Мозжечек, строение и функции

PAGE \* MERGEFORMAT 3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…..………………………………..……………………………….….3

1. Общее строение головного мозга ………………………………………...…4
2. Анатомическое строение мозжечка…….........................................………….7
3. Функции мозжечка ………………...………………....………………..….....12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………...……………………..15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………….16

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной контрольной работы является самостоятельный поиск информации о строении и функциях мозжечка.

Нервная система традиционно подразделяется на соматическую и вегетативную, или автономную, в соответствии с основными функциями этих отделов. Соматическая нервная система преимущественно ответственна за связь организма с внешней средой, обеспечивая его чувствительность и двигательную активность. Вегетативная нервная система регулирует в основном процессы обмена веществ, дыхание, выделение и т.д. Оба эти отдела тесно связаны между собой, однако деятельность вегетативной нервной системы в гораздо меньшей степени зависит от сознания и обладает большей самостоятельностью, т.е автономностью. В нервной системе выделяют также центральную часть (ЦНС), которая представлена головным и спинным мозгом, и периферическую часть, в которую входят нервы, нервные клетки, нервные узлы, ганглии и сплетения, топографически лежащие вне спинного и головного мозга.

Объектом исследования является анатомия головного мозга. Предметом исследования является мозжечок. Данная цель, предмет и объект подразумевают постановку и решение следующих задач: описать общий план строения головного мозга, изучить анатомическое строение мозжечка, выделить функции мозжечка.

Структура контрольной работы соответствует поставленным задачам.

1. Общее строение головного мозга

Головной мозг состоит из трех крупных составных частей: полушарий большого мозга, мозжечка и мозгового ствола. Самая развитая, крупная и функционально значимая часть мозга — это полушария большого мозга. Отделы полушарий, образующие кору (плащ), наиболее новые в филогенетическом отношении. Они прикрывают собой все остальные части головного мозга. Полушария большого мозга отделены друг от друга продольной щелью большого мозга, в глубине которой залегает мозолистое тело, соединяющее оба полушария. Поперечная щель большого мозга отделяет затылочные доли полушарий от мозжечка. Кзади и книзу от затылочных долей расположены мозжечок и продолговатый мозг, переходящий в спинной.

Верхнелатеральная поверхность мозга выпуклая и образована полушариями большого мозга; нижняя (основание) уплощена и в основных чертах повторяет рельеф внутреннего основания черепа. На основание мозга выходят 12 пар черепных нервов. На верхнелатеральной, медиальной и нижней (базальной) поверхностях полушарий большого мозга расположены борозды. Глубокие борозды разделяют каждое из полушарий на доли большого мозга, мелкие отделяют извилины большого мозга. Большую часть основания мозга занимают вентральные поверхности лобных (спереди) и височных (по бокам) долей полушарий, мост, продолговатый мозг и мозжечок (сзади). Если осматривать основание мозга спереди назад, на нем видны следующие анатомические структуры. В обонятельных бороздах лобных долей располагаются обонятельные луковицы, небольшие утолщения, расположенные по бокам от продольной щели большого мозга. К вентральной поверхности каждой подходят 15—20 тонких обонятельных нервов, выходящих из полости носа через отверстия пластинки решетчатой кости. Обонятельная луковица переходит в обонятельный тракт, задний отдел которого утолщается, расширяется, образуя обонятельный треугольник. Его задняя сторона, в свою очередь, переходит в переднее продырявленное вещество — небольшую площадку с большим количеством малых отверстий, остающихся после удаления сосудистой оболочки. Через отверстия продырявленного вещества в глубь мозга проникают артерии.

Медиальнее продырявленного вещества, замыкая на нижней поверхности мозга задние отделы продольной щели большого мозга, находится тонкая, серая, легко разрывающаяся конечная, или терминальная, пластинка. Сзади к ней прилежит зрительный перекрест, образованный волокнами, следующими в составе зрительных нервов (II пара черепных нервов), проникающих в полость черепа из глазниц. От зрительного перекреста в заднелатеральном направлении отходят два зрительных тракта. К задней поверхности зрительного перекреста прилежит серый бугор. Нижние отделы серого бугра вытянуты в виде суживающейся книзу трубочки, которая получила название воронки. К нижнему концу воронки прикреплен круглый гипофиз, расположенный в полости черепа в ямке турецкого седла, поэтому при извлечении мозга из черепа гипофиз отрывается от воронки. Сзади к серому бугру прилежат два белых шарообразных сосцевидных тела.

