Читать книгу Биология. Человек. 9 класс - Группа авторов - Страница 12

Человек издавна стремился проникнуть в тайну головного мозга, понять его роль и значение в жизни человека. Уже в глубокой древности «отец медицины» Гиппократ связывал сознание и мозг, но прошли ещё многие сотни лет, прежде чем учёные начали разгадывать его загадки.

Человеческий мозг – это сложнейший орган, способный воспринимать и обрабатывать огромный объём информации. Давайте познакомимся с его строением и основными функциями.

Извилины коры головного мозга

Головной мозг располагается в полости черепа и имеет сложную форму. Масса головного мозга у взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г, составляя в среднем 1300–1400 г. Это всего около 2 % от массы тела, но клетки мозга потребляют до 25 % энергии, вырабатываемой в организме! Обычно масса головного мозга у женщин несколько меньше, чем у мужчин, это различие обусловлено разной массой мужского и женского тела.

Мозг человека, как и всех позвоночных животных, состоит из ствола, мозжечка и переднего мозга, включающего промежуточный и конечный мозг.

Головной мозг

В центральной части продолговатого мозга начинается ретикулярная формация ствола мозга – скопление огромного числа на первый взгляд хаотично расположенных нейронов. Нейроны ретикулярной формации имеют связи со структурами переднего мозга, посылая импульсы в вышележащие отделы, эти нейроны поддерживают передний мозг в бодрствующем состоянии. Поражение ретикулярной формации продолговатого мозга приводит к сонливости, потере сознания, летаргическому сну, потере памяти.

Ствол включает в себя несколько отделов, они отличаются друг от друга строением и функциями. Это продолговатый мозг, мост и средний мозг[1].

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга, поэтому в их строении много общего. Только серое вещество у продолговатого мозга располагается отдельными скоплениями – ядрами. Сходны и функции – рефлекторные и проводящие. Через ядра продолговатого мозга осуществляются многие рефлекторные процессы, например кашель, чихание, слёзоотделение и др. Здесь же расположены нервные центры, ответственные за акты глотания, работу пищеварительных желёз. В продолговатом мозге лежат и жизненно важные центры, участвующие в регуляции дыхания, деятельности сердца и сосудов. Повреждение этих центров приводит к смерти человека.

Мост – это место, где располагаются нервные волокна, по которым нервные импульсы идут вверх в кору большого мозга или обратно, вниз – в спинной мозг, к мозжечку, к продолговатому мозгу. Здесь же находятся центры, связанные с мимикой, жевательными функциями.

Средний мозг, как и продолговатый, является частью ствола мозга. На его поверхности, обращённой к мозжечку, имеется четыре небольших бугорка – четверохолмие. Верхние бугры четверохолмия – центры первичной обработки зрительной информации, их нейроны реагируют на объекты, быстро передвигающиеся в поле зрения. Основные функции нейронов верхних бугров – управление направлением взгляда и приведение зрительной системы в состояние повышенной готовности при сильных зрительных стимулах. Нижние бугры четверохолмия – центры первичной обработки слуховых стимулов. Нейроны этих центров реагируют на сильные резкие звуки, приводя слуховую систему в состояние повышенной готовности. Если в поле зрения человека что-то промелькнёт или рядом с ним раздастся какой-то шум, то человек невольно вздрагивает и мышцы его напрягаются, причём это происходит ещё до того, как он понимает, что же происходит. Если окажется, что на человека что-то падает, то его двигательные системы уже готовы к бегству или защите.

В среднем мозге расположены важнейшие скопления нейронов, выполняющие двигательные функции, – красное ядро и чёрная субстанция. Нейроны красного ядра вместе с нейронами мозжечка участвуют в поддержании тонуса мышц и координации позы тела. Нейроны чёрной субстанции выделяют важнейшее регуляторное вещество – дофамин. Дофамин необходим для того, чтобы человек мог совершать быстрые и точные движения, ходить, бегать. Кроме того, при недостатке дофамина люди испытывают отрицательные эмоции, у них ухудшается настроение, и они становятся подавленными.

Промежуточный мозг – это часть переднего мозга. Он состоит из таламуса и гипоталамуса (подбугорной области). Книзу от гипоталамуса на тонкой ножке расположена железа внутренней секреции – гипофиз. Таламус является центром анализа всех видов ощущений, кроме обонятельных. В таламусе насчитывается более 40 пар ядер (скоплений нейронов) с разнообразными функциями.

В одних ядрах продолжается анализ зрительной, слуховой и другой информации. Другие ядра участвуют в координации двигательных систем мозга. В таламусе происходит первая оценка значимости информации. В результате в соответствующие зоны коры больших полушарий из таламуса поступают новые и важные сигналы, а также информация, связанная с текущей деятельностью.

Нижняя часть промежуточного мозга – гипоталамус – также выполняет важнейшие функции, являясь высшим центром вегетативной регуляции. Передние ядра гипоталамуса – центр парасимпатических влияний, задние – центр симпатических влияний. В гипоталамусе находятся также центры голода и жажды, раздражение которых приводит к безудержному поглощению пищи или питью воды.

