Продолговатый мозг и его функции

Продолговатый мозг локализуется в заднем отделе головного мозга и связывает его со спинным отделом ЦНС. Сформирован из структур ромбовидного мозга и является частью ствола. Контролирует первостепенные процессы организма – дыхание и кровообращение.

Так как продолговатый мозг связывает церебрум и спинной отдел ЦНС, то совмещает функции и строение обеих структур.

Мозг в разрезе

Строение продолговатого мозга

Продолговатый отдел расположен на стыке спинного и головного отдела ЦНС. Анатомически он находится в области выхода корешков 1-го шейного спинномозгового нерва, а сверху ограничен мостом. По внешнему виду напоминает луковицу. Его высота у взрослого человека составляет примерно 2-3 см.

Несмотря на относительном маленький размер, он выполняет множество функций, без которых особь не смогла бы существовать.

Его структуры состоят из белого и серого вещества, что обуславливает его двойственные функции – он сочетает в себе признаки спинного и конечного мозга с небольшими отличиями: его внутренняя часть состоит из компактно расположенных скоплений серого вещества, а внешняя – из белого. Из задней части продолговатого отдела к спинному тянутся 2 канатика, которые объединяют их.

Как известно, большие полушария управляют противоположными сторонами тела: левая часть отвечает правую сторону и, наоборот. Эта особенность центральной нервной системы осуществляется за счет характерного строения продолговатого мозга: он реализует проводниковую функцию, которая состоит в передаче импульсов возбуждения от собственных ядер к нервной ткани других отделов, но не прямым способом, а крест-на-крест.

Размеры и строение продолговатого мозга меняются с возрастом. Например, в отличие от взрослых, у младенцев эта часть ЦНС больше относительно других отделов. Окончательный вид он приобретает к 7 годам.

Границы нахождения

Внешняя структура

В строении продолговатого мозга выделяют 2 части: внутреннюю и внешнюю. Рассмотрим подробнее внешний вид этого отдела и особенности его строения точки зрения анатомии.

Продолговатый мозг представляет собой перевернутый конус: его широкий конец находится сверху, узкий – внизу. В центральной части лицевой стороны располагается передняя срединная щель. Она является продолжением центральной борозды спинного отдела ЦНС.

По сторонам от нее находятся пирамиды, которые переходят в лицевые канаты спинного мозга, состоящие из скопления нервных клеток. На задней стороне продолговатого мозга видна задняя средняя борозда, переходящая в спинной отдел.

Подробное строение

Рядом с ней расположены хвостовые канатики, которые соединены с бороздами спинного отдела ЦНС.  Эти канатики являются нижней пограничной чертой продолговатого отдела, а верхней стала для него базальная граница, проходящая в области Варолиева моста.

Внутренняя структура

Внутреннее строение продолговатого мозга эффективнее рассматривать в поперечном разрезе, сделанном на уровне олив. Если смотреть на него с лицевой стороны, то анатомия выглядит следующим образом: от парных возвышений (пирамид) на внешней стороне вглубь структуры отходят тракты преднамеренных моторных импульсов.

Рядом с ними располагаются оливы, охватывающие базальные ядра, корешки подъязычного нерва, идущие к языковым мышцам, аксоны и нервные клетки, сгруппированные в ядра. От каждого ядра к мозжечку проходят длинные волокна, связывающие их между собой. Они образуют оливомозжечковый путь.

Вблизи оливы также располагаются:

• Волокна языкоглоточного нерва;
• Волокна блуждающего нерва;
• Волокна добавочного нерва.

В латеральной (боковой) стороне продолговатого отдела залегают эфферентные проводниковые тракты:

• Руброспинальный;
• Тектоспинальный;
• Ретикулоспинальный;
• Вестибулоспинальный.

На уровне пирамид большая часть аксонов (до 80%), формирующих эфферентные пути, перекрещиваются между собой. Остальные также формируют перекрест и переходят на другую сторону вниз, к спинному отделу ЦНС.

