Башкирский государственный медицинский университет

Рассказы о том, что в мозге даже совсем небольшие структуры выполняют важные функции, уже давно ни у кого не вызывают удивления. Но всё же осознание того, что участки ещё меньшего в размера в тех же самых структурах тоже по-разному работают и много за что ответственны, вызывает восхищение. Ранее мы уже рассказывали про небольшой, но важный гипоталамус и его многочисленные ядра. Теперь пришёл черёд рассказать про таламус и его ядра.

Таламус. Сredit: Wikimedia Commons

Таламус, или, по-другому, зрительные бугры – парный орган, который находится между передним и средним отделами головного мозга и по бокам III желудочка. По форме он похож на куриное яйцо размером в 3-4 сантиметра. Его передний конец заострён и иногда его называют «передний бугорок», а задний утолщён и называется “подушка”. Таламус невелик, но занимает примерно 80% от всего объёма промежуточного мозга. В каждом из таламусов можно выделить внутреннюю, наружную, верхнюю и нижнюю поверхности. Зрительные бугры связаны с большим числом структур нервной системы, в том числе с гипоталамусом, мозжечком, базальными ганглиями, гиппокампом, корой головного мозга, спинным мозгом.

Таламус собирает информацию от всех органов чувств организма (кроме обоняния) и отправляет к коре головного мозга. Получается, что у каждой сенсорной системы там есть свой «представитель» – особое ядро. По сути таламус можно себе представить как хаб, в который концентрируется много-много информации и затем она транслируется нужным адресатам. Интересно, что, по имеющимся сведениям, не вся информация, которая приходит в зрительные бугры, отправляется к коре, а лишь некоторая часть. Другая часть, вероятно, принимает участие в формировании безусловных и, возможно, условных рефлексов.

Помимо сбора и распределения сенсорной информации, таламус контролирует циклы сна и бодрствования, участвует и в процессе запоминания, осуществляет контроль сознанием автоматических движений. Насчёт последнего, объясним, что этот орган – важнейшее звено системы, которая обеспечивает контроль за привычными нам движениями (бег, ходьба, прыжки, плавание). Ещё таламус регулирует сознание, потому как соединяет участки коры, которые отвечают за восприятие, с другими отделами головного и спинного мозга.

Как и в случае гипоталамуса, в таламусе тоже есть ядра. Это скопления нервных клеток, образующих серое вещество, которые несут определённую функцию. Остальная часть таламуса заполнена белым веществом.

Мозжечок

Имеет 3 пары ножек. Одна из важнейших структур мозга, принимающий участие в обеспечении точности целенаправленных движений и регуляции согласованного действия мышц антагонистов.

Мозжечок — это корректирующая и контролирующая структура. Сам по себе он не вызывает никаких движений. При поражении движения будут неточны.

Благодаря деятельности мозжечка, а именно его полушарий, все произвольные и непроизвольные движения верхних и нижних конечностей становятся плавными.

Функции мозжечка:

• Осуществляют координацию и регуляции произвольных и непроизвольных движений.
• Участвует в поддержании равновесия и позы (антигравитационная функция).
• Принимает участие в поддержании мышечного тонуса.
• Выполнение точных целенаправленных движений.

Эти функции выполняют 3 зоны: червь, промежуточная и латеральная зоны.

1) Червь (медиальная зона) — отвечает за корреляцию простейших стволовых движений (равновесие, поза, поддержание тонуса мышц).

Получает импульсы от:

• проприорецепторов по спиномозжечковым путям,
• вестибулярных ядер ствола.

Направляет импульсы к:

• ретикулярной формации (РФ),
• ядру Дейтерса.

Червь мозжечка получает импульсы о положении головы и туловища в пространстве. Импульсы о положении головы в пространстве получает от преддверия улитки.

При движениях человека импульсы передаются от рецепторов полукружных каналов. Это позволяет сохранить равновесие независимо от положения тела и его движения.

При поражении червя возникают грубые нарушения статики, то есть утрачивается стабилизация центра тяжести.

В наиболее тяжелых случаях больной не может сидеть или стоять даже с широко расставленными ногами, отклоняется назад и вперед.

Нарушения:

• Астазия — невозможность стоять без поддержки.
• Атаксия — нарушение равновесия и устойчивости при ходьбе, «пьяная походка».
• Нистагм — «бегающие глаза».

2) Промежуточная зона (пробковидное и шаровидное ядра) — корректирует более сложные стволовые движения.

Получает импульсы от:

• проприорецепторов по спинномозжечковым путям,
• вестибулярных ядер ствола,
• коры через ядра моста.

Направляет импульсы к красному ядру.

Нарушения:

• тремор (дрожание) конечностей,
• нарушение локомоторных проб (пальценосовая проба).

3) Латеральная зона (зубчатые ядра) — самая молодая область мозжечка (корректирует самые сложные быстрые и точные движения).

