Сложные (цепные) рефлексы ствола мозга

Строение

Ствол головного мозга это совокупность структур центральной нервной системы продолжительностью в 7 сантиметров, располагающаяся между спинным и промежуточным мозгом. В анатомической литературе порой существуют разбежности: иногда в состав ствола включают собственно промежуточный мозг и мозжечок. Такая совокупность отделов содержит в себе ядра черепных нервов, отвечающие за поддержание жизни на физиологическом уровне (дыхательные процессы, центры сердцебиения, акт дефекации и мочеиспускания). Ствол – это самое древнее образование в эволюции человека.

Последовательность расположения отделов ствола головного мозга такова (сверху вниз):

• Средний мозг.
• Варолиев мост.
• Продолговатый мозг.

Топографически ствол мозга начинается со ската основания черепа до большого отверстия, располагающегося на затылочной кости. Это образование является самым крупным информационным коллектором: структуры ствола регулируют поток нейронных импульсов между корой конечного мозга и образованиями спинного мозга.

Кроме крупных отделов центральной нервной системы, ствол головного мозга включает также:

• красное ядро;
• ретикулярную формацию;
• нервные структуры покрышки четверохолмия;
• черную субстанцию.

Сложные (цепные) рефлексы ствола мозга

Физиология головного мозга. Ствол головного мозга.

Головной мозг выполняет высшую регуляцию:

1) двигательных;

2) висцеральных;

3) эндокринных функций;

4) Психофизиологических процессов.

Отделы: конечный мозг (кора больших полушарий, белое вещество, базальные ганглии), промежуточный, средний, задний (мост и мозжечок), продолговатый мозг.

Ряд физиологов выделяет в качестве отдельного образованияствол мозга(продолговатый мозг, мост, средний мозг),совместная деятельность которых формирует основные стволовые функции.

Ствол головного мозга

Ствол мозга реализует ряд функций:

Функции ствола мозга, реализуемые ядрами черепных нервов

В стволе мозга находятсяядра III — XII пар черепномозговых нервов, через которыеосуществляются чувствительные (сенсорные), двигательные (соматические) и вегетативные (парасимпатические) функции. В продолговатом мозге – ядра 9-12 черепномозговых нервов, в мосту – 5,6,7,8 (8 – на границе с продолговатым), в среднем мозге – 3,4.

(ядро 1-й пары: обонятельный нерв

–
находится в обонятельной луковице; вторая пара: зрительный нерв
–
имеет ядра в боковых коленчатых телах таламуса).
Надо отметить, что каждый нерв имеет, как правило, несколько ядер – чувствительные, двигательные и т.д.

Черепные нервы, их функции и иннервируемые органы

Сложные (цепные) рефлексы ствола мозга

С участием ствола мозга осуществляются сложные соматические рефлексы, в каждом из которых задействованы ядра нескольких черепномозговых нервов:

А) глазодвигательные рефлексы,

Б) рефлекторный акт жевания (центр жевания находится в ретикулярной формации продолговатого мозга и моста, вызывает ритмические движения нижней челюсти. Произвольное (по желанию) жевание возможно из-за сигналов от жевательной области лобной коры на центры жевания в стволе),

В) рефлекторный акт глотания (центр глотания – в продолговатом мозге и мосту). До 20 ядер в стволе и верхних сегментах спинного мозга. Центр глотания связан функционально с центром дыхания, которое прекращается в течение каждого глотательного акта),

Г) рвотный рефлекс (рвотный центр расположен в продолговатом мозге). Это защитный рефлекс, возникающий при раздражении рецепторов корня языка, желудка, вестибулярного аппарата. Возможно его возбуждение и из-за патологического процесса в самом центре рвоты, из-за влияния химических веществ, содержащихся в крови, омывающей центр рвоты.

Д) рефлекс кашля (кашлевой центр расположен в продолговатом мозге). Рефлекс возникает при раздражении рецепторов гортани, трахеи, бронхов. Центр кашля запускает жестко запрограммированную последовательность реакций в спинномозговых моторных центрах дыхательных мышц: глубокий вдох; сокращение мышц выдоха и сужение бронхов при закрытой голосовой щели; активный выдох на фоне мгновенного раскрытия голосовой щели и мощный воздушный поток через рот).

Е) рефлекс чиханья (чихательный центр находится в продолговатом мозге). Выдох форсированный как и при кашле, но за счет опускания, расслабления мягкого неба он направляется преимущественно через нос.

Функции

Ствол мозга отвечает за следующие простые и сложные функции.

К простым относятся такие:

• Сокращение глазодвигательных мускулов и мышцы, поднимающую верхнюю веку.
• Изменение размеров зрачка (аккомодация и сужение).
• Движение нижней челюстью, сокращение жевательной мускулатуры и напряжение барабанной перепонки.
• Получение чувствительной информации от слизистых оболочек, кожи. Через ствол проходят данные о температуре, боли в разных частях тела.
• Сокращение мимических мышц лица; сокращение мышцы, находящейся в среднем ухе (регуляция звукового потока).
• Регуляция желез внешней секреции: подъязычной, слезной, слюнной.
• Управление позой и равновесием тела.
• Иннервация мышц глотки и гортани – процессы глотания.

