Анатомия и эволюция человека

План

1. Основні чутливі провiднi шляхи головного i спинного мозку.

Список використаної літератури

1. Основні чутливі провiднi шляхи головного i спинного мозку

Провідні шляхи головного  і спинного мозку - складні системи спеціалізованих нервових клітин (нейронів) та їх відростків (аксонів), за допомогою яких здійснюються взаємозв'язок між структурами мозку і координація його діяльності.

Кожний провідний шлях (шлях, тракт, канатик) утворений двома  або більше послідовно з'єднаними відростками  нейронів, тіла яких об'єднані в ядра. Розрізняють провідні шляхи висхідні, низхідні та внутрішньо мозкові. Останні поділяються на асоціативні, що з'єднують різні відділи кори головного мозку однієї і тієї самої півкулі, та комісуральні, що зв'язують обидві півкулі між собою. Більшість нейронів висхідних шляхів міститься в сірій речовині спинного мозку, а їх аксони, піднімаючись у білій речовині, закінчуються у верхніх відділах спинного мозку або в структурах головного мозку. Частина висхідних шляхів утворена аксонами нейронів спинномозкових гангліїв, які містяться поза спинним мозком. Основні висхідні шляхи: дорзальні канатики - медіальна петля, спино-таламічний, спино-тектальний, спино-церебелярні, спино-ретикулярні. Висхідні шляхи передають сенсорну (чутливу) інформацію до центрів мозку. По цих шляхах передається інформація від пропріорецепторів. Перші три шляхи забезпечують також передачу різних компонентів шкірно-механічної, температурної і больової чутливості.

Низхідні шляхи починаються від нейронів різних ядер головного мозку, аксони цих нейронів спускаються в білій речовині до нейронів різних сегментів спинного мозку. Основні низхідні шляхи: пірамідні, руброспінальний, вестибуло-спінальний, ретикуло-спінальні, текто-спінальний. Головною функцією низхідних шляхів є керування складними руховими реакціями організму, забезпечення тонічного напруження м'язів тощо. Важливе місце серед провідних шляхів займають амінспецифічні системи, утворені нейронами, тіла, відростки і закінчення яких містять високі концентрації амінів біогенних (норадреналін, дофамін, серотонін та інші). Такі нейрони локалізовані в стовбурі головного мозку, а їх аксони поширюються в головному і спинному мозку. Амінспецифічні системи керують функціональним станом складних субсистем мозку, пов'язаних з поведінкою, сном, неспанням, навчанням і пам'яттю.

Провідні шляхи - це сукупність тісно розташованих нервових волокон, що з'єднують різні центри головного і спинного мозку, що проходять у певних зонах їх білої речовини і провідних певні нервові імпульси.  
У спинному і головному мозку виділяють три групи провідних шляхів (нервових волокон): асоціативні, комісуральних і проекційні.  
Проекційні нервові волокна з'єднують спинний мозок з головним, ядра мозкового стовбура з базальними ядрами і корою півкуль великого мозку (висхідні шляхи), а також головний мозок зі спинним (низхідні шляхи).  
Спадні провідні шляхи проводять імпульси від кори півкуль великого мозку і підкіркових центрів до ядер мозкового стовбура і рухових ядер передніх рогів спинного мозку. Ці шляхи розділяються на дві групи: пірамідні і екстрапірамідні. Перші є головними руховими шляхами. Вони несуть через відповідні рухові ядра головного та спинного мозку імпульси з кори півкуль великого мозку до скелетних м'язів голови, шиї, тулуба, кінцівок. Екстрапірамідні шляху - це рефлекторні рухові шляхи. Вони несуть імпульси від підкіркових центрів та різних відділів кори до рухових ядер черепних і спинномозкових нервів, потім до м'язів, а також іншим нервовим центрам стовбура головного мозку і спинному мозку. 

Спадні рухові шляхи закінчуються на периферичних мононейронах спинного мозку посегментно, вони справляють істотний вплив на його рефлекторну діяльність. 

Основні провідні шляхи спинного і головного мозку.

