Латинское название: nucleus ruber.
В среднем мозге красные ядра находятся в самом центре. Если сделать горизонтальный срез через средний мозг, то на диагонали между и мы увидим два бледно-розовых пятна. Это и будут красные ядра. Считается что своим цветом они обязаны железу, которое содержится в них в двух разных формах - гемоглобин и ферритин.
На следующем скриншоте вы можете видеть сагиттальный срез ствола мозга. Низ красного ядра лежит на восходящих волокнах верхних ножек мозжечка на уровне верха нижнего . Сверху - они доходят до уровня гипоталамуса.
Более подробно ознакомиться с тем, где располагается красное ядро можно на нашей .
Красное ядро - моторное, отвечает за тонус мышц и рефлексы.
Выделяют две части:
- задняя крупноклеточная (магноцеллюлярная) - меньше развита у человека, чем у других позвоночных, т.к. у людей значительно сильнее развита кора головного мозга, которая забирает часть функций у крупноклеточной части.
- передняя мелкоклеточная (парвоцеллюлярная) - передает информацию от моторной коры к мозжечку через оливы.
Некоторые исследователи выделяют отдельно заднемедиальную часть.
Тракты
Контроль движений возможен благодаря руброспинальному тракту. Его волокна начинаются в красных ядрах, а именно в задней, крупноклеточной части, и сразу пересекают середину (перекрест находится на уровне вентральной части срединного шва). Далее проходят через ножки мозга, мост и продолговатый мозг, достигают спинного мозга. там его волокна пролегают в боковых канатиках, в итоге соединяясь с передними рогами.
Часть волокон руброспинального тракта, берущих свое начало в красных ядрах и идущие к моторным ядрам моста, называют красноядрерно-мостовым путем.
Можно также выделить руброоливные волокна, которые соединяют мелкоклеточную часть красного ядра с нижней оливой со своей стороны. С этими волокнами пока не все ясно - их относят к рубро- и кортикоспинальному трактам, хотя некоторые авторы считают их волокнами центрального тегментрального тракта.
в красных ядрах заканчивается большая часть волокон верхних мозжечковых ножек после перекреста в среднем мозге. Транзитом (без взаимодействий) через них проходят волокна зубчато-таломического пути.
Функции
У человека руброспинальный тракт идущий от красного ядра отчасти контролирует походку и движения плечевого пояса. "Отчасти" означает, что он контролирует только крупные движения. За мелкую моторику отвечает кортикоспинальный тракт. Если его "отключить" и оставить только руброспинальный, то движения такого человека станут резкими, размашистыми.
Также отмечу, что руброспинальный тракт отвечает за рефлекторые движения.
Опыты на животных показывают, что электрическая стимуляция руброспинального тракта ведет к возбуждению мотонейронов мышц сгибателей и к ингибированию мотонейронов мышц-разгибателей. Таким образом при перерезании тракта на уровне среднего мозга конечности выпрямляются и остаются напряженными в таком положении. голова запрокидывается.
Поражения
Существует большое количество синдромов связанных с поражением красных ядер, их трактов и близлежащих структур. Но это не медицинская статья, поэтому остановимся лишь на нескольких особенно интересных.
В случае поражения рострального отдела красного ядра у больного возникает сильный тремор и снижается чувствительность контралатеральной половины тела.
Если тот же тремор возникает в сочетании с "застывшей рукой", то можно говорить о руброталамическом синдроме.
Зачастую вместе с красным ядром страдает и глазодвигательная система. В таких случаях одновременно наблюдаются слабость мышц или тремор и расходящееся косоглазие, опущение века и прочие симптомы связанные с глазами.
Контрольные вопросы:
- где расположено красное ядро и почему оно так называется?
- какова его основная роль?
На его вентральной поверхности находятся два массивных пучка нервных волокон — ножки мозга, по которым проводятся сигналы из коры в нижележащие структуры мозга.
Рис. 1. Важнейшие структурные образования среднего мозга (поперечный срез)
В среднем мозге присутствуют различные структурные образования: четверохолмие, красное ядро, черная субстанция и ядра глазодвигательного и блокового нервов. Каждое образование выполняет определенную роль и способствует регуляции целого ряда приспособительных реакций. Через средний мозг проходят все восходящие пути, передающие импульсы к таламусу, большим полушариям и мозжечку, и нисходящие пути, проводящие импульсы к продолговатому и спинному мозгу. К нейронам среднего мозга поступают импульсы через спинной и продолговатый мозг от мышц, зрительных и слуховых рецепторов по афферентным нервам.
