3.8. Характеристика функцій спинного і відділів головного мозку

Центральна нервова система складається із спинного і голов­ного мозку і виконує роль регулюючого і керуючого органу нашого ор­ганізму. Розглянемо морфологічні а функціональні особливості кожного відділу центральної нервової системи.

Спинний мозок дорослої людини являє собою довгий тяж / 40 - 45см/ і загальною вагою 34-38 г. Спинний мозок регулює рухи та діяльність вегетативних структур організму. Він має сегментарну будову. Кількість сегментів відповідає кількості хребців, тобто 31. Сегменти складають відділи: шийний, грудний, поперековий і крижовий.

Будову і функції спинного мозку можна розглянути на схемі його поперечного розрізу. У центрі мозку знаходиться сіра речовина, яка нагадує крила метелика з виступами назад, вперед і в боки.

Ці виступи сірої речовини - роги: задні, передні і бокові. Сіра речовина складається з тіл нервових клітин та їхніх відростків. Навколо сі­рої розташована біла речовина, яка побудована нервовими волокнами, що утворюють висхідні та низхідні шляхи /волокна вкриті мієліном/.

Від кожного сегмента спинного мозку вправо і вліво відходять по парі корінців - задніх і передніх - всього 31пара. Задні корінці побудовані з пучків чутливих нервових волокон, а передні - руховими нервовими волокнами. На деякій відстані від білої речовини корінці зливаються, утворюючи змішаний нерв. Отже, аферентні імпульси надходять в спинний мозок через задні /чутливі/ корінці, еферентні імпульси виходять через передні /рухові/ корінці. Нервові волокна, які станов­лять основну масу білої речовини спинного мозку, утворюють його про­відні шляхи. В сірій речовині спинного мозку замикаються рефлекторні шляхи багатьох рефлексів.

Мал. 10. Будова спинного мозку.

Спинний мозок виконує реф­лекторну та провідну функції.

Рефлекторна функція спинного мозку полягає в тому, що в ньому містяться рефлекторні центри мускулатури тулуба, кінцівок і шиї. Тому спинний мозок бере участь у здійсненні складних рухо­вих реакції організму. Крім того, тут же розташовано багато центрів автономної нервової системи. Тому такі рефлекси як сечовипускання, дефекації, рефлекторного набухання статевого члена і викидання сперми у чоло­віків /ерекція й еякуляція/, рефлекс звуження зіниці, потовиділення і інші зв’язані з функцією спинного мозку.

Провідникова функція спинного мозку. Через спинний мозок прохо­дять висхідні та низхідні шляхи.

Висхідні нервові шляхи передають інформацію від тактильних, больових, температурних рецепторів шкіри і від пропріорецепторів м’язів через нейрони спинного мозку та інші відділи центральної нерво­вої системи до мозочка і кори головного мозку.

Низхідні нервові шляхи /пірамідний та екстрапірамідний/ зв’я­зують кору головного мозку, підкіркові ядра та утворення стовбуру мозку з руховими нейронами спинного мозку. Вони забезпечують вплив вищих відділів центральної нервової системи на діяльність скелетних м’язів.

Отже, спинний мозок має важливе функціональне зичення. Виконуючи провідні і рефлекторні функції, він є необхідною ланкою нервової системи в здійсненні чіткої координації складних рухів /переміщення людини і її трудова діяльність/ та вегетативних функцій.

Для того, щоб охарактеризувать функції відділів головного мозку, спочатку ознайомимося з будовою цих відділів.

В головному мозкові виділяють три великих відділи - стовбур, підкірковий відділ і кору великого мозку. Із основи мозку виходить 12 пар черепних нервів.

Головний мозок умовно поділяють на чотири відділи:

1. Задній мозок, довгастий мозок і міст.

2. Середній мозок /ніжки мозку і чотиригорбикове тіло /.

3. Проміжний мозок, головними складовими частинами, якого є зоровий горб і зазоровогорбова ділянка.

4. Передній мозок - дві великі півкулі.

Всі ці утвори мають різне походження і різні функції.

Стовбур мозку. До стовбуру мозку належать довгастий мозок, міст, середній мозок, проміжний мозок та мозочок. В філогенетичному відно­шенні це найбільш древні нервові структури і тому їх функції тісно пов’язані з регуляцією примітивних функціональних про­цесів, що характерно для більшості представників всього тваринного світу.

Мал.. 11. Схема стовбуру головного мозку

Довгастий мозок є безпосереднім продовженням спинного мозку у всіх хребетних тварин, але в цьому вже немає чіткого розприділення сі­рої і білої речовини, як в спинному мозку. Довгастий мозок і варолієв міст /міст мозку/ поєднують під загальною назвою заднього мозку.

