پل مغزی بخشی از ساقه مغز است که جلوی مخچه و بین مغز میانی و بصل النخاع قرار دارد. در ناحیه پل مغز ساختارهای گوناگونی وجود دارند که وظایفی کلیدی برعهده دارند، اما اصلی‌ترین فعالیت پل مغز را می‌توان ایجاد ارتباط بین بخش‌های مختلف سیستم عصبی دانست. در این مطلب از مجله فرادرس به ساختار و فعالیت‌های این بخش از ساقه مغز می‌پردازیم و یاد می‌گیریم که در کجای مغز قرار دارد و چطور برای مواردی مانند تنفس و حفظ تعادل با بخش‌های مختلف مغز مثل بصل النخاع و مخچه همکاری می‌کند.

پل مغزی چیست؟

«پل مغز» (Pons) بخشی از ساقه مغز و بنابراین دستگاه عصبی مرکزی است که محل قرارگیری آن در انسان و دیگر پستانداران را می‌توان به این شکل توصیف کرد.

• پایین مغز میانی
• بالای بصل النخاع
• جلوی مخچه

ساقه مغز از سه قسمت مغز میانی، پل مغز و بصل النخاع تشکیل شده است که در بین این سه پل مغز بزرگ‌ترین بخش در ساقه مغز است که فعالیت‌های گوناگونی از قبیل موارد زیر را برعهده دارد.

• کنترل اعمال غیرارادی مانند تنفس
• تنظیم چرخه خواب و بیداری
• کنترل بعضی از حرکات بدن مانند حالت چهره و بلع

پل مغز که نام دیگر آن «پل وارولی» (Pons Varolii) است، دارای مسیرها و تنه‌های عصبی است که پیام‌ها را از مخ به سمت مخچه و بصل النخاع هدایت می‌کنند، همچنین این پل مجرایی برای رسیدن پیام‌های حسی به تالاموس است. سرمنشا تعدادی از اعصاب کرانیال که اعصاب کنترل‌کننده فعالیت‌های سر و گردن هستند نیز در این قسمت از ساقه مغز قرار دارد. در ادامه با ذکر فعالیت هر عصب با آن‌ها آشنا می‌شویم.

• «عصب سه‌قلو» (Trigeminal Nerve): این عصب به دریافت اطلاعات حسی صورت و جویدن کمک می‌کند. آسیب دیدن این عصب باعث بی‌حسی صورت و مشکلاتی در حین جویدن می‌شود.
• «عصب دورکننده» (Abducens Nerve): این عصب حرکات چشم را تحت کنترل دارد. یکی از تبعاتی که آسیب به این عصب در پی دارد، دوبینی است.
• «عصب چهره‌ای» (Facial Nerve): این عصب باعث حرکات صورت و حالات مختلف آن می‌شود، همچنین به حس چشایی و بلع کمک می‌کند. آسیب به هر یک از شاخه‌های این عصب منجر به فلج یا ضعف صورت در همان سمتی از صورت دارد که مرتبط با عصب است.
• «عصب دهلیزی-حلزونی» (Vestibulocochlear Nerve): این عصب به شنوایی و حفظ تعادل کمک می‌کند. وارد شدن آسیب به این عصب باعث سرگیجه و عدم تعادل می‌شود.

با توجه به توضیحاتی که در مورد اعصاب کرانیال منشا گرفته از پل وارولی داده شد، می‌توان گفت پل مغز به کمک این اعصاب فعالیت‌های به خصوصی را در ناحیه سر تحت کنترل خود دارد. در جدول زیر تعدادی از این فعالیت‌ها را نام می‌بریم.

اندازه و ساختار سلولی پل مغز

پل مغز یکی از بخش‌های ساقه مغز است که برای توصیف اندازه آن می‌توان از سه مولفه ارتفاع، عرض و عمق استفاده کرد.

