Анатомия и физиология головного мозга

Головной мозг человека пока еще является «черным ящиком» для ученых. С физиологической точки зрения головной мозг состоит из нервных клеток и структур, обеспечивающих их жизнедеятельность и защиту. Нервные клетки управляют работой всего организма человека. Для этого они должны хорошо и постоянно питаться, поэтому клетки головного мозга потребляют много кислорода и глюкозы, которая является основным источником энергии для них. Об этом свидетельствуют факты:

• · Относительная масса мозга (по отношению ко всему телу) взрослого человека составляет около 2%, а кислорода мозг потребляет в состоянии покоя целых 25%.
• · Клетки мозга потребляют примерно 115 грамм глюкозы в сутки, что составляет 17% от всей глюкозы, поступающей в организм.

Теперь понятно, какой это «прожорливый» механизм, управляющий нашим телом и сознанием.

Чтобы обеспечить такие значительные потребности головного мозга, природа снабдила его густой сетью кровеносных сосудов, обеспечивающей высокий кровоток. За 1 минуту через головной мозг проходит до 1 литра крови, что составляет 20% всего кровотока. Поэтому, даже кратковременное нарушение кровотока головного мозга (пусть даже какой-то его части) сразу заставляет «голодать» клетки мозга. После 5 минут абсолютного голода нервные клетки мозга безвозвратно отмирают.

ГОЛОВНОЙ МОЗГ, передний (высший) отдел центральной нервной системы позвоночных животных и человека, расположенный в полости черепа; материальный субстрат высшей нервной деятельности. Наряду с эндокринной системой регулирует все жизненно важные функции организма. Состоит из больших полушарий, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга. Отделы, расположенные между промежуточным и спинным мозгом, образуют ствол головного мозга. Наивысшего развития головной мозг достиг у человека (весит в среднем 1375 г у мужчин и 1275 г у женщин). Функции головного мозга и внутренние механизмы его интегративной деятельности до конца не выяснены.

Кровоснабжение мозга Кровь в мозг поступает по двум парным артериям: внутренней сонной и позвоночной. В полости черепа обе позвоночные артерии сливаются, вместе образуя основную (базальную) артерию. На основании головного мозга основная артерия сливается с двумя сонными артериями, образуя единое артериальное кольцо. Такой каскадный механизм кровоснабжения головного мозга гарантирует достаточный кровоток, если какая-то из артерий выйдет из строя.

От артериального кольца отходят три сосуда: передняя, задняя и средняя мозговые артерии, питающие полушария головного мозга. Эти артерии идут по поверхности головного мозга, а уже от них вглубь мозга кровь доставляется более мелкими артериями.

Систему сонных артерий называют каротидным бассейном, который обеспечивает 2/3 потребностей мозга в артериальной крови и кровоснабжает передние и средние отделы мозга.

Систему артерий «позвоночная — основная» называют вертебробазилярным бассейном, который обеспечивает 1/3 потребностей головного мозга и доставляет кровь в задние отделы.

Оболочки мозга Оболочки головного мозга защищают его от механических повреждений и от проникновения инфекций и токсических веществ.

Первая оболочка, защищающая наш мозг, носит название «мягкая мозговая оболочка». Она тесно прилегает к мозгу, заходит во все борозды и полости (желудочки), имеющиеся в толще самого мозга. Желудочки мозга заполнены жидкостью, которую называют ликвором или спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью.

Твердая мозговая оболочка непосредственно примыкает к костям черепа. Между мягкой и твердой оболочкой располагается паутинная (арахноидальная) оболочка. Между паутинной и мягкой оболочками существует пространство (подпаутинное или субарахноидальное пространство), заполненное ликвором. Над бороздами мозга паутинная оболочка перекидывается, образуя мостик, а мягкая сливается с ними. Благодаря этому между двумя оболочками образуются полости, называемые цистернами. В цистернах находится цереброспинальная жидкость. Эти цистерны защищают мозг от механических травм, выполняя роль «подушек безопасности» .

