Giáo trình giải phẫu sinh lý người phần 2

Phần II CẤU TRÚC - CHỨC NĂNG CỦA HỆ THÂN KINH TRUNG ƯƠNG VÀ HỆ CẢM GIÁC Ở NGƯỜI 161 Hệ thần kinh trung ương người kết q trình tiến hố lâu dài q trình phát triển giới động vật Chức hệ thần kinh trung ương xử lý thơng tin truyền từ giới bên ngồi từ bên thể, định tổ chức thực định phản ứng khác nhằm làm cho thể thích nghỉ với thay đổi điều kiện sống môi trường Hoạt động hệ thần kinh trung ương thực theo nguyên tắc phản xạ Trong trình phát triển tiến hố hệ thần kinh trung ương trung ương hố, có phân chia thành cấu trúc khác gồm có hai phần: tuỷ sống não Não tuỷ sống liên hệ với phận khác thể hệ thần kinh ngoại vi (các dây thần kinh sọ não, rễ than kinh tuỷ sống hạch, đám rối thần kinh) Hệ thần kinh trung ương cấu tạo từ tế bào thần kinh (neuron), tế bào thần kinh đệm (neuroglia) nối tiếp tế bào thần kinh gọi synap Trong phần nghiên cứu tiến hoá hệ thần kinh trung ương, nguyên tắc hoạt động hệ thần kinh trung ương (nguyên tắc phản xạ), điều phối trình phản xạ, trung khu thân kinh, cấu trúc-chức đơn vị cấu tạo hệ thần kinh trung ương, quy luật dẫn truyền hưng phấn theo sợi thần kinh, qua synap cấu trúc-chức phần thuộc hệ thần kinh trung ương, phận hệ thống cảm giác, đặc điểm hệ thống cảm giác kích thích (biến đổi lượng, thích nghỉ ) loại cảm giác khác 162 Bài ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH LÝ HỆ THAN KINH TRUNG ƯƠNG VÀ CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG CÁC ĐƠN VỊ CẤU TRÚC CỦA HỆ THÂN KINH TRUNG ƯƠNG Mục tiêu học tập: Hiểu sơ lược tiến hoá hệ thần kinh trung ương Nêu định nghĩa phản xạ, cung phản xạ phân loại được, loại phản xạ, cung phần xạ Trình bày nguyên tắc điều phối phản xạ Nêu thành phần neuron chức chúng, loại sợi thần kinh quy luật dẫn truyền hưng phấn sợi thần kinh Nêu cấu tạo dẫn truyền hưng phấn qua synap hoá học Nội dung gồm tiến hoá hệ thần kinh, chế hoạt động hệ thần kinh trung ương, điều phối trình phản xạ đặc điểm trung khu thần kinh; cấu trúc đơn vị hệ thần kinh trung ương (các tế bào thần kinh, tế bào thần kinh đệm tiếp xúc neuron); loại neuron, quy luật dẫn truyền hưng phấn theo sợi thần kinh, tốc độ dẫn truyền hưng phấn theo sợi thần kinh, loại neuroglia chức chúng; cấu tạo synap dẫn truyền hưng phấn qua synap ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH LÝ HỆ THẦN KINH TRUNG ƯƠNG 1.1 Sự tiến hố hệ thần kinh Trong q trình tiến hố giới động vật hệ thần kinh trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ dạng sợi thực chức dẫn truyền hưng phấn đến yếu tố vận động số thảo trùng, đến cấu trúc giống tế bào 163 thần kinh để liên hệ với tế bào số hải miên (hình 8.1), đến hệ thần kinh dạng lưới, hệ thần kinh dạng chuỗi hay dạng hạch cuối hệ thần kinh dạng ống Hình 8.1 Hệ thần kinh đơn giản (1)Tế bào thụ cảm, tạo synap với tế bào (2), số nơi thể cịn có tế bào thần kinh trung gian (3) Hệ thần ruột kinh khoang dạng (hình lưới xuất 8.2) Hệ thần kinh dạng lưới cấu tạo từ mạng lưới, mạng liên hệ với tế bào thụ cảm, mạng