Лекция 10: мозжечок. кора больших полушарий.

План лекции:

1. Гистологическое строение, функции мозжечка.

2. Кора больших полушарий. Цитомиелоархитектоника коры. Современные представления о морфо-функциональной единице коры.

3. Вегетативная нервная система. Особенности рефлекторных дуг вегетативной нервной системы.

4. Гистологическое строение оболочек спинного и головного мозга.

5. Особенности кровоснабжения нервной системы.

6. Возрастные изменения, раективность и регенерация тканей нервной системы.

МОЗЖЕЧОК - является центральным органом равновесия и координации движений. Различают серое и белое вещество мозжечка. Серое вещество представлено корой мозжечка и ядрами мозжечка (зубовидное, пробковидное и шарообразное).

В коре мозжечка имеется 3 слоя:

1. Наружный, молекулярный, слой - состоит из корзинчатых и звездчатых нейроцитов, по функции являющихся ассоциативными.

2. Средний, ганглионарный слой - состоит из 1 ряда грушевидных клеток Пуркинье. Это довольно крупные клетки - диеметр тела до 60 мкм. Дендриты поднимаются в молекулярный слой и сильно разветвляясь располагаются в 1-ой плоскости, а аксоны образуют эфферентные (выходящие) пути мозжечка и после переключения в ядрах мозжечка посылают импульсы через руброспинальный путь к мотонейронам спинного мозга.

3. Внутренний, зернистый слой - состоит из клеток зерен, , больших звездчатых нейроцитов, веретиновидно-горизонтальных нейроцитов (все клетки по функции ассоциативные).

Аферентные волокна мозжечка:

1. Моховидные волокна - несут импульсы с моста и продолговатого мозга. Образуют синапсы на клетках зернистого слоя, а аксоны клеток зернистого слоя поднимаются в молекулярный слой и передают импульсы дендритам грушевидных клеток непосредственно или через клетки молекулярного слоя.

2. Лазящие волокна - несут импульсы со спинного мозга и с вестибулярного аппарата. Лазящие волокна не переключаются на вставочных клетках мозжечка, проходят транзитом через зернистый и ганглинарные слои в молекулярный слой и образуют там синапсы с дендритами грушевидных клеток Пуркинье.

Поступающая информация в коре мозжечка перабатывается и на основе этого производится коррекция двигательных актов.

Эфферентные пути мозжечка начинаются с грушевидных клеток Пуркинье ганглионарного слоя. Аксоны этих клеток переключаются на клетках ядра мозжечка и через руброспинальный путь посылают импульсы мотонейронам спинного мозга.

Мозжечок сам не сохраняет память о двигательных актах, он только их регулирует, причем эта регуляция непроизвольная, неосознанная.

Клетки коры мозжечка очень чувствительны к действию интоксикации. Ярким примером этого является алкогольное опьянение. При алкогольном опьянении нарушение функций клеток мозжечка приводит к расстройству координации движений и равновесия.

КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ (КБПШ). Эмбриональный гистогенез КБПШ начинается на 2-ом месяце эмбрионального развития. Учитывая значение КБПШ для человека сроки ее заклади и развития являются одним из важных критических периодов. Воздействия многих неблагоприятных факторов в эти сроки могут привести к нарушениям и порокам развития головного мозга.

Итак, на 2-ом месяце эмбриогенеза из вентрикулярного слоя стенки конечного мозга нейробласты мигрируют вертикально вверх вдоль радиально расположенных волокон глиоцитов и формируют самый внутренний 6-ой слой коры. Затем следуют следующие волны миграции нейробластов, причем мигрирующие нейробласты при этом проходят сквозь ранее образовавшиеся слои и это способствует установлению между клетками большого числа синаптических контактов. Шестислойная структура КБПШ становится четко выраженной на 5-8-ые месяцы эмбриогенеза, причем гетерохронно в разных областях и зонах коры.

Кора БПШ представлена слоем серого вещества толщиной 3-5 мм. В коре насчитывают до 15 и более млрд нейроцитов, некоторые авторы допускают до 50 млрд. Все нейроциты коры по морфологии мультиполярные. Среди них по форме различают звездчатые, пирамидные, веретеновидные, паукообразные и горизонтальные клетки. Пирамидные нейроциты имеют тело триугольной или пирамидной формы, диаметр тела 10-150 мкм (малые, средние, крупные и гигантские). От основания пирамидной клетки отходит аксон, участвующий при формировании нисходящих пирамидных путей, ассоциативных и комиссуральных пучков, т.е. пирамидные клетки являются эфферентными нейроцитами коры. От вершина и боковых поверхностей триугольного тела нейроцитов отходят длинные дендриты. Дендриты имеют шипики - места синаптических контактов. У одной клетки таких шипиков может быть до 4-6 тысяч.