Нервные клетки и сосуды окружены нейроглией — специальными клеточными образованиями, которые выполняют защитную, опорную и обменную функции, обеспечивая реактивные свойства нервной ткани и участвуя в образовании рубцов, в реакциях воспаления и т. п.

При повреждениях головного мозга включается механизм пластичности, когда сохранившиеся структуры головного мозга берут на себя функции пораженных участков.

«Мозг состоит из двух нервов: «один в голове, другой в спине».

Анатомия головного мозга:

Все живое в природе, в том числе и человек постоянно находится под воздействием окружающей среды. На разнообразное раздражение реакцию дает центральная нервная система, которая отвечает за анализ и синтез поступаемой информации центральной нервной системы.

Центральная нервная система имеет два основных сегмента — головной и спинной мозг, которые характеризуются своими анатомо-физиологическими особенностями.

Головной мозг состоит из:

• 1. двух полушарий, соединенных между собой мозолистым телом — corpus collosum;
• 2. промежуточного мозга (зрительные бугры и подбугорная область);
• 3. среднего мозга (пластинки крыши четверохолмия и ножки большего мозга);
• 4. заднего мозга (мост, мозжечок и половина заднего мозга — мост, входящий в систему ствола мозга);
• 5. продолговатого мозга.

Средняя масса мозга составляет 1300 — 1500 грамм, но это не зависит ни от умственных, ни от интеллектуальных способностей. Это зависит от межнейрональных связей и межполушарных взаимоотношений.

Головной мозг имеет 12 пар черепномозговых нервов:

• — I пара — обонятельный нерв;
• — II пара — зрительный нерв, образующий неполный перекрест между собой под названием chiasma opticum;
• — III пара — глазодвигательный нерв;
• — IV пара — блоковый нерв;
• — V пара — тройничный нерв;
• — VI пара — отводящий нерв;
• — VII пара — лицевой нерв;
• — VIII пара — преддверноулитковый (слуховой) нерв;
• — IX пара — языкоглоточный нерв;
• — X пара — блуждающий нерв;
• — XI пара — добавочный нерв;
• — XII пара — подъязычный нерв.

Также центральная нервная система включает спинной мозг, который делится на цервикальный (шейный), дорсальный (грудной), люмбальный (поясничный), кокцигиальный (крестцовый) и копчиковый отдел.

ЗАПОМНИТЕ! Со II или III сегмента поясничного отдела позвоночника спинной мозг отсутствует: там находятся только нервные окончания и стволы (образующие сидалищный нерв).

Кровообращение головного мозга:

В головной мозг поступает 20% питательных веществ от всего организма. Основным компонентом являются глюкоза и кислород. Головной мозг питается из двух основных систем по внутренней сонной артерии, которая делится на систему из трех основных артериальных бассейнов и из позвоночных артерий:

• 1. Передние мозговые артерии;
• 2. Средние мозговые артерии;
• 3. Задние мозговые артерии;
• 4. Система вертебрально-базилярного бассейна.

Отток крови происходит по двум основным системам — венозный синус, яремные вены, позвонковые вены. (рисунок) Физиология головного мозга Мозг человека имеет две основные реакции на окружающую действительность — возбуждение и торможение. Как говорил физиолог И. П. Павлов — главное вовремя затормозиться или возбудиться, но это дано тем, кто с этим способен справиться, во время определить то или иное (торможение или возбуждение). Определенный слой людей думают, что они это умеют, а на самом деле нет.

Головной мозг, как и спинной, окружен 3 мозговыми оболочками:

• 1. наружная — твердая.
• 2. средняя — паутинная (тонкая и прозрачная, не содержит сосудов).
• 3. внутренняя — мягкая оболочка (содержит сосуды и заходит во все борозды головного мозга).