- тонкий, стрункий або ніжний (пучок Голля) - розташований медіально в задньому канатику, проводить імпульси від пропріоцепторів нижніх кінцівок і нижньої половини тіла до чутливої зони кори головного мозку;

- клиноподібний (пучок Бурдаха) - розташований латерально в задньому канатику, проводить імпульси від пропріоцепторів верхньої половини тулуба і від верхніх кінцівок у чутливу зону кори головного мозку);

- задній спинномозкове-мозочковий шлях (шлях Флексига);

- передній спинномозково-мозочковий шлях (шлях Говерса); ці два шляхи починаються від рецепторів у м'язах, у капсулах суглобів, зв'язках і досягають клітин кори черв'ячка мозочка, є провідниками пропріцептивної чутливості до мозочка;

- бічний спинно-мозково-згірний шлях - починається рецептором у шкірі або слизовій оболонці і доходить до бічного ядра згір'я (зорового горба), а від нього йде згірно-кірковий пучок до кори зацентральної закрутки (ділянка чутливого аналізатора) - проводить больову і температурну чутливість);

- бічний пірамідальний (кірково-спинномозковий) шлях - починається від пірамідних клітин (Беца) кори головного мозку і закінчується в ядрах передніх рогів спинного мозку (відповідає за свідомі рухи);

- червоноядерно-спинномозковий шлях (шлях Монакова) - починається від червоного ядра середнього мозку і закінчується в ядрах передніх рогів спинного мозку (здійснює несвідоме автоматичне регулювання рухів і м'язового тонусу);

- передній пірамідний (кірково-спинномозковий) шлях - починається і закінчується так само, як і бічний кірково-спинномозковий шлях (відповідає за свідомі рухи);

- покришко-спинномозковий шлях - починається від клітин горбків середнього мозку і закінчується в ядрах передніх рогів спинного мозку (забезпечує захисні рухові реакції на світлові та звукові подразники);

- присінково-спинномозковий шлях - починається від клітин вестибулярного ядра і закінчується в передніх рогах спинного мозку (контролює забезпечення рівноваги тіла);

- передній спинномозково-згірний шлях - висхідний, проводить тактильну чутливість - відчуття дотику і тиску (починається і закінчується так само, як і бічний спинномозково-згірний шлях у бічних канатиках).

Кожний рефлекс здійснюється за допомогою строго певної ділянки центральної нервової системи - нервового центру. Нервовим центром називають сукупність нервових клітин, розташованих у одному з відділів мозку і регулюючих діяльність якого-небудь органу або системи. Наприклад, центр колінного рефлексу знаходиться в поперековому відділі спинного мозку, центр сечовипускання - в крижовому, а центр розширення зіниці - у верхньому грудному сегменті спинного мозку. Життєво важливий руховий центр діафрагми локалізований в III-IV шийних сегментах. Інші центри - дихальний, судиноруховий - розташовані в довгастому мозку. Надалі будуть розглянуті ще деякі нервові центри, які контролюють ті або інші сторони життєдіяльності організму. Нервовий центр складається зі вставочних нейронів. У ньому переробляється інформація, яка поступає з відповідних рецепторів, і формуються імпульси, що передаються на виконуючі органи - серце, судини, скелетні м'язи, залози тощо. У результаті їх функціональний стан змінюється. Для регуляції рефлексу, його точності необхідна участь і вищих відділів центральної нервової системи, включаючи кору головного мозку.

 Нервові центри спинного мозку безпосередньо пов'язані з рецепторами і виконуючими органами тіла. Рухові нейрони спинного мозку забезпечують скорочення м'язів тулуба і кінцівок, а також дихальних м'язів - діафрагми і міжреберних. Крім рухових центрів скелетної мускулатури в спинному мозку знаходиться низка вегетативних центрів.

 Ще одна функція спинного мозку - провідникова. Пучки нервових волокон, створюючи білу речовину, сполучають різні відділи спинного мозку між собою і головний мозок із спинним. Розрізняють висхідні шляхи, які несуть імпульси до головного мозку, і низхідні, які несуть імпульси від головного мозку до спинного. Першими шляхами збудження, яке виникає в рецепторах шкіри, м'язів, внутрішніх органів, проводиться по спинномозкових нервах у задні корінці спинного мозку, сприймається чутливими нейронами спинномозкових вузлів і звідси прямує або в задні роги спинного мозку, або у складі білої речовини досягає стовбура, а потім кори великих півкуль. Низхідні шляхи проводять збудження від головного мозку до рухових нейронів спинного мозку. Звідси збудження по спинномозкових нервах передається до виконуючих органів.

Довгими висхідними і низхідними шляхами спинний мозок сполучає двостороннім зв'язком периферію з головним мозком. Аферентні імпульси по провідних шляхах спинного мозку прямують у головний мозок, даючи йому інформацію про всі зміни в зовнішньому і внутрішньому середовищі організму. По низхідних шляхах імпульси від головного мозку передаються до нейронів спинного мозку, які і зумовлюють або регулюють діяльність відповідних органів.