Звездчатые нейроциты имеют форму звезды; дендриты отходят от тела во все стороны, короткие и без шипиков. Звездчатые клетки являются главными воспринимающими сенсорными элементами КБПШ и основная их масса располагается во 2-ом и 4-ом слое КБПШ.

КБПШ подразделяют на лобную, височную, затылочную и теменную долюю Доли делят на области и цитоархитектонические поля. Цитоархитектонические поля - это корковые центры экранного типа. По анатомии Вы подробно изучаете локализации этих полей (центр обоняния, зрения, слуха и т.д.). Эти поля взаимоперекрываются, поэтому при нарушении функций, повреждениях какого либо поля, его функцию частично могут взять на себя соседние поля.

Для нейроцитов коры БПШ характерно закономерное послойное расположение, что образует цитоархитектонику коры.

В коре принято различать 6 слоев:

1. Молекулярный слой (самый поверхностный) - состоит в основном из тангенциальных нервных волокон, имеется небольшое количество веретеновидных ассоциативных нейроцитов.

2. Наружный зернистый слой - слой из мелких звездчатых и пирамидных клеток. Их дендриты находятся в молекулярном слое, часть аксонов направляются в белое вещество, другая часть аксонов поднимается в молекулярный слой.

3. Пирамидный слой - состоит из средних и крупных пирамидных клеток. Аксоны идут в белое вещество и в виде ассоциативных пучков направляются в другие извилины данного полушария или в виде комиссуральных пучков в противоположное полушарие.

4. Внутренний зернистый слой - состоит из сенсорных звездчатых нейроцитов, имеющих ассоциативные связи с нейроцитами выше- и нижележащих слоев.

5. Ганглионарный слой - состоит из крупных и гигантских пирамидных клеток. Аксоны этих клеток направляются в белое вещество и образуют нисходящие проекционные пирамидные пути, также комиссуральные пучки в противоположное полушарие.

6. Слой полиморфных клеток - образован нейроцитами самой различной формы (отсюда название). Аксоны нейроцитов участвуют при формировании нисходящих проекционных путей. Дендриты пронизывают всю толщу кору и достигают молекулярного слоя.

Структурно-функциональной единицей коры БПШ является модуль или колонка. Модуль - это совокупность нейроцитов всех 6-ти слоев, расположенных на одном перпендикулярном пространстве и тесно взаимосвязанных между собой и подкорковыми образованиями. В пространстве модуль можно представить как цилиндр, пронизывающий все 6 слоев коры, ориентированный своей длинной осью перпендикулярно к поверхности коры и имеющий диаметр около 300 мкм. В коре БПШ человека насчитывается около 3 млн модулей. В каждом модуле содержится до 2 тысяч нейроцитов. Вход импульсов в модуль происходит с таламуса по 2-м таламокортикальным волокнам и по 1-му кортикокортикальному волокну с коры данного или противоположного полушария. Кортико-кортикальные волокна начинаются с пирамидных клеток 3-го и 5-го слоя коры данного или противоположного полушария, входят в модуль и пронизывают ее с 6-го по 1-й слой, отдавая коллатерали для синапсов на каждом слое. Таламо-кортикальные волокна - специфические афферентные волокна идущие с таламуса, пронизывают отдавая коллатерали с 6-го по 4-ый слой в модуле. Благодаря наличию сложной взаимосвязи нейроцитов всех 6-ти слоев поступившая информация анализируется в модуле. Выходные эфферентные пути из модуля начинаются с крупных и гигантских пирамидных клеток 3-го, 5-го и 6-го слоя. Кроме участия в формировании проекционных пирамидных путей каждая модуль устанавливает связи с 2-3 модулями данного и противоположного полушария.

Белое вещество конечного мозга состоит из ассоциативных (соединяют извилины одного полушария), комиссуральных (соединяют извилины противоположных полушарий) и проекционных (соединяют кору с нижележащими отделами НС) нервных волокон.

Кора БПШ содержит также мощный нейроглиальный аппарат, выполняющий трофическую, защитную, опорно-механическую функцию. Глия содержит все известные элементы - астроциты, олигодендроглиоциты и мозговые макрофаги.

ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА (ВНС)иннервирует внутренние органы, кровеносные сосуды, железы и регулирует процессы кровеобращения, дыхания, пищеварения, обмена веществ, терморегуляции и т.д., т.е. подготавливает и обеспечивает соматические эффекты соответствующими метаболическими процессами. ВНС независима от сознания, но эта автономномсть относительна, так как все стороны ее деятельности находятся под контролем коры головного мозга (яркий пример тому - факиры, йоги, умеющие управлять работой внутренних органов).

ВНС подразделяется на симпатическую и парасимпатическую отделы, которые в известной степени являются антогонистами. Так, при стимуляция симпатического отдела ВНС наблюдается:

- увеличение частоты и силы сердечных сокращений;

- повышение артериального давления;

- расширение зрачков, бронхов;

- снижение тонуса кишечника;

- повышение адаптационно-трофической потенции тканей органов.

В целом при раздражении симпатического отдела ВНС организм мобилизует силы для преодоления каких-то противодействий и для борьбы.

При стимуляции парасимпатического отдела ВНС наблюдается:

- снижение силы и частоты сокращений сердца;

- снижение артериального давления;

- усиливается перестальтика кишечника. и т.д., т.е. организм приходит в состояние покоя.

В ВНС различают центральный и периферический отделы. Центральный отдел симпатической нервной системы представлен латеральным ядром боковых рогов спинного мозга в грудном и поясничном отделе, а центральный отдел парасимпатической нервной системы - вегетативными ядрами III, VII, IX и X пар черепных нервов в среднем и продолговатом мозге, латеральным ядром боковых рогов спинного мозга в сакральном отделе.

Рефлекторная дуга в ВНС начинается чувствительным вегетативным нейроном (псевдоуниполярные), тело которого лежит в спинномозговом узле. Эти нейроциты передают импульсы с иннервируемых органов в ядра центрального отдела ВНС, т.е. образуют афферентное звено рефлекторной дуги. Эфферентное звено (от центра к рабочему органу) в ВНС всегда двухнейронное: 1-й нейрон лежит в вышеперечисленных центральных ядрах ВНС, аксон этого 1-го нейрона образует преганглионарное волокно (обычно миелиновое) и оканчивается холинэргическим синапсом в одном из периферических вегетативных ганглиев. Периферические ганглии ВНС лежат как вне иннервируемых (чаще в симпатическом отделе ВНС; симпатические пара- и превертебральные ганглии), так и в стенке иннервируемых органов (чаще в парасимпатическом отделе ВНС; интрамуральные сплетения в стенке пищеварительной трубки, сердца, матки и т.д.).

В периферических ганглиях ВНС лежат тела 2-х нейронов эфферентного звена рефлекторной дуги. По морфологии - это мультиполярные нейроциты разной величины и формы. Аксоны этих клеток образуют постганглионарные волокна (обычно безмиелиновые) и оканчиваются в рабочем органе концевыми эффекторными аппаратами. Вторые нейроны эфферентного звена в симпатическом отделе адренэргические, а в парсимпатическом отделе - холинэргические.

В периферических ганглия ВНС кроме тел вторых нейронов эфферентного звена рефлекторной дуги встречаются:

- МИФ-клетки (мелкие интенсивно флуоресцирующие клетки), являютсятормозными нейроцитами в периферических ганглиях симпатического отдела;

- пептидэргические нейроциты, вырабатывают гормоны ВИП и соматостатин;

- нейроциты местной рефлекторной дуги (рецепторные, ассоциативные, двига-

тельные, тормозные).

Вегетативные нейроциты местных рефлекторных дуг:

1. Рецепторные нейроциты (клетки Догеля II типа) - это равноотросчатые нейроциты. От тела отходит 2-4 отростка, среди которых дифференцировать аксон трудно. Отростки не разветвляясь далеко отходят от тела: дендриты в иннервируемом органе образуют чувствительные окончания, а аксоны оканчиваются синапсами на телах двигательных и ассоциативных нейроцитов соседних ганглиев. Клетки Догеля II типа - афферентные (чувствительные) нейроциты местных рефлекторных дуг.

2. Двигательные нейроциты (клетки Догеля I типа) - имеют короткие дендриты с пластинчатыми расширениями (рецепторные площадки). Дендриты не выходят из ганглия, получают импульсы от рецепторных и ассоциативных нейроцитов. Аксоны двигательных нейроцитов очень длинные, уходят из ганглия в составе постганглионарных безмиелиновых волокон и оканчиваются моторными бляшками на гладкомышечных клетках внутренних органов.