Передние бугры четверохолмия являются первичными зрительными центрами, и к ним поступает информация от зрительных рецепторов. При участии передних бугров осуществляются зрительные ориентировочные и сторожевые рефлексы путем движения глаз и поворота головы в сторону действия зрительных раздражителей. Нейроны задних бугров четверохолмия образуют первичные слуховые центры и при получении возбуждения от слуховых рецепторов обеспечивают осуществление слуховых ориентировочных и сторожевых рефлексов (у животного напрягаются ушные раковины, оно настораживается и поворачивает голову в сторону нового звука). Ядра задних бугров четверохолмия обеспечивают сторожевую приспособительную реакцию на новый звуковой раздражитель: перераспределение мышечного тонуса, усиление тонуса сгибателей, учащение сокращений сердца и дыхания, повышение артериального давления, т.е. животное подготавливается к защите, бегу, нападению.
Черная субстанция получает информацию с рецепторов мышц и тактильных рецепторов. Она связана с полосатым телом и бледным шаром. Нейроны черной субстанции участвуют в формировании программы действия, обеспечивающей координирование сложных актов жевания, глотания, а также тонуса мышц и двигательных реакций.
Красное ядро получает импульсы с рецепторов мышц, от коры больших полушарий, подкорковых ядер и мозжечка. Оказывает регулирующее влияние на мотонейроны спинного мозга через ядро Дейтерса и руброспиналъный тракт. Нейроны красного ядра имеют многочисленные связи с ретикулярной формацией ствола мозга и совместно с ней регулируют мышечный тонус. Красное ядро оказывает тормозное влияние на мышцы-разгибатели и активирующее влияние на мышцы-сгибатели.
Устранение связи красного ядра с ретикулярной формацией верхней части продолговатого мозга вызывает резкое повышение тонуса разгибательных мышц. Это явление называется децеребрационной ригидностью.
|
Название |
Функции среднего мозга |
|
Ядра крыши верхнего и нижнего бугорков четверохолмия |
Подкорковые центры зрения и слуха, от которых берет начало тектоспинальный путь, посредством которого осуществляются ориентировочные слуховые и зрительные рефлексы |
|
Ядро продольного медиального пучка |
Участвует в обеспечении сочетанного поворота головы и глаз на действие неожиданных зрительных раздражителей, а также при раздражении вестибулярного аппарата |
|
Ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов |
Участвуют в сочетанием движении глаз за счет иннервации наружных мышц глаза, а волокна вегетативных ядер после переключения в цилиарном ганглии иннервируют мышцу, суживающую зрачок и мышцу ресничного тела |
|
Красные ядра |
Являются центральным звеном экстрапирамидной системы, поскольку на них заканчиваются пути от мозжечка (tr. cerebellotegmenlalis) и базальных ядер (tr. pallidorubralis) и от этих ядер начинается руброспинальный путь |
|
Черная субстанция |
Имеет связь с полосатым телом и корой, участвует в сложной координации движений, регуляции тонуса мышц и позы, а также в согласовании актов жевания и глотания, входит в состав экстрапирамидной системы |
|
Ядра ретикулярной формации |
Активирующие и тормозные влияния на ядра спинного мозга и различные зоны коры головною мозга |
|
Серое центральное околоводопроводное вещество |
Входит в состав антиноцицептивной системы |
Структуры среднего мозга принимают непосредственное участие в интеграции разнородных сигналов, необходимых для координации движений. При непосредственном участии красного ядра, черной субстанции среднего мозга формируется нейронная сеть стволового генератора движений и, в частности, генератора движений глаз.
На основе анализа сигналов, поступающих в стволовые структуры от проприорецепторов, вестибулярной, слуховой, зрительной, тактильной, болевой и других сенсорных систем, в стволовом генераторе движений формируется поток эфферентных двигательных команд, посылаемых в спинной мозг по нисходящим путям: руброспинальному, реткулоспинальному, вестибулоспинальному, тектоспинальному. В соответствии с выработанными в стволе мозга командами становится возможным осуществление не просто сокращения отдельных мышц или мышечных групп, а формирование определенной позы тела, поддержание равновесия тела в различных позах, совершение рефлекторных и приспособительных движений при осуществлении различных видов перемещения тела в пространстве (рис. 2).