Различают 4 желудочка мозга (полости мозга):

Два боковых желудочка (Iлевый; II — правый) находятся в соответствующих полушариях мозга.

III (третий) желудочек — находится в промежуточном мозге.

IV (четвертый) желудочек — в области продолговатого и заднего мозга.

Спинномозговая жидкость выполняет важные функции:

• 1. предохраняет мозг от механических воздействий;
• 2. регулирует внутричерепное давление;
• 3. участвует в обмене веществ между нервной тканью и кровью.

Продолговатый мозг, его функции.

Продолговатый мозг является начальным отделом головного мозга.

На передней поверхности имеется два продольных возвышения и срединная щель, на задней поверхности — срединная борозда.

Серое вещество внутри белого, находятся ядра IX, X, XI, XIIпар, (т.е. с 9 по 12) черепных нервов.

Эти ядра являются центрами безусловных рефлексов:

• 1. защитных (кашель, чихание, мигание, слезотечение, рвота);
• 2. пищевых (сосание, глотание, сокоотделение пищеварительных желез);
• 3. сердечнососудистых (регулирующих работу сердца и сосудов);
• 4. дыхательных (регулируют вентиляцию легких);
• 5. рефлексов позы (положение тела).

При частичном поражении продолговатого мозга наблюдаются нарушение дыхания, работы сердца и других функций, а при полном повреждении (разрушении) наступает гибель организма от остановки дыхания и работы сердца.

Задний мозг и его функции.

Задний мозг включает мост и мозжечок.

Мостпредставляет утолщение в форме поперечного валика. В нем лежат ядра черепных нервов V, VI, VII, VIII (т.е. с 5 по 8).

Мозжечок имеет 2 полушария (правое и левое) и среднюю часть — червь мозжечка. Серое вещество на наружной поверхности образует кору мозжечка. Под корой белое вещество, а внутри его — ядра мозжечка.

Между мозжечком, продолговатым мостом и мостом располагается четвертый желудочек.

Основная функция мозжечка — координация сложных движений тела, регуляция мышечного тонуса, регуляция деятельности внутренних органов.

При удалении мозжечка наблюдаются нарушения: качательные движения, падает тонус мышц, мышечная слабость, нарушаются движения и др.

Средний мозг и его функции.

Средний мозг состоит из двух ножек мозжечка и крыши (пластинки четверохолмия).

Внутри среднего мозга имеется полость, называемая водопроводом мозга, который соединяет третий желудочек с четвертым и содержит спинномозговую жидкость.

В сером веществе среднего мозга расположены ядра IVи IIIпар черепных нервов (4 и 3).

Крыша среднего мозга состоит из 2 верхних и 2 нижних холмиков (в них ядра серого вещества).

Функции среднего мозга:

Ядра серого вещества верхних холмиков являются первичными двигательными центрами и зрачкового рефлекса (поворот головы и глаз в ответ на световые раздражения, сужение зрачка при ярком свете).

Ядра нижних холмиков являются центрами реакции на звук — поворот головы в сторону звукового раздражителя.

Средний мозг регулирует мышечный тонус (стояние и передвижение).

Промежуточный мозг, его отделы и функции.

Промежуточный мозг включает:

• 1. таламическую область (таламус, метаталамус, эпиталамус);
• 2. гипоталамус;
• 3. третий желудочек.

Таламус (зрительный бугор). Является подкорковым центром всех видов чувствительности (кроме обонятельной, вкусовой и слуховой).

Метаталамуспредставлен 2 парами коленчатых тел: латеральных и медиальных. Латеральное коленчатое тело — первичный подкорковый центр зрения, медиальное — слуха.

Эпиталамус включает эндокринную железу эпифиз.

Гипоталамус образует нижние отделы промежуточного мозга и участвует в образовании дна третьего желудочка.

Гипоталамус является высшим подкорковым центром вегетативной нервной системы, которая регулирует работу внутренних органов, все виды обмена веществ, включая водносолевой.

