Спинной мозг взрослого человека. Как устроен человеческий спинной мозг: строение и функции, чем образовано серое вещество

Анатомия нервной системы

Нервная система регулирует деятельность всех органов и систем, обусловливая их функциональное единство, и обеспечивает связь организма как целого с внешней средой. Структурной единицей нервной системы является нервная клетка с отростками - нейрон. Bся нервная система представляет собой совокупность нейронов, которые контактируют друг с другом при помощи специальных аппаратов - синапсов. По структуре и функции различают три типа нейронов :

Рецепторные, или чувствительные (афферентные);

Вставочные, замыкательные (кондукторные);

Эффекторные, двигательные нейроны, от которых импульс направляется к рабочим органам (мышцам, железам).

Нервная система условно подразделяется на два больших отдела - соматическую, или анимальную, нервную систему и вегетативную, или автономную, нервную систему. Соматическая нервная система осуществляет преимущественно функции связи организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Так как функции движения и чувствования свойственны животным и отличают их от растений, эта часть нервной системы получила название анимальной (животной).

Вегетативная нервная система оказывает влияние на процессы так называемой растительной жизни, общие для животных и растений (обмен веществ, дыхание, выделение и др.), отчего и происходит ее название (вегетативная - растительная). Обе системы тесно связаны между собой, однако вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие чего ее также называют автономной нервной системой. Ее делят на две части симпатическую и парасимпатическую.

В нервной системе выделяют центральную часть - головной и спинной мозг - центральная нервная система и периферическую, представленную отходящими от головного и спинного мозга нервами, - периферическая нервная система. На разрезе мозга видно, что он состоит из серого и белого вещества.

Серое вещество образуется скоплениями нервных клеток (с начальными отделами отходящих от их тел отростков). Отдельные ограниченные скопления серого вещества носят названия ядер.

Белое вещество образуют нервные волокна, покрытые миелиновой оболочкой (отростки нервных клеток, образующих серое вещество). Нервные волокна в головном и спинном мозге образуют проводящие пути.

Периферические нервы в зависимости от того, из каких волокон (чувствительных либо двигательных) они состоят, подразделяются на чувствительные, двигательные и смешанные. Тела нейронов, отростки которых составляют чувствительные нервы, лежат в нервных узлах вне мозга. Тела двигательных нейронов лежат в передних рогах спинного мозга или двигательных ядрах головного мозга.

Центральная нервная система воспринимает афферентную (чувствительную) информацию, возникающую при раздражении специфических рецепторов и в ответ на это формирует соответствующие эфферентные импульсы, вызывающие изменения в деятельности определенных органов и систем организма.

Анатомия спинного мозга

Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой тяж длиной 41 - 45 см (у взрослого), несколько сплющенный спереди назад. Вверху он непосредственно переходит в головной мозг, а внизу заканчивается заострением - мозговым конусом - на уровне II поясничного позвонка. От мозгового конуса вниз отходит терминальная нить, представляющая собой атрофированную нижнюю часть спинного мозга. Вначале, на II месяце внутриутробной жизни, спинной мозг занимает весь позвоночный канал, а затем вследствие более быстрого роста позвоночника отстает в росте и перемещается вверх.

Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхней и нижней конечностям. Передней срединной щелью и задней срединной бороздкой спинной мозг делится на две симметричные половины, каждая в свою очередь имеет по две слабовыраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки - спинномозговые нервы. Эти борозды разделяют каждую половину на три продольных тяжа - канатика: передний, боковой и задний. В поясничном отделе корешки идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.

Внутреннее строение спинного мозга. Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество заложено внутри и со всех сторон окружено белым. В каждой из половин спинного мозга оно образует два неправильной формы вертикальных тяжа с передними и задними выступами - столбами, соединенных перемычкой - центральным промежуточным веществом, в середине которого заложен центральный канал, проходящий вдоль спинного мозга и содержащий спинномозговую жидкость. В грудном и верхнем поясничном отделах имеются также боковые выступы серого вещества.

Таким образом, в спинном мозге различают три парных столба серого вещества: передний, боковой и задний, которые на поперечном разрезе спинного мозга носят название переднего, бокового и заднего рогов. Передний рог имеет округлую или четырехугольную форму и содержит клетки, дающие начало передним (двигательным) корешкам спинного мозга. Задний рог уже и длиннее и включает клетки, к которым подходят чувствительные волокна задних корешков. Боковой рог образует небольшой треугольной формы выступ, состоящий из клеток, относящихся к вегетативной части нервной системы.

Белое вещество спинного мозга составляет передний, боковой и задний канатики и образовано преимущественно продольно идущими нервными волокнами, объединенными в пучки - проводящие пути. Среди них выделяют три основных вида:

Волокна, соединяющие участки спинного мозга на различных уровнях;

Двигательные (нисходящие) волокна, идущие из головного мозга в спинной на соединение с клетками, дающими начало передним двигательным корешкам;

Чувствительные (восходящие) волокна, которые частично являются продолжением волокон задних корешков, частично отростками клеток спинного мозга и восходят кверху к головному мозгу.

От спинного мозга, образуясь из передних и задних корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и 1 пара копчиковых. Участок спинного мозга, соответствующий отхождению пары спинномозговых нерввов, называют сегментом спинного мозга. В спинном мозге выделяют 31 сегмент.

Анатомия головного мозга

Рисунок: 1 - конечный мозг; 2 - промежуточный мозг; 3 - средний мозг; 4 - мост; 5 - мозжечок (задний мозг); 6 - спинной мозг.

Головной мозг располагается в полости черепа. Его верхняя поверхность выпуклая, а нижняя поверхность - основание головного мозга - утолщенная и неровная. В области основания от головного мозга отходят 12 пар черепных (или черепно-мозговых) нервов. В головном мозге различают полушария большого мозга (наиболее новую в эволюционном развитии часть) и ствол с мозжечком. Масса мозга взрослого в среднем равна у мужчин 1375 г, у женщин 1245 г. Масса мозга новорожденного в среднем 330 - 340 г. В эмбриональном периоде и в первые годы жизни головной мозг интенсивно растет, но только к 20 годам достигает окончательной величины. […]

Анатомия продолговатого мозга

Границей между спинным и продолговатым мозгом является место выхода корешков первых шейных спинномозговых нервов. Вверху он переходит в мозговой мост, боковые его отделы продолжаются в нижние ножки мозжечка. На передней (вентральной) поверхности его видны два продольных возвышения - пирамиды и лежащие кнаружи от них оливы. На задней поверхности по бокам от задней срединной борозды тянутся тонкий и клиновидный канатики, продолжающиеся сюда из спинного мозга и заканчивающиеся на клетках одноименных ядер, образующих на поверхности тонкий и клиновидный бугорки. Внутри олив лежат скопления серого вещества - ядра олив.