• ارتفاع: ۲۷ میلی‌متر
• عرض: ۳۸ میلی‌متر
• عمق: ۲۵ میلی‌متر

پل وارولی مانند دیگر بخش‌های مغز و سیستم عصبی از انواع مختلفی از نورون‌ها ساخته شده است. «هسته‌ها» (Nuclei) نورون‌ها یا تجمعی از سلول‌های مغزی هستند که کار مشابهی انجام می‌دهند یا به مکان‌های یکسانی متصل می‌شوند. در ساختار هسته‌ها نورون‌ها و سلول‌های گلیال دیده می‌شوند. در صورتی که تمایل به آشنایی بیشتر و کامل‌تر با انواع سلول‌های عصبی را دارید، مطالعه مطلب «نورون چیست؟ | ساختار، انواع و عملکرد | به زبان ساده» از مجله فرادرس را به شما پیشنهاد می‌دهیم.

آناتومی پل مغز

پل مغز در انسان با طولی در حدود ۲٫۵ سانتی‌متر، در ساقه مغز بین مغز میانی و بصل النخاع قرار گرفته است. مرز بین پل مغز و بصل النخاع توسط ساختاری افقی به نام «Medullopontine Sulcus» در بخش شکمی ساقه مغز تعیین می‌شود. ساختار پل مغز دارای چندین بخش است که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شویم.

1. «فیبرهای عرضی» (Transverse Fibers): این فیبرها با گذر از بخش شکمی، دو طرف مخچه را به یکدیگر متصل می‌کنند.
2. «فیبرهای طولی» (Longitudinal Fibers): مسیرهای حسی و حرکتی را به طور عمودی در میان پل مغز به پیش می‌برند.
3. «هسته پلی» (Pontine Nuclei): مجموعه‌ای از نورون‌ها است که به عنوان مراکز تقویت‌کننده پیام‌ها عمل می‌کنند.

یادگیری آناتومی مغز با استفاده از فیلم‌های آموزشی که از تصاویر با کیفیت بهره گرفته‌اند، مسیر تسلط به مبحث مربوطه را هموار می‌کند. در کادر زیر لینک دسترسی به فیلم آموزش آناتومی عمومی بدن انسان را درج کرده‌ایم که می‌تواند با استفاده از آن به آناتومی دستگاه‌های مختلف بدن انسان مسلط شوید.

بررسی ظاهر پل مغز در دو سطح متفاوت انجام می‌شود که به آن‌ها «سطح شکمی» (Ventral Surface) و «سطح پشتی» (Dorsal Surface) می‌گوییم. در صورتی که پل مغز را از سطح شکمی آن تشریح کنیم، این بخش از ساقه مغز ساختاری برآمده دارد که در میان آن شیاری دیده می‌شود. به این شیار کم عمق که محل عبور شاخه‌هایی سرخرگ بازیلار است، «شیار بازیلار» (Basilar Groove) می‌گوییم. فیبرهای عرضی نیز در سطح شکمی قابل تشخیص هستند. همچنین دو ریشه از عصب سه‌قلو از این سطح مسیر خود به سمت سر را آغاز می‌کنند.

مورفولوژی داخل پل مغزی

این بخش از ساقه مغز از لحاظ مورفولوژی و فیزیولوژی به دو بخش تقسیم می‌شود که با عناوین زیر شناخته می‌شوند.

1. «پل مغز قدامی» (Anterior Pons): بخش قدامی پل مغزی از تعداد زیادی مجرای عصبی تشکیل شده است که این مجراهای عصبی نیز حاصل قرارگیری آکسون نورون‌های زیادی کنار یکدیگر هستند. دو تا از مهم‌ترین این مجراها را در ادامه نام می‌بریم.
   • «مجراهای بین پل مغزی و مخچه» (Pontocerebellar Tracts): این مجرا به هماهنگی حرکات دقیق، مانند حرکات سریع دست کمک می‌کند.
   • «مجراهای قشری-نخاعی» (Corticospinal Tracts): این مجرا از بخش اصلی پل مغز عبور می‌کند و در حرکات ارادی بدن نقشی کلیدی دارد. آسیب به این مجرا در ناحیه پل وارولی می‌تواند منجر به ضعف یا فلج شدن سمت مخالف بدن شود. یعنی اگر سرمنشا مجرا ناحیه حرکتی در سمت راست مغز باشد، وارد شدن آسیب به آن باعث اختلال در عملکردهای حرکتی سمت چپ بدن می‌شود.
2. «پل مغز خلفی» (Posterior Pons): بخش خلفی پل مغز که به آن «Tegmentum» نیز می‌گویند، به کمک تارهای عصبی رابط به مخچه متصل می‌شود. بخشی از پل مغزی خلفی به تشکیل قسمت‌هایی از بطن چهارم مغز نیز کمک می‌کند.