Таким образом, можно сказать, что гипоталамус необходим для регуляции работы всех внутренних органов. Поражения гипоталамуса сопровождаются тяжелейшими расстройствами: снижением или повышением давления, урежением или учащением сердечного ритма, затруднениями дыхания, нарушениями перистальтики кишечника, расстройствами терморегуляции, изменениями в составе крови и т. д.

В толще белого вещества больших полушарий мозга расположен комплекс подкорковых мозговых ядер, получивший название лимбической системы. В лимбической системе расположены главные центры, отвечающие за эмоциональное состояние человека: центры страха, ярости, удовольствия. Эти центры обеспечивают эмоциональную оценку ситуации, оценку возможных последствий этой ситуации и выбор одной из оптимальных форм поведения. В результате правильного выбора поведения организм должен прийти в соответствие со своими потребностями, например избежать опасности или обеспечить себя пищей и т. д.

Мозжечок расположен на задней стороне ствола мозга: позади продолговатого и среднего его отделов. Вес мозжечка взрослого человека – 150 г. Строение мозжечка похоже на строение всего мозга. Вот почему его название переводится как «маленький мозг». Со средним мозгом мозжечок соединён тремя парами ножек. Состоит он из червя (стволовой, наиболее древней части) и полушарий, разделённых бороздами на доли. Доли, в свою очередь, мелкими бороздками разделены на извилины. Поверхностный слой полушарий – это серое вещество, так называемая кора мозжечка. В мозжечок поступает информация от всех двигательных систем: из больших полушарий, из среднего и спинного мозга.

Срез мозжечка

Основные функции мозжечка: регуляция позы тела и поддержание мышечного тонуса; координация медленных произвольных движений; обеспечение точности быстрых произвольных движений. За равновесие и координацию движений мышц туловища отвечает древняя стволовая часть мозжечка, а за быстрые точные движения – его полушария. При разрушении червя мозжечка человек не может ходить и стоять, у него нарушается чувство равновесия. При поражениях полушарий мозжечка наблюдаются уменьшение тонуса мышц, сильная дрожь конечностей, нарушение точности и быстроты произвольных движений, быстрая утомляемость. Кроме того, расстраивается устная и письменная речь.

• Центральный канал спинного мозга продолжается в головной мозг, образуя четыре желудочка, IV желудочек расположен между продолговатым мозгом и мозжечком, III – между симметричными половинами промежуточного мозга, I и II (боковые) – в полушариях конечного мозга.

• Ядра таламуса являются высшим центром болевой чувствительности, именно здесь формируется болевое ощущение. Когда человек, например, прищемил палец и чувствует в нём боль, то на самом деле боль возникла в представительстве пальца в ядрах таламуса, т. е. там, куда пришли сигналы от болевых рецепторов прищемлённого пальца. С этими ядрами, возможно, связана так называемая фантомная боль, когда боль ощущается, например, в давно ампутированной конечности. Боль при этом является следствием патологического возбуждения тех нейронов, которые когда-то были связаны с давно отсутствующей конечностью.

• Если хотите узнать, всё ли в порядке с вашим мозжечком, встаньте, сдвинув ноги, вытяните вперёд руки и закройте глаза. Человек с повреждённым мозжечком в такой позе стоять не может, начнёт покачиваться или даже упадёт. Затем попробуйте быстро касаться кончика носа указательными пальцами левой и правой руки попеременно. Если попадёте правильно, то полушария вашего мозжечка функционируют нормально.

При серьёзных поражениях мозжечка и животные, и человек двигаются с большим трудом, высоко поднимая лапы или соответственно ноги, спотыкаются, раскачиваются. Они не могут оценить расстояние до какого-либо предмета, очень быстро утомляются.

Проверьте свои знания

1. Где расположен головной мозг? Чем он защищён?

2. Из каких отделов состоит головной мозг человека? Какие отделы входят в состав ствола мозга? Отразите это в виде общей схемы.

3. В чём сходство и различие в функциях продолговатого мозга и спинного мозга?

4. Объясните, почему травмы в месте сочленения черепа с позвоночником часто приводят к смерти человека. В каких ситуациях это может произойти?

5. С повреждением какого отдела головного мозга связано нарушение мимики у человека?

6. Как устроен мозжечок? К чему может привести его повреждение?

7. Какой отдел головного мозга отвечает за реакцию на зрительные и слуховые раздражители?

8. В какой части мозга человека формируется ощущение боли?

9. Где расположен высший центр вегетативной нервной системы?

10. Какие из отделов головного мозга более развиты у человека по сравнению с другими позвоночными?

11. Составьте обобщающую таблицу «Функции отделов головного мозга».

Лабораторные и практические работы

Выполните работу № 2 «Изучение строения головного мозга человека (по муляжам)» на с. 17 (Тетрадь для лабораторных и практических работ).

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылка.

1. http://www.medicinform.net/human/anatomy/anatomy1_2.htm (Головной мозг)

2. http://school-collection.edu.ru/catalog (Анатомо-физиологический атлас человека / Отделы нервной системы)

Головной мозг состоит из ствола, мозжечка и полушарий большого мозга. Ствол состоит из продолговатого мозга, моста, среднего и промежуточного мозга. В стволе мозга находятся центры безусловных рефлексов, его основные функции – регуляция безусловно-рефлекторной деятельности и связь организма с корой полушарий большого мозга.