Кзади от зрительных трактов расположены продольно ориентированные ножки мозга, между которыми находится межножковая ямка, ограниченная спереди сосцевидными телами. Дно ямки образовано задним продырявленным веществом, через отверстия которого в мозг проникают артерии.

Ножки мозга соединяют мост с полушариями большого мозга. На внутренней поверхности каждой ножки мозга возле переднего края моста проходит III пара (глазодвигательный ), а сбоку от ножки мозга — IV пара (блоковой) черепных нервов. Корешки IV пары выходят из мозга на дорсальной поверхности, позади нижних холмиков крышки среднего мозга, по бокам от уздечки верхнего мозгового паруса. От моста кзади и латерально расходятся средние ножки мозжечка, соединяющие мост с мозжечком. На границе между мостом и средней мозжечковой ножкой с каждой стороны выходит корешок тройничного нерва (V пара).

Каудальнее (ниже) моста находятся вентральные (передние) отделы продолговатого мозга, на которых медиально расположены пирамиды, отделенные друг от друга передней срединной щелью, а латеральнее — округлые оливы. На границе, разделяющей мост и продолговатый мозг, по бокам от передней срединной щели из мозга выходят корешки отводящего нерва ( VI пара). Латеральнее, между средней мозжечковой ножкой и оливой, с каждой стороны последовательно расположены корешки лицевого ( VII пара) и преддверно-улиткового (VIII пара) нервов.

На срединном сагиттальном разрезе головного мозга, проведенном вдоль продольной щели большого мозга, видна медиальная поверхность полушария большого мозга (на которой имеются борозды и извилины), нависающая над значительно меньшими по размерам мозжечком и стволом мозга. Участки лобной, теменной и затылочной долей каждого полушария отделены от мозолистого тела одноименной бороздой.

Филогенетически самая древняя часть головного мозга — его ствол — включает продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг. Именно отсюда выходят черепные нервы.

Головной мозг состоит из следующих отделов: передний мозг, который делится на конечный мозг и промежуточный; средний мозг; ромбовидный мозг, включающий задний мозг, к которому относятся мост и мозжечок; продолговатый мозг. Между ромбовидным и средним мозгом расположен перешеек ромбовидного мозга.

1. Строение мозжечка

Мозжечок представляет собой образование, расположенное позади больших полушарий мозга над продолговатым мозгом и мостом мозга. В эволюционном плане он представляет собой очень древнюю структуру. Впервые мозжечок появляется у круглоротых и сохраняет принципиально сходные функции во всем филогенетическом ряду позвоночных (от рыб до человека), будучи связан в первую очередь с моторной координацией. У млекопитающих и человека физиологическое значение мозжечка особенно возрастает, а его нейронная организация и структура отдельных нервных элементов достигает наибольшей сложности.

Анатомически в мозжечке можно выделить среднюю часть — червь, расположенные по обе стороны от него полушария и боковые флоккулонодулярные доли. Последние филогенетически представляют самую древнюю часть мозжечка — архиоцеребеллум. Полушария мозжечка в свою очередь делятся на переднюю и заднюю доли. Передние доли полушарий и задняя часть червя мозжечка составляют старый мозжечок — палеоцеребеллум. Наконец, филогенетически самая молодая часть мозжечка, связанная двусторонними связями с наиболее новыми образованиями мозга - новой корой, - неоцеребеллум, включает переднюю часть задних долей полушарий мозжечка.

В полушариях мозжечка выделяют верхнюю поверхность, образующую кору мозжечка, и скопления нервных клеток — ядра мозжечка. Мозжечок связан с другими отделами ЦНС тремя парами ножек, образованных пучками нервных волокон.

Нейронная организация мозжечка отличается исключительной упорядоченностью. Кора мозжечка построена по единому принципу и состоит из трех слоев. В поверхностном, или молекулярном, слое находятся дендритные разветвления грушевидных клеток (клетки Пуркинье), представляющих собой одни из наиболее сложноустроенных нейронов мозга. Грушевидные клетки имеют чрезвычайно разветвленное дендритное дерево. Дендритные отростки, в особенности в дистальных частях, обильно покрыты шипиками. Многочисленные разветвления дендритов резко увеличивают площадь поверхностной мембраны. Это создает условия для размещения огромного числа синапсов. Подсчитано, что один грушевидный нейрон имеет до 200 000 синапсов. Кроме дендритов грушевидных клеток, в поверхностном слое располагаются так называемые параллельные волокна, представляющие собой аксоны многочисленных вставочных нейронов.

