Вікова фізіологія з основами шкільної гігієни

4.5. Анатомо-фізіологічні та вікові особливості окремих відділів нервової системи

Спинний мозок в ембріона починає свій розвиток раніше за головний. На ранніх стадіях розвитку плоду спинний мозок заповнює всю порожнину хребетного каналу. Потім хребетний стовп випереджає у зростанні спинний мозок і до моменту народження закінчується на рівні III поперечного хребця.

Будова спинного мозку. Спинний мозок (medulla spinalis) сегментарний відділ ЦНС, розміщений у хребетному каналі, що є центральним каналом, заповненим прозорою спинномозковою рідиною і розділеним передньою і задньою борознами на праву та ліву половини.

Довжина спинного мозку дорослої людини складає приблизно 40-45 см(у жінок – 41-42 см, у чоловіків – 43-45см), загальна його маса – 34-38 г.

Зі збільшенням маси спинного мозку змінюється і його довжина. У новонароджених довжина спинного мозку - 14-16 см, у 2 роки вона дорівнює20 см, до 10 років порівняно з довжиною новонародженого зростає майже вдвічі. У товщину спинний мозок зростає дуже повільно.

Швидше за інші зростають грудні сегменти спинного мозку. Маса спинного мозку у новонародженого складає близько5,5 г, у дітей 1-го року життя дорівнює10 г, до 3 років його маса перевищує13 гі до 7 років збільшується майже до19 г.

Незважаючи на те, що спинний мозок новонародженої дитини є найбільш зрілою частиною ЦНС, його розвиток остаточно закінчується до 20-ти років. За цій період його маса зростає у вісім разів.

Хребет складається з 33 – 34 хребців, різних за формою і розміром: 12 грудних, 5 поперекових (рухомих), 5 крижових (зрощених між собою) та 4-5 куприкових.

Упродовж перших трьох місяців внутрішньоутробного розвитку спинний мозок займає хребет уздовж його довжини. Надалі хребет зростає швидше, ніж спинний мозок, тому нижній кінець спинного мозку підіймається у хребетному каналі. Таким чином, у новонародженого нижній кінець спинного мозку розташовано на рівні ΙΙΙ поперекового хребця, а у дорослого – на рівні ΙΙ поперекового хребця. Під час розвитку спинний мозок не встигає за зростанням хребту і тому у дитини спинний мозок наповнює лише дві третини хребетного каналу.

Від спинного мозку відходять змішані спинномозкові нерви, які містять як чутливі так і рухові волокна. Ділянка спинного мозку з однією парою спинномозкових нервів називається сегментом, яких у спинному мозку 31-ин і від них відходять 31 пара спинномозкових нервів: 8 шийних, 12 грудних 5 поперекових, 5 крижових і 1 куприковий. Вони іннервують шию, тулуб, верхні та нижні кінцівки. Кожен нерв починається двома корінцями - переднім і заднім, які утворюють при виході з хребетного каналу один спинномозковий нерв, що йде на периферію.

Після народження дитини, по-перше, здійснюється мієлінізація спинномозкових нервів, по-друге, провідних шляхів спинного мозку. Мієлінізація його волокон закінчується до 3-х місяців, тоді як периферичних нервів продовжується до 3-х років і більше.

Через „сходження” (відносне скорочення) спинного мозку, у хребетному каналі корінці спинномозкових нервів подовжуються і приймають косе, а у нижніх відділах – вертикальне положення.

У місцях, де відходять нерви до нижніх і верхніх кінцівок, спинний мозок має шийне та поперекове потовщення, які починають формуватися у перші роки розвитку дитини. У процесі постнатального розвитку формування цих потовщень пов’язане з руховою активністю дитини, що вказує на важливе значення здійснення рухів як фактору розвитку та вдосконалення функцій нервової системи.

На поперечному розрізі спинного мозку видно, що центральний канал оточує сіра речовина, яка утворює парні виступи – роги: передні, задні та бокові, що розташовані між передніми і задніми в грудному і частково в поперековому відділах, у яких знаходяться нижні центри симпатичної нервової системи (рис. 11). Навколо сірої речовини розташовані пучки білої речовини, яка складається з нервових волокон, що утворюють задні, бічні і передні канатики – висхідні та низхідні провідні шляхи. Цими шляхами здійснюється зв’язок між різними частинами ЦНС і проходять імпульси у висхідних і низхідних напрямках.

Сіра речовина мозку - це скупчення тіл, або сом нервових клітин, безмієлінових аксонів та клітин глії. Біла речовина утворена багаточисленними відростками нейронів, вкритими мієліном – нервовими волокнами, які під час з’єднання утворюють нервові шляхи, а вони здійснюють двосторонні зв´язки між головним і спинним мозком.

