Головний мозок поряд зі спинним відноситься до центрального відділу нервової системи людини, відрізняється складною будовою з безліччю сегментів і зон, що відповідають за певні функції. Основне завдання нервової системи — формування відповідної пристосувальної реакції на зовнішній вплив.
Зміст
- 1 Характеристика
- 2 Функції відділів
- 2.1 довгастий
- 2.2 Задній
- 2.3 Середній
- 2.4 Проміжний
- 2.5 Передній
Характеристика
Анатомія людини — розділ, в якому розглядаються відділи головного мозку. Мозкова речовина людини важить близько 1250 г. У чоловіків обсяг мозкової речовини на 8-15% більше, ніж у жінок. Маса мозкової речовини становить близько 2% від ваги всього тіла. При цьому мозок споживає 25% усього вступника в організм кисню і 17% глюкози, яка служить енергетичним ресурсом для живих тканин.
Мозкова тканина представлена сірим і білою речовиною, у яких розрізняються функції і хімічний склад. Частка води в сірому становить 84%, в білому — 70%. Ліпідні (жирові) фракції в білому займають 50% сухого залишку, в білому — 30% сухого залишку. Також в мозковій тканині містяться білки (8-9% маси сирої тканини) і мінеральні речовини (1-2% маси сирої тканини).
Речовина головного мозку покрито 3-ма оболонками — м’якою, потім павутинної і твердої , причому остання складається з 2 шарів, утворених сполучною тканиною, однак на запитання, скільки всього оболонок, зазвичай відповідають, що три. Паутинная представлена тонкою мембраною, сформованої з сполучної тканини. М’яка прилягає до мозкового речовини, вона рясно оснащена кровоносними судинами і нервовими закінченнями.
Мозок складається з нейронів і гліальних клітин, що утворюють нервову тканину, яка становить основу ЦНС і підтримує її функції. Нервова тканина представлена системою спеціалізованих структур, взаємодіючих між собою. Зовнішні стимули (світлові, звукові, тактильні подразники) перетворюються рецепторами в нервові імпульси, які по нейрональної системі надходять до відділів головного мозку, в анатомії виділяють аферентні і еферентні шляхи передачі.
В першому випадку імпульси надходять в центральні частини системи головного мозку, у другому від систем управління (асоціативні центри) до периферичних структурам нервової системи, розташованим в м’язах, залозах, виконавчих органах. У складі мозкової тканини налічується близько 100 млрд. Нейронів, об’єднаних в складну нейрональную мережу.
Нейрони оточені гліальними клітинами, які виконують трофічну (поживну) та підтримуючу функції. Число гліальних клітин перевищує кількість нейронів. В анатомічній структурі, утвореної нервовими клітинами, присутній міжклітинний простір, представлене рідиною, що містить солі, вуглеводи, жирові і білкові фракції, і живильної тканину головного мозку.
Головний мозок знаходиться всередині черепної коробки, де у людини переважає мозкова частина над вісцеральної (лицьовій). Людський мозок складається з 3-х великих сегментів — гемисфер, мозочка і стволового відділу, від чого відходить спинний мозок. Найбільший сегмент мозку — гемісфери (півкулі), друга під величиною частина — мозочок. Стовбур займає 3-е місце за величиною.
Півкулі розділені між собою щілиною, що чітко видно на фото (вид зверху). В глибині щілини знаходиться спайка — мозолисте тіло, яке пов’язує воєдино обидві гемісфери. На фотографії мозку, що відображає нижню поверхню, чітко проглядаються сегменти — весь ділянку стовбура, мозочок, нижня сторона півкуль, черепні нерви, що відходять від мозкової речовини. На зображенні, що відбиває вид збоку, переважно видно корковий шар, що покриває великі півкулі.
Схема будови передбачає поділ великих частин на окремі сегменти, наприклад, у складі стовбура головного мозку виділяють довгастий і середній відділи, варолиев міст, часто до стовбура відносять мозочок, який відповідає за рухову координацію людини, і проміжний відділ.
