Анатомия и физиология продолговатого мозга

ЦНС имеет отграниченные отделы, которые взаимодействуют друг с другом посредством передачи и приема импульсов по тонким проводникам. Нервные волокна объединяют все структуры в единый механизм, который контролирует внутреннюю работу организма. Продолговатый мозг – функции отдела связаны с поддержанием жизнедеятельности организма.

Отдел продолговатого мозга

Строение продолговатого мозга

В состав ромбовидного отдела входит луковица, которая и является продолговатой структурой. Луковица берет начало от толстостенного канала в позвоночнике и входит в мозговой ствол. Анатомически структура находится между выходом первого спинномозгового нерва и мостом (верхняя граница).

Продолговатый мозг у человека – важная часть в ЦНС. Отдел расположен на стыке спинного и головного мозга. Спинной мозг утолщается при входе в затылочное отверстие и визуально становится похож на луковицу. Поэтому отдел и получил второе название – луковица.

Продолговатый отдел сочетает в себе строение двух структур – спинного и головного мозга. Луковица является связующим звеном для малого мозга и моста.

Анатомическая структура и границы

На поверхности продолговатого отдела пролегает срединное углубление –продолжение борозды спинного мозга. Около углубления расположены пучки нервного волокна (пирамиды), которые переходят в спинномозговые канатики.

На задней поверхности продолговатой структуры пролегает дорсальная часть борозды – идет из спинного мозга. Около углубления (по бокам) пролегают задние канатики – восходящий спинномозговой путь. Вверху канатики разветвляются в разные стороны и идут к мозжечку.

Сама структура луковицы неоднородная, поскольку сочетает в себе серое (тела нейронов) и белое (отростки) вещество. Тела нейронов окружены многочисленными ядрами. Сверху их покрывают пучки аксонов и дендритов. Длинные нервные волокна перекрещиваются и проходят в спинной мозг. От длинных волокон отходят короткие отростки – через продолговатый отдел (образуют медиальную петлю) к таламусу.

Короткие отростки объединяют между собой ядра серого вещества, которые в свою очередь продолжают связь с другими ядрами. Такое соединение объединяет все структуры между собой и позволяет мозгу функционировать как единому органу.

Анатомию луковицы поделили на:

1. Наружную структуру;
2. Внутреннюю.

Особенное строение и функции продолговатой части мозга неразрывно связаны с контролем всех вегетативных реакций в организме, а также направлены на поддержание систем жизнеобеспечения.

Внешняя структура

Наружная часть луковицы образована из пирамидных трактов – парные доли в виде конусов, имеющие расширение сверху и щель. Сбоку от пирамид находится расширение овальной формы – олива. Она содержит ядра и отграничена переднелатеральной частью борозды (продолжение спинного мозга). Соединение спинного и головного мозга имеет дугообразные волокна.

Внешнее строение задней части луковицы имеет разделительную борозду, что делает визуальную схожесть с частями цилиндра. Пучки волокон идущие от внешней стороны имеют соединения со спинным отделом.

На тыльной стороне продолговатого отдела находятся связки, которые заканчиваются бугорками ядер (тонкого и клиновидного). Тыльная сторона расположена около ромбовидной ямки (нижняя часть), рядом находится сосудистый клубок.

Ученые отметили, что пирамиды – это особенности строения задней части мозга, которые появились в ходе эволюции, при формировании новой коры. Наибольшее развитие данная область получила у человека, поскольку имеет соединения с корой большого мозга и ЧМН (черепно мозговые нервы). Пирамидная система позволяет выполнять человеку сложные координационные движения.

Внутренняя структура

Внутреннее строение луковицы представляет собой скопление ядер, которые регулируют глубинные системы в организме.

Анатомия ядра серого вещества:

• Пластина серого вещества в центре;
• Сетчатое образование с нервными клетками (ретикулярная формация);
• ЧМН (с 9 по 12 пары);
• Жизненно важные центры (дыхательный, кровообращение).

Если рассматривать продолговатую структуру в разрезе (поперечном), то просматриваются борозды, между которыми расположены пирамидные тракты. Незначительные возвышенности – это оливы.

У оливы есть ядро, которое сформировано из серого вещества и связанно с мозжечком. Это взаимодействие регулирует вестибулярный аппарат и помогает человеку принимать вертикальное положение.