Рис. 2. Расположение некоторых ядер в стволе мозга и гипоталамусе (R. Schmidt, G. Thews, 1985): 1 — паравентрикулярное; 2 — дорсомедиальное: 3 — преоптическое; 4 — супраоптическое; 5 — заднее
Структуры стволового генератора движений могут активироваться произвольными командами, которые поступают из моторных областей коры больших полушарий. Их активность может усиливаться или тормозиться сигналами сенсорных систем и мозжечка. Эти сигналы могут модифицировать уже выполняемые моторные программы так, что их исполнение изменяется в соответствии с новыми требованиями. Так, например, приспособление позы к целенаправленным движениям (как и организация подобных движений) возможно только при участии моторных центров коры больших полушарий мозга.
Важную роль в интегративных процессах среднего мозга и его ствола играет красное ядро. Его нейроны непосредственно участвуют в регуляции, распределении тонуса скелетных мышц и движений, обеспечивающих сохранение нормального положения тела в пространстве и принятие позы, создающей готовность к выполнению определенных действий. Эти влияния красного ядра на спинной мозг реализуются через руброспинальный тракт, волокна которого оканчиваются на вставочных нейронах спинного мозга и оказывают возбуждающее влияние на а- и у-мотонейроны сгибателей и тормозят большинством ото нейронов мышц-разгибателей.
Роль красного ядра в распределении тонуса мышц и поддержании позы тела хорошо демонстрируется в условиях эксперимента на животных. При перерезке ствола головного мозга (децеребрации) на уровне среднего мозга ниже красного ядра развивается состояние, называемое децеребрационной ригидностью. Конечности животного становятся выпрямленными и напряженными, голова и хвост запрокинуты к спине. Это положение тела возникает вследствие нарушения баланса между тонусом мышц-антагонистов в сторону резкого преобладания тонуса разгибателей. После перерезки устраняется тормозное действие красного ядра и коры мозга на мышцы- разгибатели и сохраняется неизмененным возбуждающее действие на них ретикулярного и вестибулярного (Дейгерса) ядер.
Децеребрационная ригидность возникает немедленно после пересечения ствола мозга ниже уровня красного ядра. В происхождении ригидности важнейшее значение имеет у-петля. Ригидность исчезает после пересечения задних корешков и прекращения притока афферентных нервных импульсов к нейронам спинного мозга от мышечных веретен.
К происхождению ригидности имеет отношение вестибулярная система. Разрушение латерального вестибулярного ядра устраняет или снижает тонус экстензоров.
В осуществлении интегративных функций структур ствола мозга важную роль играет черная субстанция, которая участвует в регуляции тонуса мышц, позы и движений. Она участвует в интеграции сигналов, необходимых для координации работы множества мышц, участвующих в актах жевания и глотания, влияет на формирование дыхательных движений.
Через черную субстанцию на моторные процессы, инициируемые стволовым генератором движений, оказывают влияние базальные ганглии. Между черной субстанцией и базальными ганглиями существуют двусторонние связи. Имеется пучок волокон, проводящий нервные импульсы от полосатого тела к черной субстанции, и путь, проводящий импульсы в обратном направлении.
Черная субстанция посылает сигналы также к ядрам таламуса, и далее по аксонам нейронов таламуса эти потоки сигналов достигают коры. Таким образом, черная субстанция участвует в замыкании одного из нейронных кругов, по которым циркулируют сигналы между корой и подкорковыми образованиями.
Функционирование красного ядра, черной субстанции и других структур стволового генератора движений контролируется корой мозга. Ее влияние осуществляется как по прямым связям со многими ядрами ствола, так и опосредованно через мозжечок, который посылает пучки эфферентных волокон к красному ядру и другим стволовым ядрам.
Оглавление темы "Средний мозг, mesencephalon.":Черное вещество, substantia nigra. Красное ядро, nucleus ruber. Топография черного вещества. Топография красного ядра.
Substantia nigra простирается на всем протяжении ножки мозга от моста до промежуточного мозга; по своей функции относится к экстрапирамидной системе.
Расположенное вентрально от substantia nigra
основание ножки мозга содержит продольные нервные волокна, спускающиеся от коры полушария большого мозга ко всем нижележащим отделам центральной нервной системы (tractus corticopontmus, corticonuclearis, corticospinalis и lдр.).
Tegmentum
, находящаяся дорсально от substantia nigra
, содержит преимущественно восходящие волокна, в том числе медиальную и латеральную петли. В составе этих петель восходят к большому мозгу все чувствительные пути, за исключением зрительного и обонятельного.
Среди ядер серого вещества
самое значительное - красное ядро, nucleus ruber
. Это удлиненное колбасовидное образование простирается в покрышке ножки мозга от гипоталамуса промежуточного мозга до нижнего двухолмия, где от него начинается важный нисходящий тракт, tractus rubrospinal
, соединяющий красное ядро
с передними рогами спинного мозга. Пучок этот после выхода из красного ядра
перекрещивается с аналогичным пучком противоположной стороны в вентральной части срединного шва - вентральный перекрест покрышки.
