神経系の解剖と生理(2)Physiology(2)

神経系の解剖と生理(2)


# 10 脳幹
  
 中脳、橋、延髄の3つの部分からなる。
 
    1)脳と身体を結ぶ機能
    2)末梢神経が起始および終止する。遠心性のニューロンはいくつかの運動性の
      脳神経核に分かれて存在する。一次求心性線維はいくつかの感覚性の
      脳神経核に終止する。
    3)脳幹網様体:被蓋に存在する。意識に関係する。
    4)上行ー下行路
    5)モノアミン系
    6)小脳前核群 
 

    a) 生命維持
    b) 姿勢の反射性調節
    c) 動作の発現
    d) 脳活動のレベルの調節 


    脳幹の外観
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  脳幹神経核

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  神経網様体
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# 11 小脳

     a) 機能  発生学的・機能的には3つの部分に分けられる
                     前庭小脳:身体のバランスを司る
                     脊髄小脳:立位の保持や歩行を統御する
                     大脳小脳:繊細な運動が円滑・正確に行われるように統御する       
   
                      姿勢と平衡の保持
            筋トーヌスの保持
             随意運動の協調       
 
   b) 解剖 
        
    外部構造: ふたつの半球とその間にある小脳虫部とからなる
           小脳は3つの小脳脚により脳幹と結びついている
           後頭蓋窩に存在し、上方は小脳テントにおおわれ、大脳と分離されている 
 
    1.小脳脚 上小脳脚は中脳、中小脳脚は脳橋、下小脳脚は延髄と連絡する
    2.小脳虫部 脳幹、脊髄と連絡する
    3.小脳半球 左右に2つあり、大脳皮質と密接な関係があり、脳幹と連絡する       
  
    内部構造: 小脳は脳全体の重量の約10%程度であるが、脳の全神経細胞の50%
                    以上を含む。皮質と深部白質内の小脳核に存在する。
            小脳皮質は3層構造;分子層、プルキンエ細胞層、顆粒細胞層
            小脳白質(髄質)内に小脳核(灰白質)がある。
            小脳核:室頂核、球状核、栓状核、歯状核の4つがある。       
          
   c) 小脳と他の神経系との連絡
         空間におけるオリエンターションをつけるに必要なすべての知覚(前庭覚、触覚、
               固有知覚、視覚、聴覚)は小脳へ伝えられている。
               身体の広い範囲に存在している知覚器からの情報を3つの小脳脚を介して
         小脳は受け取っており、白質深部にある。       
               小脳核からすべての運動野へと遠心性インパルスを送っている。        

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 # 12 脊椎と脊髄

  1)脊椎の外部構造
        1.前縦靭帯 2.椎体、椎間板 3.後縦靭帯 4.髄膜、脊髄、馬尾、前・後根
        5.黄色靭帯 6.椎弓、棘突起   

  頸椎レベル                                    腰椎レベル

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2)脊柱、脊柱管

        脊柱は32~34個の椎骨からなる。椎骨は上方から頸椎(7個)、胸椎(12個)、
    腰椎(5個)、仙椎(5個)、尾椎(3~5個)に分けられる。仙椎と尾椎は癒合して
    それぞれ仙骨、尾骨となる。
    椎骨は椎体、椎弓、棘突起、横突起、上・下関節突起からなる。椎弓によって
    作られる孔を椎孔といい、椎孔の積み重なりで脊柱管が構成される。
    この脊柱管の中を脊髄が走行する。

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3)脊髄

 外部構造: 脊柱管の中を走行する。上は大後頭孔から第1腰椎の下端まで
                40~50cmの長さで、直径は約1cmである。
                上肢と下肢を支配する領域はそれぞれ膨大部を形成し、
                頸膨大・腰膨大と呼ぶ。
          第1~2腰椎の高さで円錐状に細くなり(脊髄円錐)、腰神経根と
                仙髄神経根から成る馬尾となる。脊髄円錐の末端は非常に細い終糸となり
                仙骨に付着する。

