CHƯƠNG I. CƠ THỂ CON NGƯỜI LÀ MỘT KHỐI THỐNG NHẤT
12.1. Cấu tạo và sự phát triển của hệ thần kinh ở con người
Hệ thần kinh của người gồm 2 phần: trung ương và ngoại biên. Hệ thần kinh trung ương gồm: não bộ và tuỷ sống. Hệ thần kinh ngoại biên gồm 12 đôi dây thần kinh sọ não, 31 đôi dây thần kinh sống, phần ngoại vi của hệ thần kinh sinh dưỡng.
Hệ thần kinh có có các chức năng sau:
- Giúp cơ thể tiếp nhận được tấc cả những biến đổi xảy ra ở môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể.
- Điều khiển, điều hòa và phối hợp hoạt động của các cơ quan và các hệ cơ quan.
- Đảm bảo sự thống nhất giữa các cơ quan trong cơ thể và giữa cơ thể với môi trường.
- Nhờ có hệ thân kinh, con người có tư duy và tâm lý. Vỏ não là cơ sở vật chất của hoàn bộ tâm lý của con người
12.1.2. Neuron (tế bào thần kinh)
Đơn vị giải phẫu của hệ thần kinh là neuron. Não người có khoảng 14-16 tỉ neuron, khối lượng trung bình là 1,4kg. Số lượng các neuron được cố định, không có khả năng sinh sản và trẻ hóa. Số lượng các neuron không tăng lên, không có khả năng sinh sản và trẻ hóa. Từ 70 tuổi trở đi, mỗi năm não người mất 1,4% tổng số neuron.
Mỗi neuron có cấu tạo gồm: thân và các rễ (Hình 12.1).
- Thân neuron tập trung trong chất xám của hệ thần kinh trung ương, gồm:
Màng neuron có khả năng tiếp nhận kích thích; Nhân neuron tham gia điều khiển hoạt động của neuron; Tế bào chất dẫn truyền và lưu giữ thông tin. Trong tế bào
120
chất có các hạt Nisse màu xám chứa nhiều acid ribonucleic (ARN), có nhiệm vụ dự trữ năng lượng cho neuron
- Rễ neuron gồm: Sợi trục (axon) có chức năng dẫn truyền thông tin từ neuron này đến các neuron khác hay các cơ quan; Sợi gai (dendrit) có chức năng tiếp nhận các xung động thần kinh đến thân neuron.
Hình 12.1. Tế bào thần kinh [11].
Nhiều sợi trục họp lại thành các bó dây thần kinh và được bao bọc bởi một lớp vỏ. Có 3 loại dây thần kinh:
- Dây thần kinh hướng tâm: gồm các sợi thần kinh dẫn truyền xung động từ cơ quan thụ cảm về trung ương.
- Dây thần kinh li tâm gồm các sợi dẫn truyền xung động từ trung ương đến các cơ quan trả lời kích thích.
- Dây thần kinh pha gồm cả hai loại sợi (li tâm và hướng tâm) liên hệ giữa các phần khác nhau của hệ thần kinh và giữa các hệ thần kinh với cơ quan thụ cảm.
12.1.3. Cấu tạo và chức phận từng phần của hệ thần kinh 12.1.3.1. Tuỷ sống
* Cấu tạo
- Cấu tạo ngoài: Tuỷ sống nằm trong cột sống, dạng hình trụ hơi dẹp trước sau, dài khoảng 45cm, nặng khoảng 30g. Tuỷ sống phía trên bắt đầu từ đốt cổ 1 tiếp giáp với hành não. Trên tuỷ sống có 2 đoạn phình: đoạn phình cổ từ đốt cổ 5 đến đốt ngực 2 ứng với nơi xuất phát các rễ sống chạy ra 2 chi trước, đoạn phình thắt lưng từ đốt thắt lưng 2 đến đoạn cùng 3 ứng với nơi xuất phát các rễ sống chạy đến 2 chi sau. Toàn bộ tủy sống được bao bọc bởi 3 lớp màng: ngoài cùng là lớp màng cứng
121
có nhiệm vụ bảo vệ, giữa là màng nhện và trong cùng là màng nuôi (màng não - tủy) có chức năng dinh dưỡng. Tủy sống có cấu tạo phân đốt, từ mỗi đốt xuất phát hai cặp rễ trước và rễ sau tạo thành các dây thần kinh ngoại vi. Rễ sau là các dây thần kinh hướng tâm truyền xung động từ ngoại vi về tủy sống, rễ trước gồm các sợi ly tâm truyền xung động từ tủy sống ra ngoại vi.