Головний мозок людини є не лише субстратом психічного життя, а й  регулятором усіх процесів, що відбуваються в організмі. Прогресивний розвиток головного мозку у вищих приматів, зумовлений трудовою діяльністю з використанням знарядь праці та членороздільною мовою, дав змогу людині якісно виділитися в тваринному світі і посісти панівне становище в природі.

Головний мозок розміщений у порожнині черепа. Міст (Вароліїв міст) (pons) є лише у ссавців і має вигляд розташованого впоперек потовщеного валика, від латерального боку якого відходять середні ніжки мозочка. Задня поверхня мосту вкрита мозочком і формує частину стінки ромбоподібної ямки. Передня (прилягає до основи черепа) межує з довгастим мозком внизу і ніжками мозку вгорі. На ній помітні лінії, які пов'язані з ходом нервових волокон, що ідуть від власних ядер мосту в середні мозочкові ніжки. На передній поверхні мосту по середній лінії поздовжно розташована базилярна борозна - тут проходить одноіменна артерія мозку. На фронтальному перерізі у мості виділяють передню (базилярну) і задню (покришку) частини. 
Базилярна частина мосту складається із багатьох нервових волокон, які утворюють провідні шляхи (зв'язують кору мозку із спинним мозком і корою мозочка), і власних ядер між ними. В задній частині мосту (покришці) проходять висхідні провідні шляхи і частково нисхідні, є ретикулярна формація, ядра 5, 6, 7, 8 пар черепних нервів. На межі між обома частинами мосту лежить трапецієподібне тіло - утвір ядер і волокон провідного шляху слухового апаналізатора.

У покришці середнього мозку розташовуються ядра середнього мозку і проходять висхідні провідні шляхи. Вентральні відділи ніжок мозку цілком складаються із білої речовини, тут проходять спадні провідні шляхи. 
Функціональне значення середнього мозку полягає в тому, що тут розташовані підкіркові центри слуху і зору; ядра головних нервів, що забезпечують іннервацію поперечнополосатих і гладких м'язів очного яблука: ядра, що відносяться до екстрапірамідної системи, що забезпечує скорочення м'язів тіла під час автоматичних рухів. Через середній мозок ідуть спадні (рухові) і висхідні (дошкульні) провідні шляхи. Область середнього мозку є також місцем розташування вегетативних центрів (центральна сіра речовина) і ретикулярної формації.

Проміжний мозок поданий наступними відділами:

- областю зорових бугрів (таламічна область), що розташована в дорсальних його ділянках;

- гіпоталямусом (підталамічна область), що складає вентральні відділи проміжного мозку;

- III шлуночком, що має вигляд подовжньої (сагітальної) щілини між правим і лівим зоровими буграми і з'єднуються через міжшлуночковий отвір із бічними шлуночками.

У свою чергу таламічна область  підрозділяється на талямус (зоровий  бугор), метаталямус (медіальне і  латеральне колінчаті тіла) і епіталямус (шишковидне тіло, поводки, спайки поводків і епіталамічна спайки). 
Зорові бугри складаються із сірої речовини, у якому розрізняють окремі скупчення нервових кліток (ядра зорового бугра), розділеними тонкими прошарками білої речовини. У зв'язку з тим що тут переключається велика частина чутливих провідних шляхів, зоровий бугор фактично є підкірковим чутливим центром, а його подушка підкірковим зоровим центром.

До медіальної поверхні зорових  бугрів за допомогою поводків приєднується шишковидне тіло епіфіз.

Гіпоталямус складає вентральний  відділ проміжного мозку і бере участь в утворенні дна III шлуночка. До гипоталямусу відносяться сірий бугор із лійкою і гіпофізом залізної внутрішньої секреції, зоровий тракт, зорове перехрещення, сосцевидні тіла.

Гіпоталямус являє собою продовження  ніжок мозку в проміжний мозок. Сіра речовина підталамічної області розташовується у вигляді ядер, здатних виробляти нейросекрет і транспортувати його в гіпофіз, регулюючи ендокринну роботу останнього.

Таким чином, сіра речовина проміжного мозку складають ядра, що відносяться  до підкіркових центрів усіх виглядів чутливості. В області проміжного мозку розташовані ретикулярна формація, центри екстрапірамідної системи, вегетативні центри, що регулюють усі види обміну речовин і нейросекреторні ядра.

Біла речовина проміжного мозку  подано провідними шляхами висхідного і спадних напрямків, що забезпечують двосторонній зв'язок кори головного мозку з підкірковими утвореннями і центрами спинного мозку. Крім цього, до проміжного мозку відносяться дві залози внутрішньої секреції гіпофіз і шишковидне тіло, що приймають участь разом із відповідними ядрами гіпоталямуса і епіталямуса й утворенні гіпоталамогипофізарної і епіталамоепіфізарної систем.

