Описание головного мозга человека: расположение, анатомия, особенности

Головной мозг человека — описание

Как и спиной, головной мозг, согласно анатомии, оснащен защитой. Она представляет собой три оболочки, соединенные жидким веществом. Во внутренней структуре находятся полости в виде желудочков. От мозга отходит двенадцать пар черепно-мозговых нервов, служащих для иннервации разных отделов человеческого организма в зависимости от их функций и расположения. Головной мозг расположен в мозговой части черепа. Масса этого органа у человека во взрослом возрасте составляет примерно 1.4 – 1.5 килограмма.

Отделы головного мозга

Объем важнейшего органа человеческого организма составляет от 1250 до 1600 сантиметров кубических, что занимает от 91% до 95% емкости черепа.

Головной мозг состоит из пяти основных отделов:

• продолговатый мозг;
• задний мозг с мостом и мозжечком;
• эпифиз;
• средний;
• промежуточный и передний мозг, состоящий из больших полушарий, которые покрыты корой.

Наряду с приведённым выше делением на отделы, весь мозг разделяют на три большие части:

• полушария;
• мозжечок;
• ствол.

Полушария

Головной мозг разделяет борозда на два больших полушария: левое и правое. В их составе расположены кора большого мозга, базальные ганглии, обонятельный мозг, боковые желудочки. В углублении продольной щели, разделяющей полушария, находится мозолистое тело.

Поверхности полушарий обладают рядом характеристик:

1. Верхнебоковая, выпуклая, обращенная к внутренней стороне свода черепа.
2. Нижняя поверхность на внутренней части основания черепа.
3. Медиальная поверхность, соединяющая полушария.

Выступающими частями полушарий являются:

1. Впереди — лобный полюс.
2. Сзади — затылочный полюс.
3. С боковой стороны — височный полюс.

В каждом отдельном полушарии выделяют несколько больших долей с определенными свойствами:

• лобная;
• теменная;
• затылочная;
• височная.

Островок представляет собой небольшую долю, занимающую углубление боковой ямки мозга. Деление на доли сопровождается развитием борозд:

1. Наибольшей глубиной обладает боковая борозда. По-другому ее называют латеральной или сильвиевой. С помощью боковой борозды височная доля отделена от лобной и теменной.
2. Центральная или борозда Роланда расположена в направлении от верхнего края полушарий вниз. С ее помощью лобная доля отделена от теменной.
3. Граница затылочной и теменной долей проходит со стороны медиальной поверхности полушарий и называется теменно-затылочной бороздой.

Таламус

Данный отдел головного мозга по-другому называют зрительными буграми. Таламус имеет вид большой массы серого вещества и расположен в верхней области таламической части промежуточного мозга. Парная структура включает две половины, которые размещены симметрично по отношению к межполушарной плоскости.

Таламус расположен глубже, чем структуры большого мозга такие, как кора. Структуры среднего мозга находятся под таламусом. Верхняя боковая стенка третьего желудочка головного мозга одновременно является срединной поверхностью обеих половинок таламуса.

Функции таламуса:

1. Передает сенсорную и двигательную информацию от органов чувств, кроме обоняния, к коре больших полушарий.
2. Регулирует уровень сознания.
3. Отвечает за процессы сна и бодрствования.
4. Обеспечивает концентрацию внимания.

Гипоталамус

Данный отдел головного мозга представлен в виде небольшой области в промежуточном мозге с большим количеством групп клеток, регулирующих нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. С помощью нервных путей гипоталамус связан практически со всеми областями центральной нервной системы.

К таким отделам относятся:

• кора;
• гиппокамп;
• миндалина;
• мозжечок;
• ствол мозга;
• спинной мозг.

В комплексе с гипофизом данный отдел составляет гипоталамо-гипофизарную систему. В этом случае гипоталамус контролирует выделение гормонов гипофиза и выступает в роли центрального связующего звена между нервной и эндокринной системами. Отдел отвечает за выделение гормонов и нейропептидов, а также другие функции:

• ощущение голода и жары;
• терморегуляция;
• половое поведение;
• циркадные ритмы;
• память;
• эмоции;
• формирование аспектов поведения.

Средний мозг

Поверхность данного отдела расположена над его крышкой и водопроводом. Пластинка, расположенная на крышке, называется четверохолмие.

1. Два верхних холмика обладают связями с функцией зрительного анализатора, являются центрами ориентировочных рефлексов на зрительные раздражители. Верхние холмики посредством верхних ручек соединяются с латеральными коленчатыми телами, которыми обладает промежуточный мозг.
2. Два нижних бугорка из-за связи с ориентировочными рефлексами, возникающими при контакте со звуковыми раздражителями, называют слуховыми. Нижние холмики связаны с помощью нижних ручек с медиальными коленчатыми телами. Спинномозговой путь берет начало от пластинки покрышки и служит в качестве связного элемента между головным и спинным мозгом. По нему перемещаются эфферентные импульсы, которые провоцируют зрительные и слуховые раздражения.

