спинно-таламический путь проводит болевую, температурную и частично тактильную чувствительность от клеток заднего рога через переднюю серую спайку спинного мозга в зрительный бугор (см. цвет рис. XII).
Ганглио-бульбо-таламический путь—проводник суставномышечной, тактильной, вибрационной чуствительности, чувства давления, веса. Проводники прерываются в ядрах продолговатого мозга, откуда выходят, делают перекрест и соединяются с волокнами спинно-таламического пути. Их общий путь называется медиальной (внутренней) петлей, которая заканчивается в зрительном бугре.
Петля тройничного нерва присоединяется к внутренней петле, подходя к ней с противоположной стороны.
Боковая, или латеральная, петля — слуховой путь ствола мозга. Начинается в ядрах слухового нерва и заканчивается во внутреннем коленчатом теле и в заднем бугре четверохолмия.
Спинно-мозжечковые пути. Их два; несут проприоцептив- ную информацию в мозжечок, который достигают через ножки мозжечка.
КРОВОСНАБЖЕНИЕ МОЗГА
Кровоснабжение головного мозга осуществляется двумя артериальными системами: внутренней сонной артерией и позво
ночной артерией.
Внутренняя сонная артерия слева отходит непосредственно от аорты, справа — от подключичной артерии. В полость черепа она проникает через специальный канал и входит туда по обе стороны турецкого седла и перекреста зрительных нервов. Здесь от нее сразу же отходит ветвь — передняя мозговая артерия. Обе передние мозговые артерии соединяются друг с другом с помощью передней соединительной артерии. Непосредственным продолжением внутренней сонной артерии является средняя мозговая артерия.
Позвоночная артерия отходит от подключичной артерии, проходит в канале поперечных отростков шейных позвонков, проникает в череп через большое затылочное отверстие и располагается на основании продолговатого мозга. На границе продольного мозга и моста мозга обе позвоночные артерии соединяются в один общий ствол — основную артерию. Основная артерия разделяется на две задние мозговые артерии. Каждая из которых при помощи задней соединительной артерии соединяется со средней мозговой артерией. Так на основании мозга получается замкнутый веллизиев круг (см. цвет. рис. XIII): основная артерия, задние мозговые артерии, средние мозговые артерии и передние мозговые артерии, соединенные между собой.
От каждой позвоночной артерии отходят и направляются вниз к спинному мозгу две веточки, которые сливаются в одну переднюю спинномозговую артерию. Таким образом, на основании продолговатого мозга образуется второй артериальный круг — круг Захарченко.
Подобное строение кровеносной системы мозга обеспечивает равномерное распределение кровотока по всей поверхности мозга и компенсацию мозгового кровообращения в случае его нарушения. Благодаря определенному соотношению давления крови в веллизиевом круге не происходит забрасывания крови из одной внутренней сонной артерии в другую. В случае же закупорки одной сонной артерии происходит компенсация за счет другой сонной артерии.
Передняя мозговая артерия снабжает кору и подкорковое белое вещество внутренней поверхности лобной и теменной долей, нижнюю поверхность лежащей на глазнице лобной доли, узкий ободок передней и верхней частей наружной поверхности лобной и теменной долей (верхние отделы передней и задней центральных извилин), обонятельный тракт, передние 4/5 мозолистого тела, часть хвостатого и чечевицеобразного ядер, переднее бедро внутренней капсулы.
Нарушение мозгового кровообращения в бассейне передней мозговой артерии приводит к поражению указанных областей мозга, в результате чего возникают нарушения движений и чувствительности в противоположных конечностях (больше выраженные в ноге, чем в руке). Возникают также своеобразные изменения психики за счет поражения лобной доли мозга.
Средняя мозговая артерия снабжает кровью кору и подкорковое белое вещество большей части наружной поверхности лобной и теменной долей (за исключением верхней трети передней и задней центральных извилин), среднюю часть затылочной доли и большую часть височной доли. Средняя мозговая артерия снабжает также кровью колено и передние 2/з внутренней капсулы, часть хвостатого, чечевицеобразного ядер и зрительного бугра. Нарушение мозгового кровообращения в бассейне средней мозговой артерии приводит к двигательным и чувствительным нарушениям в противоположных конечностях, а также к нарушениям речи и гностико-праксических функций (при локализации поражения в доминантном полушарии).
Задняя мозговая артерия снабжает кровью кору и подкорковое белое вещество затылочной доли (за исключением средней ее части на выпуклой поверхности полушария), задний отдел теменной доли, нижнюю и заднюю части височной доли, задние отделы зрительного бугра, гипоталамуса, мозолистого тела, хвостатого ядра, а также четверохолмия и ножки мозга. Нарушения мозгового кровообращения в бассейне задней мозговой артерии приводят к расстройству зрительного восприятия, нарушению функции мозжечка, зрительного бугра, подкорковых ядер.