В нижней части молекулярного слоя находятся тела корзинчатых клеток, аксоны которых образуют синаптические контакты с телами грушевидных клеток. В молекулярном слое также имеется некоторое число звездчатых клеток. Далее следует ганглиозный слой, в котором находятся тела грушевидных клеток. В следующем гранулярном слое коры мозжечка находятся тела вставочных нейронов (клеток-зерен, или гранулярных клеток). Аксоны гранулярных клеток поднимаются в молекулярный слой, где они Т-образно разветвляются. В гранулярном слое находятся также клетки Гольджи, аксоны которых направляются в молекулярный слой.

В кору мозжечка поступают только два типа афферентных волокон: лазающие и мшистые (или моховидные). По этим каналам в мозжечок доставляются все сенсорные влияния. Лазающие волокна, являющиеся аксонами нейронов нижних олив, образуют синапсы с основаниями дендритов грушевидных клеток. Каждое лазающее волокно контактирует обычно с одной грушевидной клеткой. Однако возбуждающее действие лазающего волокна столь эффективно, что грушевидная клетка отвечает на одиночный импульс в лазающем волокне ритмическим разрядом потенциалов действия.

В противоположность лазающим волокнам, моховидные волокна характеризуются значительной дивергенцией. Разветвление одного моховидного волокна образуют синапсы примерно на 20 вставочных нейронах, но не контактируют непосредственно с грушевидными клетками. Число вставочных нейронов примерно в 2300 раз превышает число клеток Пуркинье, аксоны их, разветвляясь в молекулярном слое, образуют систему параллельных волокон, оканчивающихся синапсами на более дистальных, покрытых многочисленными шипами дендритах грушевидных клеток. Указанные синапсы, как и синапсы, образуемые лазающими волокнами, являются возбуждающими.

Мшистые волокна, кроме того, образуют синапсы с корзинчатыми клетками. Аксоны корзинчатых клеток образуют густые сплетения типа корзинок вокруг тел грушевидных клеток, обеспечивающие значительную площадь синаптических контактов. Синапсы между аксонами корзинчатых клеток и телами грушевидных нейронов являются тормозными. Они обеспечивают эффективное торможение возбуждающих влияний, оказываемых на грушевидные клетки через аксодендритные синапсы, образуемые лазающими волокнами и аксонами вставочных нейронов.

Наконец, мшистые волокна образуют синаптические контакты также с клетками Гольджи и звездчатыми клетками. Как и корзинчатые клетки, клетки Гольджи и звездчатые клетки являются тормозными нейронами. Однако аксоны клеток Гольджи заканчиваются не на грушевидных клетках, а на многих тысячах вставочных нейронов.

Если в кору мозжечка входит два типа афферентных волокон: лазающие и мшистые, то покидает ее всего лишь один тип эфферентных волокон, являющихся аксонами грушевидных нейронов (нейроны Пуркинье). Таким образом, грушевидные клетки образуют единственный выход всей сложноорганизованной нейронной системы, составляющей кору мозжечка. Другим отличительным свойством грушевидных клеток является то, что все они являются тормозными нейрона ми, т. е. образуют тормозящие синапсы со всеми клетками, с которыми они контактируют. Тормозные постсинаптические потенциалы при активации грушевидных клеток возникают в нейронах собственных ядер мозжечка и в нейронах вестибулярных ядер.

В мозжечок поступает информация из различных сенсорных систем. Афферентные сигналы достигают мозжечка по различным путям, которые можно подразделить на следующие группы: восходящие от спинного мозга (по спинно-мозжечковым трактам), от вестибулярных рецепторов, от нижней оливы и от ретикулярной формации заднего мозга.

Волокна дорсального и вентрального спинно-мозжечковых трактов доставляют в мозжечок информацию о состоянии мышечного аппарата.

