1.Thân não
Gồm: Hành não, cầu não và cuống não, chứa các nhân vận động và cảm giác của mặt, vùng đầu, chạy dài từ sừng trước tủy sống đến vỏ não.
Trong đó hành não kiểm soát các chức năng quan trọng như:
1.1.Kiểm soát hô hấp
Ở mỗi bên hành não có các trung khu hô hấp, bảo đảm nhịp thở được điều hòa. Đó là trung khu hít vào, thở ra, trung khu kích thích hô hấp, và trung khu gây ngưng thở. Giữa các trung khu này ở mỗi bên của hành não và đối bên có liên hệ với nhau. Mọi nguyên nhân làm thay đổi nhịp thở đều phải thông qua trung khu hô hấp.
1.2.Kiểm soát hệ thống tim mạch
Ở hành não có nhân của dây thần kinh X, trực tiếp chi phối nhịp tim và sức co bóp của tim. Trung tâm vận mạch cũng nằm ở hành não.
1.3.Kiểm soát chức năng hệ thống tiêu hóa
Hành não là trung tâm của nhiều phản xạ về tiêu hóa như:
- Phản xạ nhai: dây hàm dưới, VII, XII.
- Phản xạ nuốt: dây V, X, IX, XII.
- Cử động dạ dày – ruột: dây X.
- Phản xạ nôn: dây hoành (đi ra) và dây X (đi vào).
- Phản xạ bài tiết nước bọt: dây VII, X.
- Phản xạ bài tiết dịch vị, dịch tụy, dịch mật: dây X.
1.4.Kiểm soát chức năng vận động của mắt
Ở hành não có:
- Phản xạ chớp mắt: dây V (đi vào) và dây VII (đi ra).
- Phản xạ chảy nước mắt: (đi vào là dây V, đi ra là các sợi thần kinh bài tiết nước mắt của dây VII).
Ngoài ra còn có các phản xạ nhằm bảo vệ cơ thể như : phản xạ ho, hắt hơi bảo vệ đường thở.
1.5.Kiểm soát sự thăng bằng
Nhờ phản xạ điều hòa trương lực cơ. Bình thường nhân tiền đình trong hành não dẫn truyền những xung động làm tăng trương lực cơ xuống sừng trước tủy sống, làm cho các cơ co cứng, còn nhân đỏ nằm phía trên của cuống đại não, là trung tâm của phản xạ ức chế trương lực cơ. Do đó, nếu cắt đường liên lạc giữa nhân đỏ và tủy sống, chi còn lại đường bó sợi tiền đình – tủy sống, sẽ gây tăng trương lực cơ, nên các cơ lâm vào trạng thái co cứng. Hai nhân này có tác dụng đối lập nhau, nhưng thăng bằng lẫn nhau nhằm mục đích điều hòa trương lực cơ.
1.6.Kiểm soát nhiều cử động dập khuôn
Như: uốn thân về phía trước, duỗi, quay thân, quay vòng. Những cử động này được kiểm soát bởi một số nhân nằm ở cuống não.
2.Thân não kiểm soát vận động và thăng bằng
Vai trò quan trọng nhất là:
- Nhân lưới.
- Nhân tiền đình.
- Bộ máy tiền đình: phát ra xung động chủ yếu đến nhân tiền đình, một số’ ít xung đến nhân lưới.
2.1.Vai trò nhân lưới và nhân tiền đình
Nhân lưới được chia thành hai phần :
+ Nhân lưới – cầu não: nằm ở phía sau và bên của cầu não chạy dài đến não giữa.
+ Nhân lưới – hành não: nằm ở mặt bụng và giữa ở hành não.
Hai nhân này có chức năng đối kháng nhau: Nhân lưới – cầu não phát ra xung động thần kinh đến kích thích cơ duỗi chống trọng lực, nhân lưới – hành não thì phát ra xung động thần kinh ức chế các cơ này.
Nhân lưới – cầu não phát ra xung động thần kinh đến tủy sống kích thích cơ trục của cơ thể, giúp cơ thể chống lại trọng lực, đó là cơ cột sống và các cơ duỗi của các chi, giúp cho cơ thể ở vị trí đứng. Trong khi nhân lưới – hành não có tác dụng ngược lại, ức chế các xung do nhân lưới – cầu não phát ra gây giãn cơ.
2.2.Vai trò nhân tiền đình
Nhân tiền đình ở mỗi bên của hành não, chia ra bốn nhóm nhỏ. Nhóm nhân phía trên và ở giữa nhận các xung động thần kinh chủ yếu từ các ống bán khuyên, gây ra các cử động của mắt, cổ, đầu. Nhóm nhân tiền đình bên nhận tín hiệu thần kinh từ soan nang và cầu nang, là hai túi tạo nên tiền đình, để kiểm soát cử động cơ thể. Nhóm nhân tiền đình dưới nhận các tín hiệu ở cả ống bán khuyên lẫn soan nang, cầu nang truyền đến tiểu não và cấu trúc lưới của cuống não.