В продолговатом мозге находятся ядра IX-XII пар черепных (черепномозговых) нервов, которые выходят на нижней его поверхности позади оливы и между оливой и пирамидой. Сетчатая (ретикулярная) формация продолговатого мозга состоит из переплетения нервных волокон и лежащих между ними нервных клеток, образующих ядра ретикулярной формации.

Рисунок: передние поверхности лобных долей полушарий большого мозга, промежуточного и среднего мозга, моста и продолговатого мозга. III-XII - соответствующие пары черепных нервов

Рисунок: головной мозг - сагиттальный разрез

Белое вещество образуют длинные системы волокон, проходящие здесь из спинного мозга или направляющиеся в спинной мозг, и короткие, связывающие ядра стволовой части головного мозга. Между ядрами олив располагается перекрест нервных волокон, берущих начало от клеток тонкого и клиновидного ядер.

Анатомия заднего мозга

К заднему мозгу относятся мозговой мост и мозжечок: он развивается из четвертого мозгового пузыря.

В передней (вентральной) части моста располагаются скопления серого вещества - собственные ядра моста, в задней (дорсальной) его части лежат ядра верхней оливы, ретикулярной формации и ядра V - VIII пар черепных нервов. Эти нервы выходят на основании мозга сбоку от моста и позади него на границе с мозжечком и продолговатым мозгом. Белое вещество моста в его передней части (основании) представлено поперечно идущими волокнами, направляющимися в средние ножки мозжечка. Они пронизываются мощными продольными пучками волокон пирамидных путей, образующих затем пирамиды продолговатого мозга и направляющихся в спинной мозг. В задней части (покрышке) проходят восходящие и нисходящие системы волокон.

Рисунок: ствол головного мозга и мозжечок; вид сбоку

Мозжечок

Мозжечок расположен дорсально от моста и продолговатого мозга. В нем выделяют два полушария и среднюю часть - червь. Поверхность мозжечка покрыта слоем серого вещества (кора мозжечка) и образует узкие извилины, разделенные бороздами. С их помощью поверхность мозжечка делится на дольки. Центральная часть мозжечка состоит из белого вещества, в котором заложены скопления серого вещества - ядра мозжечка. Самое большое из них - зубчатое ядро. Мозжечок связан с мозговым стволом тремя парами ножек: верхние соединяют его со средним мозгом, средние - с мостом и нижние - с продолговатым мозгом. В них проходят пучки волокон, соединяющих мозжечок с различными частями головного и спинного мозга.

Перешеек ромбовидного мозга в процессе развития составляет границу между задним и средним мозгом. Из него развиваются верхние ножки мозжечка, расположенный между ними верхний (передний) мозговой парус и треугольники петли, лежащие кнаружи от верхних ножек мозжечка.

Четвертый желудочек в процессе развития представляет собой остаток полости ромбовидного мозгового пузыря и является, таким образом, полостью продолговатого и заднего мозга. Внизу желудочек сообщается с центральным каналом спинного мозга, вверху переходит в мозговой водопровод среднего мозга, а в области крыши он связан тремя отверстиями с субарахноидальным (подпаутинным) пространством головного мозга. Передняя (вентральная) стенка его - дно IV желудочка - называется ромбовидной ямкой, нижняя часть которой образована продолговатым мозгом, а верхняя - мостом и перешейком. Задняя (дорсальная) - крыша IV желудочка - образована верхним и нижним мозговыми парусами и дополняется сзади пластинкой мягкой оболочки мозга, выстланной эпендимой. В этом участке находится большое количество кровеносных сосудов и образуются сосудистые сплетения IV желудочка. Место схождения верхнего и нижнего парусов вдается в мозжечок и образует шатер. Ромбовидная ямка имеет жизненно важное значение, так как в этой области заложено большинство ядер черепных нервов (V - XII пары).

Анатомия среднего мозга

К среднему мозгу относятся ножки мозга, расположение, вентрально (кпереди) и пластинка крыши, или четверохолмие. Полостью среднего мозга является мозговой водопровод (сильвиев водопровод). Пластинка крыши состоит из двух верхних, и двух нижних холмиков (бугорков), в которых заложены ядра серого вещества. Верхние холмики связаны со зрительным путем, нижние - со слуховым.

От них берет начало двигательный путь, идущий к клеткам передних рогов спинного мозга. На вертикальном разрезе среднего мозга хорошо видны три его отдела: крыша, покрышка и основание, или собственно ножки мозга. Между покрышкой и основанием находится черное вещество. В покрышке лежат два крупных ядра - красные ядра и ядра ретикулярной формации. Мозговой водопровод окружен центральным серым веществом, в котором лежат ядра III и IV пар черепных нервов.

Основание ножек мозга образовано волокнами пирамидных путей и путей, соединяющих кору больших полушарий с ядрами моста и мозжечком. В покрышке лежат системы восходящих путей, образующих пучок, называемый медиальной (чувствительной) петлей. Волокна медиальной петли начинаются в продолговатом мозге от клеток ядер тонкого и клиновидного канатиков и заканчиваются в ядрах зрительного бугра.

Латеральная (слуховая) петля состоит из волокон слухового пути, идущих из области моста к нижним холмикам четверохолмия и медиальным коленчатым телам промежуточного мозга.

Анатомия промежуточного мозга

Промежуточный мозг располагается под мозолистым телом и сводом, срастаясь по бокам с полушариями большого мозга. К нему относятся: таламус (зрительные бугры), эпиталамус (надбугорная область), метаталамус (забугорная область) и гипоталамус (подбугорная область). Полостью промежуточного мозга является III желудочек.

Таламус представляет собой парные скопления серого вещества, покрытые слоем белого вещества, имеющие яйцевидную форму. Передний отдел его примыкает к межжелудочковому отверстию, задний, расширенный, - к четверохолмию. Латеральная поверхность таламуса срастается с полушариями и граничит с хвостатым ядром и внутренней капсулой. Медиальные поверхности образуют стенки III желудочка. Нижняя продолжается в гипоталамус. В таламусе различают три основные группы ядер: передние, латеральные и медиальные. В латеральных ядрах происходит переключение всех чувствительных путей, направляющихся к коре больших полушарий. В эпиталамусе лежит верхний придаток мозга - эпифиз, или шишковидное тело, подвешенное на двух поводках в углублении между верхними холмиками пластинки крыши. Метаталамус представлен медиальными и латеральными коленчатыми телами, соединенными пучками волокон (ручки холмиков) с верхними (латеральные) и нижними (медиальные) холмиками пластинки крыши. В них лежат ядра, являющиеся рефлекторными центрами зрения и слуха.