 内部構造: 内部に神経細胞の集合体である灰白質(皮質)があり、H字型をしている。
        周囲を白質が包む。中心には中心管がある。灰白質には前角、側角、後角
               がある。
        拍質は前策、側策、後策に区分され、上行路、下行路の神経線維が走行する。
        上位の脊髄の後策は後中間溝により内側の薄束と外側の楔状束とに
               分かれる。
        求心性の後根糸は脊髄の後方(背側)から入り、遠心性の前根糸は
              前方(腹側)から外に出る。
              後根糸と前根糸はそれぞれ合わさって後根と前根を作る。
        それぞれの後根と前根は合流して感覚線維と運動線維の両方を含む
               脊髄神経を構成する。

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投射神経路:上行路と下行路

  a) 上行路(求心性伝導路、感覚路・知覚路)

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b)下行路(遠心性伝導路、運動路、錐体路・錐体外路)

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# 13 投射神経路;伝導路

   
1)視覚伝導路(視覚路)
        網膜⇒視神経⇒視神経交叉⇒視策⇒外側膝状体⇒視放線⇒
        後頭葉の1次視覚野(17野)対光反射の経路は視策から上丘⇒
        Westphal-edinger副交感神経核⇒瞳孔括約筋 


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    2)聴覚伝導路(聴覚路)
        コルチ器の内有毛細胞⇒ラセン神経節⇒前・後蝸牛神経核⇒台形体核と上オリーブ核
        ⇒外側毛帯核⇒下丘核⇒内側膝状体核⇒側頭葉の1次聴覚野
        (41野、横側頭回、ヘッシェル回)
 

    3)運動伝導路(運動路、錐体路、下行路;随意運動)
        大脳皮質(運動野;ブロードマンの4野)⇒大脳皮質下(白質、放線冠)⇒内包⇒
        中脳(大脳脚)⇒脳橋(皮質脊髄路、皮質核路)⇒延髄(錐体、錐体交叉)⇒
        脊髄(外側皮質脊髄路、前皮質脊髄路)⇒前角細胞⇒神経根⇒前根⇒筋肉

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    4)知覚伝導路
       (1) 表在知覚=温度覚、痛覚、触覚
       (2) 深部知覚=位置覚、振動覚
       (3) 固有感覚=空間における四肢の場所と関連する感覚である

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    5)不随意運動伝導路(錐体外路)


 

# 14 脳神経系

  1)嗅神経 olfactory nerve
    嗅覚に関与する。視床を介さずに大脳皮質と連絡する感覚神経である。
    篩骨篩板を通って、頭蓋内に入り込む。
  
    嗅覚路:嗅細胞→嗅索→嗅球(僧帽細胞)→内側嗅条・外側嗅条→
    一次嗅覚皮質(第34野)、扁桃体

  2)視神経 optic nerve 
   視覚と瞳孔対光反射に関与する。

   視覚路:網膜の神経節細胞→視神経→視神経交叉(視交叉)→視索→
             外側膝状体→視放線→一次視覚皮質(第17野)
   対光反射路:視神経→エディンガー・ウエストファル核→動眼神経→瞳孔括約筋

  3)動眼神経 oculomotor nerve
   眼球運動と縮瞳に関与する。動眼神経核は中脳の上丘にある。
   4つの外眼筋と上眼瞼挙筋を支配する。
  
   外眼筋は内直筋、上直筋、下直筋、下斜筋。
   内眼筋は瞳孔括約筋(縮瞳)、毛様体筋(調節)

  4)滑車神経 trochlear nerve
   上斜筋を支配する純粋な運動神経。滑車神経核は中脳で動眼神経核の直下にある。

  5)三叉神経 trigeminal nerve 
   混合神経である。顔面の知覚と咀嚼筋を支配する。
   脳橋から出て錐体尖で三叉神経節をつくる。
   三叉神経節から末梢枝は眼神経、上顎神経、下顎神経を形成する。
   中枢枝は三叉神経主知覚核(触覚、識別覚、圧覚)、
   三叉神経脊髄核(痛覚、温度覚)、三叉神経中脳核に終わる。
   三叉神経主知覚核→対側の内側毛帯→視床。
   三叉神経主脊髄路核→対側の外側脊髄視床路→視床。