Nhân tiền đình phối hợp với nhân lưới – cầu não kích thích cơ chống trọng lực, chủ yếu do nhân tiền đình bên truyền xung động thần kinh đến cột trước tủy sống bằng đường thần kinh tiền đình tủy bên và tiền đình tủy giữa. Vai trò đặc biệt của nhân tiền đình là kiểm soát các tín hiệu kích thích có chọn lọc, từ bộ máy tiền đình tới các cơ duỗi chống trọng lực, để duy trì sự thăng bằng cho cơ thể.
2.3.Vai trò của cơ quan tiền đình
Tiền đình là cơ quan tạo cảm giác thăng bằng. Gồm:
- Tiền đình (soan nang và cầu nang).
- Ba ống bán khuyên trên, sau và ngoài được xếp theo ba hướng không gian.
- Các xung động khử cực được tạo ra ở tế bào lông (nằm ở thụ thể trong ống bán khuyên), dẫn truyền theo dây thần kinh tiền đình (một phần của dây VIII) về nhân tiền đình của hành não cùng bên. Một số sợi tiền đình đi trực tiếp tới tiểu não cùng bên. Từ nhân tiền đình có nơrôn tiếp theo lên tiểu não và tận cùng ở tiểu não (đường dẫn truyền hướng tâm).
- Từ nhân tiền đình và từ tiểu não có các đường ly tâm như sau :
- Đi tới thể lưới thân não.
- Đi tới các nhân vận động nhãn cầu: nhờ sự liên hệ này mà khi cơ thể thay đổi tư thế, nhất là thay đổi tư thế trong không gian, thường có hiện tượng rung giật nhãn cầu (nys- tagmus).
- Đi tới các nhân vận động ngoại tháp (có thể trực tiếp từ nhân tiền đình hoặc thông qua tiểu não). Nhờ sự liên hệ này mà cơ thể có thể thực hiện được những phản xạ điều tiết trương lực cơ, và điều chinh lại tư thế thăng bằng mà không cần đến sự tham gia của vỏ não.
- Đi tới các nhân thực vật, chủ yếu là nhân dây X. Nhờ mối liên hệ này mà khi thay đổi vị trí hoặc tư thế thăng bằng thường kèm theo sự xuất hiện những phản xạ thực vật, đặc biệt là những phản xạ tim mạch và tiêu hóa, liên quan đến chức năng của dây X.
Do đặc điểm câu trúc và các môi liên hệ kể trên, cơ quan tiền đình có các chức năng sau:
- Cảm giác và chinh lại tư thế khi cơ thể (đặc biệt là vùng đầu) bị thay đổi trạng thái thăng bằng, thay đổi tư thế, thay đổi tốc độ vận động trong không gian.
- Các phản xạ tiền đình.
Phản xạ chỉnh thế: bao gồm sự chỉnh lại trương lực cơ, và điều tiết các hoạt động vận động, nhằm duy trì tư thế và trạng thái thăng bằng bình thường của cơ thể trong không gian.
Phản xạ rung giật nhãn cầu xuất hiện khi thân bị xoay vòng. Đây là phản xạ đặc trưng của tiền đình.
Hiện tượng này có hai chiều: Chiều vận nhãn chậm, ngược với chiều xoay của thân.
Chiều vận nhãn nhanh, ngược lại với chiều vận nhãn chậm.
Chiều vận nhãn chậm được gây nên bởi kết quả hưng phấn của dây thần kinh vận nhãn (dây VI), còn chiều vận nhãn nhanh là do tác dụng ngắt hưng phân đột ngột của thể lưới. Phản xạ rung giật nhãn cầu có ý nghĩa lớn trong việc đánh giá khả năng điều tiết thăng bằng của cơ thể, trong trường hợp lao động và các trường hợp bệnh lý. Tròng lâm sàng tổn thương tiền đình thường gây phản xạ rung giật nhãn cầu tự phát, thường vận nhãn chậm hướng về phía nào thì tiền đình bên đó bị tổn thương.
Phản xạ thực vật liên quan với tiền đình. Khi tiền đình bị kích thích, thì gây ra những phản ứng thực vật về hô hấp, tim mạch tiêu hóa… Trong các phản ứng thực vật kể trên, thì phản ứng của hệ tim mạch (thay đổi nhịp tim, giảm huyết áp, thay đổi trương lực mạch máu não…) và những phản ứng tiêu hóa (buồn nôn, nôn…) có vai trò thực tiễn và quan trọng.
Vai trò tiền đình trong việc định hướng không gian, để duy trì tư thế và trương lực cơ, chống lại sức hút trái đất, đảm bảo một tư thế bình thường.
Hiện tượng thích nghi của tiền đình do luyện tập. Khi lập đi lập lại nhiều lần tác nhân kích thích vào bộ máy tiền đình, thì các phản xạ rung giật nhãn cầu, các phản xạ thực vật sẽ dần dần giảm đi. Điều này thấy rõ ở những người có rèn luyện. Khả năng thích nghi này về cơ bản cũng giông như cơ chế thích nghi của các cơ quan phân tích khác, nó phụ thuộc vào các thụ thể, khả năng tự điều chinh của hệ thần kinh trung ương và vào tình trạng chung của toàn cơ thể.
