Mozkový kmen
Obsah boxu
Mozkový kmen (latinsky truncus encephali) je klíčová a evolučně nejstarší část mozku obratlovců, která spojuje koncový mozek a mozeček s míchou. Skládá se ze tří hlavních struktur: prodloužená mícha, Varolův most a střední mozek. Mozkový kmen je zodpovědný za řízení základních životních funkcí, jako je dýchání, srdeční činnost, krevní tlak a také hraje zásadní roli v regulaci cyklů spánku a bdění, vědomí a pozornosti. Prochází jím veškeré nervové dráhy vedoucí mezi mozkem a zbytkem těla a jsou v něm uložena jádra většiny hlavových nervů.
Vzhledem k jeho zásadnímu významu pro udržení života je i malé poškození mozkového kmene často fatální nebo vede k závažným a trvalým následkům. Stav, kdy dojde k nevratnému selhání všech funkcí mozkového kmene, je definován jako mozková smrt.
🏛️ Anatomie a struktura
Mozkový kmen je komplexní struktura nacházející se v zadní jámě lební. Navazuje kaudálně (směrem dolů) na páteřní míchu a kraniálně (směrem nahoru) přechází v mezimozek. Ze zadní strany je k němu připojen mozeček. Skládá se ze tří hlavních částí, které jsou uspořádány v kraniokaudálním směru (odshora dolů).
🧠 Střední mozek (Mesencephalon)
Střední mozek je nejvyšší a nejkratší částí mozkového kmene. Spojuje Varolův most s mezimozkem.
- Crura cerebri (mozkové stonky): Dva masivní svazky nervových vláken na přední straně, které obsahují motorické dráhy (např. kortikospinální dráhu) vedoucí z mozkové kůry.
- Tegmentum: Střední část obsahující důležitá jádra, jako je nucleus ruber (červené jádro), které se podílí na koordinaci pohybu, a substantia nigra (černá substance), jejíž dopaminergní neurony hrají klíčovou roli v řízení motoriky. Degenerace těchto neuronů je příčinou Parkinsonovy choroby.
- Tectum (střecha): Zadní část tvořená čtverohrbolím (corpora quadrigemina). Horní dva hrbolky (colliculi superiores) jsou zapojeny do reflexního řízení pohybů očí a hlavy v reakci na zrakové podněty. Dolní dva hrbolky (colliculi inferiores) jsou součástí sluchové dráhy a zprostředkovávají reflexní reakce na sluchové podněty.
- Jádra hlavových nervů: Obsahuje jádra pro okohybný nerv (III.) a kladkový nerv (IV.), které ovládají pohyby očí.
🌉 Varolův most (Pons Varoli)
Varolův most je struktura umístěná mezi středním mozkem a prodlouženou míchou, před mozečkem. Jeho název ("most") odráží jeho vzhled a funkci, protože obsahuje velké množství příčně probíhajících vláken, která propojují obě hemisféry mozečku a také mozkovou kůru s mozečkem.
- Bazilární část: Přední, objemnější část, která obsahuje sestupné motorické dráhy a pontinní jádra, jež přepojují signály z mozkové kůry do mozečku, což je klíčové pro učení se a koordinaci pohybů.
- Pontinní tegmentum: Zadní část, která je pokračováním tegmenta středního mozku a obsahuje části retikulární formace a jádra hlavových nervů.
- Pneumotaxické a apneustické centrum: Dvě centra, která se podílejí na jemné regulaci rytmu a hloubky dýchání.
- Jádra hlavových nervů: Obsahuje jádra pro trojklaný nerv (V.), odtažitý nerv (VI.), lícní nerv (VII.) a sluchově-rovnovážný nerv (VIII.).
medulla Prodloužená mícha (Medulla oblongata)
Prodloužená mícha je nejnižší část mozkového kmene, která přímo navazuje na páteřní míchu v úrovni velkého týlního otvoru (foramen magnum).
- Pyramidy: Dva podélné valy na přední straně, které obsahují kortikospinální dráhy (pyramidová dráha) pro volní motoriku. V dolní části prodloužené míchy dochází k tzv. decussatio pyramidum (křížení pyramid), kde se většina (asi 85 %) motorických vláken kříží na opačnou stranu těla. To je důvod, proč levá mozková hemisféra ovládá pravou polovinu těla a naopak.
- Olivy: Párové oválné struktury po stranách pyramid, které obsahují dolní olivární jádra. Ta jsou důležitá pro motorické učení a koordinaci, zejména ve spolupráci s mozečkem.
- Životně důležitá centra: V prodloužené míše se nacházejí autonomní centra řídící základní životní funkce:
- Kardiovaskulární centrum: Reguluje srdeční frekvenci a sílu stahu.
- Vazomotorické centrum: Řídí průměr cév a tím i krevní tlak.
- Respirační centrum: Základní centrum pro generování rytmu dýchání.
- Reflexní centra: Centrum pro kašel, kýchání, polykání a zvracení.
- Jádra hlavových nervů: Obsahuje jádra pro jazykohltanový nerv (IX.), bloudivý nerv (X.), přídatný nerv (XI.) a podjazykový nerv (XII.).