3. Ассоциативные нейроциты (клетки Догеля III типа) - по морфологии похожи на клетки Догеля II типа, но их дендриты не выходят за пределы ганглия и образуют синапсы с аксонами чувствительных нейроцитов, а аксоны передают импульсы двигательным нейроцитам соседних ганглиев.

ОБОЛОЧКИ СПИННОГО И ГОЛОВНОГО МОЗГАпредставлены мягкой, паутинной и твердой мозговой оболочкой.

1. Мягкая мозговая оболочка - самая внутренняя оболочка, отграничивается от тканей мозга глиальной мембраной. Гистологически - это рыхлая сдт с обилием кровеносных сосудов и нервных волокон.

2. Паутинная оболочка - тонкий слой рыхлой сдт, связанная коллагеновыми и эластическими волокнами с мягкой мозговой оболочкой. Между паутинной и мягкой мозговой оболочкой находится субарахноидальное пространство, выстланное слоем плоских глиоцитов. Это пространство содержит цереброспинальную жидкость и сообщается с желудочками мозга.

3. Твердая мозговая оболочка - это плотная неоформленная волокнистая сдт. Между твердой и паутинной оболочкой находится субдуральное пространство с небольшим количеством цереброспинальной жидкости. Стенки этого пространства также выстланы плоскими глиоцитами.

У спинного мозга снаружи твердой мозговой оболочки находится эпидуральное пространство, заполненное жировой тканью. Твердая мозговая оболочка головного мозга плотно сращена с надкостницей черепных костей и эпидурального пространства не имеет.

РЕАКТИВНОСТЬ И РЕГЕНЕРАЦИЯ ТКАНЕЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Ткани НС очень чувствительны к воздействию различного рода неблагоприятных факторов (механическая травма, сотрясения, токсические вещества, лучевое воздействие и т.д), в результате которых:

- нарушается проницаемость стенок сосудов;

- в нейроцитах происходит тигролиз, вокуолизация цитоплазмы, уменьшение

содержания рибосом и РНК, расширение цистерн ЭПС и ПК, набухание мито-

хондрий и разрушение крист, кариопикноз и кариолизис.

Наиболее чувствительны к повреждающим факторам нейроциты III (пирамидного), V (ганглинарного) и VI (полиморфного) слоев коры БПШ и клетки ганглионарного слоя мозжечка, нейроциты гипоталамуса.

Репаративный посттравматический гистогенез тканей НС имеет свои особенности в связи с отсутствием камбиальных элементов среди нейроцитов. В результате пролиферация сдт клеток, клеток нейроглии, формирования коллагеновых волокон в очаге повреждения образуется рубец сложного тканевого состава - соединительнотканный рубец с элементами нейроглии.

ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ЦНС

1. Характерно обильное кровоснабжение; обусловлено высоким уровнем потребления кислорода нейроцитами. Если нарушается доставка кислорода более чем на 1 минуту, нейроциты не в состоянии выполнять свои функции и в них включается защитный механизм - запредельное торможение (пример: даже кратковременное пережатие сонных артерий приводит к отключению коры БПШ - человек как бы "засыпает").

2. Гемокапилляры ЦНС имеют непрерывную эндотелиальную выстилку и хорошо выраженную сплошную базальную мембрану. Снаружи гемокапилляры плотно окружены пластинчатыми окончаниями отростков астроцитов. Эндотелий и утолщенная базальная мембрана капилляров вместе с пластинчатыми окончаниями отростков астроцитов образуют гематоэнцефалический барьер.

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ

Изменения в ЦНС в раннем постнатальном возрасте связаны с созреванием нервной ткани. У новорожденных для корковых нейроцитов характерно высокое ядерно-цитоплазматическое отношение. С возрастом это соотношение снижается за счет увеличения массы цитоплазмы; увеличивается число синапсов.

Изменения в ЦНС в старческом возрасте связаны прежде всего со склеротическими изменениями сосудов, приводящие к ухудшению трофики. Утолщается мягкая и паутинная оболочка, там откладываются соли кальция. Наблюдается атрофия коры БПШ, особенно в лобной и теменной долях. Снижается число нейроцитов в единице обьема мозговой ткани из-за гибели клеток. Нейроциты уменьшаются в размерах, в них уменьшается содержание базофильной субстанции (уменьшение числа рибосом и РНК), в ядрах увеличивается доля гетерохроматина. В цитоплазме накапливается пигмент липофусцин. Быстрее других изменяются пирамидные клетки V слоя коры БПШ, грушевидные клетки ганглионарного слоя мозжечка.