Nucleus ruber
является весьма важным координационным центром экстрапирамидной системы, связанным с остальными ее частями. К нему проходят волокна от мозжечка в составе верхних ножек последнего после их перекреста под крышей среднего мозга, вентрально от aqueductus cerebri
, а также от pallidum
- самого нижнего и самого древнего из подкорковых узлов головного мозга, входящих в состав экстрапирамидной системы. Благодаря этим связям мозжечок и экстрапирамидная система через посредство красного ядра и отходящего от него tractus rubrospinal оказывают влияние на всю скелетную мускулатуру в смысле регуляции бессознательных автоматических движений.
Ножки большого мозга
Ножки большого мозга (pedunculi cerebri) и заднее продырявленное вещество, substantia (perforata posterior), расположены на вентральной поверхности мозга.
Ножки мозга хорошо видны на основании мозга в виде двух толстых белых, продольно исчерченных валиков, которые выходят из моста, направляются вперед и латерально (расходятся под острым углом) к правому и левому полушариям большого мозга. Углубление между правой и левой ножками мозга получило название межножковой ямки (fossa interpeduncularis). Дно этой ямки служит местом, где в ткань мозга проникают кровеносные сосуды. После удаления сосудистой оболочки на препаратах мозга в пластинке, образующей дно межножковой ямки, остается большое количество мелких отверстий; отсюда название этой серого цвета пластинки - заднее продырявленное вещество (substantia perforata posterior). На медиальной поверхности каждой из ножек мозга располагается продольная глазодвигательная борозда (sulcus oculomotorius), из которой выходят корешки глазодвигательного нерва (n. oculomotorius) На фронтальных разрезах ножек, проведенных на различных их уровнях, можно различить два отдела: вентральный - основание ножки мозга (basis pedunculi cerebri), и дорсальный - покрышку среднего мозга (tegmentum mesencephali); на границе между покрышкой и основанием располагается богатое пигментом меланином черное вещество, (substantia nigra), полулунной формы, обращенное выпуклостью к основанию мозга. Оно простирается в ножке мозга от моста до промежуточного мозга. Волокна каждой верхней мозжечковой ножки, начинаясь в ядрах мозжечка, направляются к области крыши среднего мозга (tectum mesencephali), охватывая с двух сторон верхний мозговой парус (velum mеdullare superius). Далее указанные волокна, следуя вентрально от водопровода большого мозга, перекрещиваются, образуя перекрест верхних мозжечковых ножек (decussaiio pedunculorum cerebellarium superiorum), и заканчиваются большей своей частью в так называемом красном ядре (nucleus гubеr); меньшая часть волокон, пронизывая красное ядро, следует к зрительному бугру, образуя мозжечково-бугорный (таламический) путь.
Красное ядро
Среди ядер серого вещества среднего мозга самое значительное -- красное ядро, (nucleus ruber). Это удлиненное образование простирается в покрышке ножки мозга от гипоталамуса промежуточного мозга до нижнего двухолмия, где от него начинается важный нисходящий тракт, tractus rubrospinalis, соединяющий красное ядро с передними рогами спинного мозга. Пучок этот после выхода из красного ядра перекрещивается с аналогичным пучком противоположной стороны в вентральной части срединного шва, образуя вентральный перекрест покрышки.
Серое и белое вещество мозгового водопровода
Водопровод среднего мозга, или сильвиев водопровод (aqueductus mesencephali) - узкий канал длиной 1,5 - 2,0 см, соединяющий полости III и IV желудочков. Его окружает центральное серое вещество (substantia grisea centralis), являющееся частью ретикулярной формации среднего мозга. Оно состоит из мелких клеток, которые образуют слой толщиной в 2-5мм. В нем находятся ядра глазодвигательного, блокового и тройничного нервов, а так же добавочное ядро глазодвигательного нерва (парасимпатическое ядро автономной нервной системы) и промежуточное ядро (одно из ядер ретикулярной формации).
В организме человека существуют две системы контроля движений, которые работают во взаимодействии друг с другом.
Управляет произвольными движениями, она развивалась в связи с прямохождением и речью.
Человек получил в наследство от животного мира.
Она появилась у рыб и совершенствовалась по мере эволюционного развития, сохранив большое значение в работе мозга.
Экстрапирамидная система человека состоит из скоплений ( , ядер), которые расположены в разных отделах мозга, но при этом связаны между собой. Это базальные ганглии, а также красное ядро и , которые оказывают влияние на всё разнообразие движений человеческого тела.