У новонароджених центральний канал ширше, ніж у дорослого. Зменшення його просвіту здійснюється головним чином упродовж 1-2 років, а також і вбільш пізні вікові періоди, коли спостерігається збільшення маси сірої та білої речовини. Об’єм білої речовини спинного мозку зростає швидко, особливо за рахунок власних пучків сегментарного апарату, формування якого здійснюється раніше, ніж формування провідних шляхів, які утворюють надсегментарний апарат мозку.

Біла речовина розділяється рогами на три стовпи: задні, передні та бічні.

У сірій речовині передніх рогів знаходяться тіла рухових (відцентрових) нейронів, відростки яких утворюють передній корінець.

У задніх рогах розташовані клітини проміжних нейронів, які здійснюють зв’язок між доцентровими та відцентровим нейронами. Задній корінець утворюють волокна чутливих (доцентрових) клітин, тіла яких розташовані у спинномозкових (міжхребетних) вузлах.

Групами нейронів об’єднуються у латеральну проміжну речовину і утворюють бокові роги. Їх аксони, що виходять із спинного мозку у складі його передніх корінців, прямують до периферії, до ганглій вегетативної нервової системи. У бокових рогах розташовані центри симпатичної частини вегетативної нервової системи.

Через задні чутливі корінці збудження передається з периферії у спинний мозок. Через передні рухові корінці збудження передається від спинного мозку до м’язів та інших органів.

На поперечному розрізі спинного мозку дітей раннього віку спостерігається переважання передніх рогів над задніми. Зростання розмірів нервових клітин спинного мозку спостерігається у дітей шкільного віку.

Спинний мозок оточений трьома оболонками (рис. 11).

Схема поперечного розрізу спинного мозку

Рис. 11. Схема поперечного розрізу спинного мозку: 1 – передній корінець спинномозкового нерву; 2 – задній корінець спинномозкового нерву; 3 – спинномозкові нерви

Зовнішня тверда оболонка утворена щільною сполучною тканиною, яка в деяких місцях зростається з кістками хребту. Павутинна оболонка знаходиться під твердою і є тонкою, щільною пластинкою, бідною на нерви і судини. М´яка (судинна) оболонка лежить під павутинною і щільно прилягає до поверхні мозку, заходить у всі поглиблення його поверхні, утворена пухкою сполучною тканиною, що роль лімфи містить багато кровоносних судин. Між м´якою і павутинною оболонками утворюється підпавутинний простір, заповнений рідиною, яка виконує роль лімфи.

Функції спинного мозку. Спинний мозок виконує дві основні функції: рефлекторну і провідникову.

Рефлекторна функція спинного мозку полягає в тому, що на рівні спинного мозку відбувається складна координація рухових реакцій організму.

У спинному мозку розташовані центри всіх рухових мимовільних рефлексів (крім м´язів голови), центри вегетативної симпатичної і частково парасимпатичної (у куприковому відділі) нервової системи: судинорозширювальні, судинозвужувальні, потовидільні (бокові роги грудних сегментів); центри, що регулюють функції серця і бронхів (5-и верхніх грудних сегментів); сечовипускання та акт дефекації, ерекції статевого члену, сім’явиверження (куприкові сегменти).

Нервова імпульсація від рухових центрів спинного мозку забезпечує постійне, трохи повільне напруження всієї мускулатури, яка має назву м’язовий тонус.

У сірій речовині спинного мозку замикаються рефлекторні дуги багатьох рухових реакцій (рис. 12).

У перші дні життя дітей колінний рефлекс виникає легко, але виявляється він не у розгинанні гомілки, а у її згинанні, це пояснюється переважанням тонусу м’язів-згиначів над розгиначами. Після першого року життя у здорових дітей колінний рефлекс виникає завжди, але він менш виразний.

Крім рефлекторної функції, спинний мозок здійснює провідникову функцію – проводить нервові імпульси висхідними шляхами до головного мозку, низхідними шляхами – від головного мозку.

До основних висхідних шляхів відносяться:

1. Пучки Голля і Бурдаха, які проводять збудження від пропріорецепторів м’язів і сухожиль, частково від тактильних рецепторів шкіри і від вісцерорецепторів. 2. Боковий і передній спино-таламічні тракти (передньобоковий канатик), які проводять больову і температурну чутливість і частково тактильну.

