§ 37. Головний мозок. Будова й функції заднього та середнього мозку

Як ускладнювалася будова головного мозку хребетних тварин від риб до ссавців (іл.103)?

Іл. 103. Будова головного мозку: а — риб; б — земноводних; в — плазунів; г — птахів; ґ — ссавців;

1 — нюхові частки; 2 — великі півкулі; 3— зорові частки; 4 — мозочок;

5 — довгастий мозок; 6 — проміжний мозок; 7— спинний мозок

Загальна характеристика головного мозку. Головний мозок — вищий відділ центральної нервової системи людини, де відбуваються найскладніші процеси аналізу й синтезу інформації, яка надходить від органів чуття (іл. 104 а). Він міститься в порожнині черепа й займає близько 95 % об’єму. Через великі потиличні отвори головний мозок з’єднується зі спинним мозком. Маса мозку новонародженого 330-400 г, а до 20 років вона досягає максимуму. У дорослих маса головного мозку може значно різнитися (1 100-2 200 г), але рівень розумових здібностей від маси головного мозку не залежить. Поміркуйте чому.

Вам уже відомо, що головний мозок укритий такими самими оболонками, що й спинний. Вони утворюють єдиний покрив центральної нервової системи. У центральному каналі головного мозку, який продовжує канал спинного мозку, міститься черепно-мозкова рідина (за складом і функціями така сама, як і спинномозкова). Ця рідина разом із кров’ю забезпечує обмін речовин нейронів. У головному мозку, як і в спинному, є біла речовина й сіра речовина. Пригадайте, із чого вони складаються.

Сіра речовина утворює кору великого мозку й мозочка; крім того, у вигляді окремих скупчень нейронів (ядер) вона міститься всередині білої речовини. Біла речовина утворює провідні шляхи, які зв’язують відділи головного мозку між собою та зі спинним мозком (іл. 104 б).

Головний мозок прийнято ділити на три відділи (іл. 104 а): задній мозок (ідовгастий мозок, міст і мозочок), середній мозок, передній мозок (проміжний мозок і великий, або кінцевий, мозок).

Від головного мозку відходять 12 пар черепно-мозкових нервів, що регулюють діяльність м’язів голови та шиї, багатьох внутрішніх органів і сприймають інформацію від органів чуття. Серед них є чутливі, рухові та змішані. Найдовший з нервів — блукаючий, гілки якого є в багатьох ділянках тіла.

Будова та функції стовбура головного мозку. Довгастий мозок, міст і середній мозок утворюють стовбур головного мозку (іл. 105). Усім частинам стовбура мозку властиві рефлекторна й провідникова функції, що зумовлено особливостями їхньої будови.

Довгастий мозок (завдовжки 2,5-3 см) є продовженням спинного мозку та має чітко виражену сегментарну будову. Його сіра речовина розташована так, як у спинному мозку й також має відокремлені ядра, розділені білою речовиною, яка утворює провідні шляхи спинного та головного мозку.

Ядра, що містяться всередині білої речовини довгастого мозку, є центрами важливих фізіологічних функцій — дихання, кровообігу, серцебиття, травлення, а також безумовних рефлексів (чхання, кашлю, жування, ковтання тощо).

Міст лежить вище довгастого мозку й зв’язує його із середнім. Це потовщений валик зі значною кількістю поперечно розташованих волокон, які утворюють його білу речовину. Через міст проходять провідні шляхи, що несуть імпульси у висхідному та низхідному напрямках. Сіра речовина моста утворює ядра в товщі білої речовини. Міст регулює рефлекторну діяльність органів смаку та слуху, слинних і сльозових залоз, окорухових, жувальних та мімічних м’язів обличчя.

Середній мозок зв’язує міст і проміжний мозок. Він складається з ніжок мозку та чотиригорбкового тіла, у якому містяться первинні центри зору та слуху. Вони забезпечують виникнення орієнтувальних рефлексів, що проявляються у повороті голови й концентрації уваги у відповідь на певне подразнення. Ці рефлекси дають можливість організмові швидко реагувати на подразнення та діяти відповідно до ситуації. У ядрах ніжок середнього мозку є центри, які регулюють тонус м’язів, координують складні рухи. Середній мозок, діючи разом з довгастим мозком і мостом, забезпечує рефлекси пози й випрямні рефлекси, які зумовлюють стояння та ходіння.

Будова та функції мозочка. Мозочок розташований позаду довгастого мозку (іл. 104 а). Він складається з двох півкуль, зв’язаних між собою утвором, який називають черв’яком. Чимало вчених вважають мозочок частиною стовбура головного мозку, оскільки їхні будова, функції та розвиток тісно взаємопов’язані. Однак є між ними й суттєві відмінності.

Вам уже відомо, що поверхня півкуль зовні вкрита корою із сірої речовини, під якою міститься біла речовина. У товщі мозочка сіра речовина

утворює ядра всередині білої речовини, яка в розрізі має вигляд дрібних листочків рослини і нагадує дерево, через що в давнину мозочок називали «деревом життя». Мозочок зв’язаний провідними шляхами (чутливими й руховими) зі спинним, довгастим і середнім мозком, а через міст — із корою великого мозку. Із рецепторами та робочими органами безпосереднього зв’язку мозочок не має.

