69. Средний мозг. Строение, рефлексы среднего мозга

Средний мозг является древним отделом головного мозга, включенным в его ствол. В него входит древний зрительный центр. Средний мозг располагается ниже коры головного мозга и выше заднего мозга, находясь как бы в самом центре головного мозга. Каудально средний мозг примыкает к заднему мозгу, а рострально к промежуточному мозгу. В вентральной части среднего мозга располагаются так называемые ножки мозга, большая часть которых занята пирамидными путями. В среднем мозге между ножками размещается межножковая ямка, из которой берет начало III глазодвигательный нерв. Глубоко в межножковой ямке находится заднее продырявленное вещество.

В состав среднего мозга входят: крыша среднего мозга (tectum), нижний бугорок (inferior colliculus), двухолмие (superior colliculi), мозговые ножки (cerebral peduncle), тегментум среднего мозга (midbrain tegmentum), черное вещество (substantia nigra), ножка мозга (crus cerebri). Следует отметить, что видимой границы с промежуточным мозгом нет.

Средний мозг представляет собой часть ствола головного мозга. Черное вещество среднего мозга тесно связано с опорно-двигательной системой путей базальных ганглиев. В черном веществе и в вентральной части покрышки происходит выработка дофамина, который играет важную роль в мотивации и возбуждении. Средний мозг передает зрительную и слуховую информацию.

Четверохолмие

Четверохолмие среднего мозга представляет собой две пары нижних и верхних холмиков. Верхние пары являются зрительными, а нижние пары слуховыми. при этом верхние пары холмиков несколько крупнее нижних пар. Данные холмики имеют связь со структурами промежуточного мозга, называемыми коленчатыми телами. При этом верхние холмики связаны с латеральными, а нижние холмики с медиальными. Из задней поверхности среднего мозга выходит блоковый нерв. Четыре твердых доли помогают пересекать под прямым углом несколько зрительных волокон. Слуховые ядра располагаются внутри нижних холмиков.

Профилактика патологий

Мозг без интеллектуальной деятельности и физических нагрузок не может функционировать правильно. Обычно сбои в работе ЦНС наблюдаются у людей старше 70 лет. Но заболевания данной группы диагностируют у тех, кто после выхода на пенсию перестает поддерживать свое здоровье и вести здоровый образ жизни. Однако, бывают и врожденные патологии в среднем мозге, заболеть можно в любом возрасте.

Полезно узнать: Функции и строение моста головного мозга, его описание

Чтобы сохранить способности к мыслительной деятельности и трудоспособность, достаточно следовать несложным рекомендациям.

Регулярно заниматься спортом в меру физических возможностей, гулять на свежем воздухе, делать гимнастику по утрам. Отказаться от табака и спиртных напитков. Перейти на здоровое питание, употреблять как можно больше свежих овощей и фруктов. Не есть продукты с консервантами и эмульгаторами. Тренировать ум – для этого можно читать книги, решать кроссворды, играть в шахматы, получать новые знания в интересующей области.

Избавиться от авитаминоза – принимать витамины и антиоксиданты. Поскольку мозг на 60% состоит из жиров, нельзя отказываться от масла, но оно должно быть натуральным. К примеру, отлично подойдет оливковое. Избегать стрессовых ситуаций. Не заниматься монотонной работой слишком часто, делать перерывы, переключаясь на другие занятия. Следить за уровнем АД – гипертония может стать причиной инсульта.

к содержанию ^

Мозговые ножки

Мозговые ножки представляют собой парные структуры, которые располагаются на брюшной стороне мозгового водопровода. Они переносят тегментум на дорсальную сторону. Средняя часть мозга содержит черное вещество, представляющее собой тип базального ядра. Черное вещество является единственной частью мозга, содержащей меланин. Между ножками располагается межножковая ямка. которая заполнена спинномозговой жидкостью, представляет собой как бы смывной бачок. Глазодвигательный нерв выходит между ножек, а блоковый нерв заметно обтекает внешние стороны ножек. Глазодвигательный нерв (парасимпатически) отвечает за сужение зрачка и за некоторые движения глаз.

Анатомическое строение и функции

Средний мозг – совсем небольшое образование, вмещает в себя сразу несколько структур и отвечает за множество функций, включая репродуктивную. Было бы ошибочным предполагать, что средний мозг состоит из ножек мозга и покрышки. Кроме основания НМ и черного вещества, в нем есть четверохолмие, и покрышка. Она образована из сложной среднемозговой, вентральной и дорсальной части.