Схеми  здійснення  рефлекторних функцій спинним мозком

Рис. 12. Схеми здійснення рефлекторних функцій спинним мозком:

А – загальний вигляд спинного мозку; Б – утворення провідних шляхів спинного мозку; В – рефлекторна дуга рухових реакцій; Г – здійснення колінного рефлексу

3. Волокна спино-мозочкових трактів Флексіга і Говерса, які розташовані у бокових стовпах спинного мозку і частково на волокнах пучків Голля і Бурдах, нервові імпульси від пропріорецепторів м’язів, сухожиль і суглобових зв’язок проходять до головного мозку.

До низхідних провідних шляхів належать: пірамідальний (кортикоспінальний) тракт, який проводить нервові імпульси від пірамідних клітин рухової зони кори великих півкуль, і проходить через піраміди довгастого мозку, нейрони яких відповідають за довільні (вольові) м’язові скорочення; екстрапірамідальні шляхи (екстрапірамідальна система координації рухової діяльності) об’єднують руброспінальний, ретикулоспінальний і вестибулоспінальний тракти, які регулюють тонус м’язів і координують рухи.

Головний мозок. Головний мозок (encephalon) розташований у порожнині мозкового відділу черепа, вкритий трьома оболонками: твердою, павутинною, і м´якою. Його маса у дорослої людини коливається від 1100 до 2000 г: у чоловіків в середньому складає1375 г і у жінок -1275 г.

Головний мозок новонародженої дитини відносно великий, його маса становить 340-430 г, що складає 12-13% від маси його тіла (у дорослої людини – 2,5%). У хлопчиків його маса в середньому дорівнює390 г, у дівчат – 355 г. Найбільш інтенсивний ріст мозку відбувається у перші три роки дитини. До кінця першого року життя маса головного мозку подвоюється, а до 3-4 років – потроюється. У 7 років маса головного мозку зростає до1250 г, у 13 років до1300 г. Максимального значення маса мозку набуває у 20-29 років. У наступні вікові періоди, аж до 60 років у чоловіків та до 55 років у жінок, маса мозку суттєво не змінюється, а після 55-60 років відмічається деяке її зменшення.

Нижня частина головного мозку оточена спинномозковою рідиною - безбарвною речовиною, що виробляється всередині шлуночків головного мозку, рухається до третього і четвертого шлуночків, очолює головний мозок ззаду, опускається біля спинного мозку і підіймається попереду головного, де повторно всмоктується у кров через виступи павутинної оболонки. Така циркуляція сприяє пульсації мозкових артерій.

Спинномозкова рідина постійно обновлює свій склад, містить глюкозу, потрібну для енергетичних витрат та для функціонування клітин головного і спинного мозку, а також білки та лімфоцити, які захищають від проникнення інфекції.

Головний мозок складається з довгастого мозку, проміжного мозку і великих півкуль, а з його основи виходять 12 пар черепно-мозкових нервів, які пов´язують мозок з органами чуття, з шкірою і м´язами голови і шиї, з органами дихальної, серцево-судинної, травної та інших систем.

Формування всіх відділів головного мозку, мієлінізація волокон і диференціювання нервових клітин триває майже до 3-ох років.

Довгастий мозок є безпосереднім продовженням спинного мозку, нижня його границя – місто виходу корінців 1-го шийного спинномозкового нерву, верхня границя – задній край мосту. Довгастий мозок з вароліївим мостом утворюють єдиний структурно-функціональний відділ, що виконує рефлекторну і провідникову функції і має назву заднього мозку (рис. 13). Довжина довгастого мозку приблизно складає 25-28 мм, за формою він нагадує конусоподібне утворення, яке повернено основою вверх.

Сагітальний розріз головного мозку

Рис. 13. Сагітальний розріз головного мозку: 1 – лобна доля; 2 – тім’яна доля; 3 – потилична доля; 4 - мозолисте тіло; 5 – зведення; 6 – таламус; 7 – дах середнього мозку; 8 – сосцевидне тіло; 9 – водопровід середнього мозку; 10 – ніжка мозку; 11 – зоровий перехрест; 12 – ΙV шлуночок; 13 – гіпофіз; 14 – вароліїв міст; 15 – мозочок; 16 – довгастий мозок

На його поверхні знаходяться передня серединна щілина і передні і задні бокові борозни, які продовжуються зі сторони спинного мозку.

Від довгастого мозку відходять корінці ΙX-ХΙΙ пар черепних нервів, борозни і корінці яких поділяють його на пучки та канатики.

У товщі білої речовини заднього мозку зосереджені численні скупчення сірої речовини, які називаються ядрами або центрами.

