Мозжечок головного мозга. Строение и функции мозжечка
Мозжечок – строение и функции мозжечка
Мозжечок – отдел головного мозга отвечающий за координацию движений, поддержание равновесия тела и регуляцию мышечного тонуса. У новорождённого масса мозжечка составляет примерно 20 г или 5,4% от общей массы тела. К 5 месяцам жизни она увеличивается в 3 раза, а к 9 месяцам — в 4 раза. Интенсивный рост мозжечка на первом году жизни определяется формированием в течение этого периода дифференциации и координации движений. В дальнейшем темпы его роста снижаются. Приблизительно к 15 годам жизни мозжечок достигает размеров взрослого человека.
Строение мозжечка
Мозжечок располагается позади продолговатого мозга и помещается под затылочными долями полушарий большого мозга, в черепной ямке. В нем различают боковые части, или полушария, и червь, расположенный между ними. В отличие от спинного мозга и ствола серое вещество (кора) находится на поверхности мозжечка, а белое — внутри.
Серое вещество состоит из клеток, расположенных в три слоя:
- наружный слой – состоит из звездчатых и корзинчатых клеток;
- средний слой – представлен крупными ганглиозными клетками;
- внутренний зернистый слой – состоит из зернистых клеток, между которыми встречаются крупные звездчатые.
В толще мозжечка находятся также парные ядра серого вещества. В области червя находится ядро шатра, в полушариях, кнаружи от ядра шатра — вставочное ядро, состоящее шаровидного и пробковидного ядер. В центре полушарий располагается зубчатое ядро, участвующее в осуществлении функции равновесия. Поражение тех или иных ядер приводит к различным нарушениям двигательной функции. Разрушение ядра шатра сопровождается нарушением равновесия тела; повреждения червя, пробковидного и шаровидного ядер — нарушением работы мышц шеи и туловища; разрушение полушарий и зубчатого ядра приводит к нарушениям работы мускулатуры конечностей.
Белое вещество мозжечка состоит из разного рода нервных волокон. Некоторые из них связывают извилины и дольки, другие тянутся от коры к внутренним ядрам, третьи – соединяют мозжечок с другими отделами мозга. Последний тип волокон образует нижние, средние и верхние пары ножек. В составе нижних ножек к мозжечку тянутся волокна от продолговатого мозга и олив, они заканчиваются в коре червя и полушариях. Волокна средних ножек направляются к мосту. Волокна верхних ножек тянутся к крыше среднего мозга. Они проходят в обоих направлениях, соединяют мозжечок с красным ядром и таламусом, а также со спинным мозгом.
Функции мозжечка
Как было сказано выше, мозжечок обеспечивает координацию движений. При его поражениях развиваются различные нарушения двигательной активности и мышечного тонуса, а также вегетативные расстройства. Мозжечковая недостаточность проявляется мышечной атонией и неспособностью удерживать положение тела. Так, при смещении пассивно висящей конечности она не возвращается в исходное положение, а раскачивается подобно маятнику. Целенаправленные движения при выполняются порывисто, с промахами мимо цели.
Характерными проявлениями мозжечковой недостаточности являются:
- тремор – колебания небольшой амплитуды протекают синхронно в разных частях тела;
- атаксия – нарушение скорости и направления движений, что приводит к утрате плавности и стабильности двигательных реакций.
Нарушения координации движений при поражениях мозжечка объясняется его тесной связью со стволом мозга, а также с таламусом и сенсомоторной областью коры больших полушарий. Мозжечок получает информацию от разных компонентов двигательного аппарата, обрабатывает её и передает корригирующие влияния к нейронам ствола мозга и спинальным моторным центрам. Кроме того, благодаря многочисленным синаптическим контактам с ретикулярной формацией мозжечок играет знасительную роль в регуляции вегетативных функций.
