  ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ

Лекція № 3 Фізіологія спинного та головного мозку . Нервова регуляція вегетативних функцій. Фізіологія ендокринної системи.

3.1. Особливості будови спинного мозку: сіра та біла речовини, передні, задні та бокові роги, сегментарність, потовщення. Висхідні та низхідні провідні шляхи спинного мозку. Особливості функціонування пірамідного тракту.

3.2. Функціональна характеристика та Функціонально-структурна організація частин головного мозку.

3.3. Структурно-функціональна організація автономної нервової системи. Симпатичний, парасимпатичний та метасимпатичний відділи, їхня роль у регуляції вісцеральних функцій.

3.4. Структурно-функціональна організація ендокринної системи. Ендокринні залози, їхні гормони та значення. Основні механізми дії гормонів. Регуляція секреції гормонів. Механізм взаємодії ендокринних залоз. Гіпотоламо-гіпофізарна система. Роль ліберинів і статинів. Аденогіпофіз, його гормони, механізм впливу. Щитоподібна залоза, її гормони та вплив на обмін речовин. Прищитоподібні залози, їхні гормони та функції. Ендокринна функція підшлункової залози. Поняття про стрес. Роль гормонів надниркових залоз під час стресу.

Самостійна робота: Особливості функціонування пірамідного тракту. Спиномозкові рефлекси: розтягнення, ритмічні, тонічні, шкірні. Спінальний шок, видові особливості.

Самостійна робота: Функціональна організація та зв’язки базальних ядер (хвостового ядра, лушпини та блідої кулі), регуляція ними м’язового тонусу та складних рухових актів, їхньої взаємодія з гіпоталамусом і чорною субстанцією. Клінічні прояви в разі ушкодження базальних ядер.

Самостійна робота: Поняття про стрес. Роль гормонів надниркових залоз під час стресу.

3.1. Особливості будови спинного мозку: сіра та біла речовини, передні, задні та бокові роги, сегментарність, потовщення. Висхідні та низхідні провідні шляхи спинного мозку. Особливості функціонування пірамідного тракту.

Спинний мозок (теdиllа sріnаlis) лежить у хребтовому каналі і являє собою тяж довжиною 41-45 см (у дорослого). Вгорі він безпосередньо через великий потилич­ний отвір переходить у головний мозок, а внизу на рівні IIпоперекового хребця закінчується звуженням, що має назву моз­кового конуса. Від останнього відходить термінальна нитка, яка є атрофованою нижньою частиною спинного мозку. Під час внутрішньоутробного розвитку спинний мозок повністю заповнює хребетний канал, а потім внаслідок швидкого росту хребта відстає у рості і переміщується вгору. У но­вонародженого його нижня межа сягає III поперекового хребця, а тому нервові корінці, що відходять від спинного мозку, мають косий напрямок.

Зовнішня будова. Спинний мозок має два потовщення: шийне і поперекове (рис. 5.3), де відходять нерви до верхньої та нижньої кінцівок. По передній поверхні спинного мозку проходить передня сере­динна щілина, а по задній - задня сере­динна борозна, які ділять спинний мозок на дві симетричні половини.

Між борозною і щілиною з кожного боку знаходяться передня та задня бічні бо­розни, з яких виходять передні та задні ко­рінці, що формують спинномозкові нерви (рис. 5.4). Таких нервів є 31 пара: 8 шийних (С₁ - С₈), 12 грудних (Тh₁ - Тh₁₂), 5 поперекових (L₁ - L₅), 5 крижових (S1 - S₅) і 1 куприковий. За своєю функцією усі вони є змішаними. Відрізок спинного мозку, від якого відходить пара спинномозкових нервів, називається сегментом (рис. 5.5). Таких сегментів у спинному мозку є 31.

Кожний корінець спинномозкового нерва із каналу виходить через свій відповідний отвір. Внаслідок того, що довжина хребетного каналу не відповідає довжині спинного мозку і корінці набувають косого напрямку, в поперековому відділі утворюється пучок, який називається кінським хвостом (рис. 5.6).

Внутрішня будова спинного мозку. Спинний мозок побудований із сірої та білої речовин (рис. 5.7).