- Cấu tạo trong: Giữa tủy sống là ống tủy, chạy dọc chiều dài của tủy sống chứa dịch não tủy có chức năng trao đổi chất. Bao quanh ống tủy là chất xám có hình con bướm (hoặc hình chữ H) chia thành sừng trước, sừng sau và sừng bên.
Trong đó, sừng trước chứa các neuron ly tâm, sừng bên chứa các neuron dinh dưỡng, sừng sau chứa các neuron ly tâm.
Chất trắng nằm bên ngoài, bao bọc quanh chất xám, tập hợp thành các bó thần kinh: bó trước, bó sau, bó bên dẫn truyền các xung động thần kinh đảm bảo mối liên hệ giữa các phần khác nhau trong tủy sống và giữa tủy sống với não.
* Chức năng của tủy sống
- Chức năng phản xạ: tủy sống là trung khu phản xạ không điều kiện vận động và dinh dưỡng. Đơn giản nhất là phản xạ đầu gối. Trong tủy sống có trung khu của hệ thần kinh giao cảm cho nên tủy sống ảnh hưởng đến hoạt động của các nội quan thông qua thần kinh giao cảm và đối giao cảm.
- Chức năng điều tiết trương lực cơ: tủy sống tham gia điều tiết trương lực cơ của các cơ vân từ cổ trở xuống nhờ hoạt động của các neuron vận động alpha và gamma, các receptor bản thể nằm xen giữa các sợi cơ và trong gân.
- Chức năng phối hợp các động tác vận động: nhiều động tác của cơ thể được thực hiện nhờ sự phân phối thần kinh đối lập và cơ chế chi phối thần kinh đối lập được thực hiện nhờ các quá trình hưng phấn và ức chế diễn ra đồng thời trong tủy sống.
- Chức năng dần truyền của tủy sống: Các xung động từ tủy sống được dẫn truyền lên não và từ não được dẫn truyền xuống tủy sống nhờ các bó thần kinh trong tủy sống.
Các xung động hướng tâm được truyền về sừng sau của tủy sống rồi từ đây chúng sẽ được truyền tới các trung khu cao hơn như não chủ yếu thông qua các bó ở phía sau của tủy sống.
Các xung động ly tâm từ não chủ yếu theo các bó ở phía trước của tủy sống đi đến các phần của tủy sống. Nhờ vậy đảm bảo được mối liên hệ giữa các phần khác nhau của tủy sống và giữa tủy sống với não.
12.1.3.2. Não
122
Ở người, não là bộ phận phát triển nhất của trung ương thần kinh. Khối lượng trung bình của não ở nam là 1286 gam và ở nữ là 1260 gam. Ở trẻ em mới sinh trọng lượng của não đạt tới 380-390 gam bằng khoảng 1/8 trọng lượng có thể.
Trọng lượng não tăng nhanh trong những năm đầu nhất là trong năm đầu tiên, sau 12 tháng trong lượng não của trẻ tăng gấp 2 lần, từ ba tuổi trở đi tốc độ tăng trọng lượng của não giảm xuống cuối cùng được xác định ở lứa tuổi 21-22.
Não được bao bọc bởi màng não gồm 3 lớp màng: Ngoài cùng là màng cứng sát với xương sọ, có chức năng bảo vệ, giữa là lớp màng nhện, trong cùng là lớp màng màng nuôi (màng não - tủy) có chức năng dinh dưỡng.
Từ não có 12 đôi dây thần kinh đi tới các cơ quan trong cơ thể.