Гипоталамус располагается вентральнее зрительного бугра и включает в себя собственно подбугорную область и ряд образований, расположенных на основании мозга. Сюда относятся; конечная пластинка, зрительный перекрест, серый бугор, воронка с отходящим от нее нижним придатком мозга - гипофизом и сосцевидные тела. В гипоталамической области расположены ядра (надзрительное, околожелудочковое и др.), содержащие крупные нервные клетки, способные выделять секрет (нейросекрет), поступающий по их аксонам в заднюю долю гипофиза, а затем в кровь. В заднем отделе гипоталамуса лежат ядра, образованные мелкими нервными клетками, которые связаны с передней долей гипофиза особой системой кровеносных сосудов.

Третий желудочек расположен по средней линии и представляет собой узкую вертикальную щель. Боковые стенки его образованы зрительными буграми и подбугорной областью, передняя - столбами свода и передней спайкой, нижняя - образованиями гипоталамуса и задняя - ножками мозга и надбугорной областью. Верхняя стенка - крыша III желудочка, - самая тонкая и состоит из мягкой (сосудистой) оболочки мозга, выстланной со стороны полости желудочка эпителиальной пластинкой (эпендимой). Отсюда в полость желудочка вдавливается большое количество кровеносных сосудов: и образуется сосудистое сплетение. Спереди III желудочек сообщается с боковыми желудочками (I и II) межжелудочковыми отверстиями, а сзади переходит в мозговой водопровод.

Рисунок: ствол головного мозга, вид сверху и сзади

Проводящие пути головного и спинного мозга

Системы нервных волокон, проводящих импульсы от кожи и слизистых оболочек, внутренних органов и органов движения к различным отделам спинного и головного мозга, в частности к коре полушарий большого мозга, называются восходящими, или чувствительными, афферентными, проводящими путями. Системы нервных волокон, передающих импульсы от коры или нижележащих ядер головного мозга через спинной мозг к рабочему органу (мышце, железе и др.), называются двигательными, или нисходящими, эфферентными, проводящими путями.

Проводящие пути образованы цепями нейронов, причем чувствительные пути обычно состоят из трех нейронов, а двигательные - из двух. Первый нейрон всех чувствительных путей располагается всегда вне мозга, находясь в спинномозговых узлах или чувствительных узлах черепных нервов. Последний нейрон двигательных путей всегда представлен клетками передних рогов серого вещества спинного мозга или клетками двигательных ядер черепных нервов.

Чувствительные пути. Спинной мозг проводит четыре вида чувствительности: тактильную (чувство прикосновения и давления), температурную, болевую и проприоцептивную (от рецепторов мышц и сухожилий, так называемое суставно-мышечное чувство, чувство положения и движения тела и конечностей).

Основная масса восходящих путей проводит проприоцептивную чувствительность. Это говорит о важности контроля движений, так называемой обратной связи, для двигательной функции организма. Путь болевой и температурной чувствительности - латеральный спиноталамический путь. Первым нейроном этого пути являются клетки спинномозговых узлов. Периферические отростки их входят в состав спинномозговых нервов. Центральные отростки образуют задние корешки и идут в спинной мозг, оканчиваясь на клетках задних рогов (2-й нейрон).

Отростки вторых нейронов через комиссуру спинного мозга переходят на противоположную сторону (образуют перекрест) и поднимаются в составе бокового канатика спинного мозга в продолговатый мозг. Там они примыкают к медиальной чувствительной петле и идут через продолговатый мозг, мост и ножки мозга к латеральному ядру таламуса, где переключаются на 3-й нейрон. Отростки клеток ядер таламуса образуют таламокортикальный пучок, проходящий через заднюю ножку внутренней капсулы к коре постцентральной извилины (область чувствительного анализатора). В результате того, что волокна по пути перекрещиваются, импульсы от левой половины туловища и конечностей передаются в правое полушарие, а от правой половины - в левое.

Передний спиноталамический путь состоит из волокон, проводящих тактильную чувствительность, он проходит в переднем канатике спинного мозга.

Пути мышечно-суставной (проприоцептивной) чувствительности направляются к коре полушарий большого мозга и в мозжечок, который участвует в координации движений. К мозжечку идут два спиномозжечковых пути - передний и задний. Задний спиномозжечковый путь (Флексига) начинается от клетки спинномозгового узла (1-й нейрон). Периферический отросток входит в состав спинномозгового нерва и заканчивается рецептором в мышце, капсуле суставов или связках.

Центральный отросток в составе заднего корешка входит в спинной мозг и заканчивается в клетках ядра, расположенного у основания заднего рога (2-й нейрон). Отростки вторых нейронов поднимаются в дорсальной части бокового канатика этой же стороны и через нижние ножки мозжечка идут к клеткам коры червя мозжечка. Волокна переднего спиномозжечкового пути (Говерса) образуют перекрест дважды; в спинном мозге и в области верхнего паруса, а затем через верхние ножки мозжечка достигают клеток коры червя мозжечка.

Проприоцептивный путь к коре больших полушарий представлен двумя пучками: нежным (тонким) и клиновидным. Нежный пучок (Голля) проводит импульсы от проприорецепторов нижних конечностей и нижней половины тела и лежит медиально в заднем канатике. Клиновидный пучок (Бурдаха) примыкает к нему снаружи и несет импульсы от верхней половины туловища и от верхних конечностей. Второй нейрон этого пути лежит в одноименных ядрах продолговатого мозга. Их отростки образуют перекрест в продолговатом мозге и соединяются в пучок, называемый медиальной чувствительной петлей. Она доходит до латерального ядра таламуса (3-й нейрон). Отростки третьих нейронов через внутреннюю капсулу направляются в чувствительную и частично двигательную зоны коры.

Двигательные пути представлены двумя группами.

1. Пирамидные (кортикоспинальный и кортико-ядерный, или кортикобульбарный) пути, проводящие импульсы от коры к двигательным клеткам спинного и продолговатого мозга, являющиеся путями произвольных движений.

2. Экстрапирамидные, рефлекторные двигательные пути, входящие в состав экстрапирамидной системы.

Пирамидный, или кортикоспинальный путь начинается от больших пирамидных клеток (Беца) коры верхних 2/3 предцентральной извилины и околоцентральной дольки, проходит через внутреннюю капсулу основание ножек мозга, основание моста, пирамиды продолговатого мозга. На границе со спинным мозгом он разделяется на боковой и передний пирамидные пучки. Боковой (большой) образует перекрест и спускается в боковом канатике спинного мозга, заканчиваясь на клетках переднего рога. Передний не перекрещивается и идет в переднем канатике. Образуя посегментный перекрест, его волокна также заканчиваются на клетках переднего рога. Отростки клеток переднею рога образуют передний корешок, двигательную порцию спинномозгового нерва и заканчиваются в мышце двигательным окончанием.

Кортико-ядерный путь начинается в нижней трети предцентральной извилины, идет через колено (изгиб) внутренней капсулы и заканчивается на клетках двигательных ядер черепных нервов противоположной стороны. Отростки клеток двигательных ядер образуют двигательную порцию соответствующего нерва.