В задней части продолговатого мозга от спинного мозга в верхнележащие отделы ЦНС тянутся 4 проводящие чувствительные тракта:

1. Тонкий;
2. Клиновидный;
3. Спиноталамический;
4. Спиномозжечковый.

Они являются естественным продолжением аналогичных структур спинного мозга.

Основные ядра продолговатого мозга

Серое вещество продолговатого мозга обрабатывает данные, прибывающие в ЦНС от всех рецепторов тела человека. Оно представляет собой скопление структур нейронов (тел и частично отростков), компактно расположенное в толще белого вещества.

Выделяют:

• Ядра 9-12 пар черепных нервов;
• Центры кровообращения и дыхания;
• Ядро оливы;
• Ретикулярная формация.

В продолговатом отделе насчитывают 5 пар ядер черепных нервов.  Они сконцентрированы в хвостовой части большого мозга пониже дна 4 желудочка:

1. Преддверно-улитковый нерв (VIII пара). Состоит из улитковой и преддверной частей. Отвечает за проведение слуховых импульсов, а также сигналов, отходящих от вестибулярного отдела внутреннего уха.
2. Языкоглоточные нервы (IX пара). Включает в себя сенсорные, двигательные и секреторные волокна. Моторные аксоны реализуют двигательную функцию – контролируют активность мышц глоточного канала и ротовой полости. С помощью чувствительных волокон к ядру поступает информация, полученная из пищевкусовой сенсорной системы задней части языка. Парасимпатические волокна отвечают за секреторную функцию в ротовой полости: контролируют слюновыделительные процессы.
3. Блуждающий нерв (X пара). Состоит из 3 видов ядер: вегетативных, сенсорных и моторных. Вегетативное ядро выполняет функцию связующего звена церебрума и органов головы, шеи, грудной и брюшной полости. От него простилаются в разные стороны входящие и нисходящие волокна. К чувствительному ядру поступает информация от легких, сердца и других важных систем организма. Моторное ядро контролирует сокращение мышц ротовой полости во время глотания. Здесь также располагается обоюдное ядро, аксоны которого выполняют защитную функцию – активируют процессы кашля, чихания, рвоты.
4. Добавочный нерв (XI пара). Представлен 2 ядрами: одно залегает в продолговатом мозге на дне ромбовидной ямки, другое – в переднем роге на уровне 1 сегмента позвоночника. Волокна от него входят в большое затылочное отверстие черепа, объединяются с черепными корешками, формируя ствол добавочного нерва. Затем они выводятся наружу из полости черепа через яремное отверстие. Добавочный нерв выполняет контролирующую функцию – отвечает за моторику грудино-ключично-сосцевидной и трапециевидной мышцы.
5. Подъязычный нерв (XII пара). Контролирует моторную функцию языка, так как связан с его шилоязычной, подбородной, прямыми и поперечными мышцами. От его работы зависят безусловные рефлексы: глотание, жевание, сосание. Ядра подъязычного нерва руководят моторикой языка в процессе жевания, произнесения речи и других движений рта. Информация от подъязычного нерва направляется в сенсомоторный участок коры больших полушарий посредством клиновидного и нежного ядра.

В нижней хвостовой части продолговатого отдела располагается центр гемодинамики. Его волокна тесно связаны с ядрами V пары нервов. Ученые предполагают, что именно в центре гемодинамики возникают возбуждающие активизирующие сигналы симпатических волокон на сердечно-сосудистую систему.

Основные ядра

Иногда гемодинамический центр угнетается шоковыми состояниями, травмами, инсультами, отравлениями, метаболическими нарушениями.

Ядро оливы. Представляет собой зубчатую пластинку, функции которой определяются ее структурой – она состоит из серого вещества. Изогнуто в виде подковы. Взаимодействует с зубчатыми ядрами мозжечка, то есть являются магистральными структурами равновесия.

