1. Chức năng hành tuỷ
a. Chức năng điều khiển các phản xạ
Hành tuỷ điều khiển các phản xạ rất cơ bản có tính chất quyết định đối với sự sống còn của cơ thể. Trong hành tuỷ có các trung khu của nhiều phản xạ:
+ Phản xạ tuần hoàn: với trung khu kìm hãm, trung khu tăng cường hoạt động của tim và trung khu vận mạch.
+ Phản xạ hô hấp: với trung khu hít vào và trung khu thở ra để điều khiển cơ hoành và các cơ hô hấp hoạt động. Bên cạnh còn có trung khu ho, hắt hơi.
+ Phản xạ tiêu hoá: với các trung khu bú, nhai, nuốt, nôn, tiết dịch tiêu hoá.
+ Phản xạ giác mạc với trung khu chớp mắt và tiết nước mắt.
Như vậy hành tuỷ điều khiển các hoạt động rất quan trọng của cơ thể. Mọi tổn thương ở hành tuỷ dù nhỏ đều gây nguy hiểm vì trước hết ngừng hoạt động hô hấp.
b. Chức năng dẫn truyền
Hành tuỷ là trạm đi qua của các đường dẫn truyền cảm giác từ tuỷ sống hướng lên não bộ và các đường dẫn truyền vận động từ não bộ xuống tuỷ sống. Hướng lên hành tủy còn có đường cảm giác đi từ thụ quan da mặt, niêm mạc miệng, mũi, tai, hầu, khí-phế quản, các cơ quan trong khoang ngực, ổ bụng.
Từ hành tuỷ xuất phát đi các dây thần kinh não bộ: đôi IX (lưỡi hầu), đôi X (phế vị), đôi XI (phụ) và đôi XII (dưới lưỡi).
2. Chức năng của não giữa
Não giữa có cuống não và các củ não sinh tư, mỗi phần lại có những bộ phận với chức năng khác nhau.
+ Liềm đen của cuống não điều khiển các phản xạ phức tạp và tinh vi như nhai, nuốt, các cử động của ngón tay. Sự tổn thương của liềm đen chính là nguyên nhân xuất hiện hiện tượng run tay trong bệnh Parkinson.
+ Nhân đỏ của cuống não có nhiều đường liên hệ với thể vân, tiểu não, hành tuỷ và tuỷ sống để điều hoà trương lực cơ, chống lại ảnh hưởng của trọng lực Nó cùng với nhân tiền đình của hành tuỷ điều khiển:
- Phản xạ tư thế: là một tập hợp các phản xạ có tác dụng giữ vũng tư thế của cơ thể trong không gian. - Phản xạ chỉnh thế: là một tập hợp những phản xạ phức tạp có tác dụng đưa cơ thể trở về tư thế ban đầu khi bị đặt vào một tư thế bất thường.
+ Củ não sinh tư trên là trung khu của phản xạ định hướng đối với ánh sáng như các phản xạ co giãn đồng tử, nháy mắt, liếc mắt...
+ Củ não sinh tư dưới là trung khu của phản xạ đinh hướng đối với âm thanh như các phản xạ vểnh tai, quay đầu...
3. Chức năng của tiểu não
Tiểu não có 3 đôi cuống: cuống tiểu não trên nối với bán cầu đại não, cuống tiểu não giữa nối với cầu não, cuống tiểu não dưới nối với hành tuỷ và tuỷ sống. Nhờ đó tiểu não giữa được mối liên hệ thần kinh phức tạp với các phần của hệ thần kinh trung ương.
Tiểu não tiếp nhận các kích thích đi từ thụ quan bản thể của cơ, từ bộ phận tiền đình của tai trong, từ võng mạc cầu mắt, từ thụ quan da. Sau khi tổng hợp và phân tích, tiểu não sẽ:
- Gửi xung động lên gò thị rồi tới vùng vận động của bán cầu đại não. Vùng này gửi xung động theo bó vỏ- tuỷ xuống tế bào vận động ở sừng trước của tuỷ sống để có cử động tuỳ theo ý muốn.
- Gửi xung động lên nhân đỏ của cuống não và nhân tiền đình của hành tuỷ. Từ đó sẽ có xung động theo bó đỏ-tuỷ để điều hoà trương lực cơ và theo bó tiền đình - tuỷ để giữ thăng bằng cho cơ thể.