  6)外転神経 abducent nerve
   外直筋を支配する純粋な運動神経。外転神経核は脳橋にある。

  7)顔面神経 facial nerve
   混合神経である。二つの要素が含まれる。
   運動性要素は顔面の表情筋を支配する。中間神経は知覚に関与する。
   脳橋を出て、第8脳神経とともに内耳孔へ入る。
   中間神経は顎下腺、舌下腺、涙腺に分布する副交感神経線維と、
   舌の前2/3の味覚線維(鼓索神経)を含む。

  8)内耳神経=前庭蝸牛神経 vestibulocochlear nerve
                =聴神経 acoustic nerve
   前庭神経と蝸牛神経からなる。知覚神経である。
   前庭神経は平衡感覚と姿勢保持に関与し、蝸牛神経は聴覚に関与する。
   内耳孔を通り抜け、小脳橋角部のところで下小脳脚のうしろの部分で
   脳橋に入る。

  聴覚系:脳橋内の核(蝸牛神経腹側・背側核)→下丘→内側膝状体→
            聴放線→側頭葉の一次聴覚野(第41野)。
  平衡系:視覚系、固有知覚系、前庭系の3つのシステムが必要。
           すべての前庭神経核は内側縦束を介して眼球運動神経核と関係する。

  9)舌咽神経 glossopharyngeal nerve
   舌咽神経は混合神経であるが、主に感覚神経として働く。
   迷走神経、副神経、舌下神経と協調して味覚、唾液分泌、嚥下作用に働く。
   迷走神経、副神経とともに延髄から出て、頚静脈孔より頭蓋外に出る。
   中間神経、迷走神経、副神経の頭蓋根とともに働くことが多いので、
   これらを総称して「迷走神経系」と呼ぶ。

  10)迷走神経 vagal nerve
   発声、嚥下、口蓋の挙上、味覚、耳からの皮膚感覚に関与している。
   頚部、胸部、腹部の内臓に対して神経支配をしている。
   延髄より出て、舌咽神経、副神経とともに頚静脈孔より頭蓋外に出る。

  11)副神経 accesory nerve
   頭部から肩部の運動に関与し、喉頭筋を神経支配する。
   延髄根と脊髄根に分けられる。
   延髄根は延髄の疑核から起こり、舌咽神経、迷走神経とともに頚静脈孔から
   頭蓋外へ出る。
   →下喉頭神経を介して、喉頭の内在筋を支配する。
   脊髄根は頚髄1から6までの前角から起こる。大孔を上行した後、
   頚静脈孔を通って頭蓋外に出る。→胸鎖乳突筋と僧帽筋を
   頚神経叢とともに支配する。

  12)舌下神経 hypoglossal nerve
   舌の運動に関与する。延髄の舌下神経核から出て、舌下神経管を通って
   頭蓋外に出る

 

# 15 自律神経系 autonomic nervous system

生体にとって最も基本的な循環、呼吸、消化、代謝、分泌、体温維持、
排泄、生殖などの機能は自律機能と呼ばれる。
これは自律神経系、内分泌系、免疫系によって調節されている。
自律神経系は平滑筋、心筋、腺を支配し、自律機能を協調的に調節している。
自律神経系は遠心路とともに求心路もある。
自律神経系は生体の恒常性(ホメオスターシス)の維持に重要な役割を果たす。
自律神経系も完全に自律性支配ではなく、トレーニングによって幾分かは随意的にも
変化しうると考えられる。バイオフィードバック。
内臓器官の多くは、交感神経と副交感神経の遠心性線維によって二重に
支配されている。このような両神経系による支配を二重支配という。
二重支配器官:心臓、肺、胃腸、膀胱、膵臓、涙腺、唾液腺
交感神経支配のみ:瞳孔散大筋、副腎髄質、脾臓、立毛筋、汗腺、
大部分の血管副交感神経支配のみ:瞳孔括約筋交感および副交感神経の
遠心性線維による同一効果器に対する作用は相反的であり、
これを拮抗支配とよぶ。唾液腺の分泌は拮抗性支配を受けておらず、交感神経および
副交感神経の両者によって促進される。
自律神経遠心線維は一般に常時自発性に活動している。
この活動は自律神経の自発性活動、緊張性活動あるいはトーヌスとよばれる。
化学伝達物質とその受容器:副交感神経節前線維ニューロン末端と
副交感神経節後ニューロン末端とから放出される化学伝達物質
(chemical transmitter;Ach)は、アセチルコリンである。
アセチルコリンを放出するニューロン(または線維)をコリン作動性ニューロン(または線維)とよぶ。
交感神経節後ニューロン末端から放出される伝達物質は、一般にノルアドレナリン(noradrenaline;NA)である。
NAを放出するニューロン(または線維)をアドレナリン作動性ニューロン(または線維)とよぶ。
ただし、汗腺支配の交感神経節後ニューロンと骨格筋の一部の血管を支配する
交感神経節後ニューロンからは、Achが放出される。
AchとNAが放出される場合は、お互いに抑制作用がある。
自律神経系にはNAでもAchでもない化学伝達物質を放出する
非アドレナリン・非コリン作動性神経も存在する。
化学伝達物質として、ATP、神経ペプチド、一酸化窒素(NO)などである。
カテコールアミン受容体:α受容体とβ受容体に分類される。
アセチルコリン受容体:ニコチン性受容体とムスカリン性受容体がある。

