ТЕМА. ГОЛОВНИЙ МОЗОК. СТОВБУР МОЗКУ. МОЗОЧОК

Будова головного мозку

Головний мозок — це передній вищий відділ центральної нервової системи, розташований у порожнині черепа. Він є матеріальним субстратом вищої нервової діяльності й разом з ендокринною системою регулює всі життєво важливі функції організму. Маса головного мозку в дорослої людини досягає 1100—1600 г. Головний мозок складається з білої речовини у вигляді провідників, які з’єднують частини мозку між собою, і сірої речовини, яка розташована всередині мозку у вигляді ядер і вкриває поверхню півкуль і мозочка у вигляді кори.

Головний мозок вкритий мозковими оболонками: твердою, павутинною та м’якою, між якими перебуває цереброспінальна рідина, що заповнює також порожнини мозкових шлуночків.

Мозок складається із двох півкуль — правої та лівої, з’єднаних сплетінням нервових волокон, які називають мозолистим тілом.

Головний мозок поділяють на три основні відділи: стовбур, мозочок і кінцевий мозок (півкулі великого мозку).

1. Великі півкулі — найбільш розвинений і значний за об’ємом відділ головного мозку. Тут розташовані центри мовлення, пам’яті, мислення, слуху, зору, шкірно-м’язової чутливості, смаку, нюху, руху.

Діяльність кожного органа перебуває під контролем кори великих півкуль.

Кора півкуль великого мозку утворена сірою речовиною, що розміщена по периферії (на поверхні) півкуль. Товщина кори різних ділянок півкуль коливається від 1,3 до 5 мм. Кількість нейронів у шестишаровій корі в людини досягає 10—14 млрд. Кожний із них пов’язаний за допомогою синапсів із тисячами інших нейронів.

Велику роль у діяльності головного мозку відіграє лімбічна система, яка розташована на внутрішній поверхні півкуль головного мозку й у глибині бічних шлуночків.

Вона складається з гіпокампа, перетинки, мигдалеподібних тіл, грушоподібної і поясної звивин, пиптикуватих тіл, бахроми. Іноді до її складу включають також таламус і гіпоталамус (та низку інших структур).

Учені припускають, що лімбічна система пов’язана з інстинктивними, спадковими реакціями, які обумовлюють вроджену основу емоцій, і з деякими видами пам’яті.

Головний мозок — це найскладніший орган в організмі людини. Його вивчають у лабораторіях та клініках багатьох країн світу за допомогою фізіологічних, психологічних, клінічних, біохімічних, біофізичних, морфологічних, кібернетичних та інших методів дослідження.

2. Стовбур головного мозку

Від стовбура мозку, що складається з довгастого мозку, моста й середнього мозку, відходить більша частина черепно-мозкових нервів. Він містить безліч окремих ядер, що володіють сенсорними, моторними й вегетативними функціями, між цими ядрами повинні проходити всі висхідні й низхідні шляхи, що з’єднують головний і спинний мозок, а також великий мозок і мозочок.

Серед цих шляхів найбільш важливими є трійчастий нерв та ретикулярна формація.

Трійчастий нерв ділиться на три головних нерви: очноямковий, верхньощелепний і нижньощелепний. Він іннервує тканини й органи лицьової частини голови.

Ретикулярна формація — це комплекс клітинних і ядерних утворень, що займають центральне місце в стовбурі головного мозку й у верхньому відділі спинного мозку. Велика кількість нервових волокон, що пронизують ретикулярну формацію в різних напрямках, надає їй вигляду своєрідної сіточки, із чим і пов’язана її назва.

Ретикулярна формація одержує інформацію від усіх органів чуття, внутрішніх та інших органів, оцінює її, фільтрує й передає в лімбічну систему та кору великих півкуль головного мозку. Вона регулює рівень збудливості й тонусу різних відділів центральної нервової системи, включаючи кору великого мозку, відіграє важливу роль у свідомості, мисленні, пам’яті, сприйнятті, емоціях, сні, неспанні, цілеспрямованих рухах та інших процесах.

Ретикулярна формація виконує функцію фільтра, який дозволяє важливим сенсорним сигналам активувати кору мозку, а звичні для нього або повторювані сигнали не пропускає.

