Stredný mozog: stavba, funkcie a význam mesencefala

Stredný mozog alebo mesencephalon je najmenšia časť ľudského mozgu a krátky oddiel mozgového kmeňa. Nachádza sa medzi Varolovým mostom a predným mozgom, pričom prepája dolnejšie časti mozgového kmeňa s medzimozgom a koncovým mozgom.

Stredný mozog pomáha riadiť pohyby očí, spracováva zrakové a sluchové informácie, reguluje motorické pohyby a podieľa sa na vzrušení a bdelosti. Obsahuje aj centrá vrodených reflexov, jadrá hlavových nervov, červené jadro a čiernu hmotu, ktoré sú dôležité pre orientáciu na podnety, svalový tonus a koordináciu pohybu.

Čo je stredný mozog

Stredný mozog (lat. mesencephalon) je najmenšia časť ľudského mozgu a krátky oddiel mozgového kmeňa. Nachádza sa medzi Varolovým mostom a predným mozgom.

Podobne ako predĺžená miecha je súčasťou mozgového kmeňa a patrí k fylogeneticky najstarším štruktúram ľudského mozgu. Nebude tak asi žiadnym prekvapením, že do jeho „kompetencií“ spadajú predovšetkým vrodené (nepodmienené) reflexy.

Predĺžená miecha, Varolov most a stredný mozog tvoria tzv. mozgový kmeň (truncus cerebri), v ktorom sú centrá životne dôležitých funkcií a reflexov.

Umiestnenie stredného mozgu v nervovej sústave

Mozog je časť centrálneho nervového systému stavovcov. Nachádza sa v lebkovej dutine, ktorá ho ochraňuje.

Mozog spoločne s miechou tvorí centrálnu nervovú sústavu. Z hľadiska funkčného a anatomického rozdeľujeme nervovú sústavu na centrálnu nervovú sústavu (CNS) - tvoria ju mozog a miecha a periférnu nervovú sústavu (obvodovú, PNS) - tvoria ju nervy umiestnené mimo mozgu a miechy (hlavové a miechové nervy).

V mozgovom kmeni (truncus cerebri) sa obvykle rozlišujú tri elementy: stredný mozog (mesencephalon), most (pons) a predĺžená miecha.

Mozgový kmeň je štruktúra, ktorá riadi predovšetkým základné životné funkcie: nachádzajú sa tu centrá riadiace dýchanie, činnosť srdca alebo krvný tlak. V mozgovom kmeni sa nachádza aj retikulárna formácia (spojená s udržiavaním stavu vedomia) a jadrá jednotlivých lebečných nervov.

Vývojové a anatomické členenie mozgu

Mozog sa vytvára z kraniálnej časti neurálnej trubice, kde vznikajú tri vzájomne prepojené rozšírenia: prosencephalon (gr. pro - pred, enkefalon - mozog) - základ pre predný mozog, mesencephalon (gr. mesos - stredný) - základ pre stredný mozog a rhombencephalon (gr. rhombos - kosoštvorec) - základ pre zadný mozog.

V ďalšom vývoji sa prosencephalon rozdelí na telencephalon (gr. telos - koniec) - koncový alebo veľký mozog a diencephalon (gr. dia - medzi) medzimozog.

V ďalšom vývoji sa rhombencephalon rozdelí na metencephalon - Varolov most a mozoček a myelencephalon - základ predĺženej miechy.

Mozog sa z fylogenetického hľadiska rozdeľuje na niekoľko oddielov, pričom základom sú 3 dobre diferencované časti rôzne vyvinuté u všetkých stavovcov: kosohranový mozog (rhombencephalon) - zadný mozog v širšom zmysle slova, miechový mozog (myelencephalon) - predĺžená miecha (medulla oblongata), zadný mozog (metencephalon) - v užšom zmysle slova, stredný mozog (mesencephalon) a predný mozog (prosencephalon) - v širšom zmysle slova.

Vzťah stredného mozgu k ostatným častiam mozgu

Predný mozog

Predný mozog sa ako taký skladá z koncového mozgu a medzimozgu. Obe z týchto hlavných štruktúr, teda koncový mozog a medzimozog, sa ďalej delia na ďalšie funkčné aj morfologicky odlišné časti.

Zatiaľ čo medzimozog sa skladá z epitalamu, thalamu, metatalamu, subtalamu a hypotalamu, koncový mozog ďalej delíme na dve hemisféry spojené kalóznym telesom.