liên hệ với quan bên Đặc điểm hệ thần kinh dạng lưới kích thích điểm thể, tồn thể phản ứng, chưa có đáp ứng xác chỗ Hệ thần kinh dạng chuỗi hay dạng hạch xuất giun, ốc, tiết túc Trong trình phát triển giới động vật, neuron cảm giác tập trung gần quan thụ cảm quan trọng, neuron vận động phân bố theo phân bố nhóm thần kinh chi phối Do Hình 8.2 Hệ thần kinh thuỷ tức Các tế bào biểu mô cơ, Các tế bào hướng tâm Lưới thần kinh số tập hợp neuron liên hệ với neuron thụ cảm, số khác liên hệ với tuyến Kết dẫn đến hình thành hạch thần kinh 164 Chúng liên hệ với sợi thần kinh gọi hệ thần kinh hạch hay hệ thần kinh chuỗi (hình 8.3) Mỗi hạch chuỗi thần kinh liên hệ với đốt thể Ví dụ giun đất Mỗi đoạn da thuộc đốt sống gọi đốt da (dermatomer) Còn thuộc đốt gọi: đốt (myomer) Hệ thần kinh dạng ống xuất động vật có xương sống Trong trình phát triển tiếp theo, qua trình trung ương hố hạch, hệ thần kinh dạng ống hình thần kinh trung ương cấu phía lưng vật Đầu trước tạo thành não bộ, phần sau có gọi tuỷ sống (hình 8.4) thành Tồn hệ tạo từ ống nằm ống mở rộng dạng hình trụ, Đầu tiên ống thần kinh thực chức thụ cảm Ở phía lưng có tế bào thụ cảm, cịn phía bụng có tế bào vận động Từ tế bào vận động có sợi thần kinh hướng đến Theo nguồn gốc, tế bào thần kinh thuộc hạch sống động vật có xương sống tế bào thụ cảm ngoại bì đẩy sâu vào bên (ở động vật không xương sống chúng nằm ngoại bì) Khơng riêng hạch sống, mà hệ thần kinh trung ương động vật có xương sống xuất phát từ tế bào thụ cảm ngoại bì Trong cấu trúc tuỷ sống thấy rõ mối Hình 8.3 Hệ thần kinh dạng hạch Hạch hầu liên quan khối lượng hệ thần kinh với kích 2: Hach hầu thước thể động vật phát triển hệ Hệ phát triển diện tích thể lớn tuỷ sống phát triển Ở nhiều động vật, phần cổ thắt lưng tuỷ sống phát triển, có dây thần kinh lớn chạy đến Ví dụ, chim phần tuỷ sống cổ đặc biệt lớn phát triển hệ tham gia vào động tác bay, động vật chạy, ví dụ, chuột túi, đà điểu, ngược lại, phần tuỷ sống thắt lưng lớn để bảo đảm việc điều khiển chân Ở cá, lưỡng cư khơng có chân rắn, tuỷ sống có kích thước theo suốt chiều dài 165 Hình 8.4 Hình thái hệ thần kinh trung ương số loài động vật A Ếch, B Thổ, C Chó Hành khứu; Bán cầu đại não; Não trung gian; Não giữa; Tiểu não; Hành não; Tuỷ sống Não hồn thiện dần q trình tiến hố giới động vật Lúc đầu bọng não sau phát triển cả, liên quan với chức thính giác thăng động vật sống nước Dần dần não sau phân hoá thành hanh-cdu nao va tiểu não Khi đời sống chuyển dân lên cạn, liên quan với phát triển hoàn thiện quan thụ cảm, não trước phát triển thành não khứu, não trung gian đại não, gọi não tận (telencephalon) Về sau, đại não phát triển mạnh khối lượng chức năng, não khứu với khối chất xám phủ bị cuộn vào gọi vỏ não cũ (paleocortex) Các trung khu thần kinh não hồn thiện dần Não thính giác lúc đầu bọng não sau tiếp tục phát triển bọng não sau phát triển não trước Não tận hay não trước bao phủ lớp chất xám phát triển thành bán cầu đại não với vỏ não (neocortex) 166 Như vậy, trình phát