Строение и функции мозжечка
1. Зоны мозжечка и образующие их структуры 2. Из каких слоев коры состоит мозжечок? 3. Функции 4. Последствия поражений
Мозжечок – отдел головного мозга, который посредством взаимодействия с ядрами, корой и другими образованиями, контролирует выполнение движений человека, их скорость и направление. Ответственен за мышечный тонус, стабильность положения тела в статике и при ходьбе, целенаправленные движения.
Рассмотрим и проанализируем строение и функции мозжечка с целью выяснить, какие разделы этого органа отвечают за двигательные процессы и их расстройства.
Мозжечок, весом 130–195 г, находится в задней черепной ямке височной и затылочной долей, над мостом и продолговатым мозгом. Объем его составляет всего 10 % от объема головного мозга, но содержит в себе более 50% всех нейронов последнего.
В состав включены два полушария, которые соединены червем (так называют промежуточную зону). Внутри расположено мозговое тело (из белого вещества) и размещенные в нем ядра, представляющие собой скопления серого вещества. Последнее также образует кору мозжечка.
У края червя находится миндалина мозжечка, отвечающая за поддержание равновесия.
По современным данным ученых, мозжечковая миндалина головного мозга также играет большую роль в развитии чувства личного пространства и дискомфорта от излишне близкого присутствия другого человека. Это открытие планируют внедрить в программы изучения больных аутизмом с целью коррекции их поведенческих расстройств.
Мозжечок называют «мозгом в миниатюре», потому как его структурные особенности полностью повторяют строение конечного мозга.
Зоны мозжечка и образующие их структуры
Три основные доли образуются от деления коры заднебоковой и основной бороздами: клочково-узелковая, передняя, задняя.
Парные ядра, входящие в состав органа (в каждой его половине), ответственны за передачу и прием сигналов: зубчатые, шаровидные и пробковидные, ядра шатра.
Ядра Дейтерса формально не включены в строение мозжечка, находясь за его пределами (в продолговатом мозге), но оказываются под контролем этого органа.
Расположение ядер соотносится с теми областями коры мозжечка, из которых они принимают сигналы. Ядра шатра принимают импульсы из середины, где находится червь, шаровидные и пробковидные – из боковых частей, зубчатые – из полушарий мозжечка.
Анатомические особенности обусловливают разделение на основные зоны мозжечка.
- Клочково-узелковая доля и боковые ядра шатра образует архицеребеллум – древнейшую часть мозжечка. Его еще называют вестибулоцеребеллум, что отражает его функцию – взаимосвязь с вестибулярным аппаратом.
- В палеоцеребеллум входит червь с шаровидными ядрами и пробковидными. Эта зона связана со спинным мозгом, поэтому также носит название спиноцеребеллум. Благодаря ей интегрируется информация, поступающая посредством моторных команд и адаптирующая координацию.
- Неоцеребеллум – филогенетически новый раздел, крупный, включает полушария мозжечка, зубчатые ядра. Он присущ млекопитающим, а у человека достиг наивысшего развития по сравнению с другими животными. Участвует в когнитивных процессах и связывает его с большими полушариями головного мозга.
Из каких слоев коры состоит мозжечок?
В состав коры входят зернистые клетки, грушевидные, звездчатые и корзинчатые.
Гранулярные (зернистые) клетки, плотно соединяются и образуют внутренний гранулярный слой. В нем также находятся вкрапления клеток Гольджи, дендриты которых проникают далеко в следующий слой – молекулярный. Этот слой содержит корзинчатые клетки, находящиеся в его нижней части, и звёздчатые (мелкие и крупные), расположенные выше. Аксоны корзинчатых клеток ответственны за торможение грушевидных.
Ганглионарный слой образуется грушевидными клетками – их еще называют Пуркинье. Они считаются основными нейронами, обеспечивающие работу мозжечка.
Клетки Пуркинье окончательно формируются к восьми годам человека. Поэтому маленькие дети могут выглядеть неловкими, еще не рассчитывая свои движения, и не могут правильно рисовать. Считается, что тренировки позволяют ускорить это созревание.