Довгастий мозок

Довгастий мозок є безпосереднім продовженням спинного мозку. Він складається з білої та сірої речовини й так само, як і спинний мозок, виконує рефлекторну й провідникову функції.

Центри довгастого мозку регулюють кров’яний тиск, серцевий ритм і спонтанні дихальні рухи. У довгастому мозку розташовані ядра черепномозкових нервів, що приймають інформацію від смакових і слухових рецепторів, органів рівноваги та внутрішніх органів, і ядра, що є руховими центрами для внутрішніх органів, судин, м’язів язика й гортані. Деякі ядра ретикулярної формації довгастого мозку беруть участь у механізмі дихання й кровообігу.

Довгастий мозок — це сполучна ланка між спинним мозком і розташованими вище відділами головного мозку. З довгастого мозку й моста виходять вісім пар черепних нервів (від V по XII), він так само, як і спинний мозок, має прямий чутливий і руховий зв’язок з периферією. Через чутливі волокна довгастий мозок одержує імпульси — інформацію від рецепторів шкіри голови, слизових оболонок очей, носа, рота, смакових рецепторів, від органа слуху, вестибулярного апарату, від рецепторів гортані, трахеї, легенів, а також від інтерорецепторів серцево-судинної системи й системи травлення.

Через довгастий мозок здійснюється чимало простих і найскладніших рефлексів. Серед них захисні рефлекси, наприклад кашель, чхання, сльозовиділення, блювота. Такі рефлекси, як ссання, ковтання, секреція травних залоз і серцево-судинних рефлексів, а також ті, що регулюють діяльність серця й кровоносних судин, теж здійснюються довгастим мозком.

У довгастому мозку розташований дихальний центр, що працює автоматично. Він забезпечує вентиляцію легенів. У довгастому мозку перебувають вестибулярні ядра, від яких починається низхідний вестибулоспінальний тракт, що бере участь у здійсненні установчих рефлексів пози, а саме в перерозподілі тонусу м’язів.

Особливе значення цього відділу центральної нервової системи визначається тим, що в довгастому мозку розташовані життєво важливі центри — дихальний і серцево-судинний, тому ушкодження довгастого мозку призводить до смерті.

Окрім рефлекторної функції, довгастий мозок виконує ще й провідникову. Через довгастий мозок проходять провідні шляхи, що з’єднують двостороннім зв’язком кору, проміжний, середній мозок, мозочок та спинний мозок. Міст

Вароліїв міст — це розташований на основі мозку масивний волокнистий тяж, обмежений позаду довгастим мозком. Він виконує провідникову й регуляторну функції. Через міст проходять усі чутливі й рухові шляхи ЦНС; він регулює сльозотечу, слинотечу, жування, ковтання, бере участь в утворенні голосу. У варолієвому мосту є центри, що переключають імпульси на мозочок: ядра слухового, лицьового, відвідного та трійчастого нервів. Міст відповідає за вестибулярні та шийні рефлекси, які регулюють тонус м’язів.

Середній мозок

Середній мозок — це відділ головного мозку, стародавній зоровий центр. Він включений у стовбур головного мозку. Середній мозок розташований попереду мозочка й варолієвого моста у вигляді товстостінної маси, пронизаної вузьким центральним каналом.

Середній мозок бере участь в аналізі сенсорної інформації, а також у регуляції рухів. Він визначає низку рефлексів. До їхнього числа належить сторожовий рефлекс. Він полягає в тому, що при раптовій подачі світлового або звукового подразника рефлекторно відбувається посилення тонусу м’язівзгиначів. У середньому мозку здійснюється замикання орієнтувальних, зорових і слухових рефлексів, оборонних рефлексів. Усі ці автоматичні реакції належать до категорії генетично запрограмованих реакцій організму, важливих для збереження виду.

Середній мозок є не тільки місцем замикання багатьох життєво важливих рефлексів, але й виконує істотну провідникову функцію, він пов’язує кору великих півкуль із мостом та спинним мозком.

Середньому мозку належить важлива роль у регуляції очних рухів. Руховий апарат ока складається із шести зовнішніх очних м’язів, які іннервуються трьома черепно-мозковими нервами. За допомогою цього рухового апарату очі можуть робити горизонтальні, вертикальні й обертові рухи.

