Пирамидные проводящие пути (система) – описание и функции

Неврология является самой точной наукой в медицине. Такой ее делает топическая диагностика. Топическая диагностика позволяет врачу-неврологу при помощи молоточка, расспроса и осмотра, а также при выполнении проб и тестов локализовать в ряде случаев очаг поражения, находящийся в голове или спинном мозге с точностью до миллиметра. Но раньше эта наука была прикладной, а еще раньше – описательной, как и вся анатомия.

В результате появились такие названия, как «ножки мозжечка», «скорлупа», «ограда», «бугры четверохолмия», «водопровод», проходящий в глубине головного мозга, и многие другие образования. Функции их были долгое время совершенно неизвестны. Ученые понимали, что головной и спинной мозг состоит из серого и белого вещества, но это, пожалуй, и было единственное отличие. Внутренняя структура не поддавалась анализу.

Не были пока еще изобретены красители, которые позволяли бы точно показать нейроны и доказать, что центральная нервная система состоит из клеток, имеющих самые длинные отростки (порой, до метра в длину). Не была изобретена наука нейроанатомия. И только после появления клеточной теории Вирхова, которая ставила функцию органа в прямую зависимость от его клеточного состава, после появления физиологии, которая изучала функции нейронов, и чем они отличаются, возникло понимание целостной работы нервной клетки. Последующие шаги были сделаны Сеченовым и Павловым.

Прекрасной иллюстрацией такого «внутреннего образования» является пирамидная система. Она является главным эффектором: с ее помощью совершаются все двигательные сознательные акты. Если бы пирамидная система отсутствовала, то мы были бы неподвижными животными, как губки или мшанки, и вся цивилизация была бы невозможна. Обычно говорят, что цивилизация создана мозгом человека и его руками, но при этом забывают сказать, что пирамидный путь является как раз тем посредником, который доводит мозговые импульсы на движение до мышц.

Каковы функции пирамидной системы? Какова схема пирамидных путей? Об этом мы и расскажем.

Что это такое?

Пирамидные проводящие пути (или система) – это второе название корково-спинномозговых, эфферентных, или нисходящих путей. Эти пути начинаются в прецентральной извилине, в ее сером веществе. Именно там находятся тела нейронов, которые рождают импульсы на команды к поперечнополосатой, или скелетной мускулатуре. Эти импульсы являются сознательными, пирамидальная система подчиняется нашей воле.

Пирамидная и экстрапирамидная система (бессознательная) объединены в единую систему движения, координации равновесия и мышечного тонуса.

Заканчиваются пирамидные пути в передних рогах спинного мозга, на самых разных его уровнях – от шеи и до крестца. Именно там происходит переключение на большие мотонейроны, которые непосредственно оканчиваются нервно-мышечным соединением, в котором медиатор ацетилхолин дает сигнал на мышечное сокращение. Такое определение немного расплывчато, зато объясняет суть. Рассмотрим подробно анатомию и организацию корково-спинномозгового пути и его структур на разных уровнях.

Кора

Пирамидные пути начинаются в прецентральной извилине, а точнее – в особом ее поле, которое узкой полосой проецируется вдоль нее, снизу вверх. Эта полоса имеет название цитоархитектонического поля № 4 по Бродману (да, у коры головного мозга, как и у земной коры, есть своя архитектура и архитектоника).

В этом поле находятся гигантские (они и вправду, очень крупные) пирамидные клетки Беца (в память о русском гистологе и анатоме Владимире Беце, открывшем в 1874 году эти клетки). Их задача – генерировать импульсы для точных и целенаправленных движений.

В нижних отделах находятся нейроны, отвечающие за движение глотки и фонацию, затем, выше – клетки, которые иннервируют мимические мышцы, руки, затем туловище и ноги.

Если вы «забьете» в поисковик название «двигательный гомункулус», то вы увидите картинку, как между собой распределяются относительные «мощности» этой зоны коры. Огромная часть нервных клеток отвечает за тонкие движения кистей и пальцев рук, а также за мимическую и вокальную мускулатуру. А вот иннервация ног, которые производят небольшое количество стереотипных движений, обходится малым числом клеток.

Корковые импульсы, рожденные большими клетками Беца (например, вы задумали пошевелить пальцем руки), должны дойти как можно быстрее до мышцы. Ведь это не вегетативная нервная система, которая «потихоньку хозяйствует» внутри организма. От качества и быстроты произвольных движений зависит, например, добыча пищи. Поэтому аксоны этих нейронов хорошо изолированы, «по высшему классу». Их волокна имеют толстую, миелиновую оболочку. Это – «элита» среди всех проводящих путей, к ним относят всего 3-4% аксонов от общего объема пирамидной системы. Остальные источники импульсов – это более мелкие нейроны которые находятся в других слоях коры.

Кроме поля Бродмана, есть и еще премоторные поля, которые отдают свои импульсы, их относят также к кортикоспинальному пути. Нужно помнить, что все корковые структуры, о которых мы упомянули, выполняют движения на противоположной стороне тела. Левые нейроны рождают движения справа, и наоборот. Дело в том, что почти 90% всего объема волокон совершают ниже перекрест, и перемещаются на другую половину тела. Что же происходит дальше?