Благодаря ножкам, включенным в состав мозжечка, импульсы проходят к нему и от него. Нижняя (веревочное тело) связана с продолговатым мозгом, (соединительное плечико) – со средним, средняя (плечико моста) – с мостом.
Функции
Мозжечок выполняет одну из самых важных функций – удерживает равновесие тела человека. Получая данные от вестибулярных и чувствительных рецепторов, он создает команды для мотонейронов, давая сигнал об изменении положения тела и нагрузке на мышцы.
Этот орган также отвечает за координацию движений и позволяет делать точные направленные движения, используя метод проб и ошибок (к примеру, при изучении и исполнении элементов спортсменами).
Последствия поражений
Распространенными являются двигательные расстройства глаз – непроизвольные ритмичные движения яблок (нистагм). В случае поражения одного из полушарий мозжечка больной может падать в сторону очага патологии.
Нарушения в движениях
У человека, когда тот стоит, в норме напрягаются мышцы ног. В случае падения он перемещает одну ногу, а вторую отрывает (так называемая реакция прыжка). При поражении мозжечка (особенно червя) эта реакция будет нарушена. Больной может легко упасть даже при незначительном толчке в сторону.
Статолокомоторная атаксия проявляется в том, что у человека появляется специфическая походка, когда тот идет неуверенно, шатаясь из стороны в сторону, широко расставляя ноги. Она похожа на ту, которая присуща пьяному. Пораженные полушария вызывают отклонения от нужного направления в сторону и не дают правильно рассчитать повороты. Если такое нарушение оказывается сильным, человек перестает управлять телом вплоть до невозможности не только стоять и ходить, но и сидеть.
Кинетическая атаксия предполагает нарушения в движениях, которые требуют особой точности.
Именно мозжечок становится «ответственным» за потерю равновесия, координации и траектории пути в результате алкогольного опьянения. Многие наслышаны, что постоянные большие дозы алкоголя негативно влияют на различные центры головного мозга. В мозжечке из-за хронической интоксикации погибают грушевидные клетки, формируются дистрофические и атрофические изменения органа.
Помимо интоксикации, атаксии могут быть вызваны различными тяжелыми болезнями и поражениями (травмами мозга, опухолями, инфекциями, эпилепсией), а также наследственными заболеваниями, врожденными пороками развития.
Мозжечок – сложная структура головного мозга, в состав которой входят доли, имеющие различные ядра и клетки. Этот орган контролирует сложные процессы движения в организме, а повреждение его ведет к тяжелым и иногда необратимым последствиям.
Мозжечок — малый мозг
Одним из главных органов человека является мозг. Он состоит из нескольких отделов, в которые входит мозжечок.
Данная статья расскажет о его структуре, назначении, а также опишет проблемы, возникающие при наличии в нем неполадок.
Также мозжечок имеет другое название – «малый мозг», так как он схож с большим мозгом не только визуально, но и важностью выполняемых функций.
Общие сведения об органе
Задний отдел мозга занимает мозжечок. Он расположился в основании затылочной и височной части над продолговатым мозгом и мостом. Основной мозг и мозжечок разделяет глубокая щель, где расположен небольшой вырост конечного мозга, называемый наметом.
Объем мозжечка 130 – 190 г., что составляет 10% от общего объема мозга. В его составе содержится более 50% всех нейронов. Поперечная длина – 9-10 см, спереди и сзади – 3-4 см.
Он является мозговым центром, основной задачей которого является поддержание равновесия и активности мышц, а также сохранение согласования движений и удержание определенного положения тела. Он управляет условными рефлексами и участвует в работе органов чувств.