Пирамидный тракт и олива отграничены углублением. Связь с другими мозговыми отделами происходит по восходящему пути – нервное волокно принимает и передает импульсы (информацию).

Внутреннее строение отдела

Вентральная часть структуры включает в себя нервные клетки со сложными связями – нервные волокна имеют переплетения, между которыми находятся клетки. В двигательной части расположены жизненно важные центры.

Основные ядра продолговатого мозга

Из нервных центров в продолговатом мозге складывается вся функциональная значимость структуры. Управляющие центры представляют собой парные ядра черепных нервов и собственные ядра продолговатого мозга.

Ядра ЧМН:

• Языкоглоточный нерв (4 пара) — Нервные волокна смешанные, включают в себя двигательный, парасимпатический и чувствительный отросток. Корешки залегают позади оливы, отростки направлены вперед и проходят до отверстия черепа. Имеет несколько утолщений за счет узлов. От черепа нерв устремляется вниз и проходит между сонной артерией и яремной веной. Нерв образует дугу и возвращается вверх, инервируя корень языка. Нервные узлы (верхний и нижний) имеют множественные ответвления:

1. От нижнего узла – барабанный нерв (афферентный и парасимпатический). Волокно пролегает в барабанной полости и образует одну ганглию, из которой идут множественные мелкие ветви к слизистой оболочке. Таким образом, нерв образует сплетение, от которого отходит каменистый нерв. Из черепа выходит через каменистую расщелину;
2. От ствола 4 пары – отходит 5 ветвей, которые в свою очередь также имеют разветвления. От глоточного нерва отходит несколько ветвей, которые образуют сплетение. Тонкие каротидные ветви входят в толщу гломуса. Шилоглоточные ветви инервируют мышечный слой. Ветви пролегающие около миндалин, входят в слизистый слой, а затем в лимфоидную ткань. Язычные ветви после входа в корень языка, распадаются на множество мелких нитей.

• Блуждающий нерв (10 пара) – самый длинный нервный тяж, который спускаясь от мозговых структур, проходит почти через все органы (голова, шея, органы брюшной и грудной полости). Длина нерва увеличивалась в ходе эволюции – чем больше отдалялись инервируемые органы, тем волокно становилось длиннее. Нерв берет свое начало из сердцевины продолговатого мозга, спускаясь, в области яремного отверстия имеет два узла, один из которых более крупный (утолщает волокно). Между узлами пролегает ответвление добавочного нерва. Блуждающий тяж входит в состав сосудисто – нервного шейного пучка. В грудной полости, части нерва (левая и правая) занимают поверхность дуги аорты и подключичного сосуда. Огибая бронхи, крупные ветви входят в пищевод, после образованного сплетения распадаются на множественные отростки. В брюшном отделе, волокно имеет множество тонких ветвей, которые инервируют органы;
• Добавочный нерв (11 пара) – моторные волокна, отвечают за возможность управлять мышцами. Тяж имеет два ядра:

1. Двоякое ядро (или церебральное) – это ядро общее у 4 и 10 пары черепных нервов. Из ядра отходят нити, которые являются анатомической частью моторного нерва;
2. Спинномозговое ядро – находится в заднебоковой части переднего рога и пролегает до 6 верхнего сегмента. Множественные корешки объединяются в один, который по восходящему пути направляется к мозговым структурам. В полости черепа тонкие ветви соединяются в мощный ствол, который при выходе из отверстия (яремного) разделяется на внутренний и наружный тяж. Внутренняя часть вплетается в 10 пару и является его составной единицей. Наружная часть стремится вниз к трапециевидной мускуле.

• Подъязычный нерв (12 пара) – ядро находится в продолговатой структуре мозга (двигательное), от него отходят корешки, которые проходя через борозды (между оливой и пирамидным путем) соединяются в ствол. Ствол входит в канал и отдает ветви к твердой мозговой оболочке, после чего по нисходящему пути покидает полость черепа. Проходя между 10 парой нервного волокна и яремным сосудом, огибает сонную артерию и проходит между ними. Нерв образует дугу и тянется к поднижнечелюстной области, в которой входит мышечный слой языка и распадается на множественные конечные ответвления. По пути к языку нервный тяж имеет отростки, которые объединяют его с ветвями других нервов:

1. Соединение в области шейного узла;
2. Соединение в области узла 10 пары черепных нервов;
3. Входит в язычное ответвление (от тройничного тяжа);
4. Вплетается в шейную петлю.