Отже, стовбур мозку складається з заднього, середнього і проміжного мозку, з якими тісно пов’язаний мозочок.

Задній мозок /довгастий мозок і міст/. В задньому мозкові за­микаються шляхи багатьох складно координованих рухових рефлексів. Тут розташовані життєво важливі центри регуляції дихання, серцево-судин­ної діяльності, функцій травних органів, обміну речовин. В ньому роз­ташовані 8 пар черепномозкових нервів / V-ХІІ пари/: ХІІ – під’язиковий нерв, ХІ- додтковий нерв, Х - блукаючий нерв, ІХ - язикогорловий нерв, VІІІ - слуховий нерв. VІІ - лицевий нерв, VІ - відповідний нерв, V - трійчастий нерв.

Ядра довгастого мозку беруть участь у здійсненні таких рефлекторних актів, як виділення травних ферментів, жування, смоктання, ковтання, блювання, кашлю, чхання, сльозотечі та інших життєво важливих функцій. Через довгастий мозок і міст проходять всі низхідні і вис­хідні шляхи спинного мозку.

Позаду довгастого мозку і мосту міститься мозочок. Він має дві півкулі, з’єднані черв’яком. Зверху мозочок покритий сірою речовиною – корою. Поверхня мозочка має численні борозенки. До мозочка надходять імпульси від всіх рецепторів, які подразнюються під час рухів тіла. Мозочок бере участь у координації складних рухових актів.

Функції мозочка були вивчені і вперше описані з 1893 році відо­мим італійським фізіологом Лючіані. При порушенні або втраті функцій мозочка виникає тріада розладів рухів: /тріада Лючіані/ - атаксія.

Атаксія - невідповідність сили скорочення м’язів рухам.

Астазія - хитання тіла внаслідок втрати змоги тонко координу­вати тонус м’язів.

Атонія – втрата тонусу, яка змінюється неправильним його розпо­діленням. Весь комплекс рухових розладів при ураженні мозочка нази­вається мозочковою атаксією. Спостерігається також порушення мови і почерку. Мова стає повільною, втрачає плавність. Почерк відрізняється нерівністю і крупними буквами.

Працями А.А.Орбелі доведена участь мозочка в регуляції вегета­тивних функцій /діяльність серцево-судинної системи, дихання, травле­ння, терморегуляція/, оскільки він впливає на діяльність нейросмугованих м’язів внутрішніх органів, органів кровообігу, дихання, травлення, обміну речовин, тобто процесів, спрямованих на трофічне забезпечення м’язової діяльності. Тому мозочок розглядають як вищий адаптаційно-трофічний центр.

Мозочок також регулює обмін речовин в головному мозку і тим самим сприяє пристосуванню нервової системи до умов існування, що постійно змінюються.

Середній мозок складається з ніжок великого мозку і чотиригорбикового тіла. В його будові повністю втрачається сегментарність. Че­рез спинний мозок проходять всі висхідні шляхи до кори великого моз­ку і мозочка, і низхідні шляхи, які несуть імпульси до довгастого і спинного мозку.

В середньому мозкові розташовані скупчення сірої речовини у виг­ляді ядер чотиригорбикового тіла, ядер окорухового і блокованого нервів, червоне ядро і чорна речовина. Функціональне значення середнього мозку визначається його вище згаданими структурами .

Передні /верхні / бугри чотиригорбикового тіла отримують ім­пульси від сітівки ока, беруть участь в здійсненні зорових рефлектор­них реакцій, рухів очей, зміни просвіту зіниці, акомодації / тобто пристосування ока до ясного бачення предметів різновіддалених предметів за рахунок зміни кривизни кришталика. У зв’язку з цим ці утвори називають первинним зоровим центром.

Задні /нижні/ бугри отримують імпульси від ядер слухових нервів, розміщених в довгастому мозку і регулюють орієнтувавльні рефлекси, які виникають на слухові подразнення: рухи вушної раковини, напруження барабанної перетинки, слухових кісточок, їх називають первинним слуховим центром.

Як слухові, так і зорові первинні центри забезпечують виникне­ння “сторожових” рефлексів, які проявляються в повороті голови у від­повідь на адекватне подразнення центрів. Вони дозволяють організму швидко реагувати на подразнення, що виникають зненацька та орієнтуватись у новій обстановці. При повторних подразненнях вони швидко зникають – відбувається звикання. При руйнуванні ядер чотирибугір’я зір і слух зберігаються, але відсутні орієнтувальні реакції на світло і звук .

