Строение ЦНС. Лекция Строение цнс преподаватель к б. н., доцент Богачева Полина Олеговна Центральная нервная система головной мозг спинной мозг

Центральная нервная система = головной мозг + спинной мозг
Основными функциями центральной нервной системы являются:
1) регуляция деятельности всех тканей и органов и объединение их в единое целое
2) обеспечение приспособления организма к условиям внешней среды
(организация адекватного поведения соответственно потребностям организма)
Периферическая нервная система = нервы + нервные узлы (ганглии).
Нервы: черепные, спинно-мозговые и их ветвления.
Ганглии – скопления нервных клеток вне ЦНС.

Физиология =
наука о жизнедеятельности
организма и отдельных его частей.
Физиология ЦНС =
наука о работе мозга.

Основной структурный элемент нервной системы – нервная клетка, нейрон
Через нейроны осуществляется передача информации от одного участка НС к другому, обмен информацией между НС и различными участками тела. В нейронах происходят сложнейшие процессы обработки информации. С их помощью формируются ответные реакции организма
(рефлексы) на внешние и внутренние раздражения.
Сома (тело): разнообразие форм
(пирамидная, звездчатая, грушевидная и др.); функция –
обработка информации
Дендриты: короткие ветвящиеся; воспринимают и проводят сигналы к соме
Аксон: длинный слабо ветвящийся; проводит сигналы от сомы к другим клеткам

Скорость обмена веществ в нейроне очень высока! Потребление кислорода мозгом достигает в состоянии покоя у взрослых людей 25% от общего его потребления организмом, а у маленьких детей — 50%. Даже кратковременное нарушение доставки кислорода кровью может вызвать необратимые изменения в деятельности нервных клеток: в спинном мозгу — через 20 — 30 мин., в стволе головного мозга — через 15 — 20 мин., а в коре больших полушарий — уже через 5 — 6 мин.
Энергозатраты мозга составляют 1/6 — 1/8 суточных затрат организма человека.
Основным источником энергии для мозговой ткани является глюкоза. Мозг человека требует для обмена около 115 г глюкозы в сутки. Содержание ее в клетках мозга очень мало, и она постоянно черпается из крови.

Высокая потребность нейронов в кислороде и глюкозе обеспечивается интенсивным кровотоком.
Кровь протекает через мозг в 5—7 раз скорее, чем через покоящиеся мышцы. Мозговая ткань обильно снабжена кровеносными сосудами. Наиболее густая сеть их находится в коре больших полушарий (занимает около 10% объема коры). В отдельных слоях ее средняя длина капиллярной сети достигает у человека 1 м на 1 мм3 ткани. Каждый крупный нейрон имеет несколько собственных капилляров у основания тела клетки, а группы мелких клеток окутаны общей капиллярной сетью.

В процессах питания нервных клеток и их обмене веществ участвуют также окружающие нейрон клетки глии (
глиальные клетки
, или
нейроглия
)
(греч.
glia
– клей)
. Они заполняют в мозгу все пространство между нейронами. В коре больших полушарий их примерно в 5 раз больше, чем нервных клеток. Капилляры в ЦНС плотно окружены клетками глии, которые покрывают сосуд полностью или оставляют небольшую часть (15%) свободной. Выросты некоторых глиальных клеток расположены частично на кровеносных сосудах и частично на нейроне, что указывает на их роль в снабжении нервных клеток питательными веществами из крови. Глиальные клетки принимают также участие в собственно нервных процессах, активно влияя на деятельность нейронов.
Астроциты — клетки отростчатой формы,
бедные органеллами. Они выполняют в основном
опорную и трофическую функции. Создают
гемато-энцефалический барьер!
Функция микроглии — защита от инфекции и
повреждения, и удаление продуктов разрушения
нервной ткани.
В белом веществе их отростки образуют
миелиновый слой в миелиновых нервных
волокнах, причем один олигодендроглиоцит
может участвовать в миелинизации сразу
нескольких аксонов.
Глиальные клетки сохраняют способность к делению в течение всей жизни организма. Если такое деление приобретает патологический характер, то они могут стать основой опухоли (глиомы) в нервной системе.