Черепные нервы мозга

Также в продолговатом мозге находится часть ретикулярных ядер (голубое пятно), отростки, идущие вверх, доходят до верхних слоев коры полушарий. Отростки, направленные вниз, устремляются в спинной мозг. Синий пигмент ядру придают высокомолекулярные гранулы (меланин).

Центральное ядро оливы в продолговатом мозге имеет дополнительную пластину серой массы, вместе они образуют промежуточный центр управления координацией.

Ядра пучков Голля (тонкий) и Бурдаха (клиновидный) берут свое начало из спинномозговых узлов и имеют систему восходящих волокон. Волокна образуют два пучка, которые разделены посередине прослойкой нервной ткани. Ближе к середине (тонкий пучок) расположены длинные проводниковые тяжи – они идут от нижних конечностей.

Боковые тяжи (клиновидный пучок) короче, и начинаются в верхних конечностях. Оба пучка заканчивают свой путь в ядрах луковицы (первый и второй путь), но их аксоны пролегают до участка теменной доли коры, где заканчивают свое направление (третий).

От улитковых ядер отростки направляются к ядрам трапециевидного тела. Аксоны формируют пучок волокон, который называется слуховой петлей. Эти тяжи устремляются к подкорковым центрам слуха.

Каковы функции продолговатого мозга

Продолговатый отдел головного мозга человека отвечает за поддержание жизненно важных функций – дыхание и кровообращение. Поражение структуры приводит к мгновенной смерти.

Продолговатый отдел имеет возрастные особенности – к моменту рождения клетки развиты только для регуляции дыхательной функции, поддержания кровообращения и контроля над пищеварительными процессами. Клетки созревают по мере роста ребенка, в полном объеме структура функционирует примерно с 7 летнего возраста.

Луковица происходит из ромбовидной части мозга и является главным проводником для поступающей информации от анализаторов.

Главные функции продолговатой структуры:

• Контроль над системой кровообращения (работа сердечной мышцы, стабилизация артериального давления);
• Управление пищеварительными процессами (выработка ферментов);
• Контроль над тонусом мышц;
• Управление безусловными рефлексами;
• Осуществление контроля над дыхательным центром (газовый обмен).

Функциональный набор продолговатого мозга обусловлен особенностями внутреннего строения (ядра) и различными проводящими путями (длинные, короткие), которые соединяют ЦНС в единый управленческий механизм.

Исходя из этого, функциональные возможности луковицы делят на 4 группы:

1. Сенсорная;
2. Проводниковая;
3. Рефлекторная;
4. Интрегративная.

Все безусловные рефлексы генерируются из продолговатого мозга, который в свою очередь передает импульсы в заднюю мозговую структуру.

Таблица функциональной направленности центров в продолговатом мозге:

В мозговых структурах имеются связи – это короткие и длинные проводящие пути. Поэтому функциональные принадлежности центров продолговатого мозга и других структур могут перекликаться между собой. Центры регулируют работу только определенного органа или системы.

Центры в продолговатой структуре образованы скоплением ядер и окружающими клетками, которые взаимодействуют между собой и управляют рефлексами.

Функции продолговатого мозга подразделяют на:

1. Первичные – поддержание жизненноважных безусловных рефлексов (дыхание, работа сердца);
2. Вторичные – прием и передача информации от сенсорных анализаторов, управление вегетативными рефлексами.

После анализа информации происходит передача импульса к органу или системе, с целью повышения активности или наоборот, угнетения (торможение).

Сенсорные

Луковица обрабатывает поток информации, которая идет от всех сенсорных анализаторов.

Регуляция функций:

• Считывание информации с кожных рецепторов (на лице);
• Распознание вкусовых ощущений;
• Контроль работы вестибулярного аппарата и регуляция изменений;
• Восприятие звуковых волн от слуховых рецепторов.

После приема информации в луковице происходит первичный анализ, в котором учитывается сила поступающего сигнала. После обработки, импульсы с информацией передаются в подкорковые структуры, где происходит считывание ощущений и распределение их по биологической значимости.

