2.3. Коротка приватна фізіологія центральної нервової системи

Спинний мозок розташовується в спинномозковому каналі. Основна особливість будівлі спинного мозку - це його сегментарність. Спинний мозок людини має 31-33 сегмента і по функціональному принципі поділяється на 8 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових і 1 – 3 куприкових. Один сегмент регулює 3 частини тіла, подібних по будівлі - свою і дві інші прилеглі до нього сусідні. Тому поразка або перерізання корінців одного сегмента спинного мозку не приводить до повної втрати чутливості і руху у відповідній частині тіла, а лише до ослаблення цих функцій.

Кожен сегмент має аферентні входи у виді задніх корінців, клітинну масу нервових клітин (сіра речовина) і еферентні виходи в складі передніх корінців (мал. 2.6). У задніх корінцях проходять чуттєві доцентрові нервові волокна від рецепторів шкіри (болючого, температурного, тактильні і тиску) - це шкірна рецептуюча система; від рецепторів м'язів, сухожиль, суглобів - це про приоцептивна система, нарешті, від рецепторів внутрішніх органів - це висцероцептивна система. Передні корінці є руховими відцентровими.

Мал. 2.6. Поперечний розріз спинного мозку:

1 - передній корінець спинномозкового нерва; 2 - спинномозковий нерв; 3 - спинномозковий вузол; 4 - задній корінець спинномозкового нерва; 5 - задня подовжня борозна; 6 -спинно-мозковий канал; 7 - біла речовина мозку; 8 - сіра речовина мозку; 9 - передня подовжня борозна.

Сіра речовина спинного мозку, що складається зі скупчення нейронів, утворить два передніх і два задніх роги і на поперечному розрізі має вигляд букви Н. Задні корінці виконують сенсорні функції, передні - рухові.

У грудному і верхньому поперековому сегментах крім задніх і передніх корінців є ще і бічні, у яких розташовуються нейрони симпатичного, а в крижових - парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи.

При поразці бічних корінців спинного мозку виникає цілий ряд вегетативних розладів: порушуються шкірні судинні рефлекси, підсилюється потовиділення, спостерігаються трофічні зміни шкіри і нігтів.

Власні функції спинного мозку здійснюються за рахунок сегментарних рефлекторних дуг. Вегетативні центри спинного мозку, розташовані в бічних рогах, беруть участь у регуляції кров'яного тиску, діяльності серця, секреції і моторики травного тракту і функції сечостатевої системи.

Вегетативні рефлекси - це відповідна реакція внутрішніх органів на роздратування вісцеральних і соматичних рецепторів. У попереково-крижовому відділі спинного мозку знаходиться центр дефекації, з якого по парасимпатичним волокнам у складі тазового нерва надходять імпульси, які підсилюють моторику прямої кишки і які забезпечують мимовільний акт дефекації. Довільний акт дефекації відбувається за рахунок спадних впливів головного мозку на спінальний центр.

В II - IV крижових сегментах спинного мозку знаходиться рефлекторний центр сечовипускання, що забезпечує мимовільне виділення сечі. Головний мозок здійснює довільне сечовипускання.

У головному мозку розрізняють наступні основні відділи: мозковий стовбур, мозочок, великі півкулі (мал. 2.7).

До складу стовбура мозку входять: довгастий мозок, варолієв міст, середній мозок і мозочок.

Стовбур мозку виконує ряд складних і різноманітних функцій:

1. Здійснює рефлекторні соматичні рефлекси, спрямовані на підтримку пози тіла в просторі;

2. Забезпечує різні вегетативні рефлекси, деякі з них (дихальні, серцево-судинні) мають життєво важливе значення;

3. Провідникові функції: через стовбур проходять численні висхідні і спадні шляхи, що зв'язують кору великих півкуль зі спинним мозком;

4. Асоціативні функції: первинний аналіз сили і якості сенсорного подразника, а також взаємодія структур, що входять до складу стовбура мозку.

З мозкового стовбура виходять 12 пар черепно-мозкових нервів, 11 з яких розгалужуються в органах голови і шиї, і тільки одна пара - блукаючий нерв - регулює органи грудної і черевної порожнини.

Довгастий мозок є продовженням спинного мозку, має довжину близько 25 мм, у ньому відсутня сегментарна будівля, сіра речовина утворює окремі скупчення нейронів - ядра. Він виконує власні, вегетативні і провідникові функції. У довгастому мозку розташовані ядра 5-ти пар черепно-мозкових нервів.

Мал. 2.7 Поздовжній розріз головного мозку:

1 - довгастий мозок; 2 - варолієв міст; 3 - середній мозок; 4 – чотиригорбикове тіло; 5 - проміжний мозок; 6 – гіпофіз; 7 - півкуля переднього мозку; 8 - півкуля мозочка.