این دو بخش پل مغز به وسیله رشته‌ای از فیبرهای دارای میلین که از بین آن‌ها عبور می‌کند، از یکدیگر جدا می‌شوند.

ماده خاکستری و سفید پل مغز

ماده خاکستری بخشی از مغز است که جسم سلولی، دندریت‌ها و پایانه آکسون‌ها در آن قرار دارند و در هنگام تشریح مغز این قسمت به شکل صورتی مایل به خاکستری دیده می‌شود. ماده خاکستری پل وارولی می‌تواند پیوسته با طناب نخاعی و هسته عصبی کارانیال باشد، یا به طور جداگانه مختص به پل مغز باشد.

خون‌رسانی به پل مغز

شاخه‌های منشعب شده از «سیستم ورتبروبازیلار» (Vertebrobasilar System) مسئول خون‌رسانی به پل وارولی هستند. نحوه توزیع خون توسط این شاخه‌ها در پل مغز به این صورت است.

• خون‌رسانی به بخش اعظمی از پل مغز توسط «سرخرگ‌های پل مغز» (Pontine Arteries) انجام می‌شود که شاخه‌های «سرخرگ قاعده‌ای» (Basilar Artery) هستند.
• میزان محدودی از خونی که به این ناحیه می‌رسد توسط دو سرخرگ دیگر تامین می‌شود.

پس از تبادل مواد خون با سلول‌ها، خون وارد سیاهرگ‌هایی می‌شود که در نهایت به «سیاهرگ‌های مغزی» (Cerebral Veins) می‌پیوندند.

یادگیری آناتومی و فیزیولوژی با فرادرس

آناتومی و فیزیولوژی هر دو زیرشاخه‌هایی از علوم زیستی و پزشکی هستند که هر کدام به موارد منحصر به فردی از بدن یک جاندار می‌پردازند. آناتومی به شناسایی و توصیف ساختار‌ بدن موجودات زنده می‌پردازد، اما مطالعات فیزیولوژی روی فعالیت‌های اندام‌ها و سلول‌های مختلف تمرکز دارد. بنابراین برای آن که یک دستگاه، اندام یا حتی سلول را بشناسیم نیاز داریم از هر دو منظر آناتومی و فیزیولوژی موضوع مدنظر را بررسی کنیم.

یادگیری این شاخه‌های زیست‌شناسی و تسلط بر نکات هر کدام از آن‌ها می‌تواند بسیار پیچیده باشد، به همین دلیل استفاده از منابع آموزشی که مسیر یادگیری را گام به گام پیش ببرند، اهمیت بالایی دارد. فرادرس در زمینه‌های مختلف زیست‌شناسی ازجمله آناتومی و فیزیولوژی فیلم‌های آموزشی گوناگونی را تهیه و منتشر کرده است که در این بخش تعدادی از آن‌ها را به شما معرفی می‌کنیم.

فعالیت پل مغز

پل وارولی مسئول فعالیت‌های بسیار مهمی در بدن است که در این بخش قصد داریم آن‌ها را به طور کامل بررسی کنیم. در حقیقت این بخش از ساقه مغز به دلیل این که راهی برای عبور پیام‌ها بین مغز و نخاع است، نقشی حیاتی برای بدن دارد و فعالیت‌هایی کلیدی را تحت کنترل خود دارد. ازجمله این فعالیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• مدیریت حرکات ارادی مانند بلع و حرکات چشم
• تاثیر بر چرخه خواب
• مدیریت پیام‌های درد
• همکاری با دیگر بخش‌های بدن
• تنفس
• انتقال پیام‌ها