Ядра оливы лучше всех из млекопитающих развита у человека, так как человек больше всех из животного мира находится в вертикальном положении и нуждается в хорошем вестибулярном аппарате. Кроме этого ядра оливы помогают ориентироваться в пространстве: в них осуществляется сравнение громкости звуковых волн, проникающих в правое и левое ухо. Анализируя их, человек поворачивается лицом к источнику звука.

В нижней части продолговатого мозга располагается так называемое «синее пятно» — зона ретикулярной формации. Волокна нейронов этой структуры выделяют специфический гормон, который влияет на степень возбудимости нервных клеток.

«Синее пятно» отвечает за чувство тревоги и внутреннее напряжение, а также обеспечивает связь отдела с органами чувств, спинным мозгом и остальными отделами, выполняя функцию регулятора нервной активности.

Каковы функции продолговатого мозга

Функции, выполняемые продолговатым мозгом человека, важны для организма. Без этого отдела головного мозга человек не сможет жить, так как он контролирует жизненно-важные органы тела – легкие и сердечную мышцу. Поэтому при травмировании этого мозгового отдела ЦНС наступает моментальная смерть. За всю эту деятельность отвечают ядра – скопления серого вещества.

Таблица функций ядер продолговатого мозга:

Основные функции

Таким образом, функции продолговатого мозга человека подразделяются на несколько категорий:

• Осуществление и контроль безусловных рефлексов (рефлекторная функция);
• Моторика защитных и ориентировочных действий (сенсорная функция);
• Автоматизм процесса дыхания и кровообращения (интегративная функция);
• Поддержание баланса положения туловища и мышечного тонуса (проводниковая функция).

Сенсорные

Сенсорный отдел контролирует и обрабатывает прием входящих импульсов, которые идут к нему от рецепторов со всего тела человека. Эти восприимчивые структуры состоят из 2 единиц:

1. Сенсоэпителиальных клеток;
2. Аксонов афферентных нейронов.

Там, например, происходит обработка импульсов от дыхательного центра – оцениваются показатели крови и структура легочной ткани. По итогам этих данных в дальнейшем происходит насыщение крови кислородом и процессы метаболизма в организме. Сенсорный отдел продолговатого мозга получает и отдает в дальнейшую обработку импульсы от органов пищеварения, слуха, зрения, тактильных точек.

Продолговатый мозг воспринимает тактильную информацию с помощью следующих структур:

• При активации рецепторов кожи лица происходит возбуждение нейронов тройничного нерва;
• Рецепторов вкуса – языкоглоточного нерва;
• Звуковых рецепторов – улиткового нерва;
• При нарушении устойчивости – оливы.

Исходя из полученных данных, следует дальнейшая реакция организма, которая выражается в реализации безусловных рефлекторных реакций. Их также осуществляет продолговатый отдел ЦНС. При недостаточном насыщении крови кислородом, человек начинает глубоко дышать и искать источник свежего воздуха, тем самым активируя моторную функцию отдела.

Проводниковые

Продолговатый отдел – связующее звено спинного и конечного отдела ЦНС. Через него проходят афферентные и эфферентные тракты: кортикоспинальный, спинно-таламический, руброспинальный.

С помощью них передается информация в высшие структуры церебрума и возвращается обратно к органам в виде импульсов. Здесь начинаются оливоспинальный, вестибулоспинальный и ретикулоспинальный тракты. Через них стабилизируется напряжение мышц и координация движений рук и ног.

В продолговатом мозге заканчиваются корковоретикулярные тракты из коры, а также постилающиеся вверх волокна проприоцептивной восприимчивости из спинного мозга. Эта особенность позволяет чувствовать части собственного тела относительно друг друга в пространстве.

Интрегративная

Интрегративная функция продолговатого мозга заключается в осуществлении реакций организма несвязанных с рефлекторной деятельностью. Их появление связывают с работой нейронов конечного отдела, которые запрограммированы на исполнение регуляторных процессов в определенном порядке. Их осуществление идет через  другие центры НС или напрямую.

