Пирамидный путь: строение и функции

Неврология - одна из самых точных наук медицины. При помощи топической диагностики врач-невролог, используя молоточек, опрос и осмотр, а также пробы и различные тесты, может локализовать в некоторых случаях очаг поражения с высокой точностью. Этот очаг может располагаться в спинном мозге или голове. Раньше эта была прикладная наука, а до этого - описательная (анатомия тоже относилась всегда к описательной науке).

Основные предпосылки

В неврологии используются такие понятия, как «скорлупа», «ножки мозжечка», «водопровод», проходящий в глубине головного мозга, «ограда», «бугры четверохолмия» и много других образований. Функциональность их долгое время оставалась загадкой. Единственное понимание было такое – составляющими головного и спинного мозга являются серое и белое вещества, но это, пожалуй, и было единственным отличием. Анализ внутренней структуры не проводился, поскольку еще не было красителей, которые отображали нейроны и доказывали клеточное строение центральной нервной системы. Клетки эти состоят из самых длинных отростков (около 1 метра длиной).

Нейроанатомии как науки еще не существовало. Что такое нервное волокно - не было известно. Затем была изобретена клеточная теория Вирхова, по которой функциональность органа зависит непосредственно от того, из каких клеток он состоит. Также появилась физиология, изучающая нейроны, их функции и отличия. Нервная клетка и целостность ее работы стали доступны для понимания. Ученые Сеченов и Павлов сделали последующие шаги.

Пирамидный путь – общее понятие

Пирамидную систему относят к «внутреннему образованию» центральной нервной системы. Она способствует всем двигательным сознательным актам человека. При отсутствии пирамидной системы у нас не было бы возможности двигаться, и это привело бы к невозможности развития цивилизации. Мозг и руки человека создали цивилизацию, но это все благодаря пирамидному пути, который оказывает посреднические услуги (доведение мозговых импульсов на движение до мышц).

Пирамидной системой считают систему эфферентных нейронов, располагаются они в коре головного мозга. Окончание у них располагается в двигательных ядрах нервов черепа и сером веществе спинного мозга. Пирамидный путь состоит из корково-ядерных и корково-спинномозговых волокон. Это аксоны нервных клеток коры головного мозга.

В данной статье рассмотрим пирамидную систему, ее функциональность, а также схему пирамидного пути.

Что такое пирамидная система?

Пирамидными проводящими путями (или системой) называются корково-спинномозговые, эфферентные, или нисходящие пути. Свое начало они берут в том месте, где расположена прецентральная извилина, а точнее, в сером веществе этой извилины. Нейронные тела расположены там же. Ими вырабатываются импульсы, которые дают команду поперечнополосатой (скелетной) мускулатуре. Это сознательные импульсы, пирамидальную систему легко подчинить воле разума.

Функцией пирамидного пути является восприятие программы произвольного движения и проведение импульсов программы до ствола головного и спинного мозга. Происходит объединение пирамидной и экстрапирамидной (бессознательной) системы в единую систему, которая отвечает за движение, координацию равновесия и тонуса мышц.

Начало и окончание пирамидных путей

Разберемся, где берет начало пирамидный путь? Начало его расположено в прецентральной извилине. Если быть точнее, то в этой извилине имеется особое поле, проецирующееся вдоль нее по направлению снизу вверх.

Эта полоса называется цитоархитектоническим полем № 4 Бродмана. Расположение гигантских пирамидных клеток Беца имеется здесь. (Владимир Беце – русский гистолог и анатом, открыл данные клетки в 1874 году). Они генерируют импульсы, при помощи которых производятся точные и целенаправленные движения.

Где оканчивается пирамидная система? Конец пирамидных путей находится в спинном мозге (в его передних рогах), уровни при этом различны – начиная от шеи и заканчивая крестцом. Здесь происходит переключение на большие мотонейроны, окончание которых располагается в нервно-мышечном соединении. Медиатором ацетилхолином подается сигнал мышцам сокращаться. В этом состоит суть работы пирамидного пути. Далее будет подробно рассмотрена анатомия и организация структур корково-спинномозгового пути, уровни при этом будут описаны различные.

Нейроны

Нейроны пирамидного пути, которые располагаются в нижних отделах, отвечают за движение глотки и воспроизведение звуков. Несколько выше находятся клетки, иннервирующие мимику, мышцы рук, туловища и ног.

Существует такое понятие, как «двигательный гомункулус». Нервные клетки отвечают за кисти и пальцы рук (те тонкие движения, которые они совершают), а также за вокальную и мимическую мускулатуру. Малое число клеток отвечает за иннервацию ног, которые совершают в основном стереотипные движения.

Задача корковых импульсов, рожденных большими клетками Беца, - дойти как можно быстрее к мышце. Это не так, как у вегетативной нервной системы, которая слаженно работает внутри человеческого организма. Чем качественнее и быстрее совершаются движения рук и пальцев, тем лучше у человека получится, к примеру, добывать пищу. Изоляция аксонов этих нейронов происходит «по высшему классу». У их волокон толстая миелиновая оболочка. Это лучший из всех проводящих путей, сюда относятся только небольшое число аксонов от общего объема пирамидной системы. В другой части зоны коры головного мозга располагается остальная часть мелких нейронов – источников импульсов.

Существуют еще поля, помимо поля Бродмана, которые называют прематорными. Они также отдают свои импульсы. Это уже кортикоспинальный путь. Все движения, выполняемые на противоположной стороне тела, совершаются упомянутыми нами корковыми структурами. Что это означает? Левыми нейронами порождаются движения правой части тела, правыми – левой части. Волокна создают определенный перекрест, перемещаясь на другую половину тела. В этом состоит строение пирамидного пути.