Червоне ядро і чорна речовина беруть участь у регуляції пози, рухів тіла. Червоне ядро безпосередньо стосується регулювання м’язо­вого тонусу. Воно гальмує рухову активність спинного мозку. Якщо у кішки перерізати мозок між верхніми і нижніми буграми середнього мозку, тобто порушити зв’язок червоного ядра з спинним мозком, то можна спостерігати у неї так зване явище “децеребраційної ригідності”: кінцівки випрямляються, голова відводиться назад, хвіст піднімає­ться. Відбувається це внаслідок випадання гальмівного впливу червоного ядра на тонічні рефлекси, тому тонус м’язів – розгиначів різко підвищується.

Чорна речовина є нервовим центром, який координує рухові акти під час їжі, жування, ковтання тощо, а також центром регуляції пластичного тонусу мускулатури, завдяки якому здійснюються тонкі рухи пальців рук. При ураженні чорної речовини здійснюються рухи мімічних м’я­зів.

Таким чином, середній мозок є одним із основних центрів регуляції рухів. Його функція направлення на підтримання нормального по­ложення тіла.

Передній мозок складається з двох частин - проміжного і кін­цевого мозку. Проміжний мозок - це зорові бугри і підбугрова ділянка. Кінцевий мозок - це кора і підкіркові вузли. Проміжний мозок межує з середнім, а великий мозок зверху і з боків вкриває всі інші від­діли мозку.

Проміжний мозок є кінцевим відділом мозкового стовбура і складається з надзорогорбової ділянки, або надгір’я /епіталамус/, зо­рового горбу, або згір’я /таламус/ та підзоровогорбової ділянки, або підзгір’я /гіпоталамус/. Функції цих утворів надзвичайно різноманітні. Основна частина проміжного мозку - зорові бугри, або згір’я /таламус/. Це масивне утворення, що займає основну масу проміжного мозку.

Найбільших розмірів і найвищої складності будови зорові горби досягають у людини.

Таламус є центром всіх аферентних імпульсів. Через нього до кори головного мозку надходить інформація від усіх рецепторів нашого ор­ганізму, за винятком нюхових. В згір’ї є велика кількість ядерних утворень. Функціонально, тобто в залежності від характеру впливу на ко­ру та його наслідків, їх можна розділить на дві групи: специфічні і неспецифічні ядра.

Специфічні ядра - при їх подразненні виникає збудження в точно-локалізованій ділянці кори головного мозку з латентним періодом 2-6мс. Цю відповідь називають первинною, або специфічною. Специфічні ядра обробляють і проводять зорові, рухові, тактильні, смакові та інтерорецептивні сигнали.

При подразненні неспецифічних ядер потенціал дії виникає через тривалий латентний період / 10-50 мс./, імпульси надходять одночасно до різких ділянок кори великого мозку, тому відповідь виникає майже з усієї поверхні кори, дифузно, а ядра називають неспецифічними.

Згір’я є посередником, в якому сходяться всі подразнення від зовнішнього світу і, видозмінюючись тут, прямують до підкіркових і кіркових центрів таким чином, щоб організм зміг адекватно пристосува­тися до постійно мінливого середовища. У зоровому горбі розташований механізм больової чутливості, який проектується в кору головного моз­ку.

При ураженні згір’я у людини спостерігається повна втрата чут­ливості або її зниження на протилежній стороні, “випадає” скорочення мімічної мускулатури, яке супроводжує емоції, тому прояв емоцій пору­шується, змінюється й характер відчуттів. Можуть також виникнути розлади сну, зниження слуху, зору тощо.

Гіпоталамус, або підзгір’я складається з 32 пар ядер, які об’єднують в три групи: передню, середню і задню. Підзгір’я є головним підкірковим центром регуляції вегетативних функцій організму. Його вплив здійснюється як через нервову систему, так і через залози внутріш­ньої секреції. У будові гіпоталамуса є цікава особливість – він перехо­дить в залозисту тканину задніх долей нейрогіпофіза, утворюючи єдину гіпоталамо - гіпофізарну систему. Тобто, нейросекрет виробляється в передній групі ядер підзгір’я, а зберігається в гіпофізі.

Підзгір’я бере участь у регуляції діяльності ендокринних залоз, серцево-судинної, травної систем, регулює різні види обміну речо­вин /білків, жирів, вуглеводів, солей, води/, теплоутворення і теплові­ддачу, стан сну і неспання. Передні відділи підзгір’я є вищими центрами парасимпатичної нервової системи /при їх подразне­нні посилюється моторика шлунка і сечового міхура, підвищується сек­реція шлункових залоз, уповільнюється ритм серцевих скорочень/. Подра­знення заднього відділу згір’я пригнічує активність травного каналу, прискорює ритм серцевих скорочень, підвищує артеріальний тиск. Це сві­дчить про те, що задні відділи підзгір’я є вищими центрами симпатич­ної нервової системи.

Гіпоталамус визначає характер та ступінь порушення гомеостазу і за допомогою нервових та гуморальних механізмів ефективно впливає на виправлення відхилень.