Сагиттальный разрез головы с кровеносными сосудами 18210

Головной мозг человека занимает всю полость мозгового отдела черепа.

Кости черепа защищают головной мозг от внешних механических повреждений.

От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

оболочки головного мозга

Снаружи головной мозг покрыт тремя оболочками: сосудистой (мягкой), паутинной и твердой. Это те же оболочки, которые защищают спинной мозг. Оболочки спинного мозга переходят в оболочки головного мозга. Все оболочки снаружи выстланы однослойным плоским эпителием.

Мягкая сосудистая оболочка состоит из двух пластинок, между которыми располагаются мозговые артерии и вены. Эта оболочка сращена с тканью мозга, она принимает участие в образовании сосудистых сплетений желудочков головного мозга, продуцирующих спинномозговую жидкость (ликвор). 

Гистология сосудистой оболочки

Паутинная оболочка имеет вид тонкой паутины, образованной соединительной тканью, содержит большое количество фибробластов. От паутинной оболочки отходят множественные нитевидные ветвящиеся тяжи, которые вплетаются в мягкую мозговую оболочку, а с другой стороны — выросты, соединяющиеся с твердой оболочкой.

Пространство между паутинной и мягкой сосудистой оболочкой называется субарахноидальным (подпаутинным) пространством. Оно заполнено ликвором.

Функция паутинной оболочки — поддержание биохимического состава и регуляция давления ликвора (способствует оттоку ликвора в сосуды твердой оболочки).

Твердая оболочка выстилает внутреннюю поверхность черепа. С надкостницей твердая оболочка срастается неравномерно, местами образуя эпидуральное пространство, заполненное жировой тканью. Наиболее плотное срастание наблюдается в районе черепных швов, нервных каналов и основания  черепа. Содержит большое количество кровеносных сосудов. В отличие от мягкой, твердая оболочка обладает болевой чувствительностью.

Кровоснабжение головного мозга

Кровеносные сосуды, проникающие в ткань головного мозга, идут по каналам, выстланным мягкой мозговой оболочкой. Вокруг крупных сосудов имеется периваскулярное пространство. Оно сообщается с субарахноидальным пространством и содержит ликвор. Вокруг кровеносных капилляров такого пространства нет. Содержимое кровеносных капилляров отделено от ткани головного мозга гематоэнцефалическим барьером.

Гематоэнцефалический барьер

Определение

Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — это совокупность физиологических механизмов и ана­томических образований в центральной нервной системе, участвующих в регулировании состава ликвора.

Существуют два механизма проникновения веще­ств в клетки мозга:

• через ликвор (промежуточное звено между кровью и нервной или глиальной клеткой);
  
• через стенку капилляра (основной путь у взрослого организма).
  

Проникновение веществ в мозг осуществляется главным образом через кровеносную систему на уровне капилляр — нервная клетка. Регулируя проницаемость клеточной стенки, ГЭБ контролирует поступление в клетки мозга физиологически активных веществ и препятствует поступлению в мозг чужеродных веществ, микроорганиз­мов и токсинов.

Структура ГЭБ

Основным элементом структуры ГЭБ являются эндотелиальные клетки. Особенностью церебральных сосудов (сосудов головного мозга) является наличие плотных контактов между эндотелиальными клетками.

В структуру ГЭБ также входят перициты (отростчатые клетки соединительной ткани стенки капилляров; способны сокращаться и фагоцитировать) и астроциты. Межклеточные промежутки между эндотелиальными клетками, перицитами и астроцитами нейроглии ГЭБ меньше, чем промежутки между клетками в других тканях организма.

Эти три вида клеток являются структурной основой ГЭБ не только у человека, но и у большинства позвоночных.

Две функции гематоэнцефалического барьера:

• регуляторная: поддержание физико-химических показателей мозга в соответствии с его физиологической активностью;
  
• защитная: защита головного мозга от поступления чужеродных и токсичных веществ.
  

