Строение головного мозга

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Анатомия и физиология продолговатого мозга

1.1 Анатомия продолговатого мозга

1.2 Физиология продолговатого мозга

2. Строение мышечного волокна. Физиология мышечного сокращения

2.1 Строение мышечного волокна

2.2 Физиология мышечного сокращения

Список используемой литературы

1. Анатомия и физиология продолговатого мозга

1.1 Анатомия продолговатого мозга

Продолговатый мозг, myelencephalon, medulla oblongata, представляет непосредственное продолжение спинного мозга в низу и ограничен от моста головного мозга (варолиева моста) спереди за счет поперечной небольшой щели (бульбарно-мостовой борозды), сзади, в области ромбовидной ямки, граница соответствует уровню расположения мозговых полосок четвертого желудочка.

Продолговатый мозг - луковица мозга (bulbus cerebri), самый задний (нижний) отдел головного мозга.

Продолговатый мозг развивается из заднего первичного мозгового пузыря и по форме напоминает усеченный конус длиной 25-30 мм, продолный размер 12-15 мм, поперечный 10-12 мм, вес 6-7 гр.

Продолговатый мозг имеет переднюю (вентральную), заднюю (дорсальную) и боковые (латеральные) поверхности. Передняя поверхность прилежит на внутреннем основании черепа к скату.

На передней поверхности продолговатого мозга по средней линии проходит глубокая передняя срединная щель (fissura mediana anterior), ограниченная с боков мощными тяжами - пирамиды продолговатого мозга (pyramides medullae oblongatae), которые продолжаются в передние канатики спинного мозга. Большая часть нервных волокон пирамидных путей перекрещивается в глубине передней срединной щели с аналогичными волокнами противоположной стороны - перекрёст пирамид (двигательный перекрест, decussatio pyramidum), после чего спускается в боковом канатике на другой стороне спинного мозга - латеральные корково-спинномозговые пути спинного мозга (tractus corticospinal (pyramidalis) lateralis), меньшая часть волокон остается неперекрещенной и спускается в переднем канатике спинного мозга на своей стороне - передние корково-спинномозговые пути спинного мозга (tractus corticospinalis (pyramidalis) anterior).

Кнаружи (латерально) от пирамид лежит овальное возвышение - оливa (oliva), которая отделена от пирамиды передней латеральной бороздкой (sulcus anterolateral). В глубине борозды выходят корешки подъязычного нерва (12-я пара черепно-мозговых нервов, n.hypoglossus). Позади оливы из задней латеральной борозды последовательно выходят корешки языкоглоточного (IX пара, n.glossopharyngeus), блуждающего (Х пара, n.vagus) и добавочного (XI пара, n.accessorius) черепно-мозговых нервов.

На латеральной (боковой) поверхности продолговатого мозга имеется боковой канатик, funiculus lateralis, продолжающийся в нижнюю мозжечковую ножку (pedunculi cerebellares inferiores).

Задняя поверхность продолговатого мозга прикрыта мозжечком. Её нижняя часть существенно напоминает по рельефу поверхность спинного мозга, верхняя - развернута и обращена в полость четвертого желудочка. Она образует нижнюю половину дна ромбовидной ямки. Вдоль середины задней поверхности продолговатого мозга тянется задняя срединная борозда (sulcus medianus posterior) - непосредственное продолжение одноименной борозды спинного мозга. По бокам ее лежат задние канатики, ограниченные латерально слабо выраженной задне-латеральной бороздой (sulcus posterolaterals). По направлению кверху задние канатики расходятся в стороны и идут к мозжечку, входя в состав его нижних ножек, окаймляющих снизу ромбовидную ямку. Каждый задний канатик подразделяется, при помощи промежуточной борозды, на медиальный (тонкий пучок) fasciculus gracilis, и латеральный (клиновидный пучок), fasciculus cuneatus. У нижнего угла ромбовидной ямки тонкий и клиновидный пучки приобретают утолщения - бугорками тонкого и клиновидного ядер (tuberculum gracilum et tuberculum cuneatum). Эти утолщения обусловлены соименными с пучками ядрами серого вещества, тонкое ядро (nucleus gracilis) и клиновидное ядро (nucleus cuneatus).