⚙️ Funkce
Funkce mozkového kmene jsou rozmanité a naprosto zásadní pro přežití a normální fungování organismu.
🔌 Přenos signálů
Mozkový kmen funguje jako hlavní informační dálnice. Všechny senzorické (vzestupné) dráhy, které přinášejí informace z těla (dotyk, bolest, teplota, poloha) do vyšších mozkových center, a všechny motorické (sestupné) dráhy, které vedou příkazy z mozkové kůry ke svalům, musí projít mozkovým kmenem.
❤️ Řízení životně důležitých funkcí
Jak bylo zmíněno, v prodloužené míše se nacházejí centra pro řízení dýchání, srdeční činnosti a krevního tlaku. Tato centra fungují autonomně (bez vědomé kontroly) a zajišťují, že tyto funkce pokračují i během spánku nebo bezvědomí.
😴 Regulace vědomí a spánku
Skrze celý mozkový kmen se prostírá síť neuronů zvaná retikulární formace. Její vzestupná část, známá jako ascendentní retikulární aktivační systém (ARAS), je klíčová pro udržování stavu bdělosti a vědomí. ARAS "bombarduje" mozkovou kůru signály, které ji udržují aktivní. Při snížení aktivity ARAS dochází k usínání. Poškození ARAS může vést k trvalému kómatu.
👁️ Funkce hlavových nervů
Jádra deseti z dvanácti párů hlavových nervů (III–XII) se nacházejí v mozkovém kmeni. Tyto nervy ovládají širokou škálu funkcí, včetně:
- Pohybů očí (III., IV., VI.)
- Žvýkání a citlivosti obličeje (V.)
- Mimiky obličeje a chuti (VII.)
- Sluchu a rovnováhy (VIII.)
- Polykání, chuti a slinění (IX.)
- Řízení vnitřních orgánů, řeči a polykání (X.)
- Pohybů hlavy a ramen (XI.)
- Pohybů jazyka (XII.)
🤸 Koordinace pohybu
Mozkový kmen úzce spolupracuje s mozečkem a bazálními ganglii při řízení a koordinaci pohybů, udržování svalového napětí a rovnováhy.
🩸 Cévní zásobení
Mozkový kmen je zásobován krví z vertebrobazilárního povodí. Dvě vertebrální tepny vstupují do lebky a na úrovni přechodu prodloužené míchy a mostu se spojují v jedinou bazilární tepnu (arteria basilaris). Tato tepna probíhá po přední straně Varolova mostu a vydává větve, které zásobují most, mozeček a střední mozek. Na horním konci se bazilární tepna dělí na dvě zadní mozkové tepny (arteriae cerebri posteriores). Uzávěr bazilární tepny nebo jejích větví vede k závažným ischemickým cévním mozkovým příhodám s devastujícími následky.
🩺 Klinický význam a poruchy
Vzhledem k vysoké koncentraci klíčových struktur na malém prostoru je mozkový kmen velmi zranitelný.
- Cévní mozkové příhody: Ischemické nebo hemoragické příhody v oblasti kmene mohou způsobit specifické kmenové syndromy, jako je Locked-in syndrom (při poškození Varolova mostu, kdy je pacient při plném vědomí, ale zcela paralyzován s výjimkou vertikálních pohybů očí) nebo Wallenbergův syndrom (při poškození laterální části prodloužené míchy).
- Trauma: Úrazy hlavy, zejména s rotací nebo hyperextenzí krku, mohou vést k otoku, krvácení nebo přímému poškození kmene, což často končí smrtí.
- Nádory: Tumory, jako jsou gliomy nebo meningeomy, mohou utlačovat mozkový kmen a postupně narušovat jeho funkce.
- Demyelinizační onemocnění: Roztroušená skleróza může vytvářet ložiska (plaky) v mozkovém kmeni, což vede k široké škále neurologických příznaků.
- Mozková smrt: Je definována jako nevratná zástava všech funkcí celého mozku, včetně mozkového kmene. Diagnóza se opírá o prokázání absence kmenových reflexů (např. pupilární, korneální, okulovestibulární) a nepřítomnosti spontánního dýchání (apnoický test).
🧑🏫 Pro laiky
Představte si mozkový kmen jako hlavní rozvodnou skříň a zároveň řídící věž celého vašeho těla.
- Rozvodná skříň: Všechny "kabely" (nervové dráhy) z vašeho těla do mozku (např. informace o dotyku nebo bolesti) a z mozku do těla (příkazy pro pohyb svalů) musí projít touto skříní. Pokud se zde kabel přeruší, spojení se ztratí.
- Řídící věž s autopilotem: Mozkový kmen funguje jako autopilot, který se stará o věci, na které nemusíte myslet. Zajišťuje, že vaše srdce bije, že dýcháte, a dokonce i to, že se probudíte. Tento autopilot nikdy nespí.
- Centrála pro obličej a hlavu: Je to také místo, odkud jsou přímo ovládány svaly očí, obličeje, jazyka a krku. Díky němu můžete mrkat, mluvit, polykat a otáčet hlavou.
Proto je jakékoli poškození této malé, ale nesmírně důležité části mozku tak nebezpečné. Je to doslova centrum, které vás udržuje naživu.