К числу сложных функций относят:

• Полноценный акт жевания, к которому относится регуляция мышц языка, движение челюстью, выделение слюны, чувствительность слизистой оболочки полости рта.
• Рефлекторная цепочка акта глотания: корень языка – мышцы мягкого неба – глотка – пищевод.
• Рвотный рефлекс. Он возникает при раздражении слизистой оболочки корня языка, желудка, пищевода, некоторых отделов кишечного тракта.
• Рефлексы кашля. Слизистая оболочка гортани, трахеи или бронхов воспринимает раздражителя, отправляет информацию о нем в ствол мозга. Тот, в свою очередь, посылает импульсы в дыхательный центр, который запускает сложный акт кашля со строгой последовательностью: глубокий вдох – сокращение мускулов – сужение бронхов (давление в легких повышается) – резкий и сильный выдох с моментальным раскрытием голосовой щели.
• Чихательные рефлексы.
• Функции ретикулярной формации. Ретикулярная формация ствола головного мозга регулирует тонус некоторых мышц-сгибателей и разгибателей туловища. Также эта структура отвечает как за процессы активизации, так и за торможение коры головного мозга (цикл бодрствование – сон) Кроме этого, РФ принимает участие в функциях дыхания, изменения тонуса сосудов, чихания, глотания и кашля.
• Антиноцицептивная функция. Суть ее заключается в том, что структура ствола головного мозга вырабатывает нейрогормоны, действие которых связано с подавлением чувства боли. Эта функция активизируется в рядах случаев, когда человек испытывает сильнейшую боль: родовая деятельность, переломы с вывихами, фантомные боли.

ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СТВОЛА МОЗГА

В этот отдел мозга физиологи включают продолговатый мозг, мост и средний мозг.

А. Ядра ствола мозга. Здесь находятся ядра Ш-ХП пар черепных нервов: глазодвигательного нерва

(п. осЫотогогшз, III);
блокового нерва
(п. хгосЫеапз, IV);
отводящего нерва
ПО

(п. аЬаисепз, VI), все они управляют движением глаз в различных направлениях; тройничного нерва

(п. гп^егшпиз, V), иннервирую-щего жевательную мускулатуру;
лицевого нерва
(п. [аааПз, VII), дви­гательное ядро которого вызывает сокращение мимической муску­латуры;
преддверно-улиткового нерва
(п. уезИЫососЫеаш, VIII) — вестибулярные его ядра получают импульсы от вестибулорецеп-торов, участвуют в регуляции позы и равновесия тела, улитковые ядра иннервируют слуховые рецепторы;
языкоглоточного нерва
(п. §1о55орЬагуп§еи5, IX), содержащего двигательные, чувствитель­ные и секреторные парасимпатические волокна (стимулируют сек­рецию слюны околоушной*железы);
блуждающего нерва
(п. уа^из, X), регулирующего функции внутренних органов (парасимпатичес­кий нерв);
двигательное ядро добавочного нерва
(п. ассеззогшз, XI), вызывающее сокращение грудинно-ключично-сосцевидной и трапециевидной мышц;
двигательное ядро подъ­язычного нерва
(п. Ьуро§1о55из, XII) иннервирует мышцы языка.
Б. Двигательные системы продолговатого мозга и моста. Из перечисленных ядер продолговатый мозг включает ядра 1Х-ХП пар черепных нервов, а также образования ретикулярной форма­ции. Мост представлен ядрами V—VIII пар черепных нервов и также ретикулярной формацией. В стволе мозга проходят восходящие
и нисходящие нервные пути. Важную роль в регуляции тонуса мышц туловища и конечностей играют вестибулярные ядра, основ­ным из которых является ядро Дейтерса.

1. Рефлексы, осуществляемые продолговатым мозгом и мо­стом, можно объединить в три основные группы:

1)
жизненно важные вегетативные
(дыхания, сердечно-сосудистой системы, пищеварительной системы); 2)
защитные рефлексы —
чихания, кашля, мигания, слезоотделения, рвотный; 3)
соматические реф­лексы,
участвующие в регуляции тонуса и двигательной активнос­ти мышц туловища, конечностей, шеи, лица. Рефлексы любого от­дела ЦНС изучают после отделения вышележащих отделов мозга. У бульбарного животного (сделана перерезка ствола мозга между мостом и средним мозгом) сохраняются все рефлексы, осуществ­ляемые спинным мозгом, а также указанными черепными нервами и их ядрами. Особо важную роль в регуляции тонуса мышц тулови-ща и конечностей играет ядро Дейтерса. С помощью этого ядра осу­ществляется, в частности, лабиринтный рефлекс позы — повыше­ние тонуса мышц-разгибателей при положении животного вверх ногами. Рефлекс в натуральных условиях направлен на сохране­ние позы. Он возникает с рецепторов вестибулярного аппарата (при его разрушении рефлекс исчезает). Проприорецепторы мышц шеи при изучении этого рефлекса должны быть выключены, что дости-» гается путем гипсования шеи (исключаются сгибание шеи и раз­дражение проприорецепторов мышц шеи).