Não gồm các phần: hành tủy, tiểu não, não giữa, não trung gian và bán cầu đại não.
a. Hành cầu não
Hành tủy nằm phía trên tủy sống, dài khoảng 28mm, càng về phía trên chiều rộng của hành tủy càng tăng có chỗ đạt 24mm. Cầu não nằm ngay trên hành não Hành não và cầu não nằm trên đường đi của mọi đường dẫn truyền đi lên và đi xuống giữa tủy sống và não. Hành não và cầu não là nơi xuất phát các dây thần kinh V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII. Chất xám của hành tủy tập trung lại thành các nhân xám, mỗi nhân xám hoặc một nhóm nhân xám là trung khu của phản xạ không điều kiện. Chất trắng của hành tủy nằm xen kẽ với chất xám tạo thành các đường dẫn truyền, đảm bảo mối liên hệ giữa tủy sống và hành tủy với các phần khác nhau của não.
Hành tủy có các chức năng sau:
- Chức năng phản xạ: hành tủy là nơi tập trung hầu hết các trung khu của các phản xạ không điều kiện quan trọng đối với sự sống như: trung khu hô hấp, trung khu điều hòa hoạt động của tim, mạch máu, trung khu phản xạ dinh dưỡng, trung khu điều khiển các phản xạ tiêu hóa phức tạp (phản xạ mút, nhai, nuốt, tiết nước bọt, tiết dịch vị, dịch ruột…), trung khu phản xạ tự vệ (phản xạ ho, hắt hơi, máy mắt, cháy nước mắt và nôn…). Hành tủy còn tham gia phản xạ tư thế của cơ thể và sự biến đổi trương lực cơ cổ và cơ mình.
- Chức năng dẫn truyền: tất cả các đường dẫn truyền lên xuống giữa não và tủy sống đều đi qua hành tủy. Ngoài ra hành tủy còn có các đường dẫn truyền riêng như: đường tiền đình - tủy, đường nhân trám - tủy.
b.Trung não
Trung não nằm trên hành tủy và là phần nhỏ nhất của não. Xoang trung não là một ống rất hẹp và được gọi là cống não (cống Sylvius). Phía dưới cống não
123
thông với não thất IV và phía trên thông với não thất III. Não giữa gồm: cuống não và củ não sinh tư.
Cuống não có một số nhân xám, trong đó quan trọng nhất là nhân đỏ. Cuống não gồm phần nền và phần mái giới hạn với nhau bởi liềm đen. Phần nền dẫn truyền các xung động ly tâm từ vỏ não xuống. Phần mái có nhân của đôi dây thần kinh số III và IV.
Củ não sinh tư là 4 khối chất xám gồm: 2 củ trên là trung khu thị giác sơ cấp, hai củ não dưới là trung khu thính giác sơ cấp.
Chức năng của trung não:
- Điều hòa vận động và trương lực của cơ: nhân đỏ và tiền đình phối hợp nhau điều hòa trương lực cơ, tham gia vào phản xạ tư thế và chỉnh thể giúp cho cơ thể giữ được thăng bằng trong không gian; Nhân đỏ có đường liên hệ với tổ chức lưới và phối hợp với tổ chức lưới điều hòa trương lực cơ: Liềm đen là trung khu phối hợp các động tác ăn uống phức tạp như: nhai, nuốt… và tham gia vào điều hòa trương lực cơ.
-Thực hiện các phản xạ định hướng: do các củ não sinh tư đảm nhiệm. Củ não sinh tư trước thực hiện những phản xạ đinh hướng thị giác như: cử động mắt, co đồng tử, máy mắt, lay tròng mắt, liếc mắt và phía có nguồn sáng. Củ não sinh tư trên là trung khu phản xạ đinh hướng thính giác như: quay đầu về phía có nguồn âm thanh, làm co cơ búa khi âm thành quá mạnh để tránh bị tổn thương cơ quan thính giác.