1)末梢自律神経系の構成 

  自律神経系の遠心路は、胸腰髄に起始する交感神経系
  (sympathetic nervous system)と脳幹および仙髄に起始する
  副交感神経系(parasympathetic nervous system)の2つの系
  より構成される。
  内臓からの情報は、自律神経遠心性線維とほぼ平行して走行する求心性線維を
  伝わって中枢神経系に伝えられる。これは自律神経求心路あるいは
  内臓求心性線維と呼ばれる。
  ニューロンのシナプス接合部を自律神経節(autonomic ganglion)と呼び、
  中枢神経系内に細胞体 を持つニューロンを節前線維、自律神経節内に細胞体を
  持つニューロンを節後線維と呼び、その軸索をそれぞれ節前線維、節後線維と呼ぶ。

 a)末梢交感神経系

  節前線維は第1胸髄から第3(ないし第4)腰髄の脊髄側柱に起始し、脊髄前根、
  白交通枝を経て交感神経節に達する。交感神経節は脊柱の左右に配列し、
  交感神経幹によって上下に連絡している。
  交感神経幹にある神経節あるいは腹腔・骨盤腔にある神経節で
  節後ニューロンとシナプス形成し、節後線維が効果器に達する。
  交感神経節後線維からは一般にノルアドレナリンが放出される(アドレナリン作動性)。
  ノルアドレナリンに対する効果器の応答は器官によって異なる。
  心臓に対しては促進性作用。胃腸管に対しては抑制性作用。
  汗腺や骨格筋の一部の血管を支配する交感神経節後線維では、アセチルコリンが
  放出される。

 b)末梢副交感神経系

  節前線維は脳幹および第2~4仙髄の脊髄側柱に起始し、末梢効果器の近傍
  あるいは効果器の壁内にある神経節で節後ニューロンにシナプス連絡し、節後ニューロンが
  効果器に達する。脳幹に起始する副交感神経は、次の脳神経を経由して
  各効果器を支配する。
  動眼神経を通る節前線維は中脳のエディンガー・ウェストファル核から起始し、
  毛様体神経節でシナプスを介し、毛様体筋と瞳孔括約筋を支配する。
  顔面神経を通る節前線維は、延髄の上唾液核から起始し、翼口蓋神経節と
  顎下神経節の節後ニューロンとシナプスを形成する。前者は涙腺、鼻腔や口蓋などの
  粘膜にある腺、後者は額下腺と舌下腺を支配する。
  舌咽神経を通る節前線維は、延髄の下唾液核から起始し、耳神経節でシナプスを介し、
  耳下腺を支配する。
  迷走神経を通る節前線維は、延髄の迷走神経背側運動核と疑核から起始し、
  シナプスを介して心臓、肺、気管支などの胸腔内器官および胃腸管、肝臓、膵臓
  などの腹腔内器官を支配する。
  仙髄に起始する副交感神経は骨盤神経を経由して、直腸、膀胱、生殖器などの
  骨盤腔内器官を支配する。