Сіра речовина представлена тілами нервових клітин і знаходиться всередині. По периферії сірої речовини знаходиться біла речовина - це відростки нервових клітин. На горизонтальному зрізі у сірій речовині розрізняють передній, бічний та задній роги. В них закладені асоціативно-чутливі або вставні (в задньому розі), вегетативні (в бічному розі) та рухові (в передньому розі) ядра. Біла речовинамає вигляд канатиків, що розташовуються між щілинами та борознами. Розрізняють передній, задній та бічний канатики. Канатики утворені в основному поздовжніми нервовими волокнами, які об'єднуються у пучки - провідні шляхи. У задніх канатиках знаходяться висхідні (чутливі) шляхи, у передніх - рухові (низхідні) і у бічних - і чутливі, і рухові шляхи. Усі вони з'єднують спинний мозок із головним (рис. 5.8 ).

Провідникова функція пов'язана з проходженням через спинний мозок провідних шляхів - висхідних і низхідних. Вони розташовані в канатиках і формують білу речовину спинного мозку. Висхідні шляхи несуть інформацію від рецепторів шкіри - екстерорецепторів (тактильних, температурних, больо­вих), м'язів (пропріорецепторів) через задні корінці у спинний мозок, де мають свої нейрони, і далі - до нервових центрів головного мозку. Таким чином, висхідні шляхи є чутливими. Розрізняють спинномозково-згірний шлях (шлях тактильної, больової і температурної чутливості), спинномозково-мозочкові тракти (шляхи пропріоцептивної м'язово-суглобової чутливості).

Низхідні шляхи спинного мозку проводять збудження від нервових центрів головного мозку до мотонейронів передніх рогів спинного мозку і далі - до скелетних м'язів. Це рухові тракти.

Основний із них - пірамідний або кірково-спинномозковий шлях, що йде від клітин Беца (рухових зон кори великих півкуль) до мотонейронів передніх рогів спинного мозку. Це основний шлях регуляції свідомої, довільної рухової активності.

Розрізняють також присінково-спинномозковий, червоноядерно-спинно-мозковий, сітчасто-спинномозковий шляхи. По цих трактах підтримується м'язо­вий тонус.

Спинний мозок має сегментарну будову. Від кожного спинномозкового сегмента відходить дві пари задніх (дорсальних) і передніх (вентральних) корін­ців. Дослідами фізіологів Белла і Мажанді було встановлено, що в спинномозко­вих корінцях розміщуються різні за функціональним значенням нерви. Вони перерізали передні корінці з одного боку і спостерігали після цього повний параліч кінцівки (відсутність рухів) цієї ж сторони, а.чутливість зберігалась у повному обсязі. Переріз задніх корінців був причиною втрати чутливості зі збереженням рухів. Ці експериментальні спостереження дозволили вченим сформулювати закон Белла-Мажанді: задні корінці є чутливими і у їх складі до мозку йдуть аферентні волокна, а передні корінці - руховими, які містять еферентні волокна, що виходять із спинного мозку.

3.2. Функціональна характеристика та Функціонально-структурна організація частин головного мозку.

У стовбурі головного мозку є скупчення нейронів із досить розгалуженими відростками, які утворюють густу сітку. Ця система нейронів має назву "сітко­подібної" (або ретикулярної) формації. Від нейронів ретикулярної формації по­чинаються неспецифічні шляхи. Вони піднімаються угору до кори головного мозку та підкіркових ядер і опускаються до нейронів спинного мозку.

Ретикулярна формація є регулятором функціонального стану спинного та головного мозку, а також регулятором тонусу м'язів. Вона має зв'язки з усіма ділянками головного мозку: клітинами кори півкуль, вегетативними підкірковими центрами, мозочком, ядрами рухових нервів та рецепторами.

Отже, через стовбур головного мозку в кору проходить дві системи: одна -специфічна (це чутливі шляхи, що несуть імпульси від усіх рецепторів - інтеро-, екстеро-, пропріорецепторів). Вона закінчується в 4-му шарі кори. Друга - неспе­цифічна, яка утворена ретикулярною формацією і закінчується на дендритах усіх шарів кори.

Якщо зруйнувати ретикулярну формацію, то тварина засинає, а при її подразненні нормальна тварина, що спить, прокидається. Ретикулярні висхідні шляхи закінчуються у різних відділах кори великих півкуль, підвищуючи збудливість кіркових нейронів. Цим ретикулярна формація готує кору до сприй­няття сенсорної інформації. Ретикуло-спинномозкові низхідні шляхи закінчуються на мотонейронах спинного мозку, справляючи на них як збуджувальний, так і гальмівний вплив. Таким чином, ретикулярна формація регулює м'язовий тонус.