Ядерными образованиями продолговатого мозга являются:

1) оливы, имеющие отношение к экстрапирамидной системе (они связаны с мозжечком);

2) ядра Голля и Бурдаха, в которых расположены вторые нейроны проприоцептивной (суставно-мышечной) чувствительности;

3) ядра черепных нервов: подъязычного (XII пара), добавочного (XI пара), блуждающего (X пара), языкоглоточного (IX пара), нисходящая часть одного из чувствительных ядер тройничного нерва (его головная часть расположена в мосту).

Продолговатый мозг состоит из серого и белого вещества. Белое вещество занимает преимущественно переднебоковой отдел продолговатого мозга. Серое вещество залегает в виде скоплений нервных клеток - ядер черепно-мозговых нервов (V, VIII, IX, X, XI, XII, всего 12 пар черепно-мозговых нервов) и ядер ретикулярной формации, которые отличаются друг от друга по форме и величине. Ядра черепно-мозговых нервов располагаются симметрично на дне ромбовидной ямки под эпендимой (в дорсальной части продолговатого мозга).

Двигательные ядра расположены ближе к средней линии, чувствительные ядра смещены наиболее латерально, в промежутке между чувствительными и двигательными ядрами находятся вегетативные ядра.

Задняя поверхность продолговатого мозга, варолиевый мост и ножки мозжечка образуют дно IV желудочка, которое имеет ромбовидную форму. Посредством водопровода IV желудочек сообщается с III желудочком. Крышей IV желудочка являются верхний и нижний мозговые парусы, над которыми располагается мозжечок. Дно IV желудочка можно условно разделить на три отдела. В переднем отделе располагается ядро тройничного нерва, в среднем - ядра преддверно-слухового, лицевого, отводящего черепных нервов, а в заднем - ядра подъязычного, блуждающего, языкоглоточного, добавочного нервов.

1.2 Физиология продолговатого мозга

Из продолговатого мозга и моста выходят восемь пар черепных нервов (с V по XII) и он, так же как и спинной мозг, имеет прямую чувствительную и двигательную связь с периферией.

Продолговатый мозг выполняет две функции (рефлекторную и проводниковую). Рефлекторная функция осуществляется за счет:

1 - простых сегментарных рефлексов (защитные рефлексы: кашель, чиханье, мигание, слезоотделение, движений ушной раковины, рвота и пищевые рефлексы: моторные (жевания, глотания, моторики желудка и части кишечника) и секреторные (слюноотделения, желудочной секреции, выделения соков тонкой кишки, поджелудочной железы и др.).

2 - лабиринтных рефлексов (распределение тонуса между отдельными группами мышц и установки определенной позы),

3 - установочных рефлексов (поддержания позы и рабочих движений),

4 - вегетативных рефлексов: дыхания, кровообращения, пищеварения. Дыхательный центр обеспечивает регуляцию ритма и частоту дыхания. Через периферический, спинальный центр дыхания он посылает импульсы непосредственно к дыхательным мышцам грудной клетки и к диафрагме. В свою очередь центростремительные импульсы, поступающие в дыхательный центр из дыхательных мышц, рецепторов легких и дыхательных путей, поддерживают его ритмическую деятельность, а также активность ретикулярной формации. Дыхательный центр тесно взаимосвязан с сердечно-сосудистым центром. Эта связь проявляется ритмичным замедлением сердечной деятельности в конце выдоха, перед началом вдоха - феномен физиологической дыхательной аритмии. Углекислый газ оказывает прямое раздражение действие на вегетативные центры продолговатого мозга. На уровне продолговатого мозга располагается сосудодвигательный центр, который регулирует сужение и расширение сосудов. Сосудодвигательный и тормозящий деятельность сердца центры взаимосвязаны с сетевидной формацией. мозг анатомия физиология мышечный

