каким образом головной мозг соединяется со спинным
Каким образом головной мозг соединяется со спинным
Дли выбора адекватного метода анестезии и проведения последующей интенсивной терапии нейроанестезиолог должен понимать риски, связанные с хирургическим лечением, знать, какие функциональные изменения происходят в нервной системе, и иметь представление о механизме действия лекарственных веществ.
ЦНС состоит из головного и спинного мозга, окруженных костными структурами— черепом и позвоночным столбом.
Головной мозг. Головной мозг состоит из ствола мозга (моста и продолговатого мозга), мозжечка, среднего мозга и переднего мозга.
Повреждения или компрессия ствола, вызванные увеличением внутричерепного давления, вызывают нарушение функций жизненно важных центров, что быстро приводит к летальному исходу.
Передний мозг. Передний мозг включает диэнцефалон и два больших полушария.
Диэнцефалон — центральная часть переднего мозга, состоящая из таламуса и гипоталамуса.
• Гипоталамус координирует вегетативную и эндокринную регуляцию.
• Гипофиз находится под гипоталамусом. Опухоли гипофиза могут вызывать симптомы новообразования, сркение полей зрения при сдавлении зрительного перекреста или проявляться эндокринными нарушениями.
В состав больших полушарий входят кора, базальныс ганглии и боковые желудочки. Поверхность коры образует складки, или извилины, разделенные между собой посредством расщелин, или борозд. Центральная борозда отделяет главную двигательную извилину (кпереди) от главной чувствительной (кзади). Каждое полушарие разделено на четыре области или доли: лобную, теменную, затылочную и височную.
• Лобная доля состоит из моторной коры и зон, связанных с интеллектом и поведением.
• Теменная доля состоит из чувствительной коры.
• Височная доля связана со слуховой чувствительностью и интеграцией других видов чувствительности.
• Затылочная доля включает зрительную кору.
• Медиальные структуры коры включают лимбическую систему, которая связана с эмоциями и поведением.
Повреждение коры больших полушарий проявляется двигательными или чувствительными нарушениями на противоположной стороне тела. Между базальными ганглиями и таламусом расположена внутренняя капсула, в которой проходят нисходящие двигательные пути от коры больших полушарий.
Спинной мозг. Спинной мозг имеет длину около 45 см. Он начинается от большого затылочного отверстия и заканчивается мозговым конусом на уровне первого или второго поясничного позвонка. На уровне каждого позвонка от спинного мозга с каждой стороны отходят парные передние (двигательные) и задние (чувствительные) корешки. Корешки объединяются на уровне каждого межпозвоночного отверстия и формируют смешанные спинномозговые нервы. Спинной мозг состоит из:
• центрального канала — пространства, которое при некоторых заболеваниях может содержать ликвор
• окружающего центральный канал серого вещества, формирующего передние и задние рога:
• передних рогов серого вещества, содержащих тела двигательных нейронов и задних рогов, где находятся синапсы периферических чувствительных нейронов
• белого вещества, состоящего из восходящих и нисходящих трактов, формирующих передние, задние и латеральные канатики.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Головной и спинной мозг
Спинной мозг
Представляет собой нервный тяж, лежащий в образованном позвонками позвоночном канале. Тянется от затылочного отверстия до поясничного отдела позвоночника. Вверху переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается коническим заострением с концевой нитью.
На поперечном срезе спинной мозг (СМ) напоминает бабочку. В центре расположено серое вещество, состоящее из тел нейронов. На периферии расположено белое вещество, которое образовано отростками нейронов.
В сером веществе СМ различают два передних выступа (передние рога), два боковых (боковые рога) и два задних (задние рога). В следующей статье мы будем изучать рефлекторные дуги, так что эти знания нам очень пригодятся. В рогах серого вещества находятся нейроны, которые входят в состав рефлекторных дуг.
За счет тел нейронов, которые расположены в сером веществе спинного мозга и входят в состав рефлекторных дуг, обеспечивающих рефлексы.