К рефлекторным двигательным путям (экстрапирамидным) относятся красноядерно-спинномозговой (руброспинальный) путь - от клеток красного ядра среднего мозга, тектоспинальный путь - от ядер холмиков пластинки крыши среднего мозга (четверохолмия), связанный со слуховыми и зрительными восприятиями, и вестибулоспинальный - от вестибулярных ядер из ромбовидной ямки, связанный с поддержанием равновесия тела.

Раздел «Физиология» портала http://medicinform.net

Физиология спинного мозга

Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая. Как рефлекторный центр спинной мозг способен осуществлять сложные двигательные и вегетативные рефлексы. Афферентными - чувствительными - путями он связан с рецепторами, а эфферентными - со скелетной мускулатурой и всеми внутренними органами.

Длинными восходящими и нисходящими путями спинной мозг соединяет двусторонней связью периферию с головным мозгом. Афферентные импульсы по проводящим путям спинного мозга проводятся в головной мозг, неся ему информацию об изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к эффекторным нейронам спинного мозга и вызывают или регулируют их деятельность.

Рефлекторная функция. Нервные центры спинного мозга являются сегментарными, или рабочими, центрами. Их нейроны непосредственно связаны с рецепторами и рабочими органами. Кроме спинного, мозга, такие центры имеются в продолговатом и среднем мозге. Надсегментарные центры, например промежуточного мозга, коры больших полушарий, непосредственной связи с периферией не имеют. Они управляют ею посредством сегментарных центров. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища, конечностей, шеи, а также дыхательные мышцы - диафрагму и межреберные мышцы.

Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд симпатических и парасимпатических вегетативных центров. В боковых рогах грудного и верхних сегментах поясничного отделов спинного мозга расположены спинальные центры симпатической нервной системы, иннервирующие сердце, сосуды, потовые железы, пищеварительный тракт, скелетные мышцы, т.е. все органы и ткани организма. Именно здесь лежат нейроны, непосредственно связанные с периферическими симпатическими ганглиями.

В верхнем грудном сегменте, находится симпатический центр расширения зрачка, в пяти верхних грудных сегментах - симпатические сердечные центры. В крестцовом отделе спинного мозга заложены парасимпатические центры, иннервирующие органы малого таза (рефлекторные центры мочеиспускания, дефекации, эрекции, эякуляции).

Спинной мозг имеет сегментарное строение. Сегментом называют такой отрезок, который дает начало двум парам корешков. Если у лягушки перерезать на одной стороне задние корешки, а на другой передние, то, лапки на стороне, где перерезаны задние корешки, лишаются чувствительности, а на противоположной стороне, где перерезаны передние корешки, окажутся парализованными. Следовательно, задние корешки спинного мозга являются чувствительными, а передние - двигательными.

В опытах с перерезкой отдельных корешков было установлено, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует три поперечных отрезка, или метамера, тела: свой собственный, один выше и один ниже. Следовательно, каждый метамер тела получает чувствительные волокна от трех корешков и, для того чтобы лишить чувствительности участок тела, необходимо перерезать три корешка (фактор надежности). Скелетные мышцы также получают двигательную иннервацию от трех соседних сегментов спинного мозга.

Каждый спинальный рефлекс имеет свое рецептивное поле и свою локализацию (место нахождения), свой уровень. Так, например, центр коленного рефлекса находится во II - IV поясничном сегменте; ахиллова - в V поясничном и I - II крестцовых сегментах; подошвенного - в I - II крестцовом, центр брюшных мышц - в VIII - XII грудных сегментах. Важнейшим жизненно важным центром спинного мозга является двигательный центр диафрагмы, расположенный в III - IV шейных сегментах. Повреждение его ведет к смерти вследствие остановки дыхания.

Для изучения рефлекторной функции спинного мозга приготовляют спинальное животное - лягушку, кошку или собаку, делая поперечную перерезку спинного мозга ниже продолговатого. Спинальное животное в ответ на раздражение осуществляет оборонительную реакцию - сгибание или разгибание конечности, чесательный рефлекс - ритмическое сгибание конечностей, проприоцептивные рефлексы. Если спинальную собаку поднять за переднюю часть туловища и слегка надавить ей на подошву задней лапки, то возникает шагательный рефлекс - ритмическое, поочередное сгибание и разгибание лап.

Проводниковая функция спинного мозга. Спинной мозг выполняет проводниковую функцию за счет восходящих и нисходящих путей, проходящих в белом веществе спинного мозга. Эти пути связывают отдельные сегменты спинного мозга друг с другом, а также с головным мозгом.

Спинальный шок. Перерезка или травма спинного мозга вызывает явление, получившее название - спинального шока (шок в переводе с английского означает удар). Спинальный шок выражается в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места перерезки. Во время спинального шока раздражители, обычно вызывающие рефлексы, оказываются недействительными. Укол лапы не вызывает сгибательного рефлекса. В то же время деятельность центров, расположенных выше перерезки, сохраняется. Обезьяна, которой перерезка спинного мозга была сделана в области верхних грудных сегментов, после того как пройдет наркоз, передними лапами берет банан, чистит его, подносит ко рту и съедает. После перерезки исчезают не только скелетно-моторные рефлексы, но и вегетативные. Снижается кровяное давление, отсутствуют сосудистые рефлексы, акты дефекации и микции (мочеиспускания).

Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы. У лягушки шок продолжается 3 - 5 мин, у собаки - 7 - 10 дней, у обезьяны - больше 1 месяца, у человека - 4 - 5 мес. Шок у человека нередко наблюдается как последствие бытовых или военных травм. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются.

Причиной спинального шока является выключение вышерасположенных отделов головного мозга, оказывающих на спинной мозг активирующее влияние, в котором большая роль принадлежит ретикулярной формации ствола мозга.

Физиология продолговатого мозга

Продолговатый мозг, так же как и спинной, выполняет две функции - рефлекторную и проводниковую. Из продолговатого мозга и моста выходят восемь пар черепных нервов (с V по XII) и он, так же как и спинной мозг, имеет прямую чувствительную и двигательную связь с периферией. По чувствительным волокнам он получает импульсы - информацию от рецепторов кожи головы, слизистых оболочек глаз, носа, рта (включая вкусовые рецепторы), от органа слуха, вестибулярного аппарата (органа равновесия), от рецепторов гортани, трахеи, легких, а также от интерорецепторов сердечно-сосудистой системы и системы пищеварения. Через продолговатый мозг осуществляются многие простые и сложнейшие рефлексы, охватывающие не отдельные метамеры тела, а системы органов, например системы пищеварения, дыхания, кровообращения. Рефлекторную деятельность продолговатого мозга можно наблюдать на бульбарной кошке, т. е. кошке, у которой произведена перерезка ствола мозга выше продолговатого. Рефлекторная деятельность такой кошки сложна и многообразна.

Через продолговатый мозг осуществляются следующие рефлексы:

Защитные рефлексы : кашель, чиханье, мигание, слезоотделение, рвота.