Нарушения:

• Адиадохокинез — нарушение супинации — пронации вытянутых рук.
• Дизартрия — речь по слогам.

Последствия удаления мозжечка и выпадения его функций итальянский физиолог Лючиани (1907) характеризовал триадой:

• Мышечная астения или гипостения — снижение работоспособности мускулатуры.
• Атония — снижение напряжения мускулатуры в покое.
• Астазия — снижение устойчивости произвольных движений.
• Атаксия (как результат 1, 2 и 3).

Таким образом, мозжечок, получив информацию о готовящихся движениях, корректирует программу этого движения и одновременно подготавливает тонус мускулатуры для осуществления этого движения спинным мозгом. Также участвует в регуляции вегетативных функций.

Ретикулярная формация (РФ)

Ретикулярная формация — неспецифический отдел ЦНС, сеть нейронов в толще серого вещества продолговатого мозга, моста, среднего и промежуточного мозга, связанных со всеми структурами ЦНС.

Особенности нейронов:

• длинные дендриты и короткие, хорошо ветвящиеся аксоны,
• огромное количество синапсов (до 25 тыс.) между одними нейронами РФ и соседними,
• полисенсорность, т. е. способность одного нейрона воспринимать афферентные импульсы от различных рецепторов,
• высокая возбудимость и лабильность,
• чувствительность к некоторым веществам (углекислый газ, адреналин и др.).

Нейроны РФ находятся в состоянии постоянного тонуса за счет:

1. Высокой чувствительности и гуморальным факторам (нейроны сосудодвигательного центра, чувствительных к содержанию углекислого газа в крови, ионов водорода).
2. Коллатерали от восходящих путей.

Существуют и внутренняя организация РФ — аксоны ретикулярных нейронов имеют большое количество коллатералей и синаптических структур.

Функции нейронов РФ:

• Координирующее влияние — рефлексы ствола мозга объединяются в сложные двигательные акты.
• Осуществляются сложные формы двигательного поведения: жевание, глотание, пение, содружественное движение глаз и т.д.
• Регуляция мышечного тонуса посредством воздействия на мотонейроны.
• РФ и продолговатый мозг вызывают торможение нейронов коры головного мозга.
• РФ среднего мозга увеличивает активность коры (эффект пробуждения).
• Регулирует активность дыхания, сердечно-сосудистой и других центров ствола.

Вводная часть

Экзаменационные вопросы:
1.19. Зрительный бугор (таламус): анатомия, физиология, симптомы поражения.

1.20. Гипоталамус: анатомия, физиология, симптомы поражения.

1.22. Внутренняя капсула: анатомия, физиология, симптомы поражения.

1.23. Белое вещество полушарий головного мозга, мозолистое тело, комиссуральные и ассоциативные волокна: анатомия, физиология, симптомы поражения.

1.26. Обонятельный и вкусовой анализаторы: строение, методы исследования, симптомы поражения.

1.27. Зрительный анализатор: строение, методы исследования, симптомы поражения.

2.16. Гипоталамический синдром: этиология, клиника, лечение.

Практические навыки:

1. Сбор анамнеза у больных с заболеваниями нервной системы.

Таламус (зрительный бугор)

• крупное симметричное образование,
• имеет форму яйца,
• занимает 4/5 промежуточного мозга,
• содержит около 120 ядер (скопление тел нейронов).

3 группы ядер:

• передняя — проецирует аксоны нейронов в поясную извилину,
• латеральная (самая крупная) — в теменную, височную и затылочную кору,
• медиальная — в любую часть больших полушарий.

Классификация по функциональным особенностям:

• специфические,
• неспецифические,
• ассоциативные.

Специфические ядра таламуса:

Функция: быстрая передача информации от афферентных систем к локальным участкам коры.

Латеральные ядра обеспечивают передачу импульсов в соматосенсорные области 3-4 слоев коры больших полушарий (КБП) в заднюю центральную извилину от рецепторов поверхностной и глубокой чувствительности конечностей, туловища и головы.

Нарушение функций специфических ядер таламуса приводит к выпадению конкретных видов чувствительности.

Сами ядра таламуса имеют соматотропную локализацию (как и кора).

К ним идут сигналы от рецепторов кожи, глаз, уха, мышечной системы, а также от интерорецепторов n. vagus и чревного нервов и гипоталамуса.

Неспецифические ядра таламуса образуют диффузные связи со всеми слоями коры.

К неспецифическим ядрам таламуса поступают импульсы от:

• РФ ствола,
• гипоталамуса,
• лимбической системы,
• базальных ганглиев,
• специфических ядер таламуса.

Нарушение функции неспецифических ядер ведет к нарушению наступления сна.

Ассоциативные ядра — не получают прямых проекции с периферии, образуют связи с другими ядрами таламуса и КБП.