Trong thời kỳ thai nhi, trung não phát triển khá rõ. Sau khi trẻ ra đời, não giữa tiếp tục phát triển hoàn thiện về mặt cấu tạo và chức năng. Các đường dẫn truyền từ vỏ não xuống não giữa được hoàn thiện muộn hơn.
c. Tiểu não
Tiểu não nằm sau hành tủy. Chất trắng tiểu não nằm bên trong tạo thành các đường hình cây và tạo thành 3 đôi cuống tiểu não: đôi cuống tiểu não giữa, đôi cuống tiểu não trên và đôi cuống tiểu não dưới. Chất xám nằm bên ngoài tạo thành vỏ tiểu não gồm 3 lớp neuron: lớp ngoài cùng gồm những neuron hình sao bé có nhiều nhánh; lớp giữa gồm các neuron hạch lớn có nhiều nhánh đi ra lớp ngoài và sợi trục đi vào nhân răng; lớp trong cùng là lớp tế bào hạt.
Tiểu não có các chức năng sau:
- Tiểu não tham gia vào việc phối hợp các vận động của cơ thể. Nhờ tiểu não mà vỏ não mới thực hiện được sự phối hợp cao của các cử động tự ý.
- Tiểu não là trung khu dưới vỏ của sự phối hợp vận động nên tiểu não tham gia vào các phản xạ giữ thăng bằng cho cơ thể, các phản xạ chỉnh thể và tư thế.
- Tiểu não tham gia điều hòa trạng thái hoạt động của vỏ não.
124 d. Gian não
Gian não nằm trên não giữa sát với bán cầu đại não, ở đây có não thất III.
Gian não có cấu trúc và chức năng rất phức tạp, gồm có đồi thị, các vùng quanh đồi (vùng trên đồi, vùng sau đồi, vùng dưới đồi thị, vùng hạ đồi thị) và não thất 3
- Chức năng của đồi thị: Đồi thị là trung tâm nhận cảm dưới vỏ não quan trọng nhất, là trạm dừng của các đường cảm giác trước khi lên vỏ não (trừ cảm giác khứu giác); Đồi thị là trung tâm dưới vỏ của cảm giác đau; Đồi thị tham gia vào việc điều hòa các hoạt động biểu hiện cảm xúc.
- Chức năng của vùng hạ đồi: Điều hòa hoạt động của tuyến nội tiết thông qua tuyến yên; Tham gia điều khiển thể thức hành vi và hoạt động sinh dục; Điều hòa bài tiết thông qua việc sản xuất vasopressin; Điều hòa quá trình trao đổi chất như điều hòa quá trình protein, glucid, lipid, muối và nước; Điều hòa hoạt động thuần hoàn, hô hấp, bài tiết mồ hôi; Điều hòa nhiệt độ cơ thể; Tham gia hoạt động xúc cảm và điều hòa trạng thái thức ngủ; Điều khiển bản năng.
e. Bán cầu đại não.
Bán cầu đại não là bộ phần phát triển nhất của hệ thần kinh trung ương, chiếm 80% khối lượng của não người. Bán cầu đại não được chia làm 2 nửa: nửa phải và nửa trái nối với nhau bởi thể trai. Bề mặt bán cầu đại não có nhiều nếp nhăn, chia bán cầu thành nhiều thùy và nhiều hồi. Mỗi bán cầu có 3 nếp nhăn lớn là rãnh Sivius, rãnh Rolando và rãnh thẳng góc. Ba rãnh này chia bán cầu đại não thành 4 thùy: thùy trán, thùy đỉnh, thùy chẩm và thùy thái dương. Diện tích bề mặt của bán cầu đại não ở người là 1700-2000cm2. Cấu tạo bên trong của bán cầu đại não gồm:
Chất trắng nằm ở bên trong và có 3 loại sợi: sợi liên hợp đảm bảo mối liên hệ giữa các phần khác nhau của một bán cầu, sợi liên bán cầu đảm bảo mối liên hệ giữa các phần tương ứng của hai bán cầu và sợi liên lạc đảm bảo mối liên hệ giữa 2 bán cầu với các phần khác của hệ thần kinh. Chất xám gồm các nhân xám bên trong bán cầu (nhân dưới vỏ) và vỏ não. Vỏ não dày 1-3mm, chứa 14-17 tỷ neuron. Các neuron vỏ não sắp xếp theo một phương thức nhất định tạo thành 6 lớp: Lớp I - lớp bề mặt chứa ít neuron; Lớp II - lớp tế bào hạt ngoài,; Lớp III - lớp tế bào hình tháp và hình thoi; Lớp IV - lớp tế bào hạt trong; Lớp V - Lớp tế bào hình tháp lớn; Lớp VI - Lớp tế bào đa dạng. Dựa vào diện tích các lớp, hình dạng của các neuron, độ lớn và mật độ phân bố, vỏ tế bào có thể phân chia thành các miền, vùng khác nhau.