Predný mozog, poprípade medzimozog a jeho časti, je zodpovedný napríklad za prenos motorických a senzorických (zmyslových) signálov či produkciu hormónov. Naopak koncový mozog, ktorý tvorí najväčšiu časť centrálnej mozgovej sústavy, umožňuje ako zmyslové vnímanie a pohyb, tak myslenie.

Medzimozog

Medzimozog (diencephalon) je časť mozgu, ktorá leží pod mozgovými hemisférami. Skladá sa z talamu, hypotalamu, nervovej časti hypofýzy a epifýzy.

Talamus je centrum, do ktorého sa dostávajú rôzne nervové impulzy predtým, než sa dostanú do mozgovej kôry. Podieľa sa aj na bdelosti, pocitoch bolesti a pozornosti.

V medzimozgu je uložená III. mozgová komora, ktorá je otvormi spojená s postrannými (laterálnymi) mozgovými komorami predného mozgu.

Zadný mozog

Zadný mozog tvorí v užšom slova zmysle (ako tzv. metencephalon) Varolov most a mozoček.

Varolov most (pons Varoli) je súčasťou mozgového kmeňa a vytvára na ňom nápadný oblý priečny val. Leží nad predĺženou miechou a pod stredným mozgom, pričom fyziologicky spája mozgový kmeň s mozočkom.

Mozoček (cerebellum) je uložený v zadnej lebečnej jame nad predĺženou miechou a je tvorený z dvoch pologúľ - hemisfér. Jeho funkciou je riadiť pohybové aktivity tela.

Stavba stredného mozgu

Cez stredný mozog prechádza Sylviov kanálik, ktorý spája III. a IV. mozgovú komoru.

Z tretej komory vedie cez stredný mozog prívod vody do mozgu (Sylviov prívod vody), ktorý končí vo štvrtej komore. Nachádza sa medzi mozočkom a mozgovým kmeňom.

V hornej časti stredného mozgu sú dva páry hrbolčekov, ktoré nazývame štvorhrbolie (corpora quadrigemina).

Štvorhrbolie a reflexné reakcie

Predný pár hrbolčekov

V prednom páre končí časť vláken zrakového nervu a zabezpečujú reflexný pohyb očí a hlavy za zdrojom svetla.

Stredný mozog tak pomáha orientovať zrakový aparát a hlavu smerom k svetelnému podnetu. Ide o reakciu, ktorá prebieha rýchlo a nemusí byť založená na vedomom rozhodnutí.

Zadný pár hrbolčekov

V zadnom sú uložené nižšie sluchové centrá pre reflexné natočenie hlavy za zvukom.

Stredný mozog preto spája spracovanie sluchového podnetu s orientačnou motorickou odpoveďou. Zvuk môže vyvolať reflexné natočenie hlavy, ktoré pomáha určiť smer, z ktorého podnet prichádza.

Funkcie stredného mozgu

Riadenie pohybov očí

Stredný mozog pomáha riadiť pohyby očí. Zo stredného mozgu tiež vystupujú nervy, ktoré inervujú okohybné svaly.

Táto oblasť sa podieľa na koordinácii pohybu očí a hlavy pri reakcii na zrakové podnety. V prednom páre štvorhrbolia sa spracúvajú signály súvisiace s reflexným pohybom očí a hlavy za zdrojom svetla.

Spracovanie zrakových a sluchových informácií

Stredný mozog spracováva zrakové a sluchové informácie. V jeho hornej časti sú uložené štruktúry, ktoré umožňujú reflexné reakcie na svetlo a zvuk.

V prednom páre končí časť vláken zrakového nervu a v zadnom sú uložené nižšie sluchové centrá pre reflexné natočenie hlavy za zvukom.

Motorická regulácia

Stredný mozog reguluje motorické pohyby. Obsahuje červené jadro, ktoré riadi svalový tonus, a čiernu hmotu, ktorá reguluje motorické funkcie v spolupráci s bazálnymi gangliami.

Čierna hmota je oblasť s vysokým obsahom pigmentu, ktorá reguluje motorické funkcie v spolupráci s bazálnymi gangliami.

Správna činnosť týchto štruktúr je dôležitá pre plynulosť, presnosť a primerané nastavenie pohybov. Stredný mozog pritom spolupracuje s mozočkom, bazálnymi gangliami, mozgovou kôrou, miechou a ďalšími časťami mozgového kmeňa.

Svalový tonus a držanie tela

Červené jadro riadi svalový tonus. Svalový tonus predstavuje základné napätie svalov, ktoré je potrebné na udržanie polohy tela a pripravenosť na pohyb.