Проводниковая функция осуществляется путем проведения:

1 - восходящих волокон от спинного мозга к коре полушарий (спинно-мозжечковый, оливо-мозжечковый путь, коллатеральные волокна от ядер Голля и Бурдаха к мозжечку, волокна от ядер ретикулярной формации к мозжечку (ретикулярно-мозжечковый путь). Спинно-мозжечковых пути два. Один идет к мозжечку через нижние ножки, второй - через верхние ножки.

2 - нисходящих волокон от коры полушарий к спинному мозгу (ретикулярно-спинномозговой, преддверно-спинномозговой, оливоспинномозговой)

3 - собственных проводящих пучков продолговатого мозга и моста, соединяющих ядро и оливу вестибулярного нерва с мотонейронами спинного мозга.

Продолговатый мозг играет важную роль в регуляции сложных жизненно важных функций, и нарушения его деятельности имеют опасные последствия. Своевременное определение функционального состояния продолговатого мозга необходимо для принятия срочных лечебных мер. Оно определяется по сдвигам в физиологических реакциях, связанных с активностью определенных образований и систем продолговатого мозга, ядер черепно-мозговых нервов (нарушение роговичного и жевательного рефлексов, актов глотания, сосания, состояния чувствительности в области головы и шеи, кашлевого, чихательного, рвотного рефлексов, дыхательных движений - патологические типы дыхание: периодическое дыхание, дыхание типа Чейна-Стокса и др.)

2. Строение мышечного волокна. Физиология мышечного сокращения

2.1 Строение мышечного волокна

Скелетные мышцы состоят из мышечных пучков, образованных большим количеством мышечных волокон. Каждое волокно - это клетка цилиндрической формы диаметром 10-100 мкм и длиной от 5 до 400 мкм. Оно имеет клеточную мембрану - сарколемму. В саркоплазме находится несколько ядер, митохондрий, образования саркоплазматического ретикулума и сократительные элементы - миофибрилы. Саркоплазматический ретикулум имеет своеобразное строение. Он состоит из системы поперечных, продольных трубочек и цистерн. Поперечные трубочки это впячивания саркоплазмы внутрь клетки. К ним примыкают продольные трубочки с цистернами. Благодаря этому, потенциал действия может распространяться от сарколеммы на систему саркоплазматического ретикулума.

В мышечном волокне содержится более 1000 миофибрилл, расположенных вдоль него. Каждая миофибрилла состоит из 2500 протофибрилл или миофиламентов. Это нити сократительных белков актина и миозина. Миозиновые протофибриллы толстые, актиновые тонкие. На миозиновых нитях расположены отходящие под углом поперечные отростки с головками. У скелетного мышечного волокна при световой микроскопии видна поперечная исчерченность, т.е. чередование светлых и темных полос. Темные полосы называют А-дисками или анизотропией, светлые - изотропными. В А-дисках сосредоточены нити миозина, обладающие анизотропией, и поэтому они имеют темный цвет. I-диски образованы нитями актина. В центре I-дисков видна тонкая Z-пластинка. К ней прикрепляются актиновые протофибриллы. Участок миофибрилы между двумя 2-пластинками называется саркомером. Это структурный элемент миофибрилл. В покое толстые миозиновые нити лишь на небольшое расстояние входят в промежутки между актиновыми. Поэтому в средней части А-диска имеется более светлая - Н-зона, где нет актиновых нитей. При электронной микроскопии в ее центре видна очень тонкая М-линия. Она образована цепями опорных белков, к которым крепятся миозиновые протофибриллы.

Важная роль в построении мышцы как органа принадлежит соединительной ткани, которая объединяет мышечные волокна в пучки, проводит кровеносные сосуды и нервы, а также обеспечивает прикрепление мышцы к костям. Рыхлая соединительная ткань внутри мышечных пучков называется эндомизием. Пучки мышечных волокон соединяются между собой также прослойками рыхлой соединительной ткани, которую называют перимизием.