Нервы и их функции

Всем известно, что есть мышцы на руках, ногах и туловище, но, кроме этого, необходимо упомянуть о мускулатуре лица и головы. Иннервация конечностей и туловища создается одним пучком волокон, а меньший по размеру пучок переключает импульсы двигательных ядер, при помощи которых совершаются произвольные и сознательные движения.

Пирамидный путь – это первый пучок, второй является корково-ядерным или кортико-нуклеарным путем. Рассмотрим более подробно нервы и их работу, которые получают импульсы от пирамидного пути:

• Глазодвигательным нервом (3-я пара) двигаются глаза и веки.

• Блоковым нервом (4-я пара) также двигаются глаза, только вбок.

• Тройничным нервом (5-я пара) осуществляются жевательные движения.

• Отводящим нервом (6-я пара) совершаются движения глаз.

• Лицевым нервом (7-я пара) создаются мимические движения на лице.

• Языкоглоточным нервом (9-я пара) управляются шилоглоточная мышца, глоточные констрикторы.

• Блуждающим нервом (10-я пара) создаются движения мышцами глотки и гортани.

• Добавочным нервом (11-я пара) осуществляется работа трапециевидной и грудинно-ключично-сосцевидной мышцы.

• Подъязычным нервом (12-я пара) двигается мышца языка.

Работа корково-ядерного пути

Кортико-нуклеарный или корково-ядерный пирамидный путь обслуживает практически все нервы. Исключение составляют особо чувствительные нервы – обонятельные и зрительные. Пучки, которые уже разделились, огибают внутреннюю капсулу с плотно лежащими проводниками. Здесь сосредоточена наивысшая концентрация сети кабелей головного мозга. Внутренняя капсула является небольшой полосой, которая расположена в белом веществе. Базальные ганглии ее окружают. В ней имеется так называемое «бедро» и «колено». «Бедра» сначала отклоняются, затем происходит их соединение. Это и есть «колено». Пройдя путь до ядер черепно-мозговых нервов, импульс двигается дальше и при помощи отдельных нервов направляется к мышцам. Здесь также происходит перекрещивание пучков, и движения проводятся по противоположной стороне. Но только их часть проходит контрлатеральным способом, а другая часть – ипсилатеральным.

Анатомия пирамидных путей уникальна. Главным пучком производятся движения рук и ног. Через затылочное отверстие он выходит, при этом плотность и толщина его увеличивается. Аксоны покидают внутреннюю капсулу, затем входят в середину ножек мозга, после чего спускаются в мост. Здесь они окружены ядрами моста, волокнами ретикулярной формации и иными образованиями.

После чего покидают мост и вступают в продолговатый мозг. Так у пирамидных трактов появляется видимость. Это удлиненные и перевернутые пирамиды, расположенные в симметрии от центра. Отсюда и название - проводящие пирамидные пути головного мозга.

Основные восходящие пути

• К восходящему заднему мозгу относят задний спинно-мозжечковый путь Флексига, передний спинно-мозжечковый путь Говерса. Оба спинно-мозжечковых тракта проводят бессознательные импульсы.
• К восходящему среднему мозгу можно отнести боковой спинно-среднемозговой путь.
• К промежуточному мозгу - боковой спинно-таламический путь. Он проводит раздражения от температуры и боль. Также сюда относят передний спинно-таламический путь, который проводит импульсы осязания и прикосновений.

Место перехода в спинной мозг

Упираясь в продолговатый мозг, аксоны перекрещиваются. Происходит формирование бокового пучка. Часть, которая не перекрутилась, получила название переднего корково-спинномозгового пути.

Переход аксонов на другую зеркальную сторону все равно осуществляется, но уже в той части, где и происходит иннервация. Окончание этого пучка расположено в области крестца, где он становится очень тонким.

Большая часть волокон осуществляет переключение не на двигательные мотонейроны в спинном мозге, а на вставочные нейроны. Ими образованы синапсы, в которых имеются большие мотонейроны. Функции у них другие. Вставочные нейроны осуществляют контакт с чувствительными и двигательными нервными клетками, они являются автономными. Каждый сегмент имеет свою полисинаптическую «релейную подстанцию». Это своего рода двигательная система. Пирамидный путь и экстрапирамидный путь регуляции движений отличаются друг от друга.

Для экстрапирамидной системы, работающей в полностью автономном режиме, не требуется такого большого числа двусторонних связей, поскольку ей не нужен произвольный контроль.

Структура экстрапирамидальной системы

Экстрапирамидная система отличается следующими структурами головного мозга:

• базальными ганглиями;

• красным ядром;

• интерстициальным ядром;

• тектумом;

• чёрной субстанцией;

• ретикулярной формацией моста и продолговатого мозга;

• ядром вестибулярного комплекса;

• мозжечком;

• премоторной областью коры;

• полосатым телом.

Заключение

Что случится при возникновении препятствия на пути пирамидного пучка? Если по причине травмы, опухоли, кровоизлияния произойдет перерыв аксонов, возникнет паралич мышцы. Ведь команда на движения пропала. При частичном перерыве проявляется частичный паралич или парез. Мышца становится слабой и гипертрофированной. Происходит гибель центрального нейрона, но второй нейрон может остаться невредимым.

Так происходит и при перерыве пути. Второй нейрон расположен в передних рогах спинного мозга, он приближен к мышце непосредственным образом. Просто им больше ничто сверху не управляет. Это называется центральным параличом. Эта ситуация очень неприятна, поэтому необходимо бережно относиться к состоянию своего здоровья, стараться избегать травм и других повреждений.

Мы рассмотрели пирамидную систему, ее строение, выяснили, что такое нервное волокно.