Основная сложность в рассмотрении анатомического строения состоит в решении – принимать ли в нем только валики, из которых образованы ножки мозга, или же включать в их состав и крышку среднего мозга, днище и специфическое черное вещество:

1. Традиционное рассмотрение не покажет ничего, кроме собственно тела ножек, с расположенной между ними ямкой (тариновой или межножковой). Она представляет собой часть межножковой цистерны, расположенной в основании человеческого черепа, откуда средний мозг получает необходимую для жизнедеятельности спинномозговую жидкость.
2. В области межножковой находится выход нерва, двигающего глазное яблоко, веко и обеспечивающего реакцию зрачка на световой раздражитель, а с наружной поверхности расположен блоковый нерв, без которого не обойтись в движении косых мышц и некоторых характерных поворотов глаз в орбите.
3. Черная масса, в одной трактовке – разграничивающая структура, а в другой – составная часть действующей системы, развивается из мезэнцефалоне и регулирует координацию движений. Ее примечательность состоит в том, что это единственная область НСС, в которой клетки окрашены меланином.
4. Основание НМ (основание мозга) – ничто иное, как самая нижняя часть, расположенная спереди. В определении принадлежности этой части есть разночтения не только в старых учебниках анатомии, где эти термины считались эквивалентными или просто не выделялись, как отдельное образование. Сейчас ОНМ – именно нижняя часть, в которой есть аксоны, окрашенные миелином.
5. В противоположность основанию, покрышка находится между черным веществом и водопроводом мозга, она формирует и один, и другой сегмент, расположенный поблизости. К ее структурам относят красное ядро, ее вентральную и дорсальную часть.
6. В ней же дислоцировано серое (околоводопроводное) вещество, которое анатомически относят к покрышке, хотя оно расположено рядом с водопроводом мозга. ОСВ считается основным центром регулирования болевого симптома, идущего по нисходящей линии. Оно способно проецировать на ядра таламуса и спинной мозг, а также в ядра шва и голубое пятно.

Важность анатомического образования, вне зависимости от его состава в первом или во втором случае, неоспорима. Ведь именно оно обеспечивает ориентирование по зрительной картинке и полученному раздражителю, обеспечивает поддержание определенной позы тела и регуляцию тонуса мышц на рефлекторном уровне.

Связь анатомического образования с другими областями головного мозга осуществляется самыми вариабельными способами – от волокон кортикоспинального пути, направляющихся к важнейшим анализаторам (восходящих и нисходящих), до информации, передаваемой нейронами всех расположенных рядом формаций серого, белого и черного цвета.

Строение среднего мозга в разрезах

При горизонтальном разрезе среднего мозга на уровне верхнего холмика, наблюдается красное ядро, ядра глазодвигательного нерва и связанные с ними ядра Эдингер-Вестфаля, мозговые ножки, а также черное вещество.

При горизонтальном разрезе среднего мозга на уровне нижнего холмика также наблюдается черное вещество, также отчетливо видны ядра блокового нерва и перекрестие верхних мозжечковых ножек.

В обоих случаях наблюдается водопровод мозга, соединяющий третий и четвертый желудочки и околоводопроводное серое вещество.

Внутреннее строение

Если вы читали мои предыдущие статьи из цикла нейроанатомии, то наверняка знаете, что любая часть ЦНС состоит из серого вещества (тела нейронов) и белого вещества (отростки нейронов). Серое вещество сгурппировано в ядра — скопления тел нейронов, выполняющих одну и ту же функцию. Белое вещество группируется в пучки, являющиеся частью проводящих путей, в которых пучки чередуются с нейронами и проводят импульс в строго определённом направлении.

Как всегда, сначала мы изучаем серое вещество, а затем — белое.

Серое вещество среднего мозга

Серое вещество среднего мозга представлено следующими группами ядер:

• Ядра черепных нервов;
• Красные ядра;
• Ядра и нейроны чёрного вещества.
• Ядра верхних холмиков четверохолмия;
• Ядра нижних холмиков четверохолмия;
• Ядра и нейроны ретикулярной формации;
• Ядра Кахаля и Даршкевича

Ядра черепных нервов

В среднем мозге локализуются ядра 3 (глазодвигательный), 4 (блоковый) и 5 (тройничный) пар черепных нервов. Эти ядра локализованы вокруг отверстия для циркуляции ликвора, называемым Сильвиевым водопроводом, или просто водопроводом (aqueductus). В уроках про ядра черепных нервов мы обязательно разберём подробную локализацию их, а пока что отметим образование, называемое серым центральным веществом (substantia grisea centralis).

Итак, серое центральное вещество — это совокупность ядер черепных нервов, которые располагаются вокруг водопровода. Отмечаем его серым цветом:

Кстати, Сильвиев водопровод является важным топографическим ориентиром, потом что он условно разделяет средний мозг на покрышку и крышу. Всё, что выше условной линии, проходящей через водопровод, является крышей среднего мозга (tectum mesencephali), а участок от неё и до чёрного вещества — покрышкой среднего мозга (tegmentum mesencephali). Эти участки вы можете увидеть на последней иллюстрации этого урока.