Вертикальний розріз людського мозку показує мозолисте тіло, варолиев міст, мозочок, довгастий відділ, гіпофіз, епіфіз. На загальному плані будови помітні 5 основних відділів головного мозку (з урахуванням особливостей ембріонального розвитку) — довгастий, задній, середній, проміжний і передній.
Існує теорія, що мозок — це орган центрального відділу нервової системи, який працює за принципом двійкового коду в процесі генерації або передачі нервових імпульсів. Завдяки нейрональних мереж, за якими здійснюється передача нервових імпульсів, все мозкові структури працюють злагоджено.
Функції відділів
Основна функція, покладена на структури головного мозку — забезпечення взаємодії з навколишнім середовищем. Тут формуються команди, відповідальні за такі процеси в організмі, як терморегуляція, обмін речовин, виборче розвиток структурних утворень (систем), що забезпечують адаптивні здібності організму, нейрогуморальна регуляція.
Функції мозку визначаються в залежності від локалізації його відділів. Причому окремі ділянки мозкової речовини одночасно виконують кілька завдань, паралельно тісно взаємодіючи з усіма іншими відділами. Якщо який-небудь ділянку мозку пошкоджений, його функції по компенсаторного типу може виконувати інша мозкова структура.
Довгастий
Мозок людини влаштований так, що в нього входять окремі ділянки, які характеризуються функціональними відмінностями , наприклад, такий як довгастий, який продовжує спинний. У довгастому мозку розташовується центр управління серцевою діяльністю. В рамках серцевого центру виділяють ядра, від яких відходять блукаючі нерви. Функції блукаючого нерва включають вегетативну регуляцію роботи серця і стану судин.
В судинного центру в структурі ядер блукаючих нервових закінчень виділяють прессорную і депрессорную зони, які взаємодіють між собою. Прессорная зона відповідає за звуження судин, депрессорная — за розширення судинного просвіту. Прессорная зона реагує на хімічний склад крові. Передача інформації здійснюється за допомогою хеморецепторів.
Депрессорная зона відповідає на інформацію, що надходить від барорецепторів (сприймають тиск, який чиниться на судинні стінки). Гіпоталамус — відділ проміжного мозку, який відповідає за нейроендокринну функцію, визначає ефекти серцево-судинної системи з урахуванням зовнішніх обставин і поточних потреб організму.
Будова заднього мозку передбачає наявність варолиева моста, де розташовується частина центру дихання, відповідального за дихальну функцію. Ділянка, що відповідає за вдих, знаходиться в мосту, ділянку, який регулює процес видиху — в довгастому мозковому відділі. Обидві ділянки взаємодіють між собою. В процесі вдиху беруть участь міжреберні м’язи зовнішнього розташування, які скорочуючись, сприяють розширенню легенів і надходженню в них повітря.
Видих відбувається за рахунок скорочення міжреберних м’язів внутрішнього розташування. Команди, що викликають скорочення м’язів, надходять від відповідних зон вдиху і видиху через структури спинного мозку. Блукаючий нерв, гіпоталамус і коркові структури можуть впливати на частоту дихальних рухів. Довгастий мозкової сегмент містить ядра 4 пар черепних нервів (блукаючий, підязиковий, додатковий, язикоглотковий).
Функції язикоглоткового нерва включають рухову активність глоткової мускулатури, реалізацію рефлекторних реакцій (чхання, ковтання, кашель, блювотні позиви, формування мовних звуків). Вважається, що у людини в складі довгастого відділу, що знаходиться в головному мозку, розташовуються такі центри, як Кашльові-чхальний і блювотний.
Задній
Як можна побачити на малюнку, головний мозок влаштований так, що у людини є кілька важливих мозкових відділів, в тому числі задній, що складається з мозочка і мосту. Четвертий шлуночок в шлуночкової системі розширюється за типом спинномозкового каналу, утворюючи порожнину, в якій знаходиться задній відділ. Варолиев міст утворений густим сплетінням провідних шляхів.
Мозочок є головний руховий центр, де проходять шляхи, що з’єднують його з багатьма іншими областями мозку і системами організму. Пучки, що складаються з нервових волокон, утворюють мозочкові ніжки — 3 пари. Нижні ніжки з’єднують мозочок відділ з довгастим сегментом, середні — забезпечують взаємодію з мостом і потім з кірковим шаром, верхні — з ділянками середнього мозку.