Спинно-ретикуломозжечковый тракт имеет переключение в латеральном ретикулярном ядре продолговатого мозга. По этому пути в мозжечок поступает информация от кожи и более глубоких тканей.

Важный афферентный вход кора мозжечка получает из нижней оливы, где происходит переключение импульсов, поступающих по нескольким путям, берущим начало как в спинном мозге, так и в структуре головного мозга. Значительную роль при этом играют сигналы, поступающие в его кору из больших полушарий по мшистым и лазающим волокнам.

Наконец, в кору флоккулонодулярной доли приходят первичные и вторичные вестибулярные афферентные влияния.

Из красного ядра к мозжечку подходят коллатерали руброспинальных аксонов. Нейроны промежуточного ядра мозжечка посылают волокна к клеткам красного ядра. Синапсы, образуемые этими волокнами на руброспинальных нейронах, являются возбуждающими и характеризуются высокой эффективностью. Поэтому раздражение промежуточного ядра мозжечка вызывает в спинальных мотонейронах ответы, сходные с теми, которые возникают при стимуляции красного ядра.

Нейроны других мозжечковых ядер образуют возбуждающие синапсы на ретикулоспинальных нейронах продолговатого мозга и моста. Итак, вся информация, приходящая в мозжечок, передается грушевидным клеткам или клеткам Пуркинье, а те в свою очередь оказывают тормозящее влияние на ядра мозжечка (а через них тормозят активность ретикуло- и руброспинальных нейронов) и на нейроны преддверного латерального ядра (ядро Дейтерса), дающие начало вестибулоспинальному тракту. Таким образом, мозжечок может эффективно контролировать значительную часть команд, поступающих в спинной мозг по основным нисходящим трактам. Действительно, после удаления мозжечка ритмика вестибуло-, ретикуло- и руброспинальных нейронов, которая в норме изменяется в соответствии с выполнением определенной части двигательного акта, перестает зависеть от двигательных циклов.

1. Функции мозжечка

Несмотря на исключительную упорядоченность нейронной организации мозжечка, благодаря которой его сравнивают со своего рода нейронной машиной, его функциональная роль раскрыта еще не полностью.

Клинические проявления, развивающиеся при поражении мозжечка, а также эффекты, наблюдаемые при его раздражении, или экстирпации, свидетельствуют о важной роли мозжечка в осуществлении статических, статокинетических рефлексов и других процессов управления двигательной активностью, автоматически регулирующих работу двигательного аппарата удаленным мозжечком не могут не только ходить, но и стоять и в то же время способны хорошо плавать.

Многие клинические проявления, свидетельствующие о мозжечковой недостаточности, связаны с мышечной атонией и неспособностью поддерживать позу. После исследования коленного рефлекса или смещения пассивно висящей конечности нога не возвращается в исходное положение, а раскачивается, подобно маятнику.

Одно из наиболее характерных проявлений мозжечковой недостаточности — возникновение тремора. Тремор покоя характеризуется небольшой амплитудой, колебания протекают синхронно в разных сегментах тела. Для мозжечковых повреждений характерна также атаксия: нарушение величины, скорости и направления движений, что приводит к утрате плавности и стабильности двигательных реакций. Целенаправленные движения, например, попытка взять предмет, выполняются порывисто, рывками, промахами мимо цели. Атаксический тремор наблюдается при выполнении произвольных движений, будучи наиболее выражен в начале и в конце движения, а также при перемене его направления.

Асинергия проявляется также нарушением взаимодействия между двигательными центрами различных мышц. Так, у больных при выполнении движений не происходит одновременного сокращения мышц, компенсирующих смещение центра тяжести. Делая шаг, больной выносит ногу, не сгибая, впереди туловища, что приводит к падению. В результате асинергии сложные движения как бы распадаются на ряд выполняемых последовательно более простых движений.

Разновидностью асинергии можно считать характерный для поражения мозжечка симптом — адиадохокинез — нарушение правильного чередования противоположных движений, например, сгибания и разгибания пальцев.

Итак, расстройство равновесия и тонуса скелетной мускулатуры приводит к характерным нарушениям в осуществлении произвольных движений. Особенно сильно затрудняется выполнение задач, связанных с необходимостью точно коснуться какого-либо предмета. Нарушение двигательной координации — астазия — характеризуется появлением качательных и дрожательных движений. Нарушение локомоции — атаксия — проявляется расстройством походки, которая становится неровной, зигзагообразной. Наступает неадекватное перераспределение мышечного тонуса — дистония. Локальные повреждения небольших участков коры передней доли мозжечка позволили выявить локализацию в ней представительства различных участков скелетной мускулатуры.