Гематоэнцефалический барьер  — важный компонент нейрогуморальной регуляции, т. к. через него реализуется принцип обратной химической связи в организме, например повышение концентрации определенного вещества в крови приводит к снижению проницаемости для него стенок мозговых капилляров.

Регуляция функций гематоэнцефалического барьера осуществ­ляется высшими отделами ЦНС и гуморальными факторами, в т. ч. уровнем обмена веществ нервной ткани.

Черепномозговые нервы

От головного мозга отходят 12 пар черепномозговых нервов.

нерв	путь	функции
I. Обонятельный	От носа к головному мозгу	Ощущение запаха
II. Зрительный	От глаза к головному мозгу	Зрение
III. Глазодвигательный	От головного мозга к мышцам глаз	Движения глаз
IV. Блоковый	От головного мозга к наружным мышцам глаз	Движения глаз
V. Тройничный	От кожи головы,  слизистых оболочек и  зубов к головному мозгу; от головного мозга к жевательным мышцам	Чувствительность лица, скальпа и зубов; жевательные движения
VI. Отводящий	От головного мозга к наружным мышцам глаз	Поворот глаз кнаружи
VII. Лицевой	От вкусовых сосочков языка к головному мозгу; от головного мозга к мышцам лица	Ощущение вкуса; движения мимической мускулатуры
VIII. Преддверно-улитковый нерв	От уха  к головному мозгу	Слух; чувство равновесия
IX. Языкоглоточный	От глотки и вкусовых сосочков языка к головному мозгу; от головного мозга к мышцам глотки и слюнным железам	Чувствительность глотки, ощущение вкуса; глотательные движения, слюноотделение
X. Блуждающий	От глотки, гортани и органов  грудной и брюшной полостей к головному мозгу;  от головного мозга к мышцам глотки и органам  грудной и брюшной полостей	Чувствительность глотки, гортани, органов  грудной  и брюшной полостей; глотание, голосообразование, замедление сердцебиения, усиление перистальтики
XI. Добавочный	От головного мозга к определенным плечевым и шейным мышцам	Движения плечами; повороты головы
XII. Подъязычный	От головного мозга к мышцам языка	Движения языка

Строение головного мозга

В отличие от спинного мозга серое вещество головного мозга находится на периферии, образуя кору больших полушарий и несколько подкорковых ядер (скоплений нервных клеток). Белое вещество находится в центральной части головного мозга.

В головном мозге различают пять отделов:

• продолговатый мозг;
  
• задний (мост и мозжечок);
  
• средний мозг;
  
• промежуточный мозг;
  
• конечный мозг (большие полушария).
  

Формирование головного мозга в эмбриогенезе

           Рис. 1. Отделы головного мозга   

Наряду с приведенным выше делением на отделы весь мозг разделяют на три большие части: 

• ствол мозга;
  
• мозжечок;
  
• передний мозг (большие полушария (конечный мозг) и промежуточный мозг).
  

Ствол мозга

Состав:

• продолговатый мозг;
  
• мост;
  
• средний мозг;
  

Функции ствола мозга:

• рефлекторная: поведенческие рефлексы;
  
• проводниковая: восходящие и нисходящие нервные пути ЦНС;
  
• ассоциативная: обеспечивает взаимодействие спинного мозга, ствола и больших полушарий головного мозга.
  

Продолговатый мозг

Является продолжением спинного мозга. В отличие от спинного мозга он не имеет метамерного, повторяемого строения, серое вещество в нем расположено не в центре, а в периферических ядрах.

В продолговатом мозге находятся перекресты нисходящих и восходящих путей, ретикулярная формация.

