§ 16. Головной мозг: общая характеристика. Задний и средний мозг

Определения и обозначения

Головной мозг — отдел центральной нервной системы, расположенный в полости черепа. В нём выделяют продолговатый мозг, мост, мозжечок, средний, промежуточный мозг и большие полушария. Он принимает и обрабатывает сигналы, а затем помогает регулировать работу органов и поведение.

Задний мозг — отдел головного мозга, в состав которого входят продолговатый мозг, мост и мозжечок. Он находится над спинным мозгом и связан с другими отделами мозга проводящими путями. Его части участвуют в передаче импульсов, жизненно важных рефлексах и координации движений.

Продолговатый мозг — нижний отдел головного мозга, продолжающий спинной мозг. В нём расположены центры некоторых безусловных рефлексов, то есть врождённых ответов организма на раздражение. Этот отдел нужен не только для передачи сигналов, но и для управления важными процессами, например дыханием.

Средний мозг — отдел ствола мозга между мостом и промежуточным мозгом. Стволом называют части мозга, соединяющие спинной мозг с вышележащими отделами. Средний мозг участвует в быстрых ориентировочных реакциях на свет и звук и помогает регулировать мышечный тонус, необходимый для сохранения позы.

Как это устроено

Головной мозг не отделён от спинного: его нижняя часть непосредственно переходит в спинной мозг. Поэтому нервные импульсы могут передаваться между ними по непрерывным путям. Если двигаться снизу вверх, сначала идут спинной мозг и продолговатый мозг, затем мост, средний мозг и промежуточный мозг; выше расположены большие полушария. Такое расположение связано с тем, что сигналы от тела должны поступать к верхним отделам, а команды — возвращаться к органам и мышцам.

В нервной ткани различают серое и белое вещество. Серое вещество образовано преимущественно телами нейронов — клеток, которые принимают и передают сигналы; в нём формируются нервные центры. Белое вещество состоит главным образом из нервных волокон, которые проводят импульсы между отделами. Поэтому в головном мозге соседствуют участки, обрабатывающие информацию, и пути, связывающие их друг с другом.

Задний мозг объединяет три части, потому что они расположены рядом, но выполняют разные задачи. Продолговатый мозг связывает спинной мозг с вышележащими отделами и содержит центры рефлексов. Мост служит важным звеном для проведения импульсов между частями нервной системы. Мозжечок получает сведения о движениях и положении тела и помогает согласовать работу мышц.

В продолговатом мозге находятся центры дыхания и сердечной деятельности, а также центры глотания и ряда защитных рефлексов — например кашля и чихания. Рефлекс возникает, когда нервная система отвечает на раздражение по определённому пути. Эти центры особенно важны, потому что дыхание и работа сердца необходимы постоянно, а глотание и кашель защищают организм и помогают ему нормально функционировать. При серьёзном повреждении продолговатого мозга управление этими процессами может нарушиться.

Средний мозг участвует в ориентировочных рефлексах: внезапный свет или звук вызывает быструю реакцию, например поворот головы к источнику раздражения. Такая реакция помогает обратить внимание на изменение обстановки. Кроме того, средний мозг участвует в поддержании позы и распределении мышечного тонуса — степени напряжения мышц в покое. Благодаря этому мышцы готовы удерживать тело и выполнять движения.

Строение и функции отделов заднего и среднего мозга

Чтобы сравнить отделы, сначала найди в таблице их расположение и строение, а затем сопоставь их функции. Так легче не перепутать координацию движений мозжечком с ориентировочными реакциями среднего мозга. Примеры в последнем столбце показывают, как функции проявляются в жизни.

Разбор задач

Задача 1. Жизненно важные рефлексы

Условие. Нужно определить, какой отдел мозга обеспечивает дыхание, сердцебиение, глотание и кашель, и объяснить последствия его повреждения. Все перечисленные процессы связаны с непроизвольной работой организма. Значит, следует искать отдел, содержащий соответствующие центры безусловных рефлексов.

1. Шаг 1. Отделяем передачу импульсов от управления рефлексами: простого проведения сигналов для ответа недостаточно.
2. Шаг 2. Сопоставляем перечисленные процессы с продолговатым мозгом, в котором находятся центры дыхания, сердечной деятельности, глотания и защитных рефлексов.
3. Шаг 3. Учитываем, что нарушение этих центров может затронуть сразу несколько функций, в том числе жизненно важные.