Мост

Еще один отдел головного мозга расположен в верхней части над продолговатым мозгом. Мост представляет собой валик с утолщением в виде поперечно ориентированных волокон.

Центральную часть моста занимает основная борозда с основной артерией головного мозга. По сторонам от борозды наблюдаются видимые возвышения, которые образованы с помощью пирамидных путей. В состав моста включено большое число волокон поперечного типа. Из них образуется белое вещество, то есть нервные волокна. Между волокнами расположено большое количество серого вещества, из которого формируются ядра моста. Вплоть до мозжечка нервные волокна образуют его средние ножки.

Мозжечок

Отдел занимает заднюю поверхность моста и продолговатого мозга и расположен в задней черепной ямке. Мозжечок включает два полушария и червя, с помощью которого полушария соединены между собой.

Вес данного отдела достигает от 120 до 150 грамм. Горизонтальная щель отделяет мозжечок от большого мозга. Она заполнена твердой мозговой оболочкой в виде шатра мозжечка, натянутого над задней ямкой черепа. В составе полушарий мозжечка серое и белое вещество. Серое вещество расположено на поверхности белого вещества и представляет собой кору. Во внутренней структуре мозжечка расположены нервные ядра, масса которых в большей степени состоит из белого вещества. Из коры образуются борозда, ориентированные параллельно и включающие извилины. Мозжечок выполняет главную функцию в виде рефлекторной координации движений и распределяет мышечный тонус.

Продолговатый мозг

Этот отдел головного мозга развивается из пятого мозгового пузырька или дополнительного. Продолговатый мозг представляет собой продолжение спинного мозга. Для него характерна нарушенная сегментальность. Отдельные ядра черепных нервов входят в строение серого вещества продолговатого мозга. Белое вещество состоит из проводящих путей спинного и головного мозга. Они ориентированы вверх по направлению к мозговому стволу и от него к спинному мозгу.

Передняя поверхность продолговатого мозга отмечена передней срединной щелью с утолщенными белыми волокнами в виде пирамид по бокам. Для пирамид характерно сужение в нижнем направлении, поэтому их волокна частично переходят на противоположную сторону, в результате чего образуется перекресток пирамид в форме бокового пирамидного пути. Непересекающиеся волокна белого вещества соединяются в структуру прямого пирамидного пути.

Ткани мозга, состав

Головной мозг защищен от негативных внешних факторов с помощью мощной оболочки черепа. Кроме того, поверхность данного органа человеческого организма покрыта оболочками, образованными соединительными тканями. К таким оболочкам относятся твердая и мягкая. Они соединены сосудистой или паутинной оболочкой. Цереброспинальная жидкость разделяет оболочки и поверхность головного мозга. Данное вещество также входит в состав желудочков головного мозга. Избыточное количество цереброспинальной жидкости определяют, как гидроцефалию. Такая патология бывает двух типов: врожденная и приобретенная.

Структурные элементы связаны с помощью нервных волокон или проводящих путей.

Белый цвет обусловлен миелином, который представляет собой вещество, покрывающее волокна.

Клетки мозга

В составе тканей есть нейроны, которые генерируют и передают нервные импульсы, а также глиальные клетки, реализующие важные дополнительные функции. Нейроны представляют собой паренхиму мозга, и глиальные клетки — строму.

Классификация нейронов:

1. Афферентные или чувствительные нейроны.
2. Эфферентные нейроны.
3. Интернейроны или вставочные нейроны.

Нейроны отличаются по форме и размерам. Такое разнообразие характерно для разных отделов головного мозга. Аксоны принципиальных нейронов служат для передачи импульсов к другим отделам. С помощью интернейронов осуществляется коммуникация внутри каждого отдела. К принципиальным нейронам относят пирамидные клетки коры, покрывающей большие полушария, а также клетки Пуркинье мозжечка. В качестве примера интернейронов можно привести корзиночные клетки коры.

Описание работы клеток мозга

Коммуникативные связи между нейронами устанавливаются с помощью синаптической передачи. Нейроны оснащены длинными отростками, которые называют аксоны. Они необходимы для передачи импульса к другим нейронам.

Аксон обладает разветвленной структурой и синапсами, которые образуются в месте соединения с другими нейронами. Существенно реже можно встретить аксо-аксональные и дендро-дендритические синапсы. Благодаря такому механизму, нейроны связываются и обмениваются сигналами. Для большей части синапсов характерна передача сигнала по химическому пути с помощью нейромедиаторов. Они оказывают воздействие на постсинаптические клетки, осуществляя связь с мембранными рецепторами, для которых являются специфическими лигандами.

Типы рецепторов:

1. Лиганд-зависимые ионные каналы или ионотропные рецепторы.
2. Рецепторы, обладающие связями с внутриклеточными вторичными посредниками, или метаботропные рецепторы.

Функционируя, ионотропные рецепторы вызывают непосредственное торможение или возбуждение. Таким образом, их эффект протекает быстрее, чем в случае с метаботропными рецепторами. Гормоны могут также модулировать активность нейронов, которые расположены в некоторых отделах головного мозга. Способность человеческого мозга к воспроизведению новых нейронов достигается за счет деятельности стволовых клеток.