Na koordinácii napätia kostrových svalov (svalového tonusu), udržiavaní vzpriamenej polohy tela a ukladaní spomienok na naučené pohybové vzorce sa kľúčovou úlohou podieľa aj mozoček.

Bdelosť a vzrušenie

Stredný mozog sa podieľa na vzrušení a bdelosti. Mozgový kmeň je zodpovedný za prenos správ do rôznych častí tela a mozgovej kôry.

V mozgovom kmeni sa nachádza aj retikulárna formácia, ktorá je spojená s udržiavaním stavu vedomia. Z retikulárnej formácie vystupujú dráhy až do mozgovej kôry, kde svojimi vzruchmi udržiavajú CNS v základnej aktivite, ktorá je nevyhnutná pri bdení.

Pri ťažkom poškodení retikulárnej formácie preto nastáva dlhotrvajúci spánok až hlboké bezvedomie (kóma).

Vrodené reflexy

Stredný mozog patrí k najstarším štruktúram mozgu a jeho funkcie súvisia najmä s rýchlymi, vrodenými a nepodmienenými reflexmi.

Najjednoduchším príkladom, ako funguje nervový prenos, sú naše reflexy. Reflex je automatická, fyziologická odpoveď organizmu na podráždenie a prebieha po dráhe nazývanej reflexný oblúk.

Podľa zložitosti rozdeľujeme reflexy na monosynaptické reflexy - sú najjednoduchšie, dostredivý neurón sa priamo (len cez jednu synapsiu) spája s motorickým neurónom a polysynaptické reflexy - medzi senzitívnym a motorickým neurónom je vložený jeden alebo viacero interneurónov (vmedzerených neurónov).

• V prednom páre štvorhrbolia sa spracúva zrakový podnet a vzniká reflexný pohyb očí a hlavy za zdrojom svetla.
• V zadnom páre štvorhrbolia sa spracúva sluchový podnet a vzniká reflexné natočenie hlavy za zvukom.
• Okohybné nervy vystupujúce zo stredného mozgu zabezpečujú inerváciu okohybných svalov.
• Červené jadro prispieva k regulácii svalového tonusu.
• Čierna hmota spolupracuje s bazálnymi gangliami pri riadení motorických funkcií.

Stredný mozog a nervový prenos

Základnou štruktúrnou a funkčnou jednotkou nervovej sústavy je nervová bunka - neurón. Neuróny dokážu vysielať a prijímať elektrochemické signály, a predstavujú tak pomyselné drôty v supervýkonnom počítači, ktorým je náš mozog.

Neurón sa skladá z dvoch hlavných častí: tela neurónu (soma; je tu uložené jadro) a výbežkov neurónu (krátke dendrity a dlhé axóny).

Na základe funkcie možno neuróny klasifikovať do troch skupín: senzorické neuróny (aferentné), ktoré privádzajú informáciu z periférií do CNS, motorické neuróny (eferentné), ktoré vedú povelový vzruch z CNS do svalov, kože a žliaz, a interneuróny, ktoré spájajú neuróny v rámci mozgu a miechy.

Čím je úkon komplikovanejší, tým je komplexnejšia cesta vzruchov neurónmi a zároveň sa zvyšuje aj zapojenie mozgu na úkor predĺženej miechy.

Stredný mozog v súvislosti s mozgovými komorami

Mozgovomiešny mok sa v lebke nachádza nielen v subarachnoidálnom priestore, ale aj v komorovom systéme. Tento zložitý systém sa skladá z niekoľkých častí a jeho správna štruktúra a funkcie zaisťujú správnu cirkuláciu mozgovomiechového moku v mozgu.

Komorový systém mozgu sa v podstate skladá zo štyroch častí: dve postranné komory, III. komora a IV. komora.

V každej mozgovej hemisfére sa nachádza jedna postranná komora. Majú špecifické otvory (Monrove otvory), ktoré zaisťujú spojenie medzi postrannými komorami a treťou komorou, ktorá sa nachádza v medzimozgu.

Z tretej komory vedie cez stredný mozog prívod vody do mozgu (Sylviov prívod vody), ktorý končí vo štvrtej komore.

IV. komora má tri otvory, ktorými sa cerebrospinálny mok dostáva do subarachnoidálneho priestoru.

Biela a sivá hmota v oblasti stredného mozgu

Z hľadiska vnútornej organizácie mozog obsahuje najmä sivú hmotu, bielu hmotu, štyri komory, mozgové cisterny, subarachnoidálne priestory, cievy mozgu a mozgovomiechový mok.