IX пара – язик глотковий нерв - містить рухові (регуляція м'язів глотки і порожнини рота), чуттєві (від рецепторів смаку задньої третини язика) і вегетативні волокна (регуляція слинних залоз).

Х пара - блукаючий нерв має три ядра. Вегетативне ядро відповідає за парасимпатичну регуляцію гортані, стравоходу, серця, шлунка, тонкої кишки, травних залоз. Рухове ядро відповідає за скорочення м'язів глотки і гортані при ковтанні і подиху,

Блукаючий нерв регулює (підсилює) моторику шлунково-кишкового тракту і його секреторну діяльність. У довгастому мозку знаходиться центр слиновиділення, парасимпатична частина якого забезпечує виділення великої кількості рідкої слини, багатої неорганічними речовинами, а симпатична - невеликої кількості густого білкового секрету.

Довгастий мозок відповідає за деякі захисні рефлекси: блювоти, кашлю, чхання, сльозовиділення, змикання вік, а також рефлекси харчового поведінку (смоктання, жування, ковтання).

Довгастий мозок регулює деякі аналізаторні функції, здійснюючи первинний аналіз сенсорних подразників (шкірного, смакового, слухового, вестибулярного).

Варолієв міст розташовується вище довгастого мозку і виконує рухові, сенсорні, интегративні і провідникові функції. Тут у ядрі V пари черепно-мозкових нервів знаходиться тройнічний нерв.

Рухове ядро цього нерва іннервує жувальні м'язи, м'язи піднебіння і м'яза, які напружують барабанну перетинку. Чуттєве ядро одержує аферентні аксони від рецепторів шкіри особи, слизуватої оболонки носа, зубів, окістя кісток черепа, кон’юнктиви очного яблука.

Ретикулярна формація моста є продовженням ретикулярної формації довгастого мозку. Вона впливає на кору великих півкуль, активуючи її і викликаючи збудження. Аксони ретикулярної формації моста йдуть у мозочок і спинний мозок.

Через міст проходять усі висхідні і спадні шляхи, що зв'язують міст із мозочком і спинним мозком, корою великих півкуль і інших структур центральної нервової системи.

Основними структурними утвореннями середнього мозку є: ядро блокового нерва - IV пара черепно-мозкових нервів, ядро окорухового нерва – III пара черепно-мозкових нервів, ядра ретикулярної формації і ін.

Зв'язок середнього мозку з гіпоталамусом створює вегетативне забезпечення підготовки до утікання, оборонної і рухової реакції (ускакування на ноги, здригування, утечу від подразника).

Середній мозок бере участь у реалізації статичних рефлексів при відносному спокої тіла, тобто при стоянні, лежанні в різних положеннях, і статокінетичних, зв'язаних зі зміною положення тіла в просторі.

Мозочок розташований за великими півкулями мозку над довгастим мозком і мостом мозку і являє собою дуже древню структуру, що виконує функцію координації і регуляції довільних і мимовільних рухів, їхньої корекції і програмування. Мозочок бере участь у руховій адаптації, у здійсненні вегетативних функцій і деяких поведінкових актів.

Порушення функцій мозочка приводить до нечіткості рухів, їхньої розкиданості, негармонійності, а це говорить про участь мозочка в діяльності кори великих півкуль, відповідальної за організацію процесів вищої нервової діяльності.

Мозочок впливає на збудливість сенсомоторної кори великих півкуль і контролює тим самим рівень тактильної, температурної і зорової чутливості.

При ушкодженні мозочка порушується вуглеводний, білковий і мінеральний обмін, а також процеси енергоутворення, терморегуляції і кровотворення.

До складу проміжного мозку входять:

1. таламус (область зорового бугра);

2. гіпоталамус (підталамична область);

3. третій шлуночок.

Таламус таїть у собі таємницю багато чого з того, що відбувається в корі великих півкуль. Про поліфункціональність таламуса говорить наявність у ньому близько 120 ядер. Кожне зі специфічних ядер відповідає за свій вид чутливості, тому що вони, так само як і кора великих півкуль, мають соматотопічну локалізацію, тобто до них надходять сигнали від тактильних, болючих, температурних, м'язових рецепторів, а також від інтерорецепторів зон проекції блукаючого і черевного нервів. Таламус забезпечує рухові і вегетативні реакції, зв'язані зі смоктанням, жуванням, ковтанням і сміхом.

Гіпоталамус є частиною проміжного мозку і входить до складу лімбічної системи. Це складно організований відділ мозку, що виконує цілий ряд вегетативних функцій, відповідає за гуморальне і нейросекреторне забезпечення організму, емоційні поведінкові реакції і інші функції. Морфологічно в гіпоталамусі виділяють близько 50 пар ядер, Нейрони гіпоталамуса мають особливу чутливість до складу омиваної їх крові: змінам рН, СО₂, О₂ , змісту катехоламінів, іонів калію і натрію. Нейрони гіпоталамусу здатні до нейросекреції пептидів, гормонів, медіаторів. Гіпоталамус має аферентні зв'язки з нюховим мозком, таламусом і ін.