Снаружи мышца покрыта плотной соединительнотканной оболочкой -- эпимизием, или фасцией. Внутримышечная соединительная ткань обеспечивает развитие густой капиллярной сети вокруг каждого мышечного волокна. Благодаря эластическим свойствам она участвует в процессах, обусловливающих расслабление мышцы после ее сокращения.

Один из важнейших структурных компонентов мышечного волокна - это митохондрии, которые располагаются цепочками вдоль миофибрилл, тесно соприкасаясь с мембранами ретикулума. В митохондриях протекает аэробное окисление углеводов, жиров и аминокислот, а за счёт энергии, выделяющейся при окислении, происходит ресинтез АТФ.

2.2 Физиология мышечного сокращения

В зависимости от того, как мышцы реагируют на нагрузку, с какой скоростью сокращаются, мышечные волокна делятся на три типа:

- «медленные», или тип 1;

- «средние», или тип 2а;

- «быстрые», или тип 2b.

Тип 1 - Медленные (тонические) мышечные волокна расположены в глубоких слоях мышц конечностей. Они красного цвета, так как в них присутствует миоглобин и цитохромовые пигменты. Клетки медленных мышечных волокон содержат много митохондрий, а саркоплазматический ретикулум развит слабо, содержание гликогена невелико. Окислительные волокна медленного сокращения (тип I) вовлечены в процессы длительного тонического сокращения и поддерживают концентрацию внутриклеточного кальция на относительно высоком уровне (100-300 нМ).

Медленные волокна обеспечивают длительное сокращение мышцы, это используется для поддержания позы.

Тип 2а - плохо растущие и слабо сокращающиеся волокна. Их очень мало содержится в мышцах.

Тип 2b - Быстрые мышечные волокна располагаются в поверхностных слоях мышц конечностей. Их клетки белого цвета, так как миоглобина и цитохромовых пигментов мало или нет совсем. Клетки быстрых мышечных волокон содержат мало митохондрий, саркоплазматический ретикулум хорошо развит, имеется множество гликогеновых гранул. Быстрые волокна обеспечивают немедленное быстрое сокращение мышц, когда кровеносная система еще только приспосабливается к новому уровню мышечной активности. Гликолитические волокна быстрого сокращения используются для внезапных, взрывных сокращений и характеризуются краткими высокоамплитудными неустойчивыми и низкими концентрациями Ca2+.

Быстрые мышечные волокна очень быстро устают, и тогда, когда необходимо наибольшее усилие, посылая импульсы, подключают к работе другие. Работая с волокнами этого типа, можно быстро нарастить мышечную массу, поскольку они увеличиваются за счет размеров актина и миозина.

У обычных людей «медленных» и «быстрых» волокон в мышечных тканях содержится в равных долях. Однако у тех, кто занимается определенными видами спорта, идет резкое отклонение, что приводит к преобладанию у них того или иного типа волокна.

Мышечное сокращение - совокупность процессов, изменяющих механическое состояние мышцы, проявляется в укорочении мышцы и развитии ею механического напряжения.

Основой сократительной деятельности мышцы является одиночное мышечное сокращение, возникающее в ответ на нервный импульс. Общее время одиночного мышечного сокращения составляет доли секунды и зависит от функционального состояния мышцы. Продолжительность мышечного сокращения уменьшается при умеренной работе и возрастает при утомлении. Одиночное мышечное сокращение изолированного волокна в условиях постоянной температуры подчиняется закону “всё или ничего”

Между потенциалом действия мышцы и началом одиночного мышечного сокращения имеется кратковременный промежуток - скрытый период сокращения, во время которого потенциал действия распространяется по всей мышце. При этом из саркоплазматического ретикулума происходит выделение Ca2+ в пространство между сократительными протофибриллами (нитями), изменяется эластичность мышцы. В конце скрытого периода сокращения в самой мышце протекают механохимические реакции активации сократительных элементов, результатом которых является изотоническое или изометрическое мышечное сокращение.