  副交感神経節後線維からは一般にアセチルコリンが放出される(コリン作動性)。
  効果器のアセチルコリンに対する応答は器官によって異なる。
  心臓に対しては抑制的作用。胃腸管機能あるいは唾液線や涙腺などの腺に
  対しては促進性に作用する。

 c)内臓求心性線維

  自律神経の中には内臓からの求心性線維も存在する。腹部迷走神経の約90%が
  求心性線維である。
  これらは内臓求心性線維(visceral afferent)と呼ばれ、内臓からの情報を
  中枢神経に伝えている。
  内臓の受容器は血管壁と胸腔・腹腔および骨盤腔の器官内にあり、動脈圧や、
  胃腸、膀胱の充満度などのむ物理的情報や、内容物の酸性度や電解質濃度などの
  化学情報を伝える。
  内臓からの求心性情報の大部分は感覚として意識にのぼらないが、種々の器官に
  反射性反応を引き起こす。飢餓、渇き、悪心、便意、尿意などの臓器感覚や
  内臓痛覚は感覚として意識にのぼり、同時に自律機能と運動機能の反射を誘発する。

2)自律神経系の中枢

  自律神経節前ニューロンが出力する脊髄と脳幹は、自律神経系の第1次中枢と呼ばれる。
  これらはさらに上位の中枢である視床下部や大脳辺縁系などによる調節を受けている。

 a)脊髄

  節前ニューロンの細胞体は灰白質中間質外側核に存在する。上記済み。

 b)脳幹

  脳幹brainstemには生命維持に重要な循環、呼吸、排尿などの自律機能を調節する
  部分が存在する。これらの部位はそれぞれ循環中枢、呼吸中枢、排尿中枢などと
  呼ばれている。中枢と呼ばれているが、明瞭な核があるわけでなく、延髄網様体に
  ネットワークとして広範囲に広がっている。排尿中枢は脳橋に存在する。
  脳幹から出力する副交感神経節前ニューロンの細胞体は上記済み。

 c)視床下部

  高次の自律神経中枢である。生体の恒常性維持に重要な役割を果たす。
  体温調節中枢、血糖調節中枢、水分調節中枢、下垂体ホルモン分泌の調節中枢、
  日内周期の調節中枢として働いている。
  摂食行動、飲水行動、性行動などの本能的な行動様式や防御、怒りなどの
  情動行動の統合中枢でもある。

        
 d)大脳皮質

  ここが障害されても自律性反応はほとんど影響を受けないが、自律機能も
  大脳皮質によって合目的的に巧妙に調節される。

 e)大脳辺縁系

  視床下部との密接なつながりのもとに、本能および情動行動とその際に伴う
  自律反応の協調と統御に関与すると考えられている。

 f)小脳

  種々の循環反射時(例えば運動時)の心臓血管系の調節に関与していると考えられる。

3)自律機能の反射性調節 

  内臓ー内臓反射:畜尿と排尿反射
  体性ー内臓反射:体温調節反射
  内臓ー体性反射:筋性防御 


 

# 16 脊髄神経

  脊髄とつながる神経を脊髄神経といい、脊髄から出る運動神経(前根)と、脊髄に入る
  感覚神経(後根)とからなる。椎間孔から脊柱管を出る。脊髄神経は全部で31対あり、
  頸神経8対、胸神経12対、腰神経5対、仙骨神経5対、尾骨神経1対がある。
  脊髄神経は椎間孔から出るとすぐに前枝、後枝、交通枝、硬膜枝に分枝する。

  交通枝:交感神経と連絡する。胸神経1から腰神経2まで

  前枝:太くて、上下のものが合流・分岐して神経叢をつくる。胸神経は神経叢をつくらない。

  体壁:頸神経叢 :皮枝と筋枝とあり、筋枝には頸神経ワナと横隔神経がある。
         胸神経 :前枝は肋間神経という。
      陰部神経叢
      尾骨神経叢

  上肢:腕神経叢 :筋皮神経、正中神経、尺骨神経、橈骨神経

  下肢:腰神経叢
      仙骨神経叢