Рефлекторні функції довгастого мозку здійснюються нейронами сірої речовини покришки і пов’язані з ядрами ΙX, X, ХΙ, ХΙΙ пар черепних нервів, які вона містить. Ядра довгастого мозку забезпечують чутливу, рухову та вегетативну іннервацію органів голови, шиї, грудей, живота.

Рухові волокна корінців ХΙΙ під´язикового, ΙX язикогорлового нервів, регулюють ковтання, тоді як чутливі волокна передають відчуття болю, смаку, дотику, температури від язика і горла.

Рухові волокна корінців ХΙ додаткового нерву забезпечують рухи голови і плечового поясу, іннервують м´язи горла і гортані, беруть участь при утворюванні голосу.

Рухові волокна корінців Х блукаючого нерву забезпечують діяльність залоз, процеси травлення, серцеві скорочення.

За допомогою всіх цих ядер задній мозок, а в основному довгастий мозок, відповідає за формування ряду травних рефлексів – смоктання, жування, слиновиділення, ковтання, секреції і моторики шлунка та кишечнику, групи захисних рефлексів – кашлю, блювоти, сльозовиділення, чхання.

У новонародженого краще розвинені філогенетичне, більш ніж старі відділи мозку. Маса стовбура мозку дорівнює 10,0-10,5 г, що складає приблизно 2,7 % від маси тіла (у дорослого близько 2%).

Міст (вароліїв міст) має вигляд лежачого поперечно-потовщеного валика, задня його поверхня вкрита мозочком, передня знизу граничить з довгастим мозком, передня зверху – з ніжками середнього мозку.

Передня поверхня моста по середній лінії містить продольну базилярну борозну з однойменною артерією.

В області варолієвого моста знаходяться ядра V–VΙ, VΙΙ і VΙΙΙ пар черепно-мозкових нервів – ядра трійчастого, відвідного, лицевого і слухового нервів.

Чутливі волокна корінців VΙΙΙ слухового нерву передають інформацію про звук, рівновагу і положення голови.

Рухові волокна корінців VΙΙ лицевого нерву іннервують мімічні м´язи, а його чутливі іннервують смакові рецептори, слинні та слізні залози. Волокна корінців відвідного нерву проводять імпульси до вольових м´язів ока і повік.

Чутливі волокна V трійчастого нерву проводять імпульси від рецепторів шкіри обличчя, слизових ротових і носових оболонок, зовнішнього вуха, зубів, а рухові волокна іннервують жувальні м´язи.

На задній поверхні довгастого мозку і варолієвого моста є поглиблення, яке має форму ромба і називається ромбоподібною ямкою. Це дно четвертого мозкового шлуночку, який є продовження спинномозкового каналу.

Довгастий мозок разом з мостом у новонародженого має масу8 г, що складає 2% від маси головного мозку (у дорослого - 1,6%).

Ядра довгастого мозку починають формуватися ще у внутрішньоутробному розвитку і до періоду народження майже сформовані, а до 7 років їх дозрівання закінчується.

Ретикулярна формація (reticulum – сітка, formation - утвір) має сітчасту будову завдяки переплетінню відростків нервових клітин, тіла яких утворюють ядра і групи ретикулярних нейронів. Вона бере свій початок у задньому мозку і продовжується вверх всією стовбуровою частиною головного мозку. Ретикулярна формація проявляє впливи на ЦНС: висхідні, які активують діяльність великих півкуль головного мозку і визначають рівень активності всього організму та низхідні; низхідні, що полегшують або гальмують функції нейронів спинного мозку, підвищують тонус скелетних м’язів.

У ретикулярній формації знаходяться дихальний центр, що забезпечує ритмічне чергування вдиху і видиху, та центр серцево-судинної діяльності (судиноруховий), завдяки якому підвищується тонус кровоносних судин, збільшується сила і частота серцевих скорочень, підвищується артеріальний тиск.

Мозочок розташований над довгастим мозком позаду варолієвого моста і середнього мозку, під потиличними долями кори великих півкуль головного мозку. Складається з двох півкуль, з’єднаних черв´ячком. Кора мозочка складається з сірої речовини товщиною 1-2,5 мм, розділена поперечними борознами на частки і закрутки. Біла речовина знаходиться під корою, у товщі якої розташовані ядра мозочка – скупчення сірої речовини.

Мозочок сполучається з довгастим мозком варолієвим мостом і середнім мозком за допомогою численних нервових волокон, які утворюють три пари ніжок мозочка. Мозочок має аферентні й еферентні зв’язки з усіма руховими центрами: по аферентними шляхами надходить інформація від пропріорецепторів, вестибулярних ядер заднього мозку і через вароліїв міст від усіх рухових зон кори великих півкуль; еферентними шляхами від мозочка здійснюється зворотна імпульсація до зазначених центрів.

