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脑干“劳苦功高”却鲜为人知

时间:2021-02-02 21:43:14 点击:

  核心提示: 人脑包括间脑、小脑、中脑、脑桥和延髓这5个脑区。中脑、脑桥和延髓一脉相连,合称脑干。虽然脑干并不“出名”,却是当之无愧的生命中枢。 脑干位于间脑和脊髓之间,就好比一条交通干线,各种感觉信息上传和运...

人脑包括间脑、小脑、中脑、脑桥和延髓这5个脑区。中脑、脑桥和延髓一脉相连,合称脑干。虽然脑干并不“出名”,却是当之无愧的生命中枢。

脑干位于间脑和脊髓之间,就好比一条交通干线,各种感觉信息上传和运动指令下达都要经过这里。假如脑干出现缺血坏死之类的病变,感觉和运动就无法完成,病人就会出现残障。

脑干中有3个与生命息息相关的部位——呼吸中枢、心血管中枢和网状激活系统,它们一旦损伤分别导致窒息、心跳骤停和漫长的昏睡。

呼吸中枢的发现,源自1923年英国生理学家拉姆斯登对猫进行的脑干横切实验。拉姆斯登在猫的脑干从上往下切了四刀,每一刀都要把上下脑组织完全切断:第一刀在中脑和脑桥之间,不影响呼吸;第二刀在脑桥上1/3部位,呼吸可以进行,但变慢变深;第三刀在脑桥下缘,出现喘息、呼吸节律不规则;第四刀在延髓下缘,即延髓和脊髓之间,呼吸完全停止。拉姆斯登由此得出结论:最基本的呼吸中枢是延髓,其上有呼吸调整中枢,这些中枢通过神经反射支配胸腹部的呼吸肌,维持和调节呼吸。

1930年,比利时生理学家海门斯进一步研究脑干如何调节呼吸运动。海门斯用两条狗来做实验。为了方便起见,他给狗起的名字是A狗和B狗。海门斯将B狗的头部和躯干分离,仅保留迷走神经。为使分离后的B狗头部不会因失血而死掉,将A狗的颈部血管与B狗的颈部血管相吻合,这样B狗头部便能存活。B狗的头与自己躯干的唯一联系便是保留下来的迷走神经。此时,B狗的头还在呼吸,可观察到喉部和鼻翼的活动,而B狗的躯干因为失去了脑干的支配是不呼吸的,必须用人工呼吸器维持呼吸运动,使得血液中的氧气得以更新。

海门斯中断B狗躯干部分的人工呼吸,随着躯体血液中缺氧和二氧化碳浓度升高,B狗头部的呼吸加强了。既然B狗的头部与躯体分离,只剩下迷走神经相连,气体浓度的改变只能通过迷走神经传入脑干的呼吸中枢。海门斯得出的结论是:迷走神经是调节呼吸运动的神经反射的传入神经。

B狗究竟靠什么来感受其躯体中的气体浓度的变化呢?海门斯将B狗的主动脉结扎使之无血流通过,此时再改变B狗躯体血液中的气体浓度,则不会引起呼吸运动的变化,说明感受血液中气体浓度变化的化学感受器位于主动脉。当气体浓度变化时,主动脉内的化学感受器兴奋,并通过迷走神经把信号(神经冲动)传入脑干的呼吸中枢,再通过支配呼吸肌的传出神经调节呼吸运动。

海门斯的发现轰动了当时的生理学和药理学界,加深了人类对于呼吸活动调节的认识。通过他的实验,人们不仅为呼吸调节找到了可靠的理论依据,还为研发呼吸兴奋剂等药物提供了可能,海门斯因此获得1938年诺贝尔生理学或医学奖。

与呼吸中枢相类似的是延髓内的心血管中枢,它接受颈动脉和主动脉内感受血压刺激的压力感受器传入的信号,再通过传出神经支配心脏和血管,控制着心跳的节奏和血管的舒缩。呼吸、心跳是人类赖以生存的两种内脏运动,一旦停止,机体得不到氧气和养料的供应,就会在数分钟内死亡。从这个意义上说,没有大脑,人可以像机械一样活着,如果没有脑干,生命的时钟就会迅速停摆。

贯穿整个脑干的还有网状激活系统,由一群很容易兴奋的神经元构成。这个网状激活系统的任务就是不断给大脑皮层刺激,让大脑皮层维持清醒状态。如果它出现问题,人就会昏睡不醒,变成“植物人”。

脑干“隐居”在后脑勺里面一个不大的区域,如果这个部位因摔跤等撞击而受伤是很危险的,我们应该在意外发生时尽可能保护头部,尤其避免后脑勺受撞击。

脑干“劳苦功高”,埋头苦干,却很少有人提及。我们应该感谢它24小时不分昼夜的工作,才保全了生命的正常运行,才有余力去思考深奥的问题,追求人生的意义。


作者:不详 来源:网络
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