Пищевые рефлексы : сосание, глотание, сокоотдение (секреция) пищеварительных желез.

Сердечно-сосудистые рефлексы , регулирующие деятельность сердца и кровеносных сосудов.

В продолговатом мозге находится автоматически работающий дыхательный центр, обеспечивающий вентиляцию легких. В продолговатом мозге расположены вестибулярные ядра. От вестибулярных ядер продолговатого мозга начинается нисходящий вестибулоспинальный тракт, участвующий в осуществлении установочных рефлексов позы, а именно в перераспределении тонуса мышц. Бульбарная кошка ни стоять, ни ходить не может, но продолговатый мозг и шейные сегменты спинного обеспечивают те сложные рефлексы, которые являются элементами стояния и ходьбы. Все рефлексы, связанные с функцией стояния, называются установочными рефлексами. Благодаря им животное вопреки силам земного притяжения удерживает позу своего тела, как правило, теменем кверху.

Особое значение этого отдела центральной нервной системы определяется тем, что в продолговатом мозге находятся жизненно важные центры - дыхательный, сердечно-сосудистый, поэтому не только удаление, а даже повреждение продолговатого мозга заканчивается смертью. Помимо рефлекторной, продолговатый мозг выполняет проводниковую функцию. Через продолговатый мозг проходят проводящие пути, соединяющие двусторонней связью кору, промежуточный, средний мозг, мозжечок и спинной мозг.

Физиология мозжечка

Мозжечок не имеет прямой связи с рецепторами организма. Многочисленными путями он связан со всеми отделами центральной нервной системы. К нему направляются афферентные (чувствительные) проводящие пути, несущие импульсы от проприорецепторов мышц, сухожилий, связок, вестибулярных ядер продолговатого мозга, подкорковых ядер и коры больших полушарий. В свою очередь мозжечок посылает импульсы ко всем отделам центральной нервной системы.

Функции мозжечка исследуют путем его раздражения, частичного или полного удаления и изучения биоэлектрических явлений.

Последствия удаления мозжечка и выпадения его функции итальянский физиолог Лючиани охарактеризовал знаменитой триадой А - астазия, атония и астения. Последующие исследователи добавили еще один симптом - атаксия. Безмозжечковая собака стоит на широко расставленных лапах, совершая непрерывные качательные движения (астазия ). У нее нарушено правильное распределение тонуса мышц сгибателей и разгибателей (атония ). Движения плохо координированы размашисты, несоразмерны, резки. При ходьбе лапы забрасываются за среднюю линию (атаксия ), чего не бывает у нормальных животных. Атаксия объясняется тем, что нарушается контроль движений. Выпадает и анализ сигналов от проприорецепторов мышц и сухожилий. Собака не может попасть мордой в миску с едой. Наклон головы вниз или в сторону вызывает сильное противоположное движение.

Движения очень утомляют, животное, пройдя несколько шагов, ложится и отдыхает. Этот симптом называется астенией .

С течением времени двигательные расстройства у безмозжечковой собаки сглаживаются. Она самостоятельно ест, походка ее почти нормальна. Только предвзятое наблюдение выявляет некоторые нарушения (фаза компенсации).

Как показал Э.А. Асратян, компенсация функций происходит за счет коры головного мозга. Если у такой собаки удалить кору, то все нарушения выявляются снова и уже никогда не компенсируются. Мозжечок участвует в. регуляции движений, делая их плавными, точными, соразмерными.

Как показали исследования Л.А. Орбели, у безмозжечковых собак нарушаются вегетативные функции. Константы крови, сосудистый тонус, работа пищеварительного тракта и другие вегетативные функции становится очень неустойчивыми, легко сдвигаются под влиянием тех или иных причин (приём пищи, мышечная работа, изменение температуры и др.).

При удалении половины мозжечка нарушения двигательных функций наступают на стороне операции. Это объясняется тем, что проводящие пути мозжечка либо не перекрещиваются вовсе, либо перекрещиваются 2 раза.

Физиология среднего мозга

Рисунок: поперечный (вертикальный) разрез среднего мозга на уровне верхних холмиков.

Средний мозг играет важную роль в регуляции мышечного тонуса и в осуществлении установочных и выпрямительных рефлексов, благодаря которым возможны стояние и ходьба.

Роль среднего мозга в регуляции мышечного тонуса лучше всего наблюдать на кошке, у которой сделан поперечный разрез между продолговатым и средним мозгом. У такой кошки резко повышается тонус, мышц, особенно разгибателей. Голова запрокидывается назад, резко выпрямляются лапы. Мышцы настолько сильно сокращены, что попытка согнуть конечность заканчивается неудачей - она сейчас же распрямляется. Животное, поставленное на вытянутые, как палки, лапы, может стоять. Такое состояние называется децеребрационной ригидностью .

Если разрез сделать выше среднего мозга, то децеребрационная ригидность не возникает. Примерно через 2 часа такая кошка делает усилие подняться. Сначала она поднимает голову, затем туловище, потом встает на лапы и может начать ходить. Следовательно, нервные аппараты регуляции мышечного тонуса и функции стояния и ходьбы находятся в среднем мозге.

Явления децеребрационной ригидности объясняют тем, что перерезкой отделяются от продолговатого и спинного мозга красные ядра и ретикулярная формация. Красные ядра не имеют непосредственной связи с рецепторами и эффекторами, но они связаны со всеми отделами центральной нервной системы. К ним подходят нервные волокна от мозжечка, базальных ядер, коры полушарий большого мозга. От красных ядер начинается нисходящий руброспинальный тракт, по которому передаются импульсы к двигательным нейронам спинного мозга. Его называют экстрапирамидным трактом. Чувствительные ядра среднего мозга выполняют ряд важнейших рефлекторных функций. Ядра, находящиеся в верхних холмиках, являются первичными зрительными центрами. Они получают импульсы от сетчатки глаза и участвуют в ориентировочном рефлексе, т. е. повороте головы к свету. При этом происходит изменение ширины зрачка и кривизны хрусталика (аккомодация), способствующая ясному видению предмета.

Ядра нижних холмиков являются первичными слуховыми центрами. Они участвуют в ориентировочном рефлексе на звук - поворот головы в сторону звука. Внезапные звуковые и световые раздражения вызывают сложную реакцию настораживания, мобилизующую животное на быструю ответную реакцию.

Физиология промежуточного мозга

Главными образованиями промежуточного мозга являются таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугорная область).

Таламус - чувствительное ядро подкорки. Его называют «коллектором чувствительности», так как к нему сходятся афферентные (чувствительные) пути от всех рецепторов, исключая обонятельные. Здесь находится третий нейрон афферентных путей, отростки которого заканчиваются в чувствительных зонах коры.