Ретикулярная формация

• 
  
• 
  
• 
  
• 
  
• 
  

Функции продолговатого мозга:

• участвует в реализации вегетативных (слюноотделение), сома­тических, вкусовых, слуховых, вестибулярных рефлексов;
  
• обеспечивает выполнение сложных рефлексов, требующих последовательного включения разных мышечных групп, например при глотании и дыхании;
  
• дыхательный и сосудодвигательный центр;
  
• центр потоотделения;
  
• рецепторное восприятие сигналов внутренней среды;
  
• центр регуляции сердечной деятельности;
  
• координация движений, позные рефлексы.
  

варолиев Мост

Мост лежит выше продолговатого мозга. Это утолщенный валик с поперечно расположенными волокнами, которые образуют его белое вещество.

Между волокнами расположены скопления серого вещества, которое образует ядра моста. Продолжаясь до мозжечка, нервные волокна образуют его средние ножки.

Функции Варолиева моста:

• передача информации из спинного мозга в отделы головного мозга;
  
• сознательный контроль за движениями тела;
  
• восприятие положения тела в пространстве;
  
• чувствительность языковых сосочков, кожи лица, слизистой носа, конъюнктив глаз;
  
• мимика;
  
• акт принятия пищи.
  

Мозжечок

Мозжечок лежит на задней поверхности моста и продолговатого мозга в задней черепной ямке. Состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой. Белое вещество мозжечка покрыто корой из серого вещества. Поверхность мозжечка испещрена бороздами. Нервные ядра лежат внутри полушарий мозжечка, масса которых в основном представлена белым веществом.

Функции мозжечка:

• координация движений;
  
• поддержание мышечного тонуса.
  

Средний мозг

Средний мозг соединяет задний мозг с промежуточным.

На крыше среднего мозга находится четверохолмие:

2 зрительных холмика — центры ориентировочных рефлексов на зрительные раздражители;

2 слуховых холмика — центры ориентировочных рефлексов на звуковые раздражители.

Функции:

• сенсорная функция: проведение зрительной и слуховой информации; ориентировочные рефлексы;
  
• проводниковая функция: через него проходят все восходящие пути к вышележащим таламусу, большим полушариям и мозжечку. Нисходящие пути идут через средний мозг к продолговатому и спинному мозгу;
  
• двигательная функция: например движение глазных яблок.
  

Передний мозг включает в себя промежуточный мозг и конечный мозг, состоящий из больших полушарий.

Промежуточный мозг

Состав: гипоталамус, таламус, метаталамус, эпиталамус.

Метаталамус — подкорковый центр зрения и слуха.

Эпиталамус — надбугорная область промежуточного мозга.

К эпиталамусу относится эпифиз (шишковидная железа). Это эндокринная железа, функционально связанная с гипофизом и надпочечниками.

Рис. 2. Эпифиз

Функции эпифиза:

• развитие половых признаков (особенно в детском и пубертатном возрасте);
  
• регуляция гормональной функции надпочечников (управление выведением калия и натрия из организма);
  
• регуляция сна (синтез гормона мелатонина).
  

Таламус (зрительный бугор)

В таламусе можно выделить четыре основных ядра серого вещества:

• ядро, перераспределяющее зрительную информацию;
  
• ядро, перераспределяющее слуховую информацию;
  
• ядро, перераспределяющее тактильную информацию;
  
• ядро, перераспределяющее чувство равновесия и баланса.
  

После того как информация о каком-либо ощущении поступила в ядро таламуса, там происходит ее первичная обработка, то есть впервые осознается температура, зрительный образ и т. д.

Функции таламуса:

• первичная обработка зрительных, слуховых и вкусовых сигналов;
  
• запоминание;
  
• двигательные реакции: сосание, жевание, глотание, смех;
  
• центр организации и реализации инстинктов, влечений, эмоций. 
  

Повреждение таламуса может привести к амнезии, вызвать тремор (непроизвольную дрожь конечностей в состоянии покоя).

С таламусом связано редкое заболевание, называемое фатальная семейная бессонница.

Гипоталамус

Особенности нейронов гипоталамуса:

• чувствительны к составу омывающей их кро­ви;
  
• отсутствует гематоэнцефалический барьер между нейронами и кровью;
  
• способны к нейросекреции пептидов, нейромедиаторов и др.
  