Šedou hmotou je tvorená zvrásnená mozgová kôra riadiaca naše vedomie. Naopak biela hmota mozgová, ktorá prepája jednotlivé časti mozgu, obsahuje vysoký podiel myelinizovaných nervových vlákien (axónov).

V strednom mozgu sa sivá hmota nachádza najmä v jadrách, medzi ktoré patria červené jadro a štruktúry štvorhrbolia. Bielou hmotou prechádzajú nervové dráhy, ktoré spájajú stredný mozog s ďalšími časťami centrálnej nervovej sústavy.

Okrem nervových buniek obsahuje mozog aj rôzne gliové bunky: astrocyty, oligodendrocyty, ependymálne bunky a mikroglie.

Prepojenie stredného mozgu s miechou a mozgovou kôrou

Hlavnou funkciou miechy u ľudí a ostatných vyšších stavovcov je najmä nervové prepojenie mozgu so zvyškom tela a prevod informácií.

Bielu hmotu miechy tvoria myelinizované nervové dráhy, ktoré majú prevodovú funkciu. Prednými povrazcami prechádzajú zostupné dráhy, zadnými povrazcami vzostupné dráhy a bočné povrazce obsahujú vzostupné aj zostupné dráhy.

Najdôležitejšia je tu tzv. pyramídová dráha (hlavná motorická dráha), ktorá sa na hranici s predĺženou miechou kríži, preto ľavá polovica mozgu ovláda pravú polovicu tela.

Stredný mozog je súčasťou systému, v ktorom sa prenášajú a spracúvajú motorické a senzorické informácie medzi miechou, mozgovým kmeňom, medzimozgom, bazálnymi gangliami, mozočkom a mozgovou kôrou.

Ochrana stredného mozgu

Mozog je chránený pred vonkajším prostredím lebkou, ale pod kosťami sa nachádzajú ďalšie mozgové obaly. Jedná sa o mozgové plienky, ktoré sú troch typov.

Tvrdá mozgová plena (dura mater) je vonkajšia, najpevnejšia väzivová vrstva priliehajúca ku kostiam lebky. Pavúčnica (arachnoidea) je stredný jemný obal. Cievnatka (pia mater) je vnútorná vrstva, ktorá je bohato prekrvená krvnými cievami a tesne prilieha na mozog, pričom vniká priamo do všetkých jeho brázd a záhybov.

Priestor medzi cievnatkou a pavúčnicou (subarachnoidálny priestor) je vyplnený mozgovomiechovým mokom - likvorom (liquor cerebrospinalis).

Jeho hlavnou úlohou je mozog nadľahčovať, tlmiť nárazy a brániť tak mechanickému poškodeniu citlivých nervových buniek.

Čo môže ovplyvniť funkciu stredného mozgu

Stredný mozog je súčasťou mozgového kmeňa, preto jeho poškodenie môže zasiahnuť pohyby očí, zrakové a sluchové reflexy, svalový tonus, motorickú koordináciu, bdelosť a prenos nervových signálov.

Existujú stovky stavov, ktoré môžu ovplyvniť mozog. Väčšina z nich patrí do 1 z 5 hlavných kategórií: poranenia mozgu, cerebrovaskulárne poranenia, nádory mozgu, neurodegeneratívne poruchy a psychické stavy.

• poranenia mozgu, napríklad otras mozgu
• cerebrovaskulárne poranenia, ako sú aneuryzmy alebo mŕtvica
• nádory mozgu, ako napríklad neurómy akustiku alebo schwannomy
• neurodegeneratívne poruchy, ako je demencia, Parkinsonova choroba alebo Huntingtonova choroba
• psychické stavy, ako je úzkosť, depresia alebo schizofrénia

Príznaky poškodenia mozgu závisia od typu a závažnosti poranenia. Hoci sa niekedy objavia okamžite po traumatickej udalosti, môžu sa prejaviť aj o niekoľko hodín alebo dní neskôr.

• bolesť hlavy
• nevoľnosť alebo zvracanie
• pocit zmätenosti alebo dezorientácie
• závraty
• pocit únavy alebo ospalosti
• problémy s rečou vrátane nezrozumiteľnosti
• rozšírenie jednej alebo oboch zreničiek
• záchvaty
• zmyslové problémy, napríklad rozmazané videnie alebo zvonenie v ušiach
• problémy so zapamätaním si vecí alebo ťažkosti so sústredením
• extrémne zmeny nálady alebo nezvyčajné správanie

Príznaky cerebrovaskulárneho poškodenia sa zvyčajne objavia náhle a zahŕňajú silnú bolesť hlavy, stratu zraku, neschopnosť hovoriť, neschopnosť pohybovať sa alebo cítiť určitú časť tela, poklesnutú tvár a kómu.