Функция: интегративная деятельность КБП.

Функции таламуса:

• регуляция функциональных состояний организма,
• обработка всех сигналов, идущих с периферии к вышележащим центрам.

Таламус называют «вратами сознания»: осуществление первичной переработки информации с формированием примитивных ощущений.

Анатомо-физиологические особенности и синдромы поражения обонятельного анализатора

I пара — N. Olfactorius

1. Анатомия обонятельного анализатора:

— Путь проведения обонятельной информации:

1) рецептор пахучих веществ — слизистая оболочка верхней носовой раковины,

2) обонятельные биполярные клетки (тело I) (~10 млн.), периферические отростки заканчиваются булавовидными утолщениями с обонятельными волосками à filae olfactoriae (немиелинизированные, через lamina cribrosa) à

3) митральные клетки bulbus olfactoria (тело II) à tractus olfactorius à substantia perforata anterior rostralis à

— stria olfactoria medialis (медиальный пучок) à area subcallosa (тело III) и bulbus olfactorius;

— stria olfactoria intermedia (промежуточный пучок)à trigonum olfactorium (тело III)

— stria olfactoria lateralis (латеральный пучок) à круг Пайпеца [сводчатая извилина (cingulum) à крючок парагипокампальной извилины (uncus) à аммонов рог à гиппокамп à свод (fornix) à corpus mamillare] à

— миндалина;

— прозрачная перегородка (диагональный пучок Брока – к миндалине);

— tr.mamillotegmentalis à верхние холмики четверохолмия

— пучок Вик-д-Азира à переднее ядро таламуса à заднее бедро внутренней капсулы à вентральная поверхность лобной доли

— Кортикальный обонятельный центр находится в медио-базальных отделах височной доли и в гиппокампе. Первичные обонятельные центры имеют двусторонние корковые связи. Центры и связи обонятельного анализатора входят в лимбико-ретикулярную систему.

— Вомероназальный орган (сошниково-носовой орган, орган Якобсона) — периферический отдел дополнительной обонятельной системы некоторых позвоночных животных, рецепторная поверхность — непосредственно за областью обонятельного эпителия в проекции сошника. Обнаружена связь вомероназальной системы с функциями половых органов, полоролевым поведением и эмоциональной сферой. Реагирует на летучие феромоны и другие летучие ароматные вещества (ЛАВ), в большинстве своём не ощущаемые как запах или слабо воспринимаемые обонянием, у некоторых млекопитающих присутствует характерное движение губ (флемен), связанное с захватом ЛАВ в зону якобсонова органа:

1) феромоны-релизеры – побуждение особи к каким-либо немедленным действиям и используются для привлечения брачных партнёров, сигналов об опасности и побуждения других немедленных действий.

2) феромоны-праймеры – формирование некоторого определённого поведения и влияния на развитие особей: например, феромон, выделяемый пчелой-маткой, предотвращает половое развитие других пчёл-самок.

2. Теории обоняния — обонятельный эпителий покрыт жидкостью, вырабатывающейся в специальных железах; молекулы пахучих веществ растворяются в этой жидкости, а затем достигают обонятельных рецепторов и раздражают окончания обонятельного нерва.

— Адсорбция пахучих веществ при дыхании;

— Ферментативная теория – 4 группы ферментов, формирующих электрический потенциал;

— Волновая теория – высокочастотные волны

— Электронная теория – электрохимическая энергия

— Стереохимическая теория – форма молекулы пахучего вещества — 7 первичных запахов = 7 типов клеток (по Эймуру), сложные запахи складываются из первичных: 1) камфорный (эвкалипт), 2) едкий (уксус), 3) эфирный (груши), 4) цветочный (розы), 5) мятный (ментол), 6) мускусный (железы кабарги), 7) гнилостный (тухлые яйца).

3. Синдромы поражения обонятельного пути:

— Симптомы выпадения:

1) гип(ан)осмия — снижение (отсутствие) обоняния (риногенные поражения, поражение обонятельных нервов и луковиц, поражение обонятельного треугольника, луковицы, тракта переднего продырявленного вещества).

2) обонятельная агнозия — неузнавание знакомых запахов (поражение лимбической системы и височной доли). А.Кицер (1978) считает, что при поражении проводящих обонятельных путей развивается аносмия к ольфактивным веществам, при поражении корковых центров нарушается распознование запахов к ольфактивным, тригеминальным, глоссофарингеаль-ным веществам.

— Симптомы раздражения:

1) гиперосмия – повышение чувствительности к запахам,

2) паросмия – качественное изменение запахов, искажение запахов, неадекватное восприятие запахов (какосмия)

3) обонятельные галлюцинации – чувство несуществующего запаха.

4. Методы исследования обоняния

— Необходимо помнить, что некоторые сильные запахи могут восприниматься другими чувствительными нервами (тройничный, языкоглоточный).