Таким чином, основні функції мозочку:

1) регулює м’язовий тонус і положення тіла у просторі;

2) забезпечує координацію цілеспрямованих рухів;

3) координує швидкі цілеспрямовані рухи, які здійснюються за командою із центрів кори великих півкуль.

Також мозочок бере участь у регуляції вегетативних функцій: діяльності серцево-судинної системи, рівня артеріального тиску, складу крові тощо.

У новонароджених мозочок розвинений слабо, найінтенсивніше його зростання помічено у перший рік життя, і до 15 років він досягає розмірів дорослої людини.

Середній мозок довжиною близько 20 мм, розташований між вароліївим мостом і проміжним мозком, повністю покриває півкулі великого мозку. Складається з ніжок великого мозку і даху середнього мозку –чотиригорбикового тіла.

Порожниною середнього мозку є водопровід мозку – вузький канал довжиною1,5 см. Навколо водопроводу розташована центральна сіра речовина, скупчення якої утворюють рухові ядра ΙΙΙ і ΙV пар черепних нервів – окорухового і відвідного, які регулюють звуження зіниць та акомодацію ока; ядра чотиригорбикового тіла, ретикулярну формацію, червоне ядро та чорну речовину.

Через середній мозок проходять усі висхідні шляхи до кори великого мозку і мозочка і низхідні, що несуть імпульси до довгастого та спинного мозку.

Чотиригорбикове тіло знаходиться над водопроводом і має два передніх горбика, в яких розміщені первинні підкоркові зорові центри, і два задніх, в яких розташовані підкіркові слухові центри. Вони беруть участь у формуванні зорових і слухових орієнтувальних рефлексів у відповідь на несподівані світлові та звукові подразнення.

Новизна світлових і звукових подразнень, які викликають орієнтувальні рефлекси, має важливе значення в утворенні умовних рефлексів і в мобілізації уваги дітей.

Чорна речовина розташовується у вентральних відділах покришки ніжок мозку у вигляді широкого пласту пігментованих клітин. Основна її функція пов´язана з координацією складних актів ковтання і жування, регуляцією рухів пальців рук.

Парне червоне ядро веретеноподібної форми, розташоване між чорною субстанцією і центральною сірою речовиною, основна функція – підвищення тонусу м’язів-згиначів і виконання звичних рухів, що часто повторюються.

Передній мозок складається з проміжного мозку, куди належать зорові бугри і підгір’я, і кінцевого, куди належать кора і підкіркові вузли.

Проміжний мозок розташований над середнім мозком, зверху вкритий великими півкулями. Складається він із зорових бугрів (таламусу) і підзгір’я (гіпоталамус), які є скупченням багатьох ядер.

Таламус, або зорові бугри - парні утворення сірої речовини, яка розділена на три частини: передню, медіальну та латеральну, кожна з яких - це скупчення специфічних ядер і неспецифічних. Специфічні ядра переключення нервових імпульсів є воротами інформації, що надходить від рецепторів майже всіх аналізаторів до кори великих півкуль.

Неспецифічні ядра з властивостями ретикулярної формації беруть участь у швидкій і короткочасній активації кори. Ядра з моторними функціями з’єднують мозочок і базальні ганглії з руховими центрами кори великих півкуль. Ядра з асоціативними функціями зв’язані між собою і з асоціативними зонами лобових, тім’яних, скроневих часток, а також з лімбічною корою.

Гіпоталамус міститься під зоровими буграми, має тісний анатомо-функціональний зв’язок із гіпофізом. Він сполучається з різними відділами головного мозку. У гіпоталамусі розташовані центри вегетативної нервової системи: у його задній частині – центри симпатичного відділу, у передній - парасимпатичного. За допомогою зазначених центрів гіпоталамус впливає на діяльність внутрішніх органів. Також у ньому знаходяться центри емоцій, сну та бадьорості, насичення їжею, теплорегуляції, водно-сольового обміну.

Одне з утворень гіпоталамусу, яке має назву сірого бугра, бере участь в регуляції функцій багатьох ендокринних залоз та обміні речовин. Порушення його будови сприяє атрофії статевих залоз, а його тривале подразнення може призвести до раннього статевого дозрівання, виникнення язв на шкірі, у шлунку і дванадцятипалій кишці.

Ядра гіпоталамусу беруть участь у багатьох складних реакціях, що обумовлюють поведінку.