Ретикулярна формація середнього мозку відіграє важливу роль у координації скорочень очних м’язів.

3. Мозочок

Мозочок (лат. cerebellum — дослівно «малий мозок») розташований над довгастим мозком і мостом, він так само, як і великий мозок, вкритий оболонками. Зв’язок мозочка з іншими структурами мозку здійснюється через ніжки мозочка.

Мозочок у людини дуже добре розвинений з огляду на прямоходіння й трудову діяльність. Його маса в дорослої людини сягає 120—160 г і становить 8—12 % маси головного мозку. У мозочку розрізняють дві півкулі й непарну серединну частину — черв’як. Поверхні півкуль і черв’яка відокремлюють поперечні паралельні борозни, між якими розташовані вузькі довгі листки мозочка. Завдяки цьому його поверхня досить велика — близько 850 см² у дорослих людей.

Мозочок також складається із сірої та білої речовини. Біла речовина, проникаючи в сіру, утворює білі смужки. Кора мозочка складається із сірої речовини товщиною 1—1,5 мм.

Мозочок відіграє основну роль у підтримці рівноваги тіла, м’язового тонусу й координації рухів. Зі спинного мозку мозочок одержує інформацію про стан частин тіла та очей. Мозочок узгоджує діяльність спинного мозку й рухової кори щодо здійснення швидких цілеспрямованих рухів.

Він постійно координує сигнали, які йдуть до м’язів від рухових зон кори, на підставі інформації, що її одержує мозок від органів зору, слуху та пропріорецепторів.

При частковому й загальному ураженні мозочка спостерігається три симптоми: атонія, астенія та астазія. 

Атонія характеризується послабленням м’язового тонусу. 

Астенія — слабкістю й швидкою стомлюваністю м’язів.

Астазія проявляється в здатності м’язів здійснювати коливальні й дрижальні рухи.

Учені встановили, що в ссавців, які мали травму мозочка, згодом наступає ефективна компенсація його функцій. Напевно, ця компенсація здійснюється за рахунок функції кори великих півкуль, що має двосторонні зв’язки з мозочком. Цей факт свідчить про високу пластичність мозкових систем регуляції рухів.

ТЕМА. ПЕРЕДНІЙ МОЗОК

Проміжний мозок

Проміжний мозок є найбільшим відділом стовбура головного мозку.

У ньому розрізняють кілька відділів, серед яких найбільш важливі — зорові бугри (таламус) і гіпоталамус, епіфіз.

Проміжний мозок бере участь у здійсненні вегетативних функцій, а також сну, пам’яті, інстинктивної поведінки, емоційно-мотиваційних процесів. Зі структурами проміжного мозку пов’язане сприйняття відчуття болю, поєднання процесів підтримки гомеостазу, регуляція функцій залоз внутрішньої секреції за допомогою рилізинг-гормонів, які виробляють нейросекреторні клітини гіпоталамуса.

Таламус (зорові бугри) — масивне парне утворення, що займає основну частину проміжного мозку. Він складається зі 120 пар ядер і має зв’язки зі спинним мозком, ретикулярною формацією стовбура мозку, з гіпоталамусом, з підкорковими ядрами та корою головного мозку.

Ядра таламуса можуть змінювати рівень активності кори головного мозку, вони відіграють велику роль у виникненні больових відчуттів, забезпеченні емоційних реакцій людини.

Таламус відіграє роль переробного, об’єднувального й перемикального центру для всієї сенсорної інформації. У ньому починається та ділянка ретикулярної формації, що стосується регуляції рухової активності.

Таким чином, таламус фільтрує інформацію, що надходить від усіх рецепторів, здійснює її попередню обробку й після цього спрямовує її в різні ділянки кори. Крім того, таламус здійснює зв’язки між корою, з одного боку, і мозочком та базальними гангліями, з другого. Отже, через таламус свідомість контролює автоматичні рухи тіла.

Гіпоталамус — це частина проміжного мозку, він розташований біля основи переднього мозку безпосередньо під таламусом і над гіпофізом.