Ретикулярна формація стовбура головного мозку підвищує активність вегетативних нервових центрів.

Довгастий мозок виконує рефлекторну і провідникову функції. У ньому розміщені життєво важливі центри - дихальний і серцево-судинний. Бульбарна тварина (перерізаний мозок над довгастим мозком) може самостійно дихати і підтримувати артеріальний тиск. Найменше пошкодження цієї ділянки мозку призводить до важких порушень життєдіяльності і навіть до смерті.

У довгастому мозку знаходяться нервові центри травних рефлексів: смокталь­ного, слиновидільного, секреторного підшлункової і шлункових залоз, жування, ковтання. При уколі в певні ділянки довгастого мозку з'являється цукор в сечі і порушується водно-сольовий обмін, що доводить наявність центрів обміну речовин на бульбарному рівні.

У довгастому мозку також локалізуються центри блювання, чхання, кашлю і сльозовиділення, тобто на бульбарному рівні замикаються рефлекторні дуги захисних рефлексів.

У здійсненні рефлексів беруть участь 12 пар черепномозкових нервів, які входять до складу їх рефлекторних дуг.

У довгастому мозку замикаються рефлекторні дуги рухових рефлексів: рефлексів положення тіла, зміни тонусу шийних м'язів і тулуба. Бульбарна жаба зберігає позу, яка дозволяє перебороти гравітаційну силу землі. Для підтримки пози необхідний перерозподіл тонусу м'язів-розгиначів. Центри регуля­ції тонусу розміщені у задньому мозку: вестибулярне ядро, ядра ретикулярної формації. Значення цих рефлексів полягає в тому, що при зміні положення голови зберігається рівновага тіла.

На бульбарному рівні здійснюються статокінетичні рефлекси, спрямовані на збереження пози та орієнтацію у просторі при зміні швидкості руху. На­приклад, при різкій зупинці автобуса відбувається перерозподіл тонусу м'язів, їх скорочення спрямовані на подолання прискорення, яке діє на людину.

Нейроцити мосту утворюють дві групи ядер, а саме: власні ядра, що розміщуються в його передній частині, та ядра черепних нервів, які лежать між білою речовиною задньої частини.

В ядрах мосту закінчуються кірково-мостові шляхи. Крім цього, нейрити клітин цих ядер формують поперечні волокна мосту, що складають середні ніжки мозочка і утворюють синапси з нейритами його півкуль.

Спинний мозок та стовбур головного мозку регулюють м'язовий тонус, забезпе­чують підтримку пози і виконання локомоторних актів, але для здійснення складних, координованих, швидких, точних рухів необхідний мозочок.

Середній мозок виконує рефлекторну функцію. На рівні горбиків покриву середнього мозку здійснюються орієнтовні зорові та слухові рефлекси. І.П. Павлов образно назвав ці рефлекси вартовими або рефлексами "Що таке?". Вони проявляються у повороті голови, тулуба, очей у напрямку до зорового або зву­кового подразника, що раптово з'явився. При цьому рефлекторно відбувається перерозподіл м'язового тонусу.

Особливої уваги при розгляді рефлекторних функцій середнього мозку заслуговує децеребраційна ригідність - різке підвищення тонусу м'язів-розгиначів кінцівок, голови і тулуба при перетині мозку (в експерименті) під червоними ядрами. Якщо таку тварину поставити на лапи, то вона буде стояти, як іграш­кова: кінцівки витягнуті, голова заки­нута назад, хвіст піднятий (рис. 5.19). Явище децеребраційної ригідності свідчить про роль червоних ядер у ре­гуляції м'язового тонусу. Червоні ядра по червоноядерно-спинномозкових шляхах активують мотонеирони м'язів-згиначів.

Функція "чорної субстанції" зв'язана з регуляцією міміки, допоміжних рухів (рухів рук під час ходьби), тонких рухів пальців руки. Функціонально "чорна субстанція" пов'язана з базальними ядрами мозку. Від ядер III і IV пар черепномозкових нервів відходять гілки, що іннервують м'язи очей. На рівні ядер окорухового нерва замикається парасимпатична рефлекторна дуга зіничного рефлексу, через яку опосередковується звуження зіниці.