Проводниковые

Через продолговатую структуру проходят пути спинного мозга – восходящие и нисходящие, а также берут начало тракты. Поэтому структура принимает участие в контроле над мышечными сокращениями и тоническими реакциями.

Продолговатая структура имеет двусторонние нервные связи с другими отделами мозга и корой (кортикоретикулярная связь). Эта связь позволяет луковице принимать участие в контроле над скелетными мышцами и управлять вегетативными реакциями.

В белом веществе луковицы расположены двигательные пути, которые регулируют работу лицевых мышц и языка. Около пирамид нервные волокна образуют перекрест – это дает возможность нитям перейти на противоположную сторону и спуститься к каналу спинного мозга.

Интрегративная

Продолговатый мозг управляет сложными рефлексами, путем нервных связей и взаимодействия с другими центрами.

Связь с вестибулярными центрами и глазодвигательным аппаратом помогает управлять глазами при отклонениях головы. Некоторые нейроны в участке стволовой части мозга выполняют автоматические функции – обеспечивают тонус и поддерживают активную работу многих центров в мозговом веществе.

Децеребрационная и восковидная ригидность (контрактильный и пластический тонус)

У животного, у которого сохранен только спинной мозг, могут быть получены затяжные тонические рефлексы. Постоянный приток импульсов из проприоцепторов в нервную систему поддерживает рефлекторный тонус мускулатуры, благодаря эфферентным импульсам, исходящим из спинного мозга и различных отделов головного мозга (продолговатого, мозжечка, среднего и промежуточного). Перерезка афферентных нервов конечности влечет за собой исчезновение тонуса ее мускулатуры. После выключения моторной иннервации конечности тонус ее мускулатуры также исчезает. Следовательно, для получения тонуса необходима сохранность рефлекторного кольца, ТИК как тонус вызывается рефлекторно.

После перерезки головного мозга на уровне передних бугров четверохолмия обнаруживается децеребрационная ригидность, или контрактильный тонус. Контрактильный тонус выражается в том, что вся мускулатура приходит в состояние сильнейшего напряжения, особенно напряжена разгибательная мускулатура. Благодаря сильному напряжению шейных мышц голова запрокинута назад, конечности сильно вытянуты. Если сделать разрез по средней трети продолговатого мозга, то контрактильный тонус исчезает. Следовательно, этот тонус осуществляется передней частью продолговатого мозга и средним мозгом. Рефлекторный характер контрактильного тонуса доказывается тем, что он не получается ни конечности, лишенной афферентных нервов, так как для его получения необходим приток импульсов из проприоцепторов. Значение контрактильного тонуса состоит в том, что он, захватывая нею мускулатуру, создает позу стояния и исходное положение для локомоций и рабочих движений. Однако не у всех животных при контрактильном тонусе выражена поза стояния. В зависимости от вида животного оно может фиксировать свои конечности и в других положениях. Его регулируют красные ядра и ретикулярная формация.

Раздражение рецепторов кожи вызывает у животных прекращение контрактильного тонуса и быстрые координированные движения, т. е. обычные рефлексы. Контрактильный тонус может продолжаться более суток.

После перерезки головного мозга по передней границе промежуточного мозга появляется другая форма тонуса — восковидная ригидность, или пластический тонус. Следовательно, пластический тонус осуществляется промежуточным мозгом. Пластический тонус характеризуется тем, что мускулатура сохраняет приданное ей положение и животное застывает в естественных и неестественных позах. Это состояние сходно с каталепсией, оцепенением, застыванием тела и отдельных его частей при отравлениях некоторыми ядами, при заболеваниях нервной системы или — у здорового человека — в состоянии искусственного сна — гипноза. При каталепсии у людей теряется способность к произвольным движениям. Под влиянием внушения каталепсия продолжается 5-10 и более минут, а при нарушениях нервной системы — в течение нескольких часов.

Пластический тонус также является рефлексом, возникающим при поступлении импульсов из проприоцепторов. При анатомической целости нервной системы пластический тонус подавляет контрактильный, а контрактильный тонус, в свою очередь, подавляет затяжное последействие рефлексов спинного мозга. Большие полушария головного мозга регулируют взаимоотношения всех видов тонуса, которые непременно, в той или иной степени участвуют в локомоциях.