Ответ. За эти рефлексы и процессы отвечает продолговатый мозг. Его тяжёлое повреждение может нарушить дыхание и работу сердца, а также глотание и защитные реакции.

Задача 2. Нарушение движений после поражения мозжечка

Условие. После поражения мозжечка человеку трудно сохранять равновесие, точно выполнять движения и согласовывать их между собой. Нужно объяснить, почему возникают такие нарушения. Для этого надо связать функции отдела с тем, что изменилось в поведении человека.

1. Шаг 1. Определяем, что равновесие и точность движений требуют слаженной работы разных мышц.
2. Шаг 2. Вспоминаем, что мозжечок координирует движения и участвует в поддержании позы и мышечного тонуса.
3. Шаг 3. Делаем вывод: при его поражении мышцам сложнее действовать согласованно, поэтому движения становятся менее точными, а позу труднее удерживать.

Ответ. Нарушения возникают из-за повреждения мозжечка, который помогает координировать движения и поддерживать равновесие. Они не означают, что мозжечок сам выполняет движения: он участвует в согласовании работы мышц.

Задача 3. Вспышка света и горячий предмет

Условие. Сравним реакцию на внезапную вспышку света с отдёргиванием руки от горячего предмета. Нужно указать, какие отделы нервной системы участвуют в этих реакциях. Главное — различить ориентировочную реакцию на новый сигнал и защитный рефлекс.

1. Шаг 1. Вспышка света привлекает внимание и вызывает ориентировочную реакцию, в которой участвует средний мозг.
2. Шаг 2. Прикосновение к горячему предмету вызывает защитную реакцию, позволяющую быстро убрать руку от источника опасности.
3. Шаг 3. Защитное отдёргивание руки может осуществляться с участием спинного мозга через рефлекторную дугу; участие головного мозга не следует автоматически считать обязательным для самого быстрого ответа.

Ответ. На внезапную вспышку человек ориентируется с участием среднего мозга. Отдёргивание руки от горячего предмета — защитный безусловный рефлекс, который может замыкаться на уровне спинного мозга.

Типичные ошибки

Ошибка — относить мозжечок к спинному мозгу, хотя он входит в состав заднего мозга. Это может произойти, если запомнить его расположение рядом со стволом, но забыть классификацию отделов. Проверь себя: задний мозг включает продолговатый мозг, мост и мозжечок.

Ошибка — считать, что продолговатый мозг только проводит импульсы. Его положение между спинным мозгом и другими отделами действительно связано с проведением сигналов, но в нём есть и нервные центры. Проверь себя по примерам: дыхание, сердечная деятельность, глотание и кашель связаны с его работой.

Ошибка — путать функции мозжечка и среднего мозга. Оба участвуют в движениях, поэтому их роли легко смешать, но мозжечок координирует движения и равновесие, а средний мозг участвует в ориентировочных рефлексах и регуляции мышечного тонуса. Проверь себя вопросом: речь о точности движения или о реакции на свет и звук?

Ошибка — менять местами серое и белое вещество. Путаница возникает из-за того, что оба вида вещества входят в состав нервной ткани, но они отличаются строением и ролью. Проверь себя: тела нейронов преимущественно образуют серое вещество, а нервные волокна, проводящие импульсы, — белое.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в работе головного мозга, нужно знать строение нервной системы, различия между центральной и периферической нервной системой, а также понятия рефлекса и рефлекторной дуги. Эти знания помогают понять, как сигнал от раздражителя приводит к ответной реакции. Они также объясняют, почему некоторые защитные рефлексы могут осуществляться с участием спинного мозга.

Дальше тему дополняют сведения о промежуточном и переднем мозге, больших полушариях, условных рефлексах и высшей нервной деятельности. Сравнивая эти отделы с задним и средним мозгом, можно увидеть, как разные части головного мозга участвуют в регуляции организма. Знания пригодятся, чтобы объяснять координацию движений, равновесие, защитные реакции и последствия травм головного мозга.

Что запомнить

• Головной мозг вместе со спинным образует центральную нервную систему.
• Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга.
• В продолговатом мозге находятся центры дыхания, сердечной деятельности и многих защитных рефлексов.
• Мост соединяет отделы головного мозга и участвует в проведении нервных импульсов.
• Мозжечок координирует движения, поддерживает равновесие и мышечный тонус.
• Средний мозг участвует в ориентировочных рефлексах на свет и звук.
• Повреждение жизненно важных центров ствола мозга может привести к тяжёлым нарушениям работы организма.