مدیریت حرکات ارادی و غیرارادی

پل مغز با توجه به محل قرارگیری و ساختاری که دارد به بسیاری از اعمال حیاتی بدن مرتبط است، به طوری که یا در کنترل آن‌ها نقش مستقیم دارد یا به کنترل آن‌ها کمک می‌کند. ازجمله این فعالیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• همکاری با بصل النخاع برای تنظیم ریتم تنفس
• کنترل هوشیاری و خواب با استفاده از تنظیم چرخه خواب و بیداری بدن
• تعیین حالات و حرکات صورت با استفاده از اعصاب کرانیال با سرمنشا پل مغزی

این مثال‌ها به ما نشان می‌دهند که کنترل اعمال ارادی و غیرارادی به این بخش از ساقه مغز این قدرت را می‌دهد که ضمن تاثیر بر بخشی از حرکات بدن در هومئوستازی و اطمینان از تعادل بدن نیز همکاری داشته باشد. در ادامه به تعدادی از این موارد مانند تنظیم تنفس بخش‌های به خصوصی را جهت بررسی بهتر اختصاص می‌دهیم.

تاثیر بر چرخه خواب و بیداری

بعضی از بخش‌های چرخه‌های خواب و بیداری، به خصوص خواب عمیق در کنترل پل مغز است. خواب عمیق همان مرحله‌ای است که احتمال خواب دیدن در آن بالا می‌رود و برای استراحت کامل و مورد نیاز بدن، رسیدن به این مرحله از خواب بسیار مهم است.

یکی دیگر از نقش‌های پل وارولی بر خواب این است که با فعال کردن مراکز مهاری در بصل‌ النخاع باعث عدم حرکت در حین خواب می‌شود. بعضی از افرادی که در این ناحیه از ساقه مغز آسیب دیده‌اند، ممکن است برای تنظیم چرخه خواب و به خواب عمیق رفتن نیاز به کمک گرفتن از درمان‌های دارویی داشته باشند.

تاثیر بر دریافت‌های حسی

پل مغز مسیری برای تبادل اطلاعات حسی بین نیم‌کره راست و چپ مغز است. این اطلاعات حسی شامل شنوایی، چشایی و تعادل هستند و به همین دلیل در صورت آسیب دیدن این ناحیه ممکن است فرد بیمار در فعالیت‌های حسی و حرکتی دچار مشکل شود.

تاثیر بر تنفس

در پل مغز گروهی از سلول‌های عصبی وجود دارند که به آن‌ها «مرکز پنوموتاکسیک» (Pneumotaxic Center) می‌گویند. این مرکز در تنظیم خودبه‌خود تنفس نقش دارد، به این شکل که تعیین می‌کند که چه میزان هوا در طول تنفس باید وارد بدن شود و در پس از چه مدتی باید دوباره نفس کشید. با توجه به این توضیحات باید گفت که تامین میزان اکسیژن مورد نیاز بدن فارغ از میزان فعالیت شخص، برعهده پل مغز است.

فرآیند تنفس تنها به وسیله این بخش از ساقه مغز کنترل نمی‌شود، بلکه فرآیند نفس کشیدن حاصل همکاری این قسمت با بصل النخاع است. گروه‌های تنفسی شکمی و پشتی که در بصل النخاع وجود دارند، ریتم تنفس و آغاز آن را تحت کنترل دارند. بنابراین نقش بصل النخاع با پل مغز که الگوی تنفس را مشخص می‌کرد، متفاوت است و همکاری آن‌ها برای نفس کشیدن ضروری است.

این دو بخش ساقه مغز پیام‌های حسی رسیده را تفسیر می‌کنند تا بر اساس آن دستگاه تنفس را متناسب با شرایط محیطی تنظیم کنند. مثال‌های زیر ازجمله فرآیندهایی هستند که به این منظور توسط آن‌ها انجام می‌شود.

• اطلاعات کمورسپتورها (گیرنده‌های شیمیایی) از سطح کربن دی‌اکسید موجود در خون را تفسیر می‌کنند تا تنفس را با هدف حفظ و تعیین هومئوستازی بدن تنظیم کنند.
• به اطلاعات بارورسپتورها که مربوط به فشار خون است، واکنش می‌دهند تا مطمئن شوند که میزان تنفس متناسب با نیاز بدن است.