Красные ядра

Как говорил один крутой профессор анатомии, красные ядра (nucleus ruber) — это визитная карточка среднего мозга. Они очень хорошо заметны при любой препаровки. При любом, даже самом неумелом разрезе, вы сможете увидеть эти крупные, действительно красноватые, парные образования (здесь препарат довольно качественный):

А теперь отметим красные ядра на нашей схеме:

Красные ядра — один из центров экстрапирамидной системы, то есть системы движений, над которыми мы не задумываемся и которые мы осуществляем без какого-либо осмысления. Например, это передвижение ног в процессе шагания или завязывание шнурка при условии, что мы умеем его завязывать.

От красных ядер начинается хорошо известный нам рубро-спинальный, он же — красноядерно-спинномозговой путь, он же — Монаковский пучок.

Чёрное вещество

Ещё одно очень яркое и заметное анатомическое образование среднего мозга называется чёрным веществом (substantia nigra). Чёрная субстанция имеет вид парной чёрной полоски. Эта полоска уже присуствует на моей схеме, потому что в изучении анатомии она играет роль ориентира — ниже неё находятся ножки мозга (которые, напомню, являются частью среднего мозга, а не больших болушарий), а выше — покрышка среднего мозга.

Но я предлагаю сделать её более контрастной и крупной, потому что в реальности она очень хорошо различима невооруженным глазом:

Чрезвычайно насыщенные меланином нейроны чёрного вещества выполняют несколько важных функций:

• Синтез, накопление и доставка дофамина в структуры больших полушарий, которые называются базальными ганглиями;
• Участие в координировании движений глаз, пальцев рук, а также работу жевательной мускулатуры и мышц глотки;
• Участие в вегетативных реакциях, таких как изменение АД, пульса и ЧДД.

Именно с поражением и гибелью нейронов чёрного вещества связаны симптомы грозного нейродегенеративного заболевания — болезни Паркинсона.

Рассмотрите эти контрастные, хорошо заметные участки чёрной субстанции на препарате:

Ядра четверохолмия

Ядра верхних и нижних холмиков четверохолмия производят подкорковую обработку, соответственно, зрительных и слуховых сигналов. Чем отличается корковая обработка информации от подкорковой? Корковый анализ подразумевает более долгую и более осмысленную работу нейронов над информацией. Подкорковые структуры производят первичный, быстрый анализ и запускает какие-либо неотложные действия, например, поворот головы вслед за чем-то быстрым, мелькнувшим перед назими глазами.

Горизонтальное сечение не позволит нам рассмотреть и верхние, и нижние холмики одновременно, но мы можем посмотреть на ствол мозга во фронтальной плоскости и увидеть их:

Надеюсь, вы смогли опознать продолговатый мозг с его тонким и клиновидным пучками, мост и массивные средние мозжечковые ножки. Давайте отметим ядра верхних холмиков (сиреневый цвет) и нижних холмиков (голубой цвет), памятуя о том, что оттенки синего цвета означают чувствительные пути и ядра, а оттенки красного — двигательные:

Кстати, обратите особое внимание на ядра нижних холмиков. Там находятся четвёртые по счёту нейроны слухового проводящего пути, к которым идут аксоны от нейронов трапециевидного тела. Почитайте мои статьи про Варолиев мост и тогда вы будете отлично ориентироваться в слуховых проводящих путях. Зрительные тракты мы ещё не проходили, но мы обязательно разберём это.

Ядра ретикулярной формации

Ретикулярная формация — это множество ядер и отдельных нейронов, которые располагаются на протяжении всего ствола мозга, включая, разумеется, и средний мозг. Ретикулярная формация сформирована, прежде всего, вставочными нейронами, которые обеспечивают взаимодействие между другими ядрами и проводящими путями. Также отдельные части ретикулярной формации обеспечивают передачу болевых ощущений к гипоталамусу и к коре головного мозга.

Из-за того, что ретикулярная формация располагается именно как диффузное образование, то есть, распространена по всей крыше и покрышке среднего мозга, я не буду отмечать её на нашем рисунке, чтобы не закрашивать всё пространство

Ядра Кахаля и Даршкевича

В прошлом уроке про ядра Варолиева моста мы изучали голубое пятно в качестве особой части ретикулярной формации. В среднем мозге также есть ядра ретикулярной формации, которые иногда выделяют в качестве самостоятельных образований. Речь идёт о двух двигательных ядрах — промежуточного (nucleus interstitialis) и ядра задней спайки (nucleus commisurae posteriois).