Khi tiểu não bị rối loạn hoặc bị mất chức năng thì sự phối hợp các cử động cơ bị mất chính xác, bước đi loạng choạng, cử động trở nên sai lầm lạc hướng (gọi là chứng thất điều), run rẩy khí vận động, không thay đổi được các động tác gập duỗi, sấp ngửa, quay... Ngoài chức năng phối hợp vận động và giữ thăng bằng cho cơ thể, tiểu não còn tham gia điều hoà các chức năng dinh dưỡng như hoạt động tim mạch, hô hấp, tiêu hoá, thân nhiệt. Chức năng này có liên quan đến vùng dưới đồi.
4. Chức năng của não trung gian
Não trung gian gồm đồi thị, vùng dưới đồi, vùng trên đồi và vùng ngoài đồi trong đó quan trọng nhất là đồi thị và vùng dưới đồi.
a. Chức năng của đồ thị
Đồi thị là cửa ngõ của vỏ bán cầu đại não. Tất cả mọi thông tin đi từ các thụ quan bên ngoài và bên trong cơ thể đều qua đồi thị và tác động với nhau trước khi lên vỏ đại não.
Đồi thị là một khối chất xám có khoảng 40 nhân và chia làm các nhóm sau:
+ Nhóm nhân trước: thu nhận các thông tin từ thụ quan nội tạng, thụ quan khứu giác rồi chuyển lên thể chai của vỏ não.
+ Nhóm nhân giữa: thu nhận các thông tin từ thụ quan da, thụ quan vị giác, thụ quan bản thể rồi chuyển lên vùng cảm giác trên vỏ.
+ Nhóm nhân bên: nhận các xung động từ tiểu não lên để truyền tới vùng vận động của vỏ đại não. Ngoài ra đồi thị còn:
- Nhận thông tin từ võng mạc cầu mắt theo dây thần kinh thị giác rồi chuyển lên vùng thị giác của vỏ đại não.
- Nhận thông tin từ cơ quan Corti của tai trong theo dây thần kinh thính giác rồi chuyển lên vùng thính giác của vỏ đại não.
b. Chức năng của vùng dưới đồi
Vùng dưới đồi có nhiều chức năng quan trọng:
+ Điều hoà hoạt động của tuyến yên: củ xám của vùng này tiết ra chất truyền đạt thần kinh hay yếu tố giải phóng - RF, chất này theo máu đến ép tuyến yên sản xuất ra hormone. Nếu nồng độ hormone trong máu cao sẽ báo vùng dưới đồi giảm tiết RF nên tuyến yên tạm ngừng sản xuất hormone. Đó là vòng feedback của sự điều hoà nội tiết thể dịch. Vùng này còn trực tiếp tiết ra hormone chống bài niệu- ADH (vasopresin) và hormone tiết sữa- oxitoxin, còn tuyến yên chỉ là nơi cất giữ.
+ Điều hoà chức năng thực vật:
- Nhóm nhân dưới đồi thị trước: điều hoà hoạt động của các trung khu phó giao cảm làm co đồng tử, giãn nhịp tim, hạ huyết áp, tăng nhu động dạ dày và ruột.
- Nhóm nhân dưới đồi thị sau: điều hoà hoạt động của các trung khu giao cảm làm giãn đồng tử, tăng nhịp tim, co mạch, tăng huyết áp.
+ Điều hoà thân nhiệt: củ xám của vùng này có trung khu chống nóng và trung khu chống lạnh để cho thân nhiệt ổn định.
5. Chức năng của cấu trúc lưới (thể tưới)
Cấu trúc lưới là những đám tế bào nằm rải rác ở thân não từ hành tuỷ đến não trung gian, đuôi gai và sợi trục của chúng đan và nối với nhau chằng chịt (giống như những mắt lưới). Mỗi tế bào của cấu trúc lưới là một điểm hội tụ của nhiều đường cảm giác đi lên và nhiều đường vận động đi xuống.
+ Cấu trúc lưới có liên hệ mật thiết với vỏ đại não:
- Các thông tin từ các giác quan theo nhánh bên vào cấu trúc lưới sẽ được xử lý trước khi chuyển lên các vùng của vỏ đại não: các thông tin quan trọng thì sẽ được tăng cường, các thông tin không quan trọng thì bị ức chế, vì vậy nó bảo đảm trạng thái tập trung và chú ý của người.