انتقال پیام‌ها

پیام‌هایی که از طریق نخاع به مغز رسیده‌اند برای آن که به بخش‌های بالاتر مغز بروند باید از پل وارولی بگذرند و به همین دلیل این بخش را به عنوان مرکز انتقال یا بازپخش پیام‌ها نیز می‌شناسیم. برای مثال تصور کنید که دست شما نزدیک به یک سطح داغ می‌شود. پیام‌های حسی از دست به سمت مغز حرکت می‌کنند و با رسیدن به ناحیه پل تقویت می‌شوند، حاصل این فعالیت آگاهی سریع مغز از خطر است و به این ترتیب به سرعت پاسخی مناسب با شرایط داده می‌شود. پل مغز برای آن که مرکزی مناسب برای انتقال پیام باشد دارای سه ویژگی است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

• اطمینان از رسیدن پیام‌ها به مغز در کوتاه‌ترین زمان ممکن
• انتقال درست و کارآمد پیام‌های حرکتی از مغز به نخاع
• همکاری بهینه و انتقال درست پیام‌ها بین مخ و مخچه

با توجه به این که در این بخش از ساقه مغز شبکه‌های عصبی پیچیده‌ای وجود دارند، می‌توان گفت که پل‌های مغز قابلیت همگام‌سازی فعالیت‌های ناحیه‌های مختلف مغز را به این اندام می‌دهند. به خاطر همین نقش است که فعالیت پل‌های مغز را در بسیاری از کارهای نورولوژیکی یکپارچه‌ساز مغز می‌بینیم. مواردی که در ادامه مثال می‌زنیم ازجمله همین وظایف به حساب می‌آیند.

• هماهنگی کنترل حرکتی با مخچه
• تنظیم برانگیختگی و هوشیاری
• تعدیل اطلاعات حسی

آسیب به پل مغزی

سکته مغزی در ناحیه‌ پل مغز، رایج‌ترین دلیل آسیب دیدن این بخش است اما موارد زیر نیز می‌توانند منجر به بروز اختلالاتی در فعالیت پل وارولی شوند.

فارغ از این که دلیل اختلال ایجاد شده چیست، آسیب‌های این ناحیه می‌توانند تمام پل مغز یا تنها بخشی از آن را درگیر کنند. آسیب‌های مقطعی ممکن است باعث ایجاد نقص‌هایی در موارد زیر شوند.

• فعالیت‌های حرکتی
• فعالیت‌های حسی
• ارتباطات درون مغز
• تنفس
• چرخه خواب و بیداری

شدت نقص ایجاد شده به میزان آسیب وارد شده به هر شخص بستگی دارد، اما اگر آسیب به طور کامل به پل وارولی درگیر کند، ممکن است بیمار جان خود را از دست بدهد. در صورتی که با چنین آسیب گسترده‌ای فرد زنده بماند، دچار سندرومی به نام «نشانگان قفل‌شدگی» می‌شود که باعث از دست دادن تمام فعالیت‌های حرکتی و حسی بدن، بجز حرکات چشم می‌شود. این افراد فقط می‌توانند چشم خود را به سمت بالا و پایین حرکت بدهند و در بعضی موارد نیز پلک بزنند.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس با بخشی از ساقه مغز آشنا شدیم که آن را با عنوان «پل مغزی» یا «پل وارولی» می‌شناسیم. این بخش که در بین مغز میانی و بصل النخاع قرار دارد، بزرگ‌ترین قسمت ساقه مغز است و با اتصال بخش‌های مختلف مغز به بدن این امکان را می‌دهد که بتواند به اطلاعات حسی دریافتی به درستی و با سرعت مناسب پاسخ دهد.

اعمال دیگری ازجمله تعیین الگوی تنفس و همکاری در ایجاد چرخه خواب و بیداری ازجمله فعالیت‌های پل وارولی هستند که در دسته فعالیت‌های غیرارادی بدن قرار می‌گیرند، اما این ناحیه از مغز در فعالیت‌های ارادی نیز نقش دارد؛ به عنوان مثال حرکت چشم و عمل بلع از حرکاتی هستند که عصب‌های منشعب شده از پل مغز به کمک ماهیچه‌ها پیش می‌برند.