Гіпоталамус регулює роботу залоз внутрішньої секреції, у ньому виробляються гормони: вазопресин, окситоцин, рилізинг-гормони, які стимулюють секрецію ряду гормонів у передній долі гіпофіза, а також гормони, які затримують секрецію гормону росту і пролактину передньої частки гіпофіза. Таким чином, він здійснює взаємозв’язок між нервовою системою і ендокринною і з гіпофізом входять до складу адаптаційної гіпоталамо-гіпофізадреналової системи, яка є необхідною у стресових реакціях.

Кінцевий (великий) мозок складається з двох великих півкуль, вкритих мозковим плащем (корою). Півкулі сполучені між собою мозолистим тілом. Усередині великого мозку, між лобними долями і проміжним мозком, містяться скупчення сірої речовини - це базальні, або підкіркові ядра, до яких належать: хвостате ядро, сочевицеподібне ядро, бліда куля.

Кінцевий мозок розвивається дуже інтенсивно, і вже на третьому місяці ембріонального розвитку є розділеним повздовжньою щілиною на праву і ліву півкулі. Незабаром формується і мозолисте тіло, яке сполучає праву та ліву півкулі.

Підкіркові ядра або базальні ганглії – скупчення сірої речовини в глибині білої великих півкуль. Вони розташовані між лобними долями кори і проміжним мозком та поділяються на дві групи: смугасте тіло (хвостате і сочевицеподібне ядра) і бліду кулю (шар або ядро). Смугасте тіло має подвійну аферентацію: до нього надходять аферентні імпульси від кори великих півкуль, таламусу і чорної субстанції, а від нього – еферентні волокна до блідної кулі та чорної субстанції.

Функціональне значення базальних гангліїв полягає в тому, що вони є проміжною ланкою, яка зв’язує всі асоціативні зони кори великих півкуль із руховими центрами лобної долі кори. У процесі утворення, закріплення та автоматизації рухових умовних рефлексів, базальним гангліям відводиться найважливіше значення в управлінні рухами, які передбачають складні рухові навички. Прикладом можуть бути: виконання складних гімнастичних вправ, гра на інструментах, звичні рухові процеси.

Бліда куля (або бліде ядро) – утворення, яке знаходиться під постійним гальмівним впливом смугастого тіла. Під час його пошкодження, бліда куля лишається гальмування, що веде до безперервних ритмічних рухів кінцівок і всього тіла, виникнення маскоподібного обличчя.

Таким чином, блідна куля бере участь у виконанні додаткових рухів (гойдання рук під час ходьби), забезпечує скорочення мімічної мускулатури.

Великі півкулі головного мозку утворені сірою і білою речовинами. Сіра речовина півкуль має назву кори або мозкового плащу і утворена 12-18 млрд. нервових клітин, від яких відходять відростки.

У новонародженої дитини у великих півкулях нервових клітин майже стільки, скільки й у дорослої людини, але вони за своєю будовою ще дуже прості, мають веретеноподібну форму, з невеликою кількістю відростків, а їх дендрити ще тільки починають формуватися.

Біла речовина розташована під корою, у її глибині знаходяться великі скупчення сірої речовини - підкоркові ядра (базальні ганглії). Порожнинами півкуль є бокові шлуночки.

Права і ліва півкулі розділені подовжньою борозною, в глибині якої міститься мозолисте тіло, утворене нервовими волокнами. Загальна поверхня кори в середньому складає близько 220 тис. мм², збільшується вона за рахунок численних борозен. Кожна півкуля поділена на 4 долі: лобну, тім´яну, потиличну і скроневу і які, у свою чергу, діляться борознами на низку закруток.

Центральна борозна (роландова) відділяє лобну долю від тім’яної, латеральна борозна (сільвієва) - скроневу від лобної та тім’яної, тім’яно-потилична борозна розділяє тім’яну і потиличну долі.

До моменту народження дитини борозни і закрутки добре виражені та кора великих півкуль має таку ж будову, як і в дорослої людини, але власне кора великих півкуль є тонкішою, ніж у дорослого. На 4-му місяці розвитку плоду поверхня мозку порівняно гладенька. Головні борозни хоч вже і помітні, але неглибокі, а борозни другого і третього порядків ще не сформовані. Закрутки теж є ще не чітко вираженими.

До 5-ти місяців внутрішньоутробного розвитку утворюється бічна, потім центральна та тім´яно-потилична борозни.

До 6-ти місяців розвитку плода півкулі майже повністю вкривають мозок, а після 6-ти місяців з’являються вторинні неглибокі борозни, які утворюють закрутки.

Але розвиток і формування нових борозен і закруток продовжуються і після народження дитини. До шестимісячного віку дитини борозни мозку досягають повного розвитку.