triển hệ thần kinh trung ương trung ương hố, có phân hố thành cấu trúc khác gồm có phần: thần kinh trung ương thần kinh ngoại vi Thần kinh trung ương gồm có tuỷ sống, hành-cầu não, tiểu não, não giữa, não trung gian, bán cầu đại não vỏ não (hình 8.4.) Thần kinh ngoại vi gồm 12 đôi dây thần kinh sọ não xuất phát từ não bộ, rễ thần kinh xuất phát từ tuỷ sống, hạch đám rối thần kinh 1.2 Phản xạ - chế hoạt động hệ thần kinh trung ương 1.8.1 Khái niệm uề phản xạ Chức hệ thần kinh điều hòa, phối hợp hoạt động hệ thống quan thể làm cho thể thích ứng với điều kiện sống thay đổi môi trường xung quanh Để thực chức này, hệ thần kinh phải tiếp nhận thông tin từ ngoại vi, xử lý chúng phát xung động ly tâm đến quan thực (cơ, tuyến, mạch máu ) Toàn hoạt động gọi phản xạ Phản xạ (Reflexio), tiếng La tỉnh có nghĩa phản ánh, thuật ngữ dùng vật lý học để phản chiếu tia sáng từ mặt phản chiếu Thuật ngữ phản xạ Descartes - nhà Triết học, Toán học, Lý học người Pháp đưa vào Sinh lý học năm 1644 để hành động người hay động vật trả lời lại kích thích từ bên ngồi Có thể nói bước để hiểu cách thức hoạt động hệ thân kinh Tuy nhiên, Descartes giải thích phản xạ phản ứng đơn giản, ví dụ ta giật tay chạm phải vật nóng, khơng xem hoạt động tư người hoạt động phản xạ Vé sau, Hall - nhà Y học người Anh Muller- nhà Sinh lý học nguời Đức dùng khái niệm phản xạ để giải thích tất hoạt động gọi hoạt động (khơng tuỳ ý) khơng có tham gia vỏ não Đến năm 1862, Setrenov xem phản xạ chế hoạt động chung hệ thần kinh trung ương nhằm bảo đảm liên hệ thể với giới bên Setrenov khẳng định hoạt động đời sống có ý thức khơng có ý thức, chất đêu phản xạ Ngày nay, Sinh lý học hiểu phản xạ đáp ứng thể đối uới kích thích từ mơi trường bên ngồi bên thể uà thực hệ thần kinh trung ương Phản xạ thể xuất hay ngừng hoạt động thể, ví dụ co hay giãn cơ, tiết hay ngừng tiết tuyến, co hay giãn mạch máu 167 Nhờ có hoạt động phản xạ mà thể có khả phản ứng nhanh chóng biến đổi khác môi trường bên hay trạng thái bên thể thích ứng với biến đổi 1.9.2 Các loại phan xa Khởi đầu phản xạ tác động biến đổi từ môi trường bên hay biến đổi xuất bên thể lên thụ cảm thể hay nhóm thụ cảm thể (trường thụ cảm) Do đó, phụ thuộc vào thụ cảm thể kích thích kích thích gây phản xạ mà có phản xạ khác Theo ý nghĩa sinh học, chia phản xạ thành phản xạ định hướng, phản xạ tự vệ, phản xạ dinh dưỡng, phản xạ sinh dục, phản xạ vận động phản xạ tư - trương lực Theo su phan bé thụ cảm thể chia ra: phản xạ thuộc thụ cảm thể nằm bề mặt thể (ngoại thụ cảm thể), ví dụ thụ cảm thể giác quan tai, mắt, da, mũi, lưỡi; phản xạ thuộc thụ cảm thể bên thể (nội thụ cảm thể), ví dụ thụ cảm thể quan nội tạng, mạch máu; phản xạ thuộc thụ cảm thể thể gân, cơ, khớp Theo xuất phản xạ trình phát triển chủng loại phát triển cá thể, người ta chia phản xạ bẩm sinh (không điều kiện) phản xạ tập nhiễm (có điều kiện) Theo phản ứng phản xạ, người ta chia phản xạ vận động, phản xạ tiết, phản xạ tỉm mạch, phản xạ nôn 1.2.3 Cung phản xạ Các phản xạ thực nhờ có cung phản xạ Một cung phản xạ đơn giản gồm khâu (hình 8.5) Chức thụ cảm thể (1) tiếp nhận kích thích tạo điện hoạt động, gọi xung động thần kinh Dây thần kinh hướng tâm (2) có nhiệm vụ truyền xung động phát sinh từ thụ cảm thể trung khu thần kinh (3) Ở diễn q trình xử lý thơng tin nhận phát điện hoạt động Các điện truyền theo dây thần kinh ly tâm (4) đến gây hưng phấn quan thực (5), làm cho co, tuyến tiết dịch Để thực phản xạ cần có nguyên vẹn giải phẫu, chức tất khâu cung phản xạ 168 (1) (2) (3) (4) (6) Hinh 8.5 So dé cung phan xa Thụ cảm thể (hay trường thu cam) Dây thần kinh hướng tâm (dây cảm Trung khu thần kinh Dây thần kinh ly tâm (dây thần kinh Cơ quan thực (cơ, tuyến, mạch don gian giác) vận động, dây thần kinh thực vật) máu) Cung phản xạ đơn giản cấu tạo từ neuron: neuron thụ cảm (hướng tâm) neuron tác động (ly tâm) Giữa hai neuron có synap Cung phản xạ gọi cung phản xạ hai neuron hay cung phản xạ synap Cung phản xạ đa số phản xạ cấu tạo từ neuron, mà từ nhiều neuron, có nhiều neuron trung gian nằm neuron hướng tâm ly tâm Các cung phản xạ gọi cung phản xạ đa synap kinh ví dụ tiếp nằm Trung khu phản xạ đa synap phân bố nhiều nơi hệ thần trung ương Do đó, kích thích vào thụ cảm thể cung phản xạ này, phản xạ tự vệ kích thích đau, hưng phấn phát sinh từ thụ cảm thể nhận kích thích gây đau truyền vào tuỷ sống, truyền lên trung khu vỏ vỏ bán cầu đại não Kết gây cảm giác đau kèm theo hàng loạt phản xạ thực vật thay đổi nhịp tim, nhịp thỏ, trương lực mạch máu Điều diễn thực phản xạ dinh dưỡng (nhai, nuốt, tiết nước bọt dịch vị) Mức độ tham gia neuron thuộc cấu trúc hệ thần kinh trung ương phản ứng phụ thuộc vào 169 cường độ thời gian tác dụng kích thích, trạng thái hệ thần kinh trung ương Hình 8.6 Sơ đồ cung phản xạ với đường thông báo ngược Thụ cảm thể; Neuron hướng tâm; Neuron trung gian; Neuron ly tâm; Cơ quan thực (cơ); Thụ cảm thể (thoi cơ); Neuron đường thông báo ngược Các mũi tên - hướng xung động thần kinh Trong trình thực phản xạ phức tạp, tham gia khâu thuộc cung phản xạ nói trên, cịn có tham gia neuron hướng tâm truyền xung động phát sinh từ thụ cảm thể nằm quan thực Đường truyền xung động gọi đường thông báo ngược hay đường hướng tâm ngược (hình 8.6) Nhờ đường thơng báo ngược mà hệ thần kinh trung ương nhận thông tin đặc điểm mức hoạt động quan thực để đối chiếu thông tin với nội dung thơng tin truyền trước gửi tín hiệu bổ sung (điều chỉnh) đến quan thực cần thiết Cơ quan thực lại hoạt động lại thông báo ngược kết thực trung ương Quá trình tiếp tục thể có đáp ứng đầy đủ kích thích khởi động ban đầu 1.3 Sự điều phối trình phản xạ Mỗi phản xạ nhiều phản ứng thể có tham gia hệ thần kinh trung ương, phụ thuộc vào trạng thái hệ thần kinh thời điểm mối quan hệ qua lại trung khu thần kinh hưng phấn Do thực phản xạ cần có điều phối (co-ordination) trình diễn hệ thần kinh trung ương Sự điều phối bảo đảm cho việc thực xác biểu phản xạ (gồm thành phần vận động, tiết, tim mạch thành phần khác) cho phù hợp thích ứng với 170