- Các vùng của vỏ đại não cũng gửi xung động xuống để duy trì trạng thái hoạt động của cấu trúc lưới.
+ Cấu trúc lưới điều hoà hoạt động của tuỷ sống vì nó có bộ phận thì tăng cường hoạt động của tuỷ sống, còn bộ phận khác lại gây ức chế phản xạ tuỷ thông qua tế bào ức chế Renshaw.
6. Chức năng của hệ thần kinh thực vật tính
- Những chức năng vốn sẵn có ở cơ thể thực vật như dinh dưỡng, bài tiết hô hấp, tuần hoàn... được gọi là chức năng thực vật.
- Những chức năng chỉ có ở cơ thể động vật như cảm giác và vận động được gọi là chức năng động vật. Từ đó:
+ Tất cả những cấu tạo thần kinh điều khiển sự hoạt động của các giác quan và cơ vân đều thuộc hệ thần kinh động vật tính.
+ Những cấu tạo thần kinh chi phối các cơ quan nội tạng (thuộc cơ trơn) đều thuộc hệ thần kinh thực vật tính.
Tuy nhiên đây không phải là hai hệ khác biệt tồn tại độc lập nhau mà là hai bộ phận của hệ thần kinh hoạt động hỗ trợ nhau. Hệ thần kinh thực vật kính về cấu tạo được chia làm hai hệ khác đó là hai hệ thần kinh giao cảm và hệ thần kinh phó giao cảm với chức năng đối lập nhau và hỗ trợ nhau:
CHƯƠNG XII
HOẠT ĐỘNG THẦN KINH CẤP CAOI. PHẢN XẠ VÀ CUNG PHẢN XẠ I. PHẢN XẠ VÀ CUNG PHẢN XẠ 1. Khái niệm về phản xạ
Năm 1640, Decart (nhà tự nhiên học người Pháp) là người đầu tiên nêu lên khái niệm phản xạ. Theo ông, phản xạ là phản ứng của cơ thể đối với các kích thích tác động vào “linh khí” của động vật là là sự phản chiếu của cảm giác thành vận động. Các hoạt động của hệ thần kinh nhằm phối hợp và điều hoà chức năng của các cơ quan trong cơ thể do tuỷ sống và các vùng dưới của não bộ (thân não) phụ trách được gọi là hoạt động thần kinh cấp thấp. Dạng hoạt động này gồm các phản xạ không điều kiện (PXKĐK). Ví dụ:
- Sự điều hoà hoạt động của các nội quan: co giãn mạch máu, tăng giảm hoạt động của tim, phổi, thận...
- Sự thích ứng đơn giản: tiết mồ hôi, tiết nước bọt, tiết nước mắt.
Các hoạt động của hệ thần kinh nhằm đảm bảo mối quan hệ qua lại giữa cơ thể
với môi trường có sự tham gia của vỏ bán cầu đại não được gọi là hoạt động thần kinh cấp cao. Dạng hoạt động này bao gồm các phản xạ có điều kiện (PXCĐK). Ví dụ: tiết nước bọt khi ngửi thấy mùi thơm của thức ăn, học sinh vào lớp khi nghe tiếng trong trường...
Nghiên cứu về phản xạ đã có rất nhiều nhà khoa học lỗi lạc như Hypocrat, Gerophin, Eraditrat, Galien, Decart, Cabanot, Voc... Cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX,xuất hiện hai nhà sinh lý học nổi tiếng người Nga:
+ Sechenov (1829-1905) coi hình thức đơn giản nhất của hoạt động tinh thần là
phản xạ, vạch ra con đường của nhận thức duy vật về chức năng của não, về tính thống nhất giữa hoạt động tinh thần với các quá trình sinh lý. Trong cuốn sách “các phản xạ của não” ông đã chỉ ra rằng: mọi hoạt động tinh thần kể cả dạng phức tạp nhất, nếu xét về bản chất thì đều là những phản xạ: ông khẳng định rằng: hoạt động tâm lý không chỉ là một loại hoạt động thể nghiệm chủ quan mà bao giờ cũng gắn liền với hoạt động phản xạ để đáp lại sự tác động của môi trường xung quanh do não điều khiển.