ГЭБ – «граница» между кровью и мозгом. Его необходимость обусловлена тем, что нейроны очень чувствительны к действию химических веществ, приносимых кровью. Следовательно, диффузию этих веществ в мозг важно контролировать и ограничивать. Именно от ГЭБ зависит, какие соединения и с какой скоростью проникают в ЦНС из кровотока.
ГЭБ возникает благодаря особенностям стенок капилляров, проницаемость которых в ЦНС гораздо ниже, чем в других частях организма.
Кроме того, между капиллярами и нейронами находится слой астроцитов, которые образуют специальные выросты – ножки, обхватывающие кровеносный сосуд.

В результате, астроциты могут задерживать вредные вещества, способные проникнуть из крови в мозг. Вместе с тем, полезные вещества (глюкоза, многие аминокислоты) минуют
ГЭБ относительно легко.
ГЭБ не пропускает к нейронам отходы обмена и токсины (яды, вырабатываемые микробами, растениями, животными). Барьер не дает проникать в мозг многим веществам, поступающим с пищей, поскольку они могут вызывать неблагоприятные эффекты. Наконец, он ограничивает проход в ЦНС многих лекарственных препаратов. В связи с этим фармакологи при разработке нейротропных (влияющих на нервную систему) соединений обращают специальное внимание на создание молекул, которые могли бы преодолевать
ГЭБ.
Нарушения в работе ГЭБ могут привести к серьезным заболеваниям. Например, при повышении температуры тела или хроническом стрессе ослабевают контакты между глиальными ножками и капиллярами, что повышает вероятность проникновения инфекционных агентов в мозг.

Focused ultrasound (FUS)
Улучшение проницаемости ГЭБ
By functionally replacing a section of the blood-brain
barrier with nasal mucosa, which is more than 1,000
times more permeable than the native barrier,
surgeons could create a “screen door” to allow for
drug delivery to the brain and central nervous
system.
Heterotopic Mucosal Grafting Enables the
Delivery of Therapeutic Neuropeptides Across
the Blood Brain Barrier.
Neurosurgery: March 2016 - Volume 78 - Issue 3 - p
448
–
457
Facilitation of Drug Transport across the Blood
–
Brain
Barrier with Ultrasound and Microbubbles
Stephen Meairs
Department of Neurology, University Medicine Mannheim,
Heidelberg University, 68167 Mannheim, Germany;
Published: 31 August 2015

Поперечный разрез СМ.
В центре – серое вещество
(тела нейронов, дендриты):
обработка информации.
Вокруг серого – белое вещество
(аксоны) – обмен информацией с головным мозгом.
Серое вещество делится на задние, боковые и передние рога, а также промежуточное ядро.
В задние рога входят задние корешки; из передних и
боковых рогов выходят передние корешки.
Передние и задние корешки сливаются в спинномозговой нерв. На задних корешках находятся спинномозговые ганглии, которые содержат сенсорные нейроны.
СПИННОЙ МОЗГ

Рефлекс
– «машинообразный» ответ организма на стимул, реализуемый при помощи нервной системы.
Рефлекторный принцип – один из главных принципов работы мозга.
Сложность рефлекса, как правило, зависит от числа включенных в дугу интернейронов. Чем их больше, тем тоньше при запуске рефлекса происходит «подстройка» дуги под текущее состояние организма и его потребности, тем полнее учитываются дополнительные сенсорные сигналы и т.д.
Цепочки из сенсорных, вставочных и двигательных нейронов, соединенных синапсами, образуют рефлекторные дуги.

Шейный отдел
Грудной отдел
Поясничный отдел
Крестцовокопчиковый отдел
В продольном направлении СМ разделен на 31
сегмент
: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 6 крестцово-копчиковых.
В соответствии с этим наше тело
(от шеи до копчика) разделено на
31 «этаж». Каждый сегмент СМ работает со своим этажом тела + обменивается сигналами с головным мозгом.
Шейные сегменты управляют
шеей, руками
и диафрагмой; грудные –
областью грудной
клетки и брюшной полости;
поясничные –
ногами; крестцово-
копчиковые –
областью таза.

16
Спинной мозг сегмент спинного мозга
«Этаж» тела
1
2
3 4
Головной мозг
3. Болевая, кожная, мышечная и внутренняя чувствительность от «этажа» тела, а также информация о состоянии сегмента СМ.
4. Двигательные (в т.ч. произвольные) и вегетативные команды.
1. Болевая, кожная, мышечная и внутренняя чувствительность от «этажа» тела.
2. Двигательные и вегетативные команды к «этажу» тела.