Архітектоніка кори – вчення про загальні закономірності будови кори. Загальна поверхня кори півкуль дорослої людини 2000-2500 см3, а 70% від її площини знаходяться у глибинах борозен. Товщина кори 2-4,5 мм. Нервові клітини і волокна, які утворюють кору, розташовані у 7 шарів (рис. 14):

1 шар - поверхневий молекулярний, який утворений сплетінням нервових волокон із невеликої кількості дрібних нервових клітин.

2 шар - зовнішній зернистий, який складається з дрібних клітин у вигляді зерен і пірамід з обмеженою кількістю мієлінових волокон.

3 шар - пірамідний, утворений середніми і великими пірамідними клітинами, з великою кількістю дендритів.

4 шар - внутрішній зернистий, який складається з дрібних зернистих клітин різної форми.

5 шар – гангліозний, який складається з великих пірамідних клітин і клітин Беца, аксони яких дають початок низхідним пірамідним шляхам, що проходять через стовбур головного мозку в спинний мозок і пов´язують кору півкуль із периферією.

6 шар - поліморфний - належить до білої речовини мозку і складається з клітин трикутної і веретеноподібної форми.

7 шар - складається з веретеноподібних нейронів, має багато волокон.

Між нервовими клітинами всіх шарів виникають як постійні, так і тимчасові зв´язки. Під корою міститься біла речовина півкуль мозку, у складі якої розрізняють асоціативні, комісуральні та проекційні волокна.

Асоціативні волокна з’єднані між собою окремими ділянками однієї півкулі. Короткі асоціативні волокна об’єднують окремі закрутки і близькі поля, а довгі - закручування різних частин у межах однієї півкулі.

Комісуральні волокна пов´язують симетричні частини обох півкуль, велика частина проходить через мозолясте тіло.

Проекційні волокна виходять за межі півкуль, ними здійснюється двосторонній зв´язок кори з відділами центральної нервової системи, що лежать нижче.

У товщі білої речовини півкуль є порожнини - бічні шлуночки, які протоками сполучаються з третім мозковим шлуночком.

Все, що отримує організм протягом індивідуального життя, передбачене функціями великого мозку. З функцією кори великого мозку пов´язана вища нервова діяльність. Взаємодія організму із зовнішнім середовищем, його поведінка в навколишньому світі залежать від півкуль великого мозку.

Окремі ділянки кори мають різне функціональне значення. Разом із підкірковими центрами, стовбуром мозку і спинним мозком великий мозок об´єднує окремі частини організму в єдине ціле, здійснює нервову регуляцію всіх органів. У кору великого мозку поступають доцентрові імпульси від рецепторів.

Кожному рецепторному апарату відповідає в корі ділянка, яку І.П. Павлов назвав кірковим ядром аналізатора.

Архітектоніка кори

Рис. 14. Архітектоніка кори: І – поверхневий молекулярний шар; ІІ – зовнішній зернистий шар; ІІІ – пірамідний шар; ІV – внутрішній зернистий шар; V – гангліозний шар; VІ – поліморфний шар

Сенсорні зони кори - ділянки кори, де розташовані кіркові ядра аналізаторів великого мозку (рис. 15).

Зона рухового аналізатора, куди поступають збудження від рецепторів суглобів, скелетних м´язів і сухожилля, розташована в передніх і заднецентральних ділянках кори. У межах передньої центральної закрутки найвище розміщені центри для м´язів нижньої кінцівки, нижче - для м´язів тулуба, потім верхньої кінцівки і, нарешті, центри м´язів голови.

Зона шкірного аналізатора, пов´язаного з температурою, больовою і тактильною чутливістю знаходиться у заднецентральній ділянці. Центри чутливості нижчих частин тіла розміщені у верхніх частинах тіла - у нижніх її ділянках.

Найбільшу площу складають кіркове представництво рецепторів рук, голосового аналізатору й особи, найменшу - тулуба, стегон та гомілки.

Ядерна зона зорового аналізатора розташована в потиличній ділянці.

Сенсорні зони кори

Рис. 15. Сенсорні зони кори: А: 1 – асоціативна рухова зона; 2 – первинна рухова зона; 3 – первинна сомато-сенсорна зона; 4 – тім’яна доля великих півкуль; 5 – асоціативна сомато-сенсорна зона;6 – асоціативна зорова зона; 7 – потилична доля великих півкуль; 8 – первинна зорова зона; 9 – асоціативна слухова зона;10 – первинна слухова зона;11 – скронева доля великих півкуль; 12 – нюхова зона; 13 – зона смаку; 14 – передлобна асоціативна зона; 15 – лобна доля великих півкуль; Б: 1 – передлобна зона кори; 2 – зона тактильної чутливості; 3 – слухова зона (для лівого вуха); 4 – зорова зона аналізу простору; 5 – зорові зони (ліві поля зору); 6 – зорові зони (праве поле зору); 7 – загальний центр інтерпретації (мови та математичних операцій); 8 – слухові зони (для правого вуха); 9 – зона письма (для правої руки); 10 – центр мовлення

У скроневій ділянці міститься частина слухового аналізатора, а поблизу від бічної борозни - ядерна зона смакового аналізатора. Нюхова зона знаходиться на внутрішній поверхні скроневих ділянок кори.