Анатомия мозжечка
В состав мозжечка входят два полушария, которые разделяет червь. Ниже рассмотрены основные части этого органа:
Червь
Является маленькой узенькой полоской между двумя полушариями. Его относят к древней части «малого мозга». С его края проходит небольшой элемент, называемый миндалиной. Она участвует в сохранении взаимосвязанности движений и поддержании баланса. Сравнивая его с полушариями, он имеет меньшую длину. На нем выделяют две части: нижнюю и верхнюю. С его боковых сторон расположены бороздки, которые спереди более маленькие, а сзади более большие. Они разделяют червь и полушария.
Наружный слой червя представлен серым веществом, а внутренний слой — белым. В его работу входит контроль за позой корпуса тела, сохранение активности мускулатуры и удержание равновесного состояния. Проблемы в его функционировании влекут расстройство хождения и невозможность нормального стояния на ногах.
Дольки
Дольки данного органа сгруппированы в отдельные участки извилин и разделены большими бороздами. Они беспрерывно покрывают полушария и червь. Одна долька червя соприкасается с дольками полушарий с обеих сторон. В совокупности они являются частями маленького мозга, разделяющиеся на несколько видов: верхнюю, заднюю и нижнюю. Дольки червя и полушарий соприкасаются между собой и лежат наравне. В них включаются: язычок, долька в центре, верхушка, скат, лист, бугор, пирамида, втулочка, узелок.
Данный орган имеет другое подразделение на части:
- передняя, включающая язычок, дольку по центру, верхушку;
- задняя: к ней относят скат, лист, бугор, втулочку;
- клочково-узелковая вмещает узелок на черве и зону на полушарии.
По строению данный орган подразделяют на три вида:
- Старый (архицеребеллум), включающий узелок и втулочку на черве. Эти части осуществляют управление над дыхательными мускулами и мускулатурой паховой области. Втулочка задействована в процессе управления мышцами тела.
- Древний (палерецебеллум) включает язычок, центральную дольку, верхушку и скат червя. С их помощью перемещается голова, глазные яблоки, язык, глотка, мышцы жевания и лицевые мускулы имеют хорошую координацию. Скат отвечает за передвижения шейных мышц.
- Новый (неоцеребеллум), включающий лист, бугор и пирамиду червя. Лист и бугор отвечают за движения конечностей с обеих сторон. Верхние и нижние полулунные дольки контролируют, чтобы конечности сверху и снизу двигались не синхронно. Для контроля за движениями рук очаги управления расположились в верхней полулунной дольке, а для ног — в нижней дольке.
Каждая часть малого мозга отвечает за определенные двигательные функции. Сбои в их работе проявляются в следующем:
- человек не способен удержать равновесия при проблемах в старом мозжечке;
- проблемы движений мышц шеи и туловища говорят о дисфункциях древнего мозжечка;
- если возникают проблемы с мышцами рук или ног, то возможно есть неполадки в новом мозжечке.
Внутри данного органа располагаются несколько типов ядер. Их состав представлен серым веществом. Благодаря их работе, к телу поступают сигналы и мозга. Выделяют следующие их разновидности:
- пробковидное ядро: находится в самом глубоком месте органа. С его помощью человек может делать точные движения. Образовано из клиновидной структуры серого вещества. Его клетки достигают красных ядер среднего мозга и нескольких ядер таламуса, которые воздействуют на определенные части мозга. Сигнал к ним приходит от нервных импульсов мозжечка из его промежуточной зоны;
- зубчатое ядро: занимает нижнюю часть белого вещества. Является самым крупным. Имеет волнообразную форму. Благодаря его функционированию человек способен к планированию и контролированию своих действий. С его помощью происходит передвижение мышц скелета, человек ощущает пространство и способен к мышлению. Сигналы ему передают нервные импульсы мозжечка и полушария, которые находятся по бокам;
- ядро шатра: его состав представлен серым веществом. Нервные импульсы из мозжечка посылают ему команды. Оно включает две зоны: ростральную и каудальную. Ростральная имеет взаимосвязь с управлением вестибулярным аппаратом, а каудальная – отвечает за передвижения глазных яблок.
- шаровидное ядро: расположено в глубинной зоне мозжечка. Оно состоит из маленьких и больших нейронов.
Ядра расположились в той зоне коры, откуда приходят к ним сигналы. Ядра шатра расположены посередине. Они берут информацию от червя. Сбоку расположились шаровидные и пробковидные ядра. К ним сигнал поступает от боковой части промежуточной зоны. Зубчатое ядро расположилось в самой боковой части. К нему данные поступают от левого или правого полушария. Также нижняя олива продолговатого мозга предает им информацию.
Мозжечок снабжают кровью несколько артерий:
- передняя нижняя: кровь получает передняя зона нижней части органа;
- верхняя: питает верхнюю область органа. В верхней зоне она разделяется в мягкую мозговую оболочку, которая имеет связь с передней и задней нижней артерией.
- задняя нижняя: разделяется на среднюю и боковую части на подходе к нижней артерии. Медиальная ветвь идет в обратную сторону до углубления посередине полушарий. Ветвь, расположенная сбоку, обеспечивает кровью нижнюю область, где взаимодействует спереди с нижней и верхней артерией.
Функции малого мозга
Малый мозг контактирует только с нервной системой. Он имеет связь с путями, которые несут сигналы от мышечных тканей, связок, сухожилий. Сам орган передает сигналы всем частям ЦНС. Он играет первостепенную роль как сравнивающий механизм, когда в двигательной части коры происходит принятие решения о каком-либо действии. В него приходит информация об вероятных результатах этого движения, которая там хранится.
Чтобы исследовать данный орган, ученые ставили опыты над животными. Они удаляли у них мозжечок. Последствия от такого способа ученые охарактеризовали несколькими симптомами:
- Астазия: животное без органа широко расставляет лапы и покачивается в стороны.
- Атония: нарушение работы мышц при сгибании и разгибании.
- Астения: невозможность управлять своими движениями.
- Атаксия: резкие движения.
По прошествии некоторого времени у животного движения становятся плавными.
Исходя из вышеописанного, следует выделить следующие задачи малого мозга:
- Сделать движения скоординированными.
- Отрегулировать мышечный тонус.
- Поддержать баланс.
Проблемы при дисфункции мозжечка
Симптомы нарушений в работе мозжечка зависят от причин их возникновения, среди которых выделяются:
- Неполноценное развитие с рождения.
- Нарушения, передаваемые по наследству.
- Приобретенные дисфункции (алкоголизм, недостаток витамина Е и т. д.).
- У детей часто причинами поражений служат опухоли головного мозга, которые обычно расположены в средней части мозжечка. Иногда, в редких случаях, ребенок может приобрести мозжечковое нарушение после перенесенного вирусного заболевания.
Есть два метода исследования проблем с малым мозгом:
- Анализ походки и движений человека, исследование мышечного тонуса. Рассматривается походка и форма стоп человека по их следам: бумагу кладут на металл, покрытый краской.
- Использование тех же методов исследования, которые применяются для исследования основного мозга: рентгенография, эхоэнцелография и т. д.
Среди симптомов сбоя в работе мозжечка выделяется:
- Нарушение координации движений.
- Быстро приходит утомление, после легкой физической работы организм требует отдыха.
- Пониженный и слабый тонус мышц.
- Нет способности к плавности в движениях. Все телодвижения резкие. Нельзя сокращать долго мышцы.
- Быстрая смена движений для человека недоступна. Перед сменой он задумывается.
- Нарушение точности движений.
- Присутствие дрожания.
- Возникновение маятникообразных рефлексов.
- Повышенное внутричерепное давление. Чаще всего, возникает в связи с опухолями, травмами этого органа.
- Нарушение речи: произнесение слов происходит замедленно.
Лечение мозжечковых нарушений только частично корректирует их и является поддерживающим.