Висхідні (чутливі) проекційно провідні шляхи по місцю свого закінчення підрозділяються на свідомі і  рефлекторні.

Функціонування і взаємозв'язок асоціативних, комісуральних, а також висхідних і спадних шляхів забезпечує існування складних рефлекторних дуг, що дозволяють організму пристосовуватися до постійно мінливих умов внутрішнього і зовнішнього середовища.

Аферентні імпульси, які у спинний мозок з рецепторів, по коротких шляхах передаються на еферентні нейрони відповідного сегмента спинного мозку. Одночасно але довгим висхідним проводять шляхах аферентні імпульси передаються в головний мозок. До еферентних нейронів спинного мозку імпульси також надходять не лише з аферентних нейронів, а й по спадним шляхах з головного мозку. Таким чином, спинний мозок пов’язаний з головним висхідними і спадними провідними шляхами.

Крім рефлекторної функції, спинний мозок здійснює провідникову функцію - проводить нервові імпульси висхідними шляхами до головного мозку, низхідними шляхами - від головного мозку.

До основних висхідних шляхів відносяться:

- Пучки Голля і Бурдаха, які проводять збудження від пропріорецепторів м’язів і сухожиль, частково від тактильних рецепторів шкіри і від вісцерорецепторів. 

- Боковий і передній спино-таламічні тракти (передньобоковий канатик), які проводять больову і температурну чутливість і частково тактильну.

- Волокна спино-мозочкових трактів Флексіга і Говерса, які розташовані у бокових стовпах спинного мозку і частково на волокнах пучків Голля і Бурдах, нервові імпульси від пропріорецепторів м’язів, сухожиль і суглобових зв’язок проходять до головного мозку.

До низхідних провідних шляхів належать: пірамідальний (кортикоспінальний) тракт, який проводить нервові імпульси від пірамідних клітин рухової зони кори великих півкуль, і проходить через піраміди довгастого мозку, нейрони яких відповідають за довільні (вольові) м’язові скорочення; екстрапірамідальні шляхи (екстрапірамідальна система координації рухової діяльності) об’єднують руброспінальний, ретикулоспінальний і вестибулоспінальний тракти, які регулюють тонус м’язів і координують рухи.

Головний мозок. Головний мозок (encephalon) розташований у порожнині мозкового відділу черепа, вкритий трьома оболонками:твердою, павутинною, і м´якою. Його маса у дорослої людини коливається від 1100 до 2000 г: у чоловіків в середньому складає1375 г і у жінок -1275 г.

Головний мозок новонародженої дитини відносно великий, його маса становить 340-430 г, що складає 12-13% від маси його тіла (у дорослої людини - 2,5%). У хлопчиків його маса в середньому дорівнює390 г, у дівчат - 355 г. Найбільш інтенсивний ріст мозку відбувається у перші три роки дитини. До кінця першого року життя маса головного мозку подвоюється, а до 3-4 років - потроюється. У 7 років маса головного мозку зростає до1250 г, у 13 років до1300 г. Максимального значення маса мозку набуває у 20-29 років. У наступні вікові періоди, аж до 60 років у чоловіків та до 55 років у жінок, маса мозку суттєво не змінюється, а після 55-60 років відмічається деяке її зменшення.

Нижня частина головного  мозку оточена спинномозковою рідиною - безбарвною речовиною, що виробляється всередині шлуночків головного мозку, рухається до третього і четвертого шлуночків, очолює головний мозок ззаду, опускається біля спинного мозку і підіймається попереду головного, де повторно всмоктується у кров через виступи павутинної оболонки. Така циркуляція сприяє пульсації мозкових артерій.

Спинномозкова рідина постійно обновлює свій склад, містить глюкозу, потрібну для енергетичних витрат та для функціонування клітин головного і спинного мозку, а також білки та лімфоцити, які захищають від проникнення інфекції.

Головний мозок складається  з довгастого мозку, проміжного мозку і великих півкуль, а з його основи виходять 12 пар черепно-мозкових нервів, які пов'язують мозок з органами чуття, з шкірою і м'язами голови і шиї, з органами дихальної, серцево-судинної, травної та інших систем.

Формування всіх відділів головного мозку, мієлінізація волокон  і диференціювання нервових клітин триває майже до 3-ох років.