Центр мови міститься в лівій півкулі. Розрізняють 2 центри мови: руховий, який є в нижній частині лобної долі та слуховий, знаходиться в скроневій частині, під заднім кінцем сільвієвої борозни.

Центри мови є лише у людини. Мовлення, мислення, відчуття і спритні рухи контролюються нейронами, які розміщені в лобній долі головного мозку. Розпізнавання тонів і звуків відбувається в скроневій частині. Ця ділянка також бере участь у запам´ятовуванні інформації. Різноманітні сенсорні відчуття, такі як біль, температура усвідомлюються та інтерпретуються в тім´яній частині. Потилична частина фіксує та інтерпретує зорові образи.

У трирічної дитини вже чітко виражене диференціювання кори головного мозку, воно не відрізняється від такого у дорослої людини. Ускладнення будови нервових клітин відбувається довго і триває до 40 років і більше. Тільки група клітин, що регулюють координацію смоктальних м´язів, добре розвинена у новонародженої дитини. Диференціювання клітин кори великих півкуль відбувається в основному до 7-8 років. У молодшому шкільному віці і в період статевого дозрівання у дітей продовжується подальший розвиток центральної нервової системи. Помічено посилене зростання лобових частин великих півкуль, це сприяє збільшенню точності і координації рухів.

На внутрішній поверхні кожної півкулі над мозолистим тілом лежить поясна закрутка, яка переходить у гіпокамп і гіпокампову закрутку, а разом з мигдалеподібним ядром та іншими ядрами, вони складають лімбічну систему (від лат. limbusобвід). Лімбічна система має двосторонні зв’язки, сполучає кіркові та середньомозкові ділянки з нижчими центрами, які регулюють функції організму (рис. 16).

Утворення лімбічної системи

Рис. 16. Утворення лімбічної системи: 1 – ретикулярна формація; 2 – гіпо-

камп; 3 – таламус; 4 – поясна закрутка; 5 – зведення мозку; 6 – мозолисте тіло; 7 – лобна доля великих півкуль; 8 - перегородка ; 9 – нюхова доля; 10 – смакова доля ; 11 - мигдалеподібне тіло; 12 – мигдалина

Поясна закрутка разом із закруткою морського коника і нюховою цибулиною утворюють лімбічну кору, яка модифікує поведінку й емоції. Морський коник - це зігнута смуга сірої речовини, яка впливає на процес навчання, пам´яті, пізнання нового, запам´ятовування просторових співвідношень. Закрутка морського коника модифікує вияви емоцій - таких як гнів і страх. Мигдалеподібне тіло впливає на поведінку й активність, орієнтується на внутрішні потреби організму: живлення, статевої зацікавленості, прояву гніву.

Нюхові цибулини відтворюють відчуття певного запаху, викликають спогади про забуті емоції.

Отже, лімбічна система має складне і важливе значення у вияві інстинктів, активності емоцій, визначає вплив настрою, а також внутрішніх змін в організмі та поведінці. Сприйняття запаху, світла, формування пам´яті теж знаходяться під впливом лімбічної системи.

З сенсорними зонами взаємодіє моторна зона кори великого мозку. Ядерні зони аналізаторів - це ділянки кори, в яких закінчується основна маса провідних шляхів аналізаторів. За межами ядерних зон розсіяно розташовані елементи, куди поступають імпульси від тих же рецепторів, що і в ядро аналізатора.

Різні зони кори дозрівають у дитини не одночасно. Раніше за інші, в перші роки життя, дозрівають проекційні зони кори (первинні поля) – зорові, слухові тощо, потім вторинні поля (периферія аналізаторів) і пізніше за інші, майже до дорослого стану – третинні, асоціативні поля кори (зони вищого аналізу і синтезу). Так, моторна зона кори в основному сформована до 4 років, а асоціативні поля лобної і нижньотім´яної області кори за площиною, товщиною та ступеням диференціювання клітин, до віку 7-8 років дозрівають лише на 80% , особливо відстають у розвитку хлопчики.