— Обонятельный набор (W.Bornstein) состоит из 8 веществ: 1) стиральное мыло, 2) розовая вода, 3) горькоминдальная вода, 4) деготь, 5) скипидар, 6) нашатырный спирт (V), 7) уксусная кислота (V), хлороформ (IX).

— Ольфактометр Цваардемакера.

Гипоталамус

Это структура промежуточного мозга, организующая эмоциональные, поведенческие и гомеостатические реакции организма.

Выделяют 50 пар ядер. Функционально разделены на передние, средние и задние.

Особенности гипоталамуса:

• Богато васкулизирован и имеет проницаемость гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) для различных веществ.
• Ядра гипоталамуса высоко чувствительны к сдвигам констант внутренней среды организма: гормонов, глюкозы, ионов и т.д.
• Нейроны секретируют пептиды, нейромедиаторы и другие вещества.

Связи ядер гипоталамуса:

• друг с другом,
• с выше и нижележащими структурами ЦНС.

Функции:

1. Воздействие на вегетативные функции организма гуморальными и нервными путями.
2. В гипоталамусе располагаются центры:
   гомеостаза,
3. терморегуляции,
4. голода-насыщения,
5. жажды,
6. полового поведения,
7. страха,
8. ярости,
9. сна-бодрствования.
10. Регуляции деятельности гипофиза:
    Нейроны гипоталамуса продуцируют рилизинг-факторы (либерины)и ингибирующие факторы (статины), которые регулируют активность передней доли гипофиза (аденогипофиза).
11. Гипоталамус выделяет вазопрессин (антидиуретический гормон — АДГ) и окситоцин, которые поступают в нейрогипофиз.

Анатомо-физиологические особенности и синдромы поражения вкусового анализатора

1. Анатомия вкусового анализатора:

— Путь проведения вкусовой информации:

1) рецептор — слизистая оболочка языка,

— рецептор на передних 2/3 языка – лицевой нерв (VII) — gang.inf.nn.glossopharingei (тело I) ->

— рецептор на задней 1/3 языка – языкоглоточный (IX) — gang.inf.nn.vagi (тело I) ->

— рецептор на надгортаннике – блуждающий (X) – gang.geniculi (тело I) ->

2) nucl.solitarius (тело II) => tractus solitarius =>

3) вентролатеральное ядро таламуса (тело III) => задняя 1/3 задней ножки внутренней капсулы =>

4) островок и основание постцентральной извилины (тело IV).

2. Виды вкусовой чувствительности:

— соленый – боковые поверхности языка (концентрация ионов натрия, реже калия),

— кислый – боковые поверхности языка (концентрация ионов водорода),

— сладкий – кончик языка (специфический рецептор),

— горький – корень языка (специфический рецептор),

— «умами» – корень языка (специфический рецептор к глутамату),

— «чили» – корень и спинка языка (болевой рецептор).

3. Синдромы поражения вкусового анализатора

— Симптомы выпадения:

1) гипо(а)гевзия — снижение (отсутствие) вкуса.

— Симптомы раздражения:

1) гипергевзия – повышение чувствительности к запахам и вкусу,

2) вкусовые галлюцинации – чувство несуществующего запаха или вкуса.

4. Методы исследования вкусовой чувствительности

— капельный метод (нанесение пипетками стандартных растворов объемом 10 мл (температура 250С) на разные участки языка, с полосканием рта 3-5 секунд, с промежутками для горького 3 минуты, а для остальных раздражителей 2 минуты):

1) 20% раствор сахара — сладкий,

2) 10% раствор поваренной соли — соленый,

3) 0,2% раствор соляной кислоты — кислый,

4) 0,1% раствор сульфата хинина — горький.

Базальные ганглии. Стриопаллидарная система

-Совершенствование движений в их постепенной экономизации, автоматизации, обеспечивается базальными ганглиями.

Эта система активирует нужные компоненты движения и тормозит лишние.

Базальные ядра:

• хвостатое ядро,
• скорлупа,
• бледный шар,
• ограда.

Бледный шар вместе с черным веществом, красным ядром и субталамическим ядром составляют паллидарную систему.

Экстрапирамидная система:

• хвостатое ядро,
• скорлупа,
• бледный шар,
• субталамическое ядро,
• черная субстанция.

Информация, обработанная в базальных ядрах, поступает в ядра переднего таламуса. Далее она объединяется с информацией, поступающей от мозжечка. Затем импульсы идут к лобной моторной коре. Оттуда к нейронам спинного мозга.

Таким образом, базальные ядра являются интегративными центрами организации сложившихся видов моторной активности организма, связанный с обучением.

Нарушения экстрапирамидной системы проявляется в виде изменения двигательной функции, мышечного тонуса, вегетативных функций, эмоциональных расстройств.