Pri náhlom vzniku závažných neurologických príznakov je potrebné vyhľadať okamžitú zdravotnú pomoc.

Ako podporovať zdravie mozgu

Hoci mozog, rovnako ako zvyšok nášho tela, starne, môžeme jeho zdravie vedome podporiť a znížiť aj riziko rozvoja neurodegeneratívnych ochorení či napríklad zhoršenie pamäti a ďalších kognitívnych funkcií.

Dostatočný spánok

Prvým krokom k zdravému mozgu je predovšetkým dostatočný a kvalitný spánok. Počas noci sa totiž regeneruje nielen naše telo, ale aj mozog.

Podľa odborníkov dochádza pri spánku k spracovaniu a ukladaniu spomienok, zážitkov či traumy, ktoré sme predchádzajúci deň prežili. Podmienkou je však neprerušovaný spánok po dobu aspoň šiestich hodín, počas ktorého môžu prebehnúť všetky spánkové cykly a fázy.

Vyvážený jedálniček

V druhom rade by sme nemali zabúdať na zdravú a vyváženú stravu. Mozog pre svoju činnosť spotrebuje až 20 percent všetkej energie, a je tak nevyhnutné ho zásobovať živinami.

Kľúčovým prvkom pre zdravie mozgu sú predovšetkým omega 3 mastné kyseliny, ktoré nájdeme predovšetkým v rybách či napríklad v olivovom oleji. Odborníci na výživu tak odporúčajú najmä stredomorskú kuchyňu, ktorá je známa svojim priaznivým vplyvom na zdravie nielen mozgu, ale celého tela.

Pravidelný pohyb

Zabúdať by sme nemali ani na pravidelný pohyb - ako ukazuje množstvo štúdií, ľudia pravidelne vystavení fyzickej aktivite majú nižšie riziko rozvoja Alzheimerovej choroby a ďalších neurodegeneratívnych ochorení.

Nie je potrebné sa venovať vrcholovému športu. Vášmu zdraviu prospeje svižnejšia prechádzka, plávanie, beh či napríklad jazda na bicykli.

Pravidelné kardio cvičenie stimuluje prietok krvi v celom tele vrátane mozgu. Môže tiež zlepšiť emocionálne zdravie, schopnosť učiť sa, znížiť úzkosť a znížiť úbytok kognitívnych funkcií.

Zdravý kardiovaskulárny systém

Pohyb tiež podporuje váš kardiovaskulárny systém, bez ktorého nemôže mozog správne fungovať. Okrem pravidelnej fyzickej aktivity je vhodné tiež venovať pozornosť cholesterolu, krvnému cukru či tlaku.

Zdravé cievy sú jedným z najlepších spôsobov, ako predchádzať cievnej mozgovej príhode.

Trénovanie mozgu

Rovnako ako je nevyhnutné trénovať svaly, aby sme predišli ich atrofii, aj mozog vyžaduje pravidelnú činnosť. Akonáhle ho prestaneme používať, s našimi kognitívnymi schopnosťami to pôjde z kopca.

Skúste preto do svojho každodenného režimu zaradiť činnosti, ktoré zapoja mozgové závity, či už ide o lúštenie krížoviek, sudoku, čítanie alebo napríklad skladanie hlavolamov.

Starostlivosť o mentálne zdravie

Na záver nezostáva nič iné len dodať, že so zdravým mozgu súvisí aj naša mentálna a psychická pohoda. Nezabudnite preto udržovať sociálne vzťahy, minimalizovať stres a naopak dostatočne relaxovať.

Snažte sa z času na čas skontrolovať svoje myšlienky alebo pocity. Dobrým spôsobom, ako si tento zvyk osvojiť, je vedenie denníka.

Hľadajte akékoľvek myšlienkové vzorce alebo emócie, ktoré sa zdajú ovplyvňovať váš každodenný život. Mohli by byť znakom skrytého, liečiteľného duševného ochorenia.

Ochrana hlavy

Pri kontaktných športoch alebo jazde na bicykli vždy noste prilbu. Nezabudnite sa pripútať, keď nastupujete do auta.

Obe tieto opatrenia môžu výrazne pomôcť predísť poraneniam mozgu.

tags: #casti #mozgu #stredny #mozog