Первая «развилка» и корково-ядерный путь

Все знают, что кроме мышц на руках, ногах и туловище, есть еще мускулатура на лице и голове. Еще до прохождения внутренней капсулы (см. ниже), пучки разделяются. Поэтому первый, больший, пучок от коры уходит для иннервации конечностей и туловища, а второй – меньший – для переключения на двигательные ядра черепно-мозговых нервов, являющимися также частями произвольного и сознательного движения. Первый остается пирамидным пучком, а второй получил название корково-ядерного, или кортико-нуклеарного пути. К этим нервам, «получающим пирамидное питание», относят:

• Глазодвигательный нерв (3 пара) – движения глаз и век;
• Блоковый нерв (4 пара) - движения глаз;
• Тройничный нерв (5 пара) – жевательная мускулатура;
• Отводящий нерв (6 пара) – движение глаз;
• Лицевой нерв (7 пара) – мимика лица;
• Языкоглоточный нерв (9 пара) – шилоглоточная мышца, глоточные констрикторы;
• Блуждающий нерв (10 пара) – мышцы глотки, гортани;
• Добавочный нерв (11 пара) – трапециевидная и грудинно-ключично-сосцевидные мышцы;
• Подъязычный нерв (12 пара) – мышцы языка.

Практически, все нервы, кроме чисто чувствительных нервов – 1 пары (обонятельного) и 2 пары (зрительного), получают иннервацию посредством той части пирамидного пути, который называется кортиконуклеарным, или корково-ядерным. Затем оба, уже разделившиеся пучки проходят мимо внутренней капсулы, где особенно плотно лежат проводники. Это место наивысшей концентрации «кабельной сети» головного мозга.

Внутренняя капсула выглядит как небольшая полоса в белом веществе, которая залегает между базальными ганглиями. В ней на горизонтальном срезе видны два «бедра», отклоненные в разные стороны, и соединяющее их «колено». Кортиконуклеарный тракт находится в области «колена», а отщепившийся выше кортикоспинальный, пирамидный пучок, занимает передние 2/3 в «заднем бедре».

После переключения на ядра черепно-мозговых нервов, импульс идет дальше, и, уже по отдельным нервам подходит к соответствующим мышцам. Часть пучков тоже перекрещиваются, и проводят движения на противоположную сторону, а часть – нет. Иными словами, часть идет контрлатерально, а часть – ипсилатерально.

Собственно пирамидный путь

А что же главный пучок, который должен проводить движения к рукам и ногам? Он пока путешествует в недрах мозга, и, по мере продвижения его к выходу через большое затылочное отверстие, он становится все плотнее и толще. После того, как аксоны покинут внутреннюю капсулу, справа и слева эти пучки проходят в составе середин ножек мозга, и опускаются в мост, pons. Там пирамидные пути формируют каждую из половин моста, и идут вниз, окруженные «свитой» массы ядер моста, волокон ретикулярной формации и прочими образованиями.

Наконец, покидая мост и вступая в продолговатый мозг, пирамидные тракты начинают становиться видимыми для глаза. Появляются удлиненные, и как будто перевернутые пирамиды, которые расположены симметрично от центра. Поэтому так и названы соответствующие пути, проводящие движения.

Переход в спинной мозг

Дойдя до низа продолговатого мозга, часть аксонов совершает перекрест на противоположную сторону, об этом говорилось выше. Эта перекрещенная часть формирует так называемый боковой пучок, а оставшаяся неперекрещенной часть называется передним корково-спинномозговым путем. Удивительно, но аксоны нейронов этого пучка все равно переходят на зеркальную сторону, но уже в том сегменте спинного мозга, который они и должны иннервировать. Переход возникает в области белой спайки спереди, которая соединяет правую и левую половину спинного мозга.

Перекрещенные, массивные части спускаются вниз, конечно, не сами по себе, а в составе одноименного (tractus corticospinalis lateralis) пути в спинном мозге. Поскольку на уровне каждого сегмента отдаются волокна, этот пучок становится все тоньше, как сосульки, «вмороженные» в спинной мозг по обеим сторонам. Наконец, в области крестцового отдела этот пучок становится совсем тонким и заканчивается.

Почти 90% всех волокон переключаются не прямо на двигательные мотонейроны в больших рогах спинного мозга, а на вставочные нейроны. Эти нейроны непосредственно образуют синапсы с большими мотонейронами, и отличаются от них по функции. Можно сказать, что масса вставочных нейронов, которые замкнуты в пределах одного горизонтального (сегментарного) уровня, контактируют с чувствительными и двигательными нервными клетками, и имеют некоторую автономию. В результате на уровне каждого сегмента существуют полисинаптические «релейные подстанции». Этим и отличаются пирамидный и экстрапирамидный пути регуляции движений.

Экстрапирамидная система, работающая в полностью автономном режиме, не требует такого большого количества двусторонних связей, поскольку она недоступна произвольному контролю.

Вместо заключения

Осталось сказать несколько очень важных слов. Что будет, если возникнет препятствие на пути пирамидного пучка? Если возникнет перерыв аксонов вследствие травмы, их гибель или нарушение функции (опухоль, кровоизлияние)? В результате возникает паралич мышцы, которая осталась без команды на движение. Неполный паралич, при котором часть аксонов все-таки «добирается» до мышцы, называется парезом, и проявляется слабостью и гипотрофией мышцы. Самое интересное, что при гибели центрального нейрона, или перерыве пути остается целым и невредимым второй нейрон – который лежит в передних рогах спинного мозга и непосредственно подходит к мышце. Просто он утрачивает «начальство сверху». Такой паралич называется центральным. А о том, что происходит в результате центрального паралича, почему он возникает и как он проявляется – обязательно будет рассказано в следующих статьях 

Читайте также

Рекомендуем

Ретикулярная формация ствола мозга

Водопровод среднего мозга

Лицевой тройничный нерв