I.P. Pavlov (1849- 1936): đã xây dựng nên học thuyết duy vật hoàn chỉnh về hoạt động thần kinh cấp cao trên cơ sở thực nghiệm sâu sắc. Ông cho rằng: với bất cứ hiện tượng tinh thần nào thì mối liên hệ thần kinh cũng là cơ chế sinh lý cơ bản. Bất kỳ mối liên hệ thần kinh tạm thời nào cũng được hình thành do sự tác động của tác nhân kích thích từ bên ngoài là chủ yếu.
Pavlov là người sáng lập ra học thuyết về phản xạ có điều kiện. Theo ông, động vật nếu chỉ dựa vào những PXKĐK thì rất khó tồn tại. Chúng chỉ sống được khi biết tìm kiếm thức ăn qua những tín hiệu về thức ăn như mùi, màu sắc hình dáng hoặc các dấu hiệu khác của môi trường chứa đựng thức ăn. Mặt khác động vật còn phải biết tự 136
vệ bằng các lẩn trốn hay chống trả nhờ vào các dấu hiệu để phát hiện kẻ thù. Ngoài ra, chúng còn phát hiện đường đi của bầy, đàn, để còn biết lối về hang, tổ... Những nhu cầu đó đòi hỏi phải có một hình thức phản ứng mới mẻ, linh hoạt, thay đổi tuỳ từng điều kiện sống. Đó là phản xạ có điều kiện. (PXCĐK).
Những PXCĐK chỉ có thể xảy ra khi đã từng có sự kết hợp kích thích không điều kiện với kích thích có điều kiện (gây PXCĐK) trong một số lần nhất định. Quá trình thần kinh ở vỏ đại não để hình thành mối liên hệ giữa hai loại tác nhân kích thích để tạo nên PXCĐK chính là cơ chế thành lập PXCĐK.
2. Cung phản xạ
Một phản xạ muốn được thực hiện phải có các cơ quan, bộ phận sau đây: cơ quan nhận cảm, bộ phận dẫn truyền hướng tâm, cơ quan thần kinh trung ương bộ phận dẫn truyền ly hướng tâm và cơ quan thừa hành (hiệu ứng), toàn bộ làm thành một cung phản xạ.
Cung phản xạ là con đường lan truyền luồng đường thần kinh từ cơ quan thụ cảm đến cơ quan thừa hành. Một cung phản xạ bao gồm:
+ Cơ quan cảm nhận: đó là những tế bào cảm giác tiếp nhận tác động của các
kích thích, biến tác động thành xung (luồng) thần kinh cảm giác. Mỗi cơ quan thụ cảm (cảm giác) chỉ có khả năng tiếp nhận một loại kích thích nhất định trong một giới hạn nhất định. Ví dụ: tai chỉ có thể tiếp nhận cảm giác về âm thanh.
+ Bộ phận dẫn truyền hướng tâm: có nhiệm vụ truyền luồng thần kinh cảm giác từ cơ quan thụ cảm về đến trung ương thần kinh. Những sợi trục của tế bào cảm giác làm nhiệm vụ này được gọi là dây thần kinh cảm giác. Vì hướng dẫn truyền là từ ngoại biên về trung tâm nên dây này còn được gọi là dây thần kinh hướng tâm.
+ Trung ương thần kinh: gồm các trung khu (căn cứ) thần kinh dưới vỏ (tuỷ
sống, ở thân não), các trung khu trên vỏ (ở vỏ bán cầu đại não) có nhiệm vụ tổng hợp, phân tích, xử lý các xung thần kinh để có thể đưa ra các mệnh lệnh phản ứng thích hợp ở tại các trung khu đó.
+ Bộ phận dẫn truyền ly tâm: có nhiệm vụ dẫn truyền xung thần kinh vận động
đi từ tế bào vận động của các trung khu đến cơ quan thừa hành. Những sợi trục của các tế bào vận động làm nhiệm vụ này dược gọi là dây thần kinh vận động. Vì hướng dẫn truyền là từ trung tâm ra ngoại biên nên dây này còn được gọi là dây thần kinh ly tâm.
+ Cơ quan thừa hành (hiệu ứng): thực hiện các mệnh lệnh của các trung khu bằng các phản xạ thích hợp: co, giãn cơ, tiết dịch...