Главной функцией таламуса является интеграция (объединение) всех видов чувствительности. Для анализа внешней среды недостаточно сигналов от отдельных рецепторов. Здесь происходит сопоставление информации, получаемой по различным каналам связи, и оценка ее биологического значения. В зрительном бугре насчитывается 40 пар ядер, которые подразделяются на специфические (на нейронах этих ядер заканчиваются восходящие афферентные пути), неспецифические (ядра ретикулярной формации) и ассоциативные. Через ассоциативные ядра таламус связан со всеми двигательными ядрами подкорки - полосатым телом, бледным шаром, гипоталамусом и с ядрами среднего и продолговатого мозга.

Изучение функций зрительного бугра проводится путем перерезок, раздражения и разрушения.

Кошка, у которой разрез сделан выше промежуточного мозга, резко отличается от кошки, у которой высшим отделом центральной нервной системы является средний мозг. Она не только поднимается и ходит, т. е. выполняет сложно координированные движения, но еще проявляет все признаки эмоциональных реакций. Легкое прикосновение вызывает злобную реакцию. Кошка бьет хвостом, скалит зубы, рычит, кусается, выпускает когти. У человека зрительный бугор играет существенную роль в эмоциональном поведении, характеризующемся своеобразной мимикой, жестами и сдвигами функций внутренних органов. При эмоциональных реакциях повышается давление, учащаются пульс, дыхание, расширяются зрачки. Мимическая реакция человека является врожденной. Если пощекотать нос плода 5 – 6 мес., то можно видеть типичную гримасу неудовольствия (П.К. Анохин). При раздражении зрительного бугра у животных возникают двигательные и болевые реакции - визг, ворчание. Эффект можно объяснить тем, что импульсы от зрительных бугров легко переходят на связанные с ними двигательные ядра подкорки.

В клинике симптомами поражения зрительных бугров являются сильная головная боль, расстройства сна, нарушения чувствительности как в сторону повышения, так и понижения, нарушения движений, их точности, соразмерности, возникновение насильственных непроизвольных движений.

Гипоталамус является высшим подкорковым центром вегетативной нервной системы. В этой области расположены центры, регулирующие все вегетативные функции, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма, а также регулирующие жировой, белковый, углеводный и водно-солевой обмен.

В деятельности вегетативной нервной системы гипоталамус играет такую же важную роль, какую играют красные ядра среднего мозга в регуляции скелетно-моторных функций соматической нервной системы.

Самые ранние исследования функций гипоталамуса принадлежат К лоду Бернару. Он обнаружил, что укол в промежуточный мозг кролика вызывает повышение температуры тела почти на 3°С. Этот классический опыт, открывший локализацию центра терморегуляции в гипоталамусе, получил название теплового укола. После разрушения гипоталамуса животное становится пойкилотермным, т. е. теряет способность удерживать постоянство температуры тела. В холодной комнате температура тела понижается, а в жаркой повышается.

Позднее было установлено, что почти все органы, иннервируемые вегетативной нервной системой, могут быть активированы раздражением подбугорной области. Иными словами, все эффекты, которые можно получить при раздражении симпатических и парасимпатических нервов, получаются при раздражении гипоталамуса.

В настоящее время для раздражения различных структур мозга широко применяется метод вживления электродов. С помощью особой, так называемой стереотаксической техники, через трепанационное отверстие в черепе вводят электроды в любой заданный участок мозга. Электроды изолированы на всем протяжении, свободен только их кончик. Включая электроды в цепь, можно узко локально раздражать те или иные зоны.

При раздражении передних отделов гипоталамуса возникают парасимпатические эффекты - усиление движений кишечника, отделение пищеварительных соков, замедление сокращений сердца и др. при раздражении задних отделов наблюдаются симпатические эффекты - учащение сердцебиения, сужение сосудов, повышение температуры тела и др. Следовательно, в передних отделах подбугорной области располагаются парасимпатические центры, а в задних - симпатические.

Так как раздражение при помощи вживленных электродов производится на целом животном, без наркоза, то представляется возможность судить о поведении животного. В опытах Андерсена на козе с вживленными электродами был найден центр, раздражение которого вызывает неутолимую жажду, - центр жажды. При его раздражении коза могла выпивать до 10 л воды. Раздражением других участков можно было заставить сытое животное есть (центр голода).

Широкую известность получили опыты испанского ученого Дельгадо на быке с электродом, вживленным в центр страха: Когда на арене разъяренный бык бросался на тореадора, включали раздражение, и бык отступал с ясно выраженными признаками страха.

Американский исследователь Д. Олдз предложил модифицировать метод - предоставить возможность самому животному замыкать, что неприятных раздражений животное будет избегать и, наоборот, стремиться повторять приятные. Опыты показали, что имеются структуры, раздражение которых вызывает безудержное стремление к повторению. Крысы доводили себя до истощения, нажимая на рычаг до 14000 раз! Кроме того, обнаружены структуры, раздражение которых, по-видимому, вызывает крайне неприятное ощущение, так как крыса второй раз избегает нажать на рычаг и убегает от него. Первый центр, очевидно, является центром удовольствия, второй - центром неудовольствия.

Чрезвычайно важным для понимания функций гипоталамуса явилось открытие в этом отделе мозга рецепторов, улавливающих изменения температуры крови (терморецепторы), осмотического давления (осморецепторы) и состава крови (глюкорецепторы).

С рецепторов, обращенных в кровь, возникают рефлексы, направленные на поддержание постоянства внутренней среды организма - гомеостаза. «Голодная кровь», раздражая глюкорецепторы, возбуждает пищевой центр: возникают пищевые реакции, направленные на поиск и поедание пищи.

Одним из частых проявлений заболевания гипоталамуса в клинике является нарушение водно-солевого обмена, проявляющееся в выделении большого количества мочи с низкой плотностью. Заболевание носит название несахарного мочеизнурения.

Подбугорная область тесно связана с деятельностью гипофиза. В крупных нейронах надзрительного и околожелудочкового ядер гипоталамуса образуются гормоны - вазопрессин и окситоцин. По аксонам гормоны стекают к гипофизу, где накапливаются, а затем поступают в кровь.

Иное взаимоотношение между гипоталамусом и передней долей гипофиза. Сосуды, окружающие ядра гипоталамуса, объединяются в систему вен, которые спускаются к передней доле гипофиза и здесь распадаются на капилляры. С кровью к гипофизу поступают вещества - релизинг-факторы, или освобождающие факторы, стимулирующие образование гормонов в передней его доле.

Ретикулярная формация. В стволе мозга - продолговатом, среднем и промежуточном мозге, между его специфическими ядрами находятся скопления нейронов с многочисленными сильно ветвящимися отростками, образующими густую сеть. Эта система нейронов получила название сетчатого образования, или ретикулярной формации. Специальные исследования показали, что все так называемые специфические пути, проводящие определенные виды чувствительности от рецепторов к чувствительным зонам коры головного Мозга, дают в стволе мозга ответвления, заканчивающиеся на клетках ретикулярной формации. Потоки импульсов с периферии от экстеро-, интеро- и проприорецепторов. поддерживают постоянное тоническое возбуждение структур ретикулярной формации.