Рефлексы могут изменяться в сторону:
•понижения или утраты их
•повышения
•извращения
Наконец, в патологических условиях могут
появляться новые рефлексы, в норме не
вызываемые.
Патологические рефлексы обнаруживаются
только
при
органических
поражениях
центральной нервной системы. Многие из
них являются проявлением более древних
функций, отсутствующих в нормальных
условиях.

Крайним проявлением повышения сухожильных рефлексов являются так называемые
клонусы
. Клонусы представляют собой ритмические сокращения какой-либо мышцы, возникающие в результате растяжения ее сухожилия. В сущности, клонус есть цепь следующих один за другим сухожильных рефлексов, вызываемых непрерывающимся растяжением сухожилия. Наиболее частыми являются клонусы коленной чашки и стопы
Клонус стопы
— вызывается у больного, лежащего на спине. Исследующий сгибает ногу больного в тазобедренном и коленном суставах, удерживает её одной рукой, а другой захватывает стопу и после максимального подошвенного сгибания резко производит её разгибание. В ответ возникают резкие ритмичные клонические движения стопы.
Патофизиологической основой клонусов является отсутствие тормозящего влияния коры головного мозга на мотонейроны спинного. При растяжении сухожилий одних мышц возникает рефлекторное возбуждение мотонейронов мышц-антагонистов.
Вслед за этим происходит их сокращение, что в свою очередь приводит к повторному сокращению мышц-агонистов. Процесс повторяется неопределённо долго (до тех пор, пока исследующий будет силой удерживать стопу в положении подошвенного разгибания). Как только прекратить это растяжение икроножной мышцы, клонус прекращается .

Рефлекс Бабинского
Врач проводит тыльной поверхностью молоточка вначале по наружной, а затем по дистальной поверхности подошвы. Проведение должно быть лёгким, не вызывающим болевых ощущений, так как в таком случае задействуются болевые рецепторы, что вызовет отдёргивание стопы. Ответом на раздражение является непроизвольное разгибание большого пальца (положительный симптом
Бабинского). В норме возникает подошвенный рефлекс, проявляющийся в непроизвольном сгибании большого пальца.
Рефлекс Бабинского свидетельствует о поражении системы центрального двигательного нейрона. У новорождённых и детей до 3 лет не является признаком патологии. Это связано с недостаточным развитием коры головного мозга и соответственно системы центрального двигательного нейрона в раннем детском возрасте.

Висцеро-кардиальные рефлексы
Глазо-сердечный рефлекс Ашнера выражается в рефлекторном снижении ЧСС,. возникающем при надавливании на глазные яблоки.
Рефлекс Гольца заключается в том, что при при ударе по животу возникает остановка или замедление деятельности сердца. Эта же реакция возникает и в тот момент, когда человек опускается в холодную воду (рефлекс с рецепторов кожи).
Предполагаемая рефлекторная дуга:

Головной мозг
Масса в среднем 1400 г. Состоит из ствола мозга, мозжечка и коры больших полушарий. Полушария соединены посредством мозолистого тела. Кора больших полушарий поделена на доли, имеет борозды и извилины.

3
1
2
4
5
6
6
7
7
8
1. Продолговатый мозг и мост
2. Мозжечок
3. Средний мозг
4. Таламус
5. Гипоталамус
6. Гипофиз и эпифиз
7. Кора больших полушарий
8. Мозолистое тело
4+5+6 = промежуточный мозг
7+8 = конечный мозг

В головном мозге есть полости, заполненные спинномозговой жидкостью (ликвором). Она вырабатывается в количестве 500 мл в сутки, обновляется полностью в течение 4-7 часов.
Функции: удаление метаболитов, амортизация сотрясений мозга и различных ударов;
формирование гидростатической оболочки возле головного мозга, поддержание постоянство ионного состава, перенос гормонов и прочих биологически активных веществ.

Гидроцефалия (водянка) головного мозга –
заболевание, при котором происходит увеличение объёма желудочков головного мозга. Избыточная выработка ликвора и его скопление в области желудочков мозга.

Головной мозг окружен тремя оболочками, которые являются продолжением оболочек спинного мозга. Твердая (dura mater), паутинная (arachnoidea mater), мягкая (pia mater). Между твердой и паутинной –
субдуральное пространство.

Головной мозг можно разделить на три отдела: задний, средний и передний.
К заднему относятся продолговатый мозг, мост и мозжечок, а к переднему –
промежуточный мозг и большие полушария. Все отделы, включая большие полушария, образуют ствол мозга.