Гіпоталамус не має чітких меж, його можна розглядати як частину сітки нейронів, що тягнеться від середнього мозку через гіпоталамус до глибинних відділів переднього мозку.

Гіпоталамус має особливе значення для вегетативної нервової системи, тому що це вищий орган її керування.

Усі ядра гіпоталамуса розташовані в центральній зоні. Описано 42 пари ядер, які мають зв’язки зі спинним мозком, ретикулярною формацією стовбура, таламусом, підкорковими ядрами, лімбічною системою, корою головного мозку, а також тісні зв’язки з ендокринною системою через гіпофіз.

Гіпоталамус контролює такі важливі функції, як енергетичну, теплову та водний баланс тіла, циркуляцію крові, цикл овуляції, скорочення матки під час пологів. Він бере участь в управлінні функції сну. Це досягається за допомогою інстинктів і за допомогою гормонів, вироблення яких контролюється гіпофізом.

До гіпоталамуса підходять волокна чутливих нейронів від усіх вісцеральних рецепторів, смакових рецепторів та нюхових рецепторів.

З гіпоталамуса через довгастий мозок і спинний мозок здійснюється регуляція серцевого ритму, кров’яного тиску, дихання та регуляція перистальтики.

В інших ділянках гіпоталамуса розташовані спеціальні центри, від яких залежать голод, спрага, поведінкові реакції, пов’язані з агресивністю, та поведінкові реакції, пов’язані з розмноженням.

Лімбічна система

Лімбічна система складається з різних анатомічно й функціонально пов’язаних утворень головного мозку. Найважливіші з-поміж них: гіпокамп (морський коник), мигдалеподібний комплекс — підкоркове утворення в ділянці скроневої частки та прозора перетинка — також підкоркове утворення, розташоване в місці стикання двох півкуль.

Лімбічна система бере участь у регуляції функцій внутрішніх органів, нюху, інстинктивної поведінки, емоцій, пам’яті, сну, неспання. Її функції надзвичайно складні й різноманітні.

Лімбічна система відповідає за позитивні й негативні емоції. Задоволення, страх, гнів, лють формуються переважно в мигдалеподібному комплексі, гіпоталамусі, прозорій перетинці, а також у лобових ділянках кори великих півкуль головного мозку.

Лімбічна система, особливо гіпокамп і мигдалеподібний комплекс, бере участь у найбільш складних процесах, які лежать в основі пам’яті.

Однак вони не є тривалим сховищем інформації, яка надходить у мозок.

Цю роль виконує кора великих півкуль. Лімбічна система служить для короткочасного зберігання інформації.

У роботі лімбічної системи є чимало моментів, не з’ясованих остаточно. Її подальші дослідження допоможуть визначити справжнє місце лімбічної системи серед інших відділів головного мозку.

Великі півкулі головного мозку

Півкулі кінцевого мозку складаються з білої речовини, укритої зовні сірою речовиною, або корою, товщина якої в різних відділах великих півкуль коливається від 1,3 до 4,5 мм. Основну масу півкуль становить біла речовина, розташована під корою. У її глибині є скупчення сірої речовини у формі окремих вузлів.

Поверхня півкуль має борозни і звивини, які значно збільшують площу кори головного мозку.

Півкулі головного мозку поділяються на такі частки: лобові, тім’ні, скроневі й потиличні. Розташування часток приблизно відповідає кісткам черепа. Межею між частками є три найбільші та найвиразніші борозни — центральна, бічна і тім’яно-потилична.

Кора великого мозку — це поверхневий шар півкуль великого мозку, утворений його сірою речовиною, вищий відділ центральної нервової системи. Кора забезпечує вищу нервову діяльність людини, сприяє адаптації організму до змінюваних умов середовища, регулює набуті форми поведінки, забезпечує рівень психічних можливостей людини.

У корі великого мозку виокремлюють давню й стару кору, які відіграють вирішальну роль у регуляції вегетативних функцій, інстинктивній поведінці, виникненні емоцій, і нову кору, різні ділянки якої відповідають за виконання моторних, сенсорних та асоціативних функцій.

Завдяки двостороннім зв’язкам з відділами нервової системи, що розташовані нижче, кора може брати участь у регуляції та координації всіх функцій організму.