Ствол головного мозга и мозжечок обеспечиваются кровью задними мозговыми, позвоночными и основной артериями. При расстройствах кровообращения в стволе головного мозга наступают тяжелые нарушения жизненно важных функций, потеря сознания и другие симптомы из-за нарушения ретикулярной формации, ядер черепных нервов и проводящих путей.
Кровоснабжение спинного мозга осуществляется передней и двумя задними спинальными артериями, анастомозирующими между собой. Эти артерии получают кровь от позвоночных артерий. Нарушения кровообращения в системе артерий спинного мозга приводят к выпадению функций соответствующих сегментов.
Отток крови из головного мозга происходит по системе поверхностных и глубоких мозговых вен, которые впадают в венозные синусы твердой мозговой оболочки. Из венозных синусов кровь оттекает по внутренним яремным венам и впадает в конце концов в верхнюю полую вену. Из спинного мозга венозная кровь собирается в две крупные внутренние вены и в наружные вены.
В процессе эмбрионального развития мозга в переднем конце первичной нервной трубки, из которой развивается головной мозг,, образуются полости. Из этих полостей формируются желудочки мозга. Система желудочков мозга состоит из боковых, III и IV желудочков (рис. 20). III и IV желудочки соединены водопроводом мозга. Боковые желудочки расположены в глубине полушарий мозга. Они имеют передний рог (расположенный в лобной доле); тело (расположенное в глубине теменной доли); задний рог (в затылочной доле); нижний рог (в височной доле).
III желудочек имеет полость щелевидной формы и располагается в средней плоскости, сообщаясь с боковыми желудочками посредством межжелудочковых отверстий и с IV желудочком посредством водопровода мозга. IV желудочек представляет собой расширение центрального канала спинного мозга. Дно IV желудочка имеет ромбовидную форму и образовано задней поверхностью продолговатого мозга, моста мозга и ножками мозжечка. В нижнем отделе дна лежат ядра блуждающего и языкоглоточного нервов. В нижнем отделе ромбовидной ямки располагаются ядра добавочного нерва. В боковых карманах ромбовидной ямки преимущественно располагаются ядра вестибулярного нерва.
При патологических процессах в желудочковой системе наступают нарушения ликворообращения, тяжелые головные боли, нарушения вегетативной функции и др.
Рис.
20. Желудочки головного мозга: 1,
2—
передние рога боковых желудочков; 3—
третий желудочек; 4—
четвертый желудочек.
Головной и спиннои мозг заключены в твердую, паутинную и мягкую оболочки. Твердая мозговая оболочка наружная. Она представляет собой очень плотную пластинку, которая непрерывно выстилает изнутри череп и спинномозговой канал. Вторым своим листиком она покрывает головной и спинной мозг. Оба листика (внутренний и наружный) твердой мозговой оболочки на большой площади сращены друг с другом. Там, где они не сращены, образуются синусы — ложа для оттоков венозной крови из мозга.
Паутинная оболочка выстилает внутреннюю поверхность твердой оболочки. Между паутинной и твердой оболочками имеется так называемое субдуральное пространство.
Мягкая мозговая оболочка находится в непосредственном соприкосновении с веществом мозга. Эта оболочка срастается с веществом мозга.
Рис.
21. Схема циркуляции спинномозговой
жидкости.
Между спинномозговой жидкостью желудочков мозга и суб- арахноидальным пространством существует сообщение через отверстия в IV желудочке (сообщение IV желудочка с большой цистерной) .
Основным направлением тока спинномозговой жидкости является следующее направление: боковые желудочки — межжелудочковые отверстия — III желудочек — водопровод мозга — IV желудочек — отверстия между IV желудочком и большой цистерной —
большая цистерна и субарахноидальное пространство головного мозга — центральный канал и субарахноидальное пространство спинного мозга — конечная цистерна спинного мозга (рис. 21).
Оболочки мозга и спинномозговая жидкость окружают мозг снаружи и являются для него механической защитой от толчков и сотрясений. Спинномозговая жидкость имеет также отношение к питанию мозга и обмену веществ. Некоторые отработанные в процессе обмена веществ мозговой тканью вещества выводятся в венозное русло. Кроме того, спинномозговая жидкость создает осмотическое равновесие в тканях мозга.
На границе кровь — спинномозговая жидкость имеется так называемый гематоэнцефалический барьер (от. греч. haema — кровь, encephalon — мозг). Он играет важную роль, обеспечивая проникновение из крови в мозг лишь определенных веществ. Так, многие лекарственные вещества, вводимые в кровь, не попадают в мозг, хотя легко обнаруживаются в других тканях. Эту «барьерную» роль выполняют клетки глии и внутреннего слоя капилляров мозга. Нарушение его функций приводит к повышенной ранимости мозга при инфекционных и других заболеваниях организма.