В. Двигательные системы среднего мозга включают крас­ные ядра, передние и задние холмики четверохолмия: передние -первичные зрительные центры вместе с латеральными коленча­тыми телами; задние — первичные слуховые центры, вместе с ме­диальными коленчатыми телами, ядра III и IV пар черепных не­рвов, черную субстанцию, ретикулярную формацию, голубое пятно. Рефлексы, осуществляемые средним мозгом (мезенцефаль-ное животное) более совершенны, их набор значительно больше, тонус мышц близок к нормальному, поскольку сохраняется тор­мозящее влияние красного ядра на ос- и у-мотонейроны спинного мозга, наблюдается незначительная ригидность мышц (рис. 5.9). Соматические рефлексы, связанные с изменением положения тела (точнее, головы) и перемещением его в пространстве Р.Магнус разделил соответственно на две группы — статические и статоки-нетические.

Статические рефлексы

(перераспределение мышечного тону­са при изменении положения головы), в свою очередь, делятся на две группы:
рефлексы позы (шейные и лабиринтные вестибуляр­ные) и выпрямительные (выпрямление головы и туловища). Реф-
леке выпрямления головы (если, например, животное лежит на боку) возникает с рецепторов вестибулярного аппарата, кожи и сетчатки. При этом возбуждаются проприорецепторы мышц шеи и начинается выпрямление туловища. При выключении рецепторов кожи или вестибулярного аппарата выпрямительные рефлексы не нарушаются. При выключении обеих названных рефлексогенных зон выпрямительные рефлексы не возникают. Для осуществления выпрямительных рефлексов, т.е. восстановления нарушенной позы, необходимо обязательное участие красных ядер, их разрушение в эксперименте предотвращает возникновение выпрямительных реф­лексов. При изменении положения головы возникают также реф­лексы компенсаторного положения глаз, которые обеспечива­ют правильное видение при различных положениях головы относительно тела и в пространстве. Например, если повернуть голову вправо, глазное яблоко поворачивается влево, как бы стре­мясь удержать первоначальное поле зрение.

Статокинетические рефлексы

возникают при ускорениях прямолинейного и вращательного движений организма. Перерасп­ределение тонуса направлено на преодоление действующих на че­ловека ускорений и сохранение нормальной позы. Для их осуще­ствления необходимо обязательное участие структур среднего мозга.

Примером рефлекса прямолинейного ускорения являет­ся лифтный рефлекс. В начале быстрого подъема лифта (или ос­тановки движущегося вниз лифта) в нижних конечностях повыша­ется тонус мышц-разгибателей. В начале опускания лифта (или остановки движущегося вверх лифта) повышается тонус сгибате­лей (имеется и иная точка зрения о причине сгибания и разгибания конечностей при спуске и подъеме лифта). О рефлекторном харак­тере изменения тонуса мышц конечностей при лифтном рефлексе свидетельствует его отсутствие у животных при выключении вес­тибулярных рецепторов разрушением лабиринта.

Кроме регуляции мышечного тонуса, позы и равновесия струк­туры ствола головного мозга участвуют в контроле спинального автоматизма шагания и, следовательно, в контроле локомоции (например, ходьбы). Произвольная локомоция без участия корко­вых нейронов невозможна.

Функции голубого пятна.

Оно оказывает моделирующее вли­яние на двигательные механизмы спинного мозга. Аксоны норадре-нергических нейронов голубого пятна идут в переднем и боковом канатиках к а-мотонейронам передних рогов спинного мозга. Полагают, что норадреналин является тормозным медиатором для а-мотонейронов.

Функции черной субстанции.

Она участвует в регуляции мы­шечного тонуса, координации жевания и глотания, мелких движе­ний конечностей (например, печатание на машинке, письмо), в осу­ществлении эмоций. В случае повреждения черной субстанции наблюдается бедность движений.

Во всех двигательных реакциях и регуляции мышечного тонуса весьма важную роль играет ретикулярная формация, основная мас­са нейронов которой находится в стволе мозга.

Нисходящие пути

Нисходящие проекционные проводящие пути – это группа трактов, которые посылают нервную информацию от коры конечного мозга и подкорковых образований к структурам ствола. К ним относится:

• Пирамидный путь. Этот тракт соединяет моторную извилину с двигательными ядрами ствола. Так, с помощью этого пути, человеку удается управлять мышцами шеи, головы, глаз, лица и туловища.
• Экстрапирамидный путь. Благодаря этому тракту, люди поддерживают свое равновесие в пространстве.

Методы исследования

Диагностику функционального состояния и деятельности ствола проводят с помощью клинических и инструментально-лабораторных методов. К первым относится:

• неврологическое изучение деятельности черепных нервов;
• исследование произвольных движений;
• диагностика координации конечностей и тела;
• исследование чувствительности;
• Лабораторные методы включают:
• пункцию спинного мозга и исследование спинномозговой жидкости;
• рентгенографию черепа;
• вентрикулографию;
• пневмоэнцефалографию;
• доплерографию;
• электроэнцефалографию;
• магнитно-резонансную томографию;
• компьютерную томографию.