Нарушение двигательной координации при поражениях мозжечка объясняется тесными связями его, с основными структурами ствола мозга (дающими начало актам, передающим импульсы в спинной мозг), а также с таламусом сомоторной областью коры больших полушарий.

Одна из главных проекций мозжечка направлена к нейронам ретикулярной формации ствола, особенно, к тем из ретикулосинаптинальных клеток, аксоны которых отличаются наиболее высокой скоростью проведения возбуждения учитывая, что последние устанавливают контакты с а- и у- мотонейронами, можно заключить, что через ретикулоспинальный путь обеспечивается срочная передача мозжечковых команд непосредственно к этим ключевым элементам спинного управления движениями.

Ретикулоспинальные нейроны находятся над мозжечковым королем, после устранения которого учащается их в центральной ретикуляции движений резко нарушается.

Связи между мозжечком и преддверным лагеральным ядром (ядро Дейтерса), дающим начало вестибулоспинальному тракту, настолько тесны и характерны, что это вестибулярное ядро функционально можно рассматривать как ядро мозжечка, вынесенное в продолговатый мозг. Значительная часть мозжечкового возбуждающего и тормозящего контроля спинальных центров обеспечивается с помощью вестибулоспинальных нейронов.

Команды из промежуточной коры и промежуточного ядра мозжечка передаются к спинному мозгу через нейроны красного ядра.

Таким образом, нейронная организация мозжечка обеспечивает поступление в его кору разнообразной афферентной информации, в том числе от различных компонентов двигательного аппарата, сложную обработку этой информации в нейронах и синапсах мозжечка и эффективную передачу корригирующих влияний к нейронам стволовых, спинальных центров моторного контроля.

Как было показано Л.А. Орбели, мозжечок играет также важную роль в регуляции вегетативных функций за счет многочисленных синаптических связей с ретикулярной формацией ствола мозга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Головной мозг состоит из следующих отделов: передний мозг, который делится на конечный мозг и промежуточный; средний мозг; ромбовидный мозг, включающий задний мозг, к которому относятся мост и мозжечок; продолговатый мозг. Между ромбовидным и средним мозгом расположен перешеек ромбовидного мозга.
2. Анатомически в мозжечке можно выделить среднюю часть — червь, расположенные по обе стороны от него полушария и боковые флоккулонодулярные доли.
3. Мозжечок осуществляет статических, статокинетических рефлексов и других процессов управления двигательной активностью, автоматически регулирующих работу двигательного аппарата.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабский Е.Б. Физиология человека. — М., 1966.
2. Бобрик И.И., Минаков В.И. Атлас анатомии новорожденного. — Киев, 1990.
3. Воробьева Е.А., Губарь А.В., Сафьянникова Е.Б. Анатомия и физиология. — М.: Медицина, 1988.
4. Гальперин С.И. Анатомия и физиология человека. — М.: Высшая школа, 1974.
5. Гремяцкий М.А. Анатомия человека. — М., 1950.
6. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология (в 3 томах). — М.: Мир, 1996.
7. Иваницкий М.Ф. Анатомия человека. — М.: Изд-во физкультуры и спорта, 1985.
8. Коган А.Б. Физиология человека и животных (в 2 частях). — М.: Высшая школа, 1984.
9. Морфология человека. / Под ред. Б.А. Никитюка, В.П. Чте-цова. — М., 1989.
10. Сапин М.Р. Анатомия человека. — М.: Медицина, 1993.
11. Семенов Э.В. Основы физиологии и анатомии. — М., 1996.
12. Сидельников Р.Д, Сидельников Л.Р. Атлас анатомии человека. — М.: Медицина, 1990.
13. Фениш X. Карманный атлас анатомии человека. — Минск: Высшая школа, 1996.
14. Хьюбел Д., Стивене Ч., Кендел Э ., Наута У., Фейртаг М., Мозг. — М.: Мир, 1982.
15. Хьюбел Д. Глаз. Мозг. Зрение.— М.: Мир, 1990.

Мозжечек, строение и функции