Движения глазных яблок при наклоне головы реализуется на основе совместной деятельности ядер вестибулярной и глазодвигательной систем мозга. Часть нервных клеток ретикулярной субстанции продолговатого мозга осуществляет контроль над тонусом и координацией других нервных центров церебрума.

Рефлекторные

Главной функцией продолговатого отдела церебрума у человека остается выполнение безусловных рефлексов. Они выполняются за счет развитой сети нервных волокон связанных между собой афферентными и эфферентными путями.

Рефлекторные функции

К ним относятся следующие безусловные реакции:

• Защитные (рвота, чихание, кашель);
• Пищеварительные (глотание, сосание, слюновыделение);
• Дыхание, сердцебиение;
• Регуляция артериального давления;
• Тонус мышц лица.

При употреблении пищи в первую очередь информация о ней поступает к языкоглоточным и подъязычным ядрам: мы различаем ее консистенцию, вкус, степень твердости. Если все устраивает, то затем подключаются нейроны блуждающего нерва, который отвечает за глотание. Если же в желудок попала некачественная еда или ядовитое вещество, то из желудка данные направляются к блуждающему нерву, который отвечает за рвотный рефлекс.

Примеры продолжать можно бесконечно:

• При попадании в нос пыли возникает чихание, с помощью которого полость освобождается от раздражителя;
• При попадании в носоглотку бактерий и вирусов выделяется слизь, которая затем выводится из организма;
• Через кашель очищает легкие и бронхи от патогенной слизи;
• При раздражении глаз возникает частое моргание и слезотечение, через которые он очищается от посторонних предметов.

Осуществление условных рефлексов происходит следующим образом: информация, полученная извне посредством структур периферической нервной системы, вначале попадает в спинной мозг, а затем, проходя продолговатый отдел церебрума, направляется к большим полушариям.

Если речь идет о безусловных рефлексах, то тут нижние отделы ЦНС справляются самостоятельно, без участия конечного отдела: информация вначале направляется к нейронам продолговатого отдела, обрабатывается, направляется к «малому мозгу» и обратно через спинной мозг к мышцам тела.

Условно рефлекторные нервные центры продолговатого мозга по своей значимости можно поделить на 2 большие группы:

1. Первостепенные;
2. Второстепенные.

К первым относятся дыхательные и парасимпатические нервные центры. За счет их осуществляются ряд дыхательных и кровеносных рефлексов. Второстепенными центрами стали ядра продолговатого мозга, отвечающие за выполнение выпрямительного, позного и лабиринтного рефлекса.

Перечисленные процессы имеют ряд особенностей:

• Выпрямительный рефлекс. Помогает вернуть туловище и голову в изначальную позу. Осуществляется за счет рецептора вестибулярного анализатора и рецепторов растягивания мышечной ткани. Он протекает настолько быстро, что взрослый человек не замечает его по времени. При падении или соскальзывании мгновенно включаются мышцы конечностей таким образом, чтобы тело не упало навзничь.
• Позные рефлексы. Поддерживают позу.
• Лабиринтные рефлексы. Помогают держать голову. Бывают тоническими и физическими. Первыми являются рефлексы позволяющие держать голову в одном положении на протяжении длительного времени, вторыми – поддерживающие позу головы при нарушении равновесия.
• Шейные. Координируют активность мышц рук и ног с содействием проприорецепторов эфферентного центра шейного отдела.

Автономные рефлексы совершаются за счет специфического строения блуждавшего нерва. Таким образом за счет него включаются сразу моторная и секреторная функция того или иного органа, будь то слюновыделение или ускорение секреции внутренних желез пищеварительного тракта.

Продолговатый мозг принимает участие в обработке входящих данных, которые поступают от рецепторов человеческого организма, а также управляет двигательным аппаратом и секреторной функцией организма.