Vỏ não là phần có chức năng quan trọng nhất của hệ thần kinh, nó đảm bảo sự thống nhất giữa cơ thể và môi trường, thống nhất hoạt động của tất cả các phần khác nhau trong cơ thể. Tuy vỏ não hoạt động như một chỉnh thể thống nhất, nhưng
125
vẫn có sự phân công chức năng cho từng vùng. Mỗi chức năng do một vùng nhất định của vỏ não phụ trách.
- Chức năng cảm giác: vỏ não là nơi tập trung các trung khu cao cấp của các cơ quan cảm giác nên có thể phân tích tổng hợp để có cảm giác và tri giác trọn vẹn sự vật, hiện tượng của thế giới khách quan. Trong đó, thùy chẩm phụ trách thị giác, thùy thái dương phụ trách thính giác và khứu giác, thùy đỉnh phụ trách cảm giác chung. Hồi đỉnh phụ trách xúc giác da, vùng da nào có cảm giác tinh vi thì vùng vỏ não phụ trách nó cũng chiếm diện tích lớn.
- Chức năng vận động: mọi vận động của cơ thể do thùy trán phụ trách, trong đó hồi trán chi phối hoạt động theo ý muốn. Bộ phần nào của cơ thể thực hiện những động tác tinh vi, phức tạp thì vùng vỏ não tương ứng phụ trách nó cũng chiếm diện tích lớn hơn.
- Chức năng ngôn ngữ: Trên bán cầu đại não có những vùng chuyên biệt phụ trách chức năng ngôn ngữ. Các tác giả cho rằng vùng ngôn ngữ nằm ở bán cầu não trái, trong đó gồm: Vùng vận động ngôn ngữ - vùng Broca (vùng vận động để viết, nói) thuộc hồi trán III có mối liên hệ mật thiết với trung khu vận động của các cơ ở môi, lưỡi, hầu và thành quản, giúp cho con người nói được; Vùng hiểu ngôn ngữ - vùng Werinicke ở thùy thái dương thuộc hồi thái dương 1,2 và ở thùy chẩm. Vùng này có chức năng nghe và phân tích lời nói, chữ viết.
Chức năng ngôn ngữ là chức năng cao cấp nhất của hoạt động thần kinh ở người. Chức năng này không chỉ liên quan đến một vùng vỏ não nhất định mà còn có nhiều vùng khác hỗ trợ. Do đó chức năng ngôn ngữ có thể chuyển sang một vùng khác trong những trường hợp nhất định.
- Chức năng tư duy: là hoạt động chức năng của một số cấu trúc và đường thần kinh đặc biệt rất phát triển ở não người, trong đó đáng kể nhất là vùng Wernick, thùy trước trán vỏ não và các đường liên lạc đòi thị -vỏ não. Các phần này hoạt động liên quan chặt chẽ với nhau và với các phần dưới của vỏ não.
Hoạt động tư duy liên quan chặt chẽ với hiện tượng điện sinh lý của neuron và cơ chế sinh lý học của tư duy rất đa dạng, phức tạp gồm hai quá trình cơ bản là quá trình nhận thức toàn diện các tín hiệu môi trường và quá trình đặt kế hoạch trước khi trả lời. Các tác giả cho rằng, quá trình nhận thức chủ yếu do vùng Wernick phụ trách và quá trình đặt kế hoạch được thực hiện chủ yếu do thùy trán.
f. Hệ limbic (hệ viền)
Hệ limbic là một cấu trúc thần kinh phức tạp gồm nhiều vùng của trung ương thần kinh chủ yếu là thùy khứu giác và các vùng bao quanh thể trai. Đây là một cấu trúc khá phức tạp khó nghiên cứu, nên hiện nay mới biết được từng phần.