В гипоталамусе образуются гормоны вазопрессин иокситоцин.

Конечный мозг (большой) состоит из двух полушарий — левого и правого, разделены продольной щелью и соединяются мозолистым телом (спайка из белого вещества).

Имеет полости: левый (первый) и правый (второй) боковые желудочки.

Различают три поверхности:

• 1. верхнелатеральную (выпуклую);
• 2. медиальную (плоскую);
• 3. нижнюю (неровная, на основании черепа).

Поверхности полушарий имеют извилины и борозды.

Наличие борозд увеличивает поверхность коры полушарий.

В каждом полушарии различают 5 долей:

• — Лобная доля ограничена от теменной доли центральной бороздой.
• — Теменная доля находится сзади центральной борозды.
• — Височная доля отделена от лобной и теменной долей глубокой латеральной бороздой.
• — Затылочная доля отделена от теменной теменно-затылочной бороздой.
• — Островковая доля находится в глубине латеральной борозды.

Большой мозг построен из серого и белого вещества.

Серое вещество снаружи полушария образует кору (плащ) большого мозга, в глубине полушария — подкорковые (базальные) ядра. Между корой и подкорковыми ядрами располагается белое вещество.

В конечном мозге расположена лимбическая система (висцеральный мозг) — это комплекс образований, которые являются:

• 1. высшим корковым центром регуляции деятельности вегетативной нервной системы и гипофиза;
• 2. центром формирования мотиваций, эмоций, памяти;
• 3. регулируют состояние сна, бодрствования и др.;

Базальные ядра являются высшими подкорковыми двигательными центрами (регулируют бег, ходьбу, регулируют мимику, мышечный тонус).

Кора мозга, ее функциональные зоны в коре больших полушарий.

Кора мозга — слой серого вещества на поверхности больших полушарий, площадь? 2200 см², 6 слоев нервных клеток, клетки различные? 14 млд, толщина коры? 2 — 4 мм.

Кора мозга — высший отдел нервной системы, регулирует функции организма, устанавливает связь с внешней средой. Коре мозга присуща ВНД (высшая нервная деятельность) психическая, регулирует поведение человека, направлена на приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды, обеспечивает память, логическое мышление, чтение, письмо, речь.

При патологии коры могут возникнуть: нарушения памяти, узнавания, речи, письма, изменяется поведение человека (агрессивное, не понимает окружающих и др.).

Функциональные зоны коры рассматриваются как:

• 1. моторные (двигательные);
• 2. сенсорные (чувствительные): кожной чувствительности, слуховой, зрительной, вкусовой, обонятельной;
• 3. ассоциативные, осуществляют связь между различными областями коры.

Функции коры.

Кора мозга — сложная система анализаторов, где происходит анализ раздражений.

Различают:

• -сенсорные (чувствительные) зоны коры;
• — двигательные (моторные), которые регулируют все движения человека (работу мышц).
• 1. В лобных долях коры мозга расположены:

центр письма, анализатор письменной речи, центр одновременного поворота головы и глаз в одну сторону, центр регулирующий работу всех скелетных мышц (у правшей — слева, у левшей — справа), центр речи (т.е. двигательный анализатор).

2. В теменных долях коры мозга расположены:

центр чтения, анализатор письменной речи, центр осязания (температурный, болевой, узнавания предметов на ощупь), центр навыков трудового, спортивного характера, центр кожной чувствительности.

• 3. В височных долях коры мозга расположены:
  • -слуховой анализатор,
  • -центры обоняния, (восприятие запахов, их определение), центры вкуса.
• 4. В затылочной доле коры мозга расположен зрительный анализатор.

В коре головного мозга расположены центры условных рефлексов, которые обеспечивают приспособление организма к меняющимся условиям внешней среды.

Высшая нервная деятельность (ВНД) — способность мозга к образованию общих понятий, представлений, к отвлеченному логическому мышлению.