Изотоническим называется такое мышечное сокращение, при котором мышца свободно укорачивается. При изометрическом мышечном сокращении длина мышцы остается постоянной и меняется лишь напряжение. В организме в нормальных условиях в чистом виде изотоническое и изометрическое мышечные сокращения не наблюдается.

Поперечнополосатые мышцы имеют два важнейших механических свойства, определяющих характер мышечного сокращения. Первое свойство известно как - взаимоотношение длина-сила (длина-напряжение) мышцы, то есть для каждой мышцы может быть найдена длина, при которой она развивает максимальную силу (напряжение).

Второе свойство мышц - взаимосвязь силы и скорости мышечного сокращения: чем тяжелее груз, тем медленнее подъем, и чем больше приложенная сила, тем меньше скорость укорочения мышцы. При очень большой нагрузке мышечное сокращение становится изометрическим, и скорость сокращения равна нулю. Без нагрузки скорость сокращения наибольшая. В организме условия для осуществления той или иной формы мышечной деятельности не всегда оптимальны по параметрам “длина-напряжение” и “сила - скорость”. Поэтому при осуществлении того или иного вида мышечного сокращения в результате деятельности ЦНС селективно отбирается количество быстрых и медленных нейромоторных единиц.

Мышечное сокращение может быть вызвано одним нервным импульсом. Для возникновения мышечного сокращения гладкой мышцы требуется ритмическая стимуляция.

Скорость связывания Са2+ гладкой мышцей в десять раз меньше, чем в поперечнополосатой. В состоянии покоя основная часть Са2+ в мышечном волокне депонируется в саркоплазматическом ретикулуме. Он представляет собой защитную систему внутриклеточных трубочек и цистерн, окружающих каждую миофибриллу. В механизмах мышечного сокращения особую роль играет та часть ретикулума, которая расположена в области Z-пластинки.

При мышечном сокращении возбуждение мембраны мышечного волокна передается внутрь по канальцам Т-системы, стенки которых содержат заряженные частицы и приводят электрический сигнал. Из саркоплазматического ретикулума под влиянием электрического сигнала, поступившего в Т-систему, выходят Са2+ и немедленно вступают во взаимодействие с тропонином, вследствие чего система тропонин-тропомиозин утрачивает способность тормозить взаимодействие актина с миозином (тропонин и тропомиозин - это белки- регуляторы, препятствующие взаимодействию актина и миозина). АТФ-аза миозина активируется актином при участии при участии ионов магния. Энергия для мышечного сокращения освобождается активизированной АТФ-азой актомиозина, гидролизующей АТФ на АДФ и фосфат. При этом освобождается большое количество энергии. Прекращение возбуждения ведет к снижению концентрации Са в межфибриллярном пространстве вследствие активного поглощения Са мембранами саркоплазматического.

Энергия для активного поглощения Са2+ высвобождается при расщеплении АТФ. Этот процесс по времени совпадает с теплопродукцией в фазу расслабления мышечного волокна.

Список используемой литературы

1. Большая медицинская энциклопедия: В 30-ти т. Т.16 / под ред. Б.В.Петровский.- 3-е изд.-М.: Советская энциклопедия, 1981.-512с.

2. Большая медицинская энциклопедия: В 30-ти т. Т.21 / под ред. Б.В.Петровский.- 3-е изд.-М.: Советская энциклопедия, 1981.-560с.

3. Лысов П.К. Биология с основами экологии: Учебник / П.К.Лысов, А.П.Акифьев, Н.А.Добротина.-М.: высш.шк,2007.- 655с.

4. Учебник по Анатомии. В 2х томах. Т.1 / под ред. М.Р. Сапин. М.: Изд-во: "Медицина", 2001.- 635с.

Размещено на Allbest.ru