Эти ядра располагаются между красными ядрами и центральным серым веществом, причём ядро Даршкевича располагается намного латеральнее:

Если вы проходили мои предыдущие уроки, вы, конечно же, помните медиальный продольный пучок (fasciculus longitudinalis medialis), который идёт транзитом через мост и продолговатый мозг. Этот пучок образует множество анастомозов с черепными нервами, управляющими движениями глаз и двигательными ядрами спинного мозга, отростки которых иннервируют мышцы шеи.

Так вот, именно ядра Кахаля и Даршкевича и являются главным, координирующими составляющими этого проводящего пути. От этих ядер начинается медиальный продольный пучок.

PS — по данным учебника проф.Гайворонского, ядра Кахаля и Даршкевича входят в состав центрального серого вещества.

Развитие среднего мозга

В ходе эмбрионального развития, средний мозг образуется из второго пузырька. Он остается неделимым в ходе дальнейшего развития, в отличие от двух других пузырьков переднего и заднего мозга. Разделение на другие области мозга в ходе развития нервной системы не происходит, в отличие от переднего мозга, который делится на конечный и промежуточный мозг.

В период эмбрионального развития в среднем мозге происходит непрерывное развитие нервных клеток, которых постепенно сжимают мозговой водопровод. В некоторых случаях (при нарушенном развитии) может произойти частичная или полная закупорка мозгового водопровода, что приводит к врожденной гидроцефалии.

Функции

Средний мозг, наряду с варолиевым мостом, мозжечком и продолговатым мозгом, относят к структурам ствола мозга. Иногда к стволовым структурам относят также и промежуточный мозг. Чёрная субстанция среднего мозга вовлечена в двигательные пути, идущие от базальных ядер. Средний мозг является архипаллическим по своему происхождению. Его общая структура осталась практически неизменной от древнейших и самых примитивных хордовых животных до человека. Дофамин, образующийся в чёрной субстанции и в вентральной области покрышки, играет важнейшую роль в регуляции общего уровня возбуждения ЦНС, уровня активности, мотивации, а также в выработке привыкания и пристрастия к той или иной обстановке, пище, виду деятельности и т. д., в том числе наркотического пристрастия, у всех хордовых, от человека до самых примитивных. Более того, области, структурно и функционально сходные со средним мозгом хордовых, обнаружены и у членистоногих, например насекомых, паукообразных, ракообразных. Лабораторные мыши, которые были селекционированы с целью вывести линию мышей, проявляющих пристрастие к «спорту» (бегу в колесе), имеют увеличенные размеры среднего мозга и в частности вентральной области покрышки[8] Крыша среднего мозга, а именно четверохолмие, также играет роль важной релейно-ретрансляторной и интегрирующей станции для зрительной и слуховой информации на её пути в таламус.

Возрастные особенности и профилактика

Головной мозг – сложнейшая структура. Он функционирует при тесном взаимодействии всех сегментов. Центром, управляющим средним отделом, является кора мозга. С возрастом связи становятся слабее, активность рефлексов ослабевает. Поскольку участок отвечает за двигательную функцию, даже незначительные сбои в этом крошечном сегменте ведут к утрате этой важной способности. Человеку сложнее двигаться, а серьезные нарушения ведут к заболеваниям нервной системы и полному параличу. Как же предотвратить нарушения в работе мозгового отдела, чтобы до глубокой старости оставаться здоровым?

Прежде всего, следует избегать ударов головой. Если же это произошло, необходимо начинать лечение сразу же после травмы. Сохранить функции среднего мозга и всего органа возможно до преклонного возраста, если тренировать его регулярными упражнениями:

1. Для физического и умственного здоровья важно, какой образ жизни ведет человек. Прием алкоголя и курение уничтожают нейроны, что постепенно приводит к снижению умственной и рефлекторной активности. Поэтому от вредных привычек следует отказаться, и чем раньше сделать это, тем лучше.
2. Умеренные физические нагрузки, прогулки на природе снабжают мозг кислородом, что благотворно сказывается на его деятельности.
3. Не стоит отказываться от чтения, разгадывания шарад и головоломок: интеллектуальная деятельность сохраняет активность мозга.
4. Немаловажный аспект функционирования мозговых структур – питание: клетчатка, белок, зелень должны присутствовать в рационе обязательно. Средний мозг положительно отзывается на потребление антиоксидантов и витамина С.
5. Необходимо контролировать артериальное давление: здоровье сосудистой системы влияет на общее состояние человека.

Мозг – система гибкая, успешно поддающаяся развитию. Поэтому, постоянно занимаясь совершенствованием своего ума и тела, можно до глубокой старости сохранить четкость мыслей и двигательную активность.

Средний мозг, его строение и функции обусловлены местоположением структуры, обеспечивают движение, слуховые и зрительные реакции. Если появились сложности с сохранением равновесия, заторможенность, следует обратиться к врачу и пройти обследование, чтобы обнаружить причину нарушений и устранить проблему.