Маса мозочка дорівнює 10% від ваги всього мозкової речовини. Однак на цій ділянці локалізовано понад 50% всіх нейронів нервової системи. Функції мозочка включають регуляцію тонусу скелетної мускулатури, підтримку пози тіла, збереження рівноваги, вчинення цілеспрямованих, довільних рухів, координацію рухової активності. Мозочок бере участь в плануванні і виконанні рухів:
- балістичних (скоєних під дією сили тяжіння земного тяжіння).
- Спортивних (кидок м’яча, списи).
- Музичних (гра на інструментах).
Загальні нейрональні системи, утворені мозочком і корковими відділами, беруть участь в процесах мислення, спрямованих на організацію складних рухів. В області дна 4-го шлуночка знаходяться ядра нервових відгалужень — лицьового, вестібулокохлеарного, відвідного, сегментарно трійчастого.
Середній
Пристрій головного мозку передбачає виділення середнього відділу, який, якщо говорити коротко, відображає стійкість і незмінність нервової системи людини. Цей відділ практично не зазнав еволюційних змін. На горизонтальному розрізі головного мозку проглядаються структури, з чого складається середній відділ, який відповідає за чергування циклів сон-неспання, концентрацію уваги, рефлекторні реакції (оборонні, пов’язані з орієнтуванням в просторі), такі функції людини, як слух і зір.
В середньому відділі зосереджені структури, що сприймають інформацію від органів зору, що регулюють больову чутливість і температуру тіла. Червоне ядро відділу керує постуральними рухами (формування і підтримку пози), в сукупності з чорної субстанцією бере участь в регуляції екстрапірамідної системи (м’язовий тонус, поза). Структури середнього відділу формують реакції організму на зовнішні стимули — зорові, слухові.
В області верхнього двухолмия розташовується зоровий центр, в зоні нижнього двухолмия — слуховий центр. Через структури середнього відділу проходить Сільвією водопровід, що з’єднує 3-й і 4-й шлуночки. В середньому відділі знаходяться ядра черепних нервів — блокового, глазодвигательного, а також одне ядро трійчастого. Блоковий іокорухових нервові відгалуження регулюють руху, скоєних очима.
Проміжний
Людський мозок влаштований так, що в ньому знаходиться проміжний відділ, який відповідає за таку функцію, як сенсорне сприйняття. Основну частину проміжного мозку людини становить таламус — головний зоровий, чутливий бугор. У таламус надходять відомості від усіх рецепторів, зосереджених в області органів почуттів.
До таламуса стікається інформація від органів зору та слуху, від рецепторів — смакових, нюхових, дотикових, пропріорецепторов (рецептори, розташовані в м’язах, шкірі, зв’язках і суглобових сумках), интерорецепторов (рецептори, розташовані у внутрішніх органах, тканинах, елементах судинної системи), вестибулорецепторов (рецептори, розташовані в лабіринті внутрішнього вуха, сприймають зміна швидкості і напряму при переміщенні тіла в просторі).
Від таламуса відходять придатки (верхній, нижній, задній) і зорове перехрещення. Верхній придаток містить епіфіз — шишковидну залозу, яка продукує мелатонін. Епіфіз також секретує гістамін, норадреналін, серотонін, які беруть участь в управлінні циркадних ритмів. Регулятивна діяльність орієнтована на рівень освітленості.
В задньому придатку зосереджені вторинні центри — слуховий і зоровий, представлені медіальними (розташовані ближче до серединної площини) і латеральний (лежачі віддалено від серединної площини) колінчатими тілами. Функції нижнього придатка — гіпоталамуса, пов’язані з його розташуванням в лімбічної системі, короткий опис якої вимагає згадки про важливу роль в управлінні роботою внутрішніх органів, формуванні емоцій і пам’яті.