За счет наличия в спинном мозге белого вещества, в состав которого входят многочисленные нервные волокна, образующие пучки и канатики вокруг серого вещества.
Головной мозг и его отделы
Мы начинаем увлекательное путешествие по отделам головного мозга. Для вас принципиально важно разделить между собой и запомнить функции различных отделов, для этого обязательно используйте воображение!)
Варолиев мост выполняет проводниковую функцию: через мост проходят все нисходящие и восходящие нервные пути. Также он контролирует работу мимических и жевательных мышц лица, слезной железы.
Мозжечок имеет свои собственные полушария, соединенные друг с другом. Кора мозжечка образована серым веществом, подкорковые ядра окружены белым веществом.
Мозжечок принимает участие в координации произвольных движений, способствует сохранению положения тела в пространстве, регулирует тонус и равновесие. Благодаря мозжечку наши движения четкие и плавные.
Средний мозг также выполняет проводниковую функцию, участвует в регуляции мышечного тонуса и позы тела.
Помимо этого, гипоталамус контролирует симпатическую и парасимпатическую системы, регулирует температуру тела, отвечает за циклы сна и бодрствования. В гипоталамусе находятся центры голода и насыщения.
Кора больших полушарий
В коре имеется несколько слоев клеток, между которыми образуются многочисленные разветвленные связи. Несмотря на то, что кора функционирует как единый механизм, разные ее участки анализируют информацию от разных периферических рецепторов, которые И.П. Павлов называл корковыми концами анализаторов.
Корковое представительство зрительного анализатора располагается в затылочной доле КБП, именно в связи с этим при падении на затылок человек видит «искры из глаз», когда нейроны этой доли возбуждаются механически, вследствие удара.
Корковое представительство слухового анализатора находится в височной доле коры больших полушарий.
Количество нейронов в этих извилинах, отведенных для различных органов, неодинаково. Так зона проекции пальцев кисти занимает много места, благодаря чему становятся возможны тонкие движения пальцами. Зона проекции мышц туловища гораздо меньше зоны пальцев, так как движения туловища более однообразные и менее сложные.
Изученные нами участки мозга, в которых происходит преобразование и анализ поступающей информации, называются ассоциативными зонами КБП. Эти зоны связывают различные участки КБП, координируют ее работу, играют важнейшую роль в образовании условных рефлексов.
Заболевания
Иногда после инсульта (кровоизлияния в ткани мозга) или травмы развивается паралич (полное отсутствие движений) на одной из сторон тела. Зная анатомию, вы можете седлать вывод: если движения пропали в правой руке и ноге, то инсульт произошел слева.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Каким образом головной мозг соединяется со спинным
Головной мозг человека занимает всю полость мозгового отдела черепа.
Кости черепа защищают головной мозг от внешних механических повреждений.
От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.
оболочки головного мозга
Снаружи головной мозг покрыт тремя оболочками: сосудистой (мягкой), паутинной и твердой. Это те же оболочки, которые защищают спинной мозг. Оболочки спинного мозга переходят в оболочки головного мозга. Все оболочки снаружи выстланы однослойным плоским эпителием.
Мягкая сосудистая оболочка состоит из двух пластинок, между которыми располагаются мозговые артерии и вены. Эта оболочка сращена с тканью мозга, она принимает участие в образовании сосудистых сплетений желудочков головного мозга, продуцирующих спинномозговую жидкость (ликвор).
ГИСТОЛОГИЯ СОСУДИСТОЙ ОБОЛОЧКИ
Паутинная оболочка имеет вид тонкой паутины, образованной соединительной тканью, содержит большое количество фибробластов. От паутинной оболочки отходят множественные нитевидные ветвящиеся тяжи, которые вплетаются в мягкую мозговую оболочку, а с другой стороны — выросты, соединяющиеся с твердой оболочкой.
Пространство между паутинной и мягкой сосудистой оболочкой называется субарахноидальным (подпаутинным) пространством. Оно заполнено ликвором.