От нейронов ретикулярной формации начинаются неспецифические пути. Они поднимаются вверх к коре головного мозга и подкорковым ядрам и спускаются вниз к нейронам спинного мозга.

В чем же состоит функциональное значение этой своеобразной системы, не имеющей своей территории, располагающейся между специфическими соматическими и вегетативными ядрами ствола мозга?

Методом раздражения отдельных структур ретикулярной формации удалось раскрыть ее функцию как регулятора функционального состояния спинного и головного мозга, а также важнейшего регулятора мышечного тонуса. Роль ретикулярной формации в деятельности центральной нервной системы сравнивают с ролью регулятора в телевизоре. Не давая изображения, он может менять громкость звука и освещенность.

Раздражение ретикулярной формации, не вызывая двигательного эффекта, изменяет имеющуюся деятельность, тормозя ее или усиливая. Если у кошки короткими, ритмическими раздражениями чувствительного нерва вызывать защитный рефлекс - сгибание задней лапки, а затем на этом фоне присоединить раздражение ретикулярной формации, то в зависимости от зоны раздражения эффект будет различен: спинальные рефлексы либо резко усилятся, либо ослабятся и исчезнут, т. е. затормозятся. Торможение возникает при раздражении задних отделов ствола мозга, а усиление рефлексов - при раздражении передних отделов. Соответствующие зоны ретикулярной формации получили название тормозящей и активирующей зон.

На кору головного мозга ретикулярная формация оказывает активирующее воздействие, поддерживая состояние бодрствования и концентрируя внимание. Если у спящей кошки с вживленными в промежуточный мозг электродами включать раздражение ретикулярной формации, то кошка просыпается, открывает глаза. На электроэнцефалограмме видно, что исчезают медленные волны, характерные для сна, и появляются быстрые волны, свойственные состоянию бодрствования. Ретикулярная формация оказывает на кору головного мозга восходящее, генерализованное (охватывающее всю кору) активирующее влияние. По выражению И.П. Павлова, «подкорка заряжает кору». В свою очередь кора больших полушарий регулирует активность сетчатого образования.

Физиология ч-ка: Compendium . Учебник для высших учебных заведений / Под ред. Акад РАМН Б.И.Ткаченко и проф. В.Ф.Пятина, СПб. – 1996, 424 с.

Центральная нервная система

Центральная нервная система (ЦНС) - совокупность нервных образова­ний спинного и головного мозга, обеспечивающих восприятие, обработку, передачу, хранение и воспроизведение информации с целью адекватного взаимодействия организма с изменениями окружающей среды, организации оптимального функционирования органов, систем и организма в целом.

Нейрон и нейроглия

Нейрон – структурная и функциональная единица нервной системы, способен принимать, обрабатывать, кодировать, хранить и передавать ин­формацию, реагировать на раздражения, устанавливать контакты с другими нейронами и клетками органов. Функционально нейрон состоит из воспри­нимающей части (дендриты, мембрана сомы нейрона), интегративной (сома с аксональным холмиком) и передающей (аксональный холмик с аксоном).

Дендриты, обычно несколько, их мембрана чувствительна к медиаторам и имеет для восприятия сигналов специализированные контакты - шипики. Чем сложнее функция нейронов, тем больше шипиков на их дендритах. Больше всего шипиков на пирамидных нейронах двигательной коры. Ши­пики исчезают, если не получают информацию.

Сома нейрона выполняет информационную и трофическую функции (рост дендритов и аксона). Сома содержит ядро и включения, обеспечивающие функционирование нейрона.

Функционально нейроны делят на три группы: афферентные - получают и передают информацию в вышележащие отделы ЦНС, промежуточные - обеспечивают связи между нейронами одной структуры и эфферентные - передают информацию к структурам ЦНС или к тканям организма. По типу используемого медиатора нейроны делят на холин-, пептид-, норадреналин-. дофамин-, серотонинергические и др. По чувствительности к раздражителя м нейроны разделяют на моно-, би- и полисенсорные, реагирующие соответ­ственно на сигналы одной (свет или звук), двух (свет и звук) и более модальностей. По проявлению активности нейроны бывают: фоновоактивные (генерируют импульсы непрерывно с разной частотой) и молчащие (реагиру­ют только на предъявление раздражения).

Функции нейроглин (астроглиоциты, олигодендроглиоциты, микроглиоци-ты). Глия - мелкие клетки различной формы в количестве 140 млрд., запол­няют пространства между нейронами и капиллярами, составляя 10% объема мозга. Астроглиоциты - многоотростчатые клетки размером от 7 до 25 мкм. Большая часть отростков заканчивается на стенках сосудов. Астроглиоциты служат опорой нейронов, обеспечивают репаративные про­цессы нервных стволов, изолируют нервное волокно, участвуют в метабо­лизме нейронов. Олигодендроглиоциты - клетки, имеющие малое число от­ростков. Олигодендроглиоцитов больше в подкорковых структурах, в стволе мозга, меньше - в коре. Они участвуют в миелинезации аксонов и в мета­болизме нейронов. Микроглиоциты - самые мелкие клетки глии, способны к фагоцитозу.

Глиальные клетки способны ритмически изменять свой размер, при этом отростки набухают без изменения длины. «Пульсацию» олигодендроглиоцитов уменьшает серотонин, а усиливает – норадреналин. Функция «пульсации» глиальных клеток - проталкивание аксоплазмы нейронов и Создание тока жидкости в межклеточном пространстве.

Информационная функция нервной системы. Отдельный нейрон восприни­мает, обрабатывает и посылает сигналы к исполнительной системе, выпол­няя функцию кодирования.

В нервной системе информация кодируется неимпульсными и импуль­сными (разряд нервной клетки) кодами. Пространственно-временное коди­рование и кодирование мечеными линиями осуществляются при изменении активности нервной системы. Неимпульсное кодирование информации выра­жается в виде изменения рецепторного, синаптического или мембранного потенциалов. Импульсное кодирование в нервной системе доминирует над безымпульсным и осуществляется: частотным и интервальным кодировани­ем, латентным периодом, длительностью реакции, вероятностью появления импульса, вариабельностью частоты импульсации. Частотное кодирование осуществляется количеством импульсов в единицу времени. Например, раз­дражение мотонейрона одной частотой вызывает сокращение одной группы волокон, а другой частотой - возбуждает другую группу мышечных волокон. Интервальное кодирование осуществляется различными временными интерва­лами между импульсами при их постоянной средней частоте. Например, мышцы сокращаются во много раз сильнее, если нерв раздражается нере­гулируемым импульсным потоком. Сила раздражения кодируется временем латентного периода появления ответа нервной клетки, а также числом импульсов и временем реакции нейрона. Все способы кодирования редко выступают в чистом виде.