Гіпоталамус посилає імпульси до вегетативних центрів стовбура мозку і спинного мозку. Він має тісні зв'язки з ретикулярною формацією стовбура мозку, що визначає протікання вегетативних реакцій організму, його харчове і емоційне поведінку.

Гіпоталамус є головним підкірковим центром, який регулює вегетативні функції. Роздратування передньої групи ядер імітує ефекти парасимпатичної нервової системи, її трофотропний вплив на організм: звуження зіниці, брадикардію, зниження артеріального тиску, посилення секреції і моторики шлунково-кишкового тракту. Ядра гіпоталамуса беруть участь у регуляції водного і сольового обміну за рахунок вироблення антидиуретичного гормону.

Стимуляція задньої групи ядер активує симпатичні ефекти: розширення зіниці, тахікардію, підвищення кров'яного тиску, гальмування моторики і секреції шлунково-кишкового тракту.

Гіпоталамус забезпечує механізми терморегуляції. Так, ядра передньої групи ядер містять нейрони, які відповідають за тепловіддачу, а задньої групи - за процес теплопродукції. Ядра середньої групи беруть участь у регуляції метаболізму і харчового поведінку. У ядрах гіпоталамуса знаходяться центр насичення і центр голоду. Руйнування одних ядер приводить до гіперфагії - підвищеного споживання їжі і ожирінню, а руйнування інших ядер - до повного відмовлення від їжі. У гіпоталамусі знаходиться центр спраги, розташовуються центри білкового, вуглеводного і жирового обміну, центри регуляції сечовиділення і ін.

Регуляція багатьох функцій організму гіпоталамусом здійснюється за рахунок продукції гормонів гіпофіза і пептидних гормонів. Ці пептидні гормони (тироліберин, кортиколіберин, соматостатин і ін.) через судинну систему гіпофіза досягають його передньої частки і викликають зміну продукції відповідного гормону аденогіпофізу.

Гіпоталамус має безпосереднє відношення до регуляції циклу «сон - бадьорість». При цьому задній гіпоталамус стимулює бадьорість, передній - сон, а ушкодження заднього гіпоталамуса може викликати патологічний сон.

Гіпоталамус є частиною лимбическої системи, яка приймає участь у реалізації емоційного поведінку.

Лімбістична система - це функціонально єдиний комплекс нервових структур, відповідальних за емоційне поведінку, спонукання до дії (мотивації), процеси навчання і запам'ятовування, інстинкти (харчові, оборонні, полові) і регуляцію циклу «сон - бадьорість». У зв'язку з тим, що лімбістична система сприймає велику кількість інформації від внутрішніх органів, вона одержала іншу назву - «вісцеральний мозок».

Основна відмінність лімбістичної системи від інших відділів центральної нервової системи - це наявність двосторонніх реципрокних зв'язків між її структурами, які утворюють замкнені кола, по яких циркулюють імпульси, що забезпечують функціональну взаємодію між різними частинами лімбістичної системи.

Великі півкулі мозку складаються з білої і сірої речовини. Сіре - скупчення нервових клітин, знаходиться на поверхні і утворює кору головного мозку. Товщина кори звичайно не більш 5 мм, площа від 1468 до 1670 см². Кора зібрана в складки, утворює борозни і звивини (кількість звивин майже у всіх однакова, а характер різний – на зразок капілярних ліній рук).

У корі розташовані чуттєві (сенсорні), моторні (рухові) і асоціативні зони. Чуттєві - регулюють роботу органів почуттів, рухові – аналізують сигнали від м'язів, сухожиль, кісток та ін.

Асоціативні зони не зв'язані безпосередньо з органами почуттів або м'язами, а вони зв'язують між собою різні області кори і у цих зонах здійснюються вищі психічні функції – пам'ять, логічне мислення, уява. По місцю розташування аналізаторів кора головного мозку вважається функціонально асиметрична, тому що в лівій півкулі знаходяться центри мови, письма, рахунка, читання, ведуча роль у логічному абстрактному мисленні, а в правому – конкретному, образному мисленні.

Під корою знаходиться біла речовина мозку, утворена відростками нейронів. Однак тут також розташовані і скупчення нервових кліток, які утворюють підкіркові центри. Ці центри регулюють сталість внутрішнього середовища організму, обмін речовин, температуру тіла у визначених межах, тут розташовані центри голоду, насичення і спраги. Підкіркові центри відіграють важливу роль у поведінці, пристосуванні людини до навколишнього середовища, визначають індивідуальні особливості характеру людини.

Підкірка підтримує тонус кори великих півкуль, загострює сприйняття, мислення. Кора, у свою чергу, регулює діяльність підкірки, гальмує її активність.