Рис. 3. Гипоталамус

Функции гипоталамуса:

• является главным подкорковым центром регуляции вегетативных функций организма;
  
  
• способен воздействовать на вегетативные функции организма с помощью гормонов и нервных импульсов;
  
• в гипота­ламусе располагаются центры гомеостаза, теплорегуляции, голода и насыщения, жажды и ее удовлетворения, полового поведения, страха, ярости;
  
• является также центром регуляции цикла бодрство­вание — сон. При этом задний гипоталамус активизирует бодрствова­ние; передний — сон. Повреждение заднего гипо­таламуса может вызвать так называемый летаргический сон;
  
• регулирует деятельность гипофиза; 
  
• в гипоталамусе и гипофизе образуются нейрорегуляторные пептиды — энкефалины и эндорфины, обладающие морфиноподобным действием и способствующие снижению стресса.
  

Лабораторные исследования функций гипоталамуса

Гипофиз

Это нижний придаток мозга, расположенный в нижней части гипоталамуса.  

Гипофиз является одной из важнейших эндокринных желез; в функциональном отношении он тесно связан с гипоталамусом.

В гипофизе различают переднюю долю (аденогипофиз), заднюю долю (нейрогипофиз). 

Рис. 4. Гипофиз

Функции гипофиза:

• рост;
  
• обмен веществ;
  
• репродуктивная функция.
  

конечный мозг

Конечный мозг составляет 80 % всей массы головного мозга и покрывает сверху все остальные отделы. Конечный мозг состоит из двух полушарий.

Полушария мозга разделены продольной щелью, в углублении которой содержится мозолистое тело, которое их соединяет.

Состав полушарий:

• серое вещество образует кору полушарий и подкорковые ядра;
  
• белое вещество образует проводящие нервные пути.
  

Левое полушарие головного мозга управляет правой половиной тела, а правое — левой. Два полушария дополняют друг друга. Общая поверхность коры головного мозга увеличивается за счет многочисленных борозд, которые делят всю поверхность полушария на доли.

Три главные борозды — центральная, боковая и теменно-затылочная — делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную.

Рис. 5. Строение больших полушарий

Кора головного мозга функционально состоит из трех зон:

• сенсорная зона получает сигналы от рецепторов и передает в ассоциативную зону;
  
• моторная зона — управление двигательными актами, адекватными полученной информации;
  
• ассоциативная зона связывает поступающую сенсорную информацию с хранящейся в памяти; сравнивает информацию, получаемую от разных рецепторов. Сенсорные сигналы интерпретируются и передаются в связанную с ней двигательную зону. 
  

АССОЦИАТИВНЫЕ ЗОНЫ КОРЫ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

У человека ассоциативная зона занимает около 75 % коры головного мозга.

Ассоциативная зона получает и перерабатывает информацию из сенсорной зоны и инициирует целенаправленное осмысленное поведение.

Лобная доля: 

• произвольные движения;
  
• речь (речедвигательный центр — зона Брока);
  
• регуляция сложных форм поведения;
  
• мышление.
  

Теменная доля:

• восприятие и анализ кожно-мышечных раздражений;
  
• пространственная ориентация;
  
• регуляция целенаправленных движений.
  

Височная доля:

• восприятие слуховых, вкусовых, обонятельных ощущений;
  
• восприятие речи (центр Вернике);
  
• память.
  

Островок (закрытая долька) (расположен в глубине латеральной борозды):

• восприятие вкуса.
  

Затылочная доля:

• восприятие и переработкой зрительной информации.
  

Гиппокамп (подкорковая зона) (парная структура, расположен в глубине височных долей):

• перекодировка информации краткосрочной памяти человека для ее последующей записи в долговременной памяти.
  

Таким образом, ассоциативные зоны участвуют в процессах мышления, запоминания и обучения.