По провідних шляхах у мозочок надходить інформація від м’язів, сухожилків, суглобів, вестибулярного апарата, рухових центрів кори головного мозку. Тут вона обробляється (часто під контролем великого мозку) й передається низхідними шляхами до рухових нейронів спинного мозку. Ця інформація зумовлює важливу роль мозочка в координації рухів, регулюванні рівноваги тіла та підтриманні тонусу м’язів. Ушкодження мозочка призводить до порушення координації, рівноваги, плавності рухів та мови тощо.

Тема. Вивчення будови головного мозку людини (за муляжами, моделями, пластинчастими препаратами).

Мета: з’ясувати особливості будови відділів головного мозку; навчитися розрізняти їх на моделях, муляжах, пластинчастих препаратах.

Обладнання та матеріали: розбірні моделі та муляжі головного мозку людини, пластинчасті препарати мозку людини.

Хід дослідження

Завдання 1. Визначення відділів головного мозку.

1. Розгляньте розбірну модель головного мозку людини. Розділіть її на дві частини. На одній з частин моделі визначте основні відділи головного мозку.

2. Знайдіть довгастий мозок, міст, мозочок, середній мозок, проміжний мозок, великий мозок. Які складові утворюють стовбур головного мозку?

3. На пластинчастих препаратах розгляньте розміщення сірої та білої речовин у певних частинах стовбура мозку, мозочка та великих півкуль кінцевого мозку. Чим воно зумовлене?

Завдання 2. Особливості будови півкуль великого мозку.

1. Розгляньте на моделі великі півкулі головного мозку, борозни та звивини кори півкуль. Знайдіть праву й ліву півкулі та мозолисте тіло, яке їх з’єднує.

2. Визначте розташування великих борозен — центральної, бічної, потилично-тім’яної.

3. Знайдіть частки великого мозку (лобову, тім’яну, скроневу, потиличну), на які його поділяють найглибші борозни. Назви часток відповідають назвам кісток черепа. Як впливає на площу кори великого мозку наявність борозен та звивин?

Зробіть висновок: у чому полягає зв’язок будови певних частин головного мозку з виконуваними ними функціями?

Відділи головного мозку: задній, середній і передній. Стовбур головного мозку: довгастий мозок, міст, середній мозок. Мозочок

• У центральній частині стовбура головного мозку розташована ретикулярна формація (сітчастий утвір). Вона об’єднує нервові клітини з дуже розгалуженими дендритами й довгими аксонами, які утворюють структуру, що подібна до сітки. Характерною особливістю нейронів ретикулярної формації є висока чутливість до дії хімічних речовин. Ретикулярна формація відіграє значну роль у регуляції збудливості й активності всіх відділів центральної нервової системи, зокрема в регуляції процесів сну та бадьорості.

• Маса головного мозку в чоловіків становить у середньому 1 375 г, у жінок — 1 275 г. На поведінку й розумові здібності цей показник не впливає. Так, наприклад, маса мозку видатних людей була різна: Івана Тургенєва — 2 012 г, Дмитра Менделєєва — 1 751 г, Івана Павлова — 1 653 г, Альберта Ейнштейна — 1 230 г, Йоганна Вольфганга Гете — 1 210 г. Чи залежить талановитість людини від маси мозку? Чому?

1. З яких відділів складається головний мозок? 2. Що утворює стовбур головного мозку? 3. Схарактеризуйте будову та функції: а) довгастого мозку; б) моста; в) середнього мозку; мозочка. 4. У чому полягають рефлекторні та провідникові функції стовбура головного мозку? Наведіть приклади для кожного відділу.

5. За іл. 104 порівняйте будову головного мозку хребетних тварин і людини. Які відділи головного мозку краще розвинені у представників різних класів? 6. Які особливості будови головного мозку людини свідчать про більш складну організацію людини як біологічної істоти? 7. Який відділ мозку задіяний під час орієнтувального рефлексу, коли ви різко повертаєте голову на стук книжки, що впала на підлогу? 8. Чому черепно-мозкові травми в підпотиличній ділянці є особливо небезпечними для життя?

9. Доведіть, що ковтальний безумовний рефлекс довгастого мозку не може здійснюватися без подразнення кореня язика. Зробіть у швидкому темпі 5-10 ковтків. Що відчули? Як поясните результат досліду? Переконайтесь, що за відсутності подразника (слини) зробити ковтальний рух неможливо.

10. Простежте координацію роботи м’язів, яка здійснюється під контролем мозочка, під час виконання пальценосової мозочково'і проби. Для цього заплющте очі, простягніть уперед руку з витягнутим вказівним пальцем і його кінчиком доторкніться до кінчика носа. Поміркуйте й висловіть припущення, як мозочок контролює точність руху пальця. 11. Відстежте рефлекси середнього мозку, завдяки яким підтримується рівновага тіла. Станьте у нестійку позу так, щоб одна стопа торкалася носком до п’ятки іншої стопи. Стопи мають перебувати на одній прямій. Руки складіть в «замок», лікті стуліть. Виконайте аналогічні дії із заплющеними очима. Що ви робите, щоб підтримати рівновагу? Як можна пояснити відмінність у виконанні вправи із заплющеними й розплющеними очима?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Міщук