Гіпоталамус — це вищий регулятивний мозковий центр вегетативного (автономного ) відділу нервової системи. У цьому відділі мозку людини аналізується хімічний склад крові і ліквору (цереброспінальної рідина). Що входить до складу гіпоталамуса гіпофіз є залозою, секретирующие гормони, які регулюють діяльність інших залоз ендокринної системи. Хеморецептори (рецептори, що сприймають хімічні стимули) передають в гіпоталамус інформацію про концентрацію речовин, що містяться в рідких середовищах організму.
Спираючись на отримані відомості, гіпоталамус послаблює або стимулює процеси метаболізму за допомогою безпосереднього впливу на вегетативні центри за допомогою нервових імпульсів або за допомогою продукції біологічних пептидних речовин — статинів (гальмують секреторну активність передньої долі гіпофіза) і либеринов (стимулюють секреторну активність передньої долі гіпофіза). Функції гіпоталамуса включають управління процесами, заснованими на біологічної мотивації:
- Харчова поведінка (смакові переваги, режим харчування, особливості дієти).
- Статева поведінка (поведінкові реакції, спрямовані на реалізацію статевих потреб).
- Агресивно-оборонні реакції.
Розташування гіпоталамуса в межах лімбічної системи головного мозку передбачає його участь у здійсненні взаємодії між соматичними і вегетативними функціями. Йдеться про рухових реакціях, заснованих на відомостях, що надходять від органів почуттів, і управлінні соматичними функціями з урахуванням поточних потреб організму.
Наприклад, якщо в силу біологічних потреб активується оборонна поведінка, необхідна ефективна робота скелетної мускулатури і органів почуттів. Людині необхідно чітко чути і бачити, що динамічно рухатися. Для підвищення ефективності м’язової роботи важливі параметри — швидкість передачі нервових імпульсів, забезпечення нервових структур і м’язової тканини поживними речовинами і киснем.
Роблячи висновок, можна стверджувати, що гіпоталамус забезпечує внутрішні ресурси для реалізації зовнішньої поведінки. Ядра таламуса поділяються на групи — переключательние, інтегративні, модулирующие. Перша група є проміжною ланкою в аферентних шляхах, за якими інформація надходить від органів до нервових центрів. Аферентні шляху відходять від голови, кінцівок, частин тулуба.
Сигнали надходять в аналізаторние зони коркового шару, де відбувається обробка отриманих даних. Інтегративні ядра забезпечують зв’язок всіх структурних підрозділів таламуса між собою і з асоціативними зонами коркового шару. Прикладом може служити об’єднання зорових стимулів і словесної інформації в єдиний образ. Функції таламуса підтримують гностическую (пізнавальну) діяльність.
Модулирующие ядра — найдавніша структура таламуса. Це основа формації, яка тягнеться вздовж мозкового стовбура, складається з ретикулярних ядер і розгалуженої нейрональної мережі з численними аксонами і дендритами. Ретикулярна формація активує коркові ділянки головного мозку, що призводить до концентрації уваги і своєчасної обробці відомостей, що надходять по шляхах. Ретикулярна формація контролює рефлекторні функції спинного мозку.
Передній
Передній мозок є одним з мозкових міхурів, які утворюються з нервової трубки, згодом будова цього відділу змінюється — він розділяється на 2 гемісфери з розмежуванням функцій. Існує поняття міжпівкульна асиметрія, яка передбачає поділ завдань, покладених на праву і ліву гемісфери. Наприклад, права півкуля відповідає за конкретну, образну форму мислення, а ліва — за абстрактну форму розумової діяльності. Види завдань, які виконуються правою півкулею мозку:
- Обробка інформації невербального (немовного) характеру (образи, символи).
- Уява (здатність мріяти, фантазувати, займатися образотворчим мистецтвом, музикою і іншими видами творчості).
- Паралельна, одночасна діяльність, спрямована на обробку інформації різного типу.
Завдяки роботі лівої півкулі людина сприймає вербальну (мовну) інформацію, володіє здатністю читати і писати. Ліва гемісфер відповідальна за сприйняття і здатність розрізняти цифри, дати, імена. Від роботи лівої півкулі залежить рівень аналітичного мислення, заснованого на логіці і умінні аналізувати первинні відомості.
Головний мозок характеризується складною будовою і виділенням окремих ділянок, які виконують розмежовані і інтегровані (об’єднані) функції.