Красное ядро – это один из основных центров экстрапирамидной системы.
Анатомия
Красное ядро (nucleus ruber) представляет собой большое скопление нейронов почти по всей длине . Его цвет объясняют большим количеством капилляров или наличием железосодержащего пигмента в нейронах.
В структуре выделяют переднюю мелкоклеточную (parvocellular) и заднюю (magnocellular) крупноклеточную части.
Существует несколько путей, связывающих структуру с другими отделами мозга. Основные из них:
- От коры к ядру тянется корково-красноядерный путь (кортикорубральный тракт, tractus corticorubralis). Идёт он параллельно кортикоспинальному тракту пирамидной системы. В этом прослеживаются параллели между пирамидной и экстрапирамидной системами.
- Мозжечково-красноядерно-спинальный путь (tractus cerebellorubrospinalis, cerebellorubral tract) следует к двигательным нейронам спинного мозга, но перед этим проходит через красное ядро. Связи с мозжечком обеспечивают коррекцию движений.
- Нейроны крупноклеточной части дают начало руброспинальному пути (красноядерно-спинномозговой, tractus rubrospinalis, rubrospinal tract). Его волокна сразу переходят на противоположную сторону среднего мозга и далее спускаются к двигательным нейронам . У человека руброспинальный путь во многом определяет движения конечностей.
- Красноядерно-оливарный тракт (rubroolivary tract).
Также структура получает сигналы из базальных ганглиев и посылает импульсы к коре.
Функция красных ядер заключается в интеграции информации, поступающей от коры и , и управлении нижележащими структурами.
Красные ядра обеспечивают:
- Выход экстрапирамидной системы к спинному мозгу.
- Определение тонуса всех скелетных мышц тела.
- Координацию позы совместно с мозжечком.
- Регуляцию бессознательных автоматических движений, например, изменение положения тела.
Патологии при поражении
В 1896 году Ч. Шеррингтон (Ch. S. Sherrington) описал крайнее напряжение мышц у животного при обрыве нисходящих связей красного ядра — . Если перерезать ствол мозга между красными и вестибулярными ядрами, то возникает максимальное напряжение мышц-разгибателей конечностей, шеи, спины.
Эти мышцы противодействуют земному притяжению, а значит, такая картина должна быть связана с вестибулярной системой. И действительно, вестибулярное ядро Дейтерса активирует разгибателей. Влияние красного ядра на эти нейроны и ядро Дейтерса тормозит их активность. То есть тонус мышц создаётся совместной работой нескольких ядер.
Децеребрационная ригидность у человека встречается после тяжёлых или черепно-мозговых травм и является плохим признаком.
Она выглядит следующим образом: руки разогнуты, будто натянуты, и приведены к телу, ладони вывернуты наружу (пронированы), пальцы согнуты, но большие пальцы отведены. Ноги вытянуты и приведены друг к другу, стопы повёрнуты внутрь. Пальцы ног согнуты, как в подвешенном положении. Челюсти сжаты. Её описали в 1912 году голландские врачи Р. Магнус и А. Клейн (R. Magnus, A. de Klein).
Работа головного мозга может быть нарушена при травмах, инфекционных и сосудистых поражениях мозга, опухолевых процессах, агрессии иммунной системы.
Повреждения красного ядра и его связей у человека проявляются не только децеребрационной ригидностью, но и менее тяжёлой патологией. В среднем мозге находятся структуры, от которых начинаются нервы, управляющие мышцами глазного яблока, зрачка и мышцей, поднимающей верхнее веко. Поэтому поражение красного ядра может сочетаться с «глазными» симптомами.
Такое бывает при синдроме Клода и синдроме Бенедикта. Часто они развиваются после сосудистых катастроф (инсульта).
Синдром Клода был описан французским неврологом и психиатром Анри Клодом в 1912 году. В случае синдрома Клода поражаются нижняя часть красного ядра, эфферентные волокна от мозжечка к таламусу и глазодвигательный нерв.
Из-за повреждённого глазодвигательного нерва на стороне поражения опускается верхнее веко, расширяется зрачок и появляется расходящееся косоглазие. На другой стороне тела возникают дрожание рук при движении к цели (интенционный тремор), слабость мышц.
Опущение века и косоглазие при синдроме Клода
При этом синдроме в очаг поражения вовлекаются красное ядро, его связи с мозжечком и структуры глазодвигательного нерва. На повреждённой стороне расширяется зрачок, на противоположной стороне возникают интенционный и беспорядочные или извивающиеся движения конечностей (хореоатетоз).