Функция паутинной оболочки — поддержание биохимического состава и регуляция давления ликвора (способствует оттоку ликвора в сосуды твердой оболочки).
Твердая оболочка выстилает внутреннюю поверхность черепа. С надкостницей твердая оболочка срастается неравномерно, местами образуя эпидуральное пространство, заполненное жировой тканью. Наиболее плотное срастание наблюдается в районе черепных швов, нервных каналов и основания черепа. Содержит большое количество кровеносных сосудов. В отличие от мягкой, твердая оболочка обладает болевой чувствительностью.
Рис. 1. Схема строения мозговых оболочек полушарий головного мозга: 1 — фрагмент кости свода черепа; 2 — твердая оболочка мозга; 3 — паутинная оболочка; 4 — мягкая (сосудистая) оболочка; 5 — головной мозг; 6 — эпидуральное пространство; 7 — субдуральное пространство; 8 — субарахноидальное пространство; 9 — система ликвороносных каналов; 10 — субарахноидальные ячеи; 11 — артерии в ликвороносных каналах; 12 — вены; 13 — струны конструкции, стабилизирующие артерии в просвете ликвороносных каналов: стрелки указывают направление оттока эпидуральной жидкости в наружную (а) и внутреннюю (б) капиллярную сеть твердой мозговой оболочки
Кровоснабжение головного мозга
Кровеносные сосуды, проникающие в ткань головного мозга, идут по каналам, выстланным мягкой мозговой оболочкой. Вокруг крупных сосудов имеется периваскулярное пространство. Оно сообщается с субарахноидальным пространством и содержит ликвор. Вокруг кровеносных капилляров такого пространства нет. Содержимое кровеносных капилляров отделено от ткани головного мозга гематоэнцефалическим барьером.
Гематоэнцефалический барьер
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — это совокупность физиологических механизмов и анатомических образований в центральной нервной системе, участвующих в регулировании состава ликвора.
Существуют два механизма проникновения веществ в клетки мозга:
Проникновение веществ в мозг осуществляется главным образом через кровеносную систему на уровне капилляр — нервная клетка. Регулируя проницаемость клеточной стенки, ГЭБ контролирует поступление в клетки мозга физиологически активных веществ и препятствует поступлению в мозг чужеродных веществ, микроорганизмов и токсинов.
СТРУКТУРА ГЭБ
Основным элементом структуры ГЭБ являются эндотелиальные клетки. Особенностью церебральных сосудов (сосудов головного мозга) является наличие плотных контактов между эндотелиальными клетками.
В структуру ГЭБ также входят перициты ( отростчатые клетки соединительной ткани стенки капилляров; способны сокращаться и фагоцитировать) и астроциты. Межклеточные промежутки между эндотелиальными клетками, перицитами и астроцитами нейроглии ГЭБ меньше, чем промежутки между клетками в других тканях организма.
Эти три вида клеток являются структурной основой ГЭБ не только у человека, но и у большинства позвоночных.
Рис. 2. Элементы гематоэнцефалического барьера
Две функции гематоэнцефалического барьера:
Гематоэнцефалический барьер — важный компонент нейрогуморальной регуляции, т. к. через него реализуется принцип обратной химической связи в организме, например повышение концентрации определенного вещества в крови приводит к снижению проницаемости для него стенок мозговых капилляров.
Регуляция функций гематоэнцефалического барьера осуществляется высшими отделами ЦНС и гуморальными факторами, в т. ч. уровнем обмена веществ нервной ткани.