Довгастий мозок є безпосереднім продовженням спинного мозку, нижня його границя - місто виходу корінців 1-го шийного спинномозкового нерву, верхня границя - задній край мосту. Довгастий мозок з вароліївим мостом утворюють єдиний структурно-функціональний відділ, що виконує рефлекторну і провідникову функції і має назву заднього мозку (рис. 13). Довжина довгастого мозку приблизно складає 25-28 мм, за формою він нагадує конусоподібне утворення, яке повернено основою вверх.

Основні функції спинного мозку  це рефлекторна та провідна. У спинному мозку знаходяться рефлекторні  центри м'язів тулуба, кінцівок та шиї (рефлексів на розтягування м'язів, рефлексів м'язів-антаго-ністів, сухожилкових рефлексів), рефлексів підтримки пози (ритмічних і тонічних рефлексів), та вегетативних рефлексів (сечовиділення та дефекації, статевої поведінки). Провідна функція здійснює взаємозв'язок діяльності спинного та головного мозку і забезпечується висхідними (від спинного до головного мозку) та низхідними (від головного мозку до спинного) провідними шляхами спинного мозку.

Під корою розташована біла речовина, в якій виділяють асоціативні, комісуральні та проекційні провідні шляхи. Асоціативні провідні шляхи зв'язують між собою окремі зони (нервові центри) в межах однієї півкулі; комісуральні шляхи зв'язують симетричні нервові центри та частини (закрутки і борозни) обох півкуль, проходячи через мозолисте тіло. Проекційні шляхи виходять за межі півкуль та з'єднують нижче розташовані відділи ЦНС з корою півкуль. Ці провідні шляхи поділяються на низхідні (від кори на периферію) та висхідні (із периферії до центрів кори).

Вся поверхня кори умовно ділиться на 3 типи корових зон (областей): сенсорні, моторні і асоціативні.

Сенсорні зони є частками кори, в яких закінчуються аферентні шляхи  від різних рецепторів. Наприклад, І  сомато-сенсорна зона, що сприймає інформацію від зовнішніх рецепторів усіх частин тіла, розташована в області задньо-центральної закрутки кори; зорова сенсорна зона розташована на медіальній поверхні потиличних долів кори; слухова - в скроневих долях і т. д.

Моторні зони забезпечують еферентну  іннервацію робочих м'язів. Ці зони локалізовані в області передньоцентральної закрутки і мають тісні зв'язки з сенсорними зонами.

Асоціативні зони є значними областями  кори півкуль, які за допомогою асоціативних провідних шляхів пов'язані з сенсорними та моторними зонами інших частин кори. Ці зони складаються в основному із полісенсорних нейронів, які здатні сприймати інформацію із різних сенсорних зон кори. В цих зонах розташовані центри мови, в них здійснюється аналіз всієї поточної інформації, а також формуються абстрактні уявлення, приймаються рішення що до виконання інтелектуальних задач, створюються складні програми поведінки на підставі попереднього досвіду та передбачень на майбутнє.

Тканина спинного мозку  складається в основному з нервових клітин, абонейронів, які мають відростки, які контактують з іншими нейронами, що утворюють нервові шляхи і центри, і з нервових волокон - відростків клітин, що виходять зі спинного мозку і проходять через міжхребцеві отвори.

Спинний мозок має  подвійне напрям провідних шляхів: чутливі шляхи проводять імпульси до головного мозку, а рухові шляху передають через нервові волокна команди головного мозку всьому організму.

Список використаної літератури

1. Залеський І.І., Клименко М.О. Екологія людини: підручник. - К.: Видавничий центр "Академія", 2011. - 287с.
2. Коляденко Г.І. Анатомія людини: Підручник. - 3-тє вид. - К.: Либідь, 2010.- 384с.
3. Нечос А.Н., Багрова Л.О., Клименко М.О. Екологія людини: підручник для студентів екол. спец. ВНЗ. - Харків, 2011. - 336 с.
4. Пішак В.П., Бажора Ю.І., Брагін Ш.Б., Воронець З.Ж., Дубінін С.І. Медична біологія: підручник для студентів медичних ВНЗ. - Вінниця: НОВА КНИГА, 2010. - 656 с.
5. Посібник з фізіології / за ред. проф. В.Г.Шевчука. - Вінниця: Нова книга, 2010.- 576 с.
6. Сабадишин Р.О., Бухальська С.Є. Медична біологія: підручник для студентів ВНЗ. - Вінниця: НОВА КНИГА, 2009. - 367 с.
7. Свиридов О.І. Анатомія людини. Підручник за ред. І.І.Бобрика.- К.: Вища школа, 2011. - 399 с.