Состав головного мозга

Орган покрывают несколько оболочек, включая мягкую, паутинную и твердую.

Мягкая или сосудистая оболочка головного мозга располагается непосредственно над веществом мозга. Она покрывает все борозды и извилины. В состав мягкой оболочки входит рыхлая соединительная ткань с многочисленными сосудами, разветвляющимися и питающими мозг.

Сосудистая оболочка дополнена тоненькими отростками соединительной ткани, углубляющимися в структуру головного мозга. Тонкая и полупрозрачная паутинная оболочка мозга не обладает сосудами. Ее поверхность плотно прилегает к извилинам, но не проникает в борозды. Такая конфигурация приводит к образованию подпаутинных цистерн, которые заполнены спинномозговой жидкостью, питающей паутинную оболочку.

Типы цистерн:

1. Мозжечково-продолговатая цистерна обладает самыми большими размерами и расположена в задней области четвертого желудочка, в нее открывается срединной отверстие четвертого желудочка.
2. Цистерна боковой ямки, размещенная в боковой борозде большого мозга.
3. Межножковая цистерна занимает пространство между ножками мозга.
4. Цистерна перекресток располагается в области зрительной хиазмы или перекрестка.

Твердая оболочка головного мозга представляет собой надкостницы для внутренней мозговой поверхности костей черепа. Оболочка обладает повышенной концентрацией болевых рецепторов. При этом сам мозг лишен болевых рецепторов. В состав твердой мозговой оболочки входит плотная соединительная ткань, которая с внутренней стороны образована плоскими увлажненными клетками. Ткань плотно соединена с костями черепа в зоне его внутренней основы. Твердая и паутинная оболочки мозга разделены субдуральным пространством, которое заполняет серозная жидкость.

Серые структуры мозга по периферии покрыты белым веществом. Оно обладает большой концентрацией отростков нервных волокон, сверху которых расположена миелиновая оболочка. Благодаря ей, ткани приобретают белый оттенок. С помощью таких структур образуются проводниковые пути в центральной нервной системе. Они служат проводниками для информационных сигналов, перемещающихся к зависимым органам и в обратном направлении.

Белые волокна представлены следующими типами:

1. Ассоциативные, расположенные в разных областях спинномозговых нервов.
2. Восходящие, служат для передачи информации между внутренними структурами и корой полушарий.
3. Нисходящие, передающие сигнал внутричерепных образований на спинномозговые рога, а от них — к внутренним органам.

Высшие функции головного мозга

Базовыми функциями являются:

1. Двигательная активность. Такая возможность человеческого организма реализуется с помощью теменных долей в центральной передней извилине, данная область контролирует функциональность всех групп скелетных мышц.
2. Чувствительность. Данная функция подконтрольна центральной задней извилине, расположенной в теменной доле коры головного мозга. Кроме чувствительности кожного покрова, включая тактильную, болевую, температурную, барорецепторную, в этой области расположен центр проприоцептивной чувствительности, контролирующий пространственное ощущение положение тела и его отдельных частей.
3. Слух. За данную функцию отвечает область височных долей коры.
4. Зрение. Локализация зрительного центра характерна для затылочного участка коры.
5. Вкус и обоняние. Центр, контролирующий данные функции, расположен между лобной и височной долями, в глубине извилин.
6. Речь. Представляет собой моторную и сенсорную функции, за счет чего человек произносит и понимает слова. Отвечают за данные возможности центры Борока и Вернике, расположенные в больших полушариях.
7. Жизненно важные центры, включая дыхание, сердцебиение, регуляцию просвета сосудов, пищевые рефлексы, защитные рефлексы в виде кашля, чихания, рвотных движений, слезотечения, контроль состояния гладких мышечных волокон внутренних органов, находятся в продолговатом отделе мозга.
8. Равновесие и координация движений осуществляются за счет работы заднего отдела мозга, который состоит из множества путей, служащих для транспортировки информации в высшие и нижние центры мозга.
9. Зрительные, слуховые, двигательные функции, характерные для нижнего уровня, контролируются средним мозгом.
10. Чувствительность достигается с помощью функционирования промежуточного мозга, а точнее, таламуса.
11. Преображение нервных сигналов в эндокринные и контроль параметров вегетативной нервной системы осуществляются с помощью гипоталамуса.

Мозг обрабатывает сенсорную информацию, которая поступает от органов чувств.

К его функциям также относится:

1. Планирование.
2. Принятие решений.
3. Координация.
4. Управление движениями.
5. Позитивные и негативные эмоции.
6. Внимание.
7. Память.
8. Мышление. 
9. Письмо.
10. Счет.
11. Музыкальные способности.
12. Формирование характера.
13. Ощущение раздражения.
14. Способность различать цвета.
15. Аппетит и другие возможности человеческого организма.

Благодаря основным центрам головного мозга, обеспечивается жизнь человека.