Качество раздражения кодируется интервальным, пространственно-вре­менным способами и мечеными линиями. Пространственное и простран­ственно-временное кодирование - это кодирование информации путем формирования специфической пространственной и временной мозаики из возбужденных и заторможенных нейронов. Кодирование мечеными линиями предполагает, что любая информация, идущая от данного рецептора, оцени­вается в коре как сообщение одного качества.

Эффективность кодирования информации повышается при увеличении скорости ее передачи. Надежность передачи информации в нервной систе­ме обусловлена дублированием каналов связи, элементов и систем (струк­турная избыточность) и «излишним» числом импульсов в разряде, а так­же повышением возбудимости нервной клетки (функциональная избыточ­ность).

Спинной мозг

Спинной мозг морфофункционалыю организован в форме сегментов, деле­ние на которые определяется зонами распределения клеток, образующих задние афферентные (чувствительные) и передние эфферентные (двигательные) корешки (закон Белла-Мажанди).

Афферентные входы спинного мозга образованы входами от рецепторов:

1) проприоцептивной чувствительности, рецепторов мышц, сухожилий, над­костницы, оболочек суставов;

2) кожной рецепции (болевой, температурной, тактильной, давления);

3) висцеральных органов – висцерорецепция.

Функции нейронов спинного мозга. Функционально нейроны спинного мозга делятся на α- и γ-мотонейроны, интернейроны, нейроны симпатической и парасимпатической системы.

Мотонейроны иннервируют мышечные волокна, образуя моторную едини­цу. В мышцах точных движений (глазодвигательные) один нерв иннервирует наименьшее количество мышечных волокон. Мотонейроны, иннервирующие одну мышцу, образуют мотонейронный пул. Мотонейроны одного пула имеют разную возбудимость, поэтому они вовлекаются в активность в зави­симости от интенсивности их стимуляции. Только при оптимальной силе раздражения мотонейронов пула все волокна мышцы, иннервируемые этим пулом, вовлекаются в сокращение. α -мотонейроны имеют прямые связи с экстрафузальными волокнами мышц, обладают низкой частотой импульсации (10 – 20/сек). γ-мотонейроны иннервируют только интрафузальные мышечные волокна мышечного веретена. Нейроны имеют высокую частоту импульсации (до 200/сек) и получают информацию - о состоянии мышечного веретена через промежуточные нейроны.

Интернейроны (промежуточные нейроны) генерируют до 1000 импульсов в секунду. Функция интернейронов: организация связей между структурами спинного мозга; торможение активности нейронов с сохранением направ­ленности пути возбуждения; реципрокное торможение мотонейронов, иннервирующих мышцы антагонисты.

Нейроны симпатической системы расположены в боковых рогах грудного отдела спинного мозга, их фоновая активность составляет 3 – 5 импульсов в сек. Разряды нейронов коррелируют с колебаниями артериального давления.

Нейроны парасимпатической системы также являются фоноактивными, ло­кализуются в сакральном отделе спинного мозга. Нейроны активируются при раздражении тазовых нервов, чувствительных нервов конечностей. Уча­щение частоты их разрядов усиливает сокращение мышц стенок мочевого пузыря.

Проводящие пути спинного мозга сформированы аксонами нейронов спинальных ганглиев и серого вещества спинного мозга. Функционально про­водящие пути подразделяются на проприоспинальные, спиноцеребральные и цереброспинальные. Проприоспинальные пути начинаются от нейронов промежуточной зоны одних сегментов и идут в промежуточную зону или на мотонейроны передних рогов других сегментов. Функция: координация позы, тонуса мышц, движений разных метаметров тела. Спиноцеребральные пути (проприоцептивный, спиноталамический, спиномозжечковый, спиноретикулярный) соединяют сегменты спинного мозга со структурами головного. Проприоцептивный путь: рецепторы глубокой чувствительности сухожилий мышц, надкостницы и оболочек суставов - спинальные ганглии - задние канатики, ядра Голля и Бурдаха (первое переключение) - контралатераль-ные ядра таламуса (второе переключение) - нейроны соматосенсорной коры. По ходу волокна проводящих путей отдают коллатерали в каждом сегменте спинного мозга, что создает возможность коррекции позы всего туловища. Спиноталамический путь: болевые, температурные и тактильные рецепторы кожи - спинальные ганглии, задние рога спинного мозга (первое переклю­чение) - контралатеральный боковой канатик и частично передний канатик - таламус (второе переключение) - сенсорная кора. Соматовисцеральные афференты идут также по спиноретикулярному пути. Спиномозжечковые пути: сухожильные рецепторы Гольджи, проприорецепторы, рецепторы давления, прикосновения - неперекрещивающийся пучок Говерса и дважды перекре­щивающийся пучок Флексинга - полушария мозжечка.

Цереброспинальные пути: кортикоспиналъный - от пирамидных нейронов пирамидной и экстрапирамидной коры (регуляция произвольных движе­ний), руброспиналъный, вестибулоспиналъный, ретикулоспиналъный – регулиру­ют тонус мускулатуры. Конечным пунктом всех путей являются мотонейро­ны передних рогов спинного мозга.

Рефлексы спинного мозга. Рефлекторные реакции спинного мозга осущест­вляются сегментарными рефлекторными дугами, их характер зависит от области и силы раздражения, площади раздражаемой рефлексогенной зоны, скорости проведения по афферентным и эфферентным волокнам, влияний со стороны головного мозга. Из рецептивного поля рефлекса информация о раздражителе по чувствительному и центральному волокнам нейрона спинального ганглия может идти прямо к мотонейрону переднего рога, аксон которого иннервирует мышцу. Так образуется моносинаптическая рефлек­торная дуга, которая между афферентным нейроном и мотонейроном имеет один синапс. Моносинаптические рефлексы возникают только при раздраже­нии рецепторов аннулоспиральных окончаний мышечных веретен. Спиналь­ные рефлексы, реализуемые с участием интернейронов заднего рога или промежуточной области спинного мозга, называются полисшапттескими.

Виды полисинаптических рефлексов: миотатические (рефлекторное со­кращение мышцы на ее быстрое растяжение, например, ударом молоточка по сухожилию); с рецепторов кожи; висцеромоторные (двигательные реакции мышц грудной клетки и брюшной стенки, мышц-разгибателей спины при стимуляции афферентных нервов внутренних органов); вегетативные (реак­ции внутренних органов, сосудистой системы на раздражение висцеральных, мышечных и кожных рецепторов). Вегетативные рефлексы имеют свои осо­бенности – большой латентный период и две фазы реакции. Ранняя фаза (латентный период 7 – 9 мс) - реализуется ограниченным числом сегментов, а поздняя (латентный период до 21 с) – вовлекает в реакцию все сегменты спинного мозга и вегетативные центры головного мозга.

Сложной деятельностью спинного мозга является организация произволь­ных движений, в основе которой лежит у-афферентная рефлекторная система. В нее входят: пирамидная