Черепномозговые нервы
От головного мозга отходят 12 пар черепномозговых нервов.
| нерв | путь | функции |
| I. Обонятельный | От носа к головному мозгу | Ощущение запаха |
| II. Зрительный | От глаза к головному мозгу | Зрение |
| III. Глазодвигательный | От головного мозга к мышцам глаз | Движения глаз |
| IV. Блоковый | От головного мозга к наружным мышцам глаз | Движения глаз |
| V. Тройничный | От кожи головы, слизистых оболочек и зубов к головному мозгу; от головного мозга к жевательным мышцам | Чувствительность лица, скальпа и зубов; жевательные движения |
| VI. Отводящий | От головного мозга к наружным мышцам глаз | Поворот глаз кнаружи |
| VII. Лицевой | От вкусовых сосочков языка к головному мозгу; от головного мозга к мышцам лица | Ощущение вкуса; движения мимической мускулатуры |
| VIII. Преддверно-улитковый нерв | От уха к головному мозгу | Слух; чувство равновесия |
| IX. Языкоглоточный | От глотки и вкусовых сосочков языка к головному мозгу; от головного мозга к мышцам глотки и слюнным железам | Чувствительность глотки, ощущение вкуса; глотательные движения, слюноотделение |
| X. Блуждающий | От глотки, гортани и органов грудной и брюшной полостей к головному мозгу; от головного мозга к мышцам глотки и органам грудной и брюшной полостей | Чувствительность глотки, гортани, органов грудной и брюшной полостей; глотание, голосообразование, замедление сердцебиения, усиление перистальтики |
| XI. Добавочный | От головного мозга к определенным плечевым и шейным мышцам | Движения плечами; повороты головы |
| XII. Подъязычный | От головного мозга к мышцам языка | Движения языка |
Строение головного мозга
В отличие от спинного мозга серое вещество головного мозга находится на периферии, образуя кору больших полушарий и несколько подкорковых ядер (скоплений нервных клеток). Белое вещество находится в центральной части головного мозга.
В головном мозге различают пять отделов:
Спинной мозг и периферические нервы человека
Одним из важнейших органов центральной нервной системы является спинной мозг. Эта часть центральной нервной системы связана с органами и кожей. Спинной мозг выполняет две основные функции:
Выполнение первой обеспечивается проводящими путями, а второй – центральными отделами мозга. Для внутреннего строения спинного мозга характерно наличие центрального канала – это полость, расположенная по всей длине спинномозгового тяжа. Спинной мозг условно разделяется на сегменты, каждому из которых соответствует одна пара нервов. Как и головной мозг, спинной образован белым и серым веществом.
Но если в головном мозге серое вещество находится снаружи, то спинному мозгу свойственно внутреннее его расположение. Серое вещество – это скопление миллионов нейронов. В поперечном сечении серое вещество по очертаниям напоминает бабочку и имеет несколько отделов, называемых рогами. Продольно серое вещество расположено в виде столбов и также разделяется на задний, передний и боковой столбы. Вокруг серого вещества располагаются нервные волокна – отростки нейронов, или белое вещество мозга.
Периферические нервы находятся за пределами центральной нервной системы. Эти нервы являются сообщением между головным, спинным мозгом и органами человеческого тела. Три составляющие периферической нервной системы:
Периферические нервы участвуют в обеспечении согласованной работы нервной системы, выступая транспортировщиками сигналов и импульсов. Если в головном мозге появилась команда согнуть руку в локте, то именно благодаря периферическим нервам этот сигнал поступает к мышцам, активизируя выполнение движения. Перемещение импульсов от органов в головной и спинной мозг происходит по сенсорным нейронам. Передача же импульсов из нервных центров к мышцам и органам осуществляется при прямом участии двигательных нейронов.
Задачи периферических нервов многообразны – это и координация и контроль движений, и проведение импульсов, получаемых из внешней среды, и обеспечение своевременного реагирования организма на опасность, и активизация работы внутренних органов (начиная от пищеварения и заканчивая сердцебиением и дыханием), и ряд других функций.
Нейроны и нейромедиаторы
Химические цепочки
Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).
Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.
Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств
Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Серотонин
Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.
В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название «синдром дефицита внимания с 
гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.
Наркотическое вещество, известное как «экстази» или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период «депрессии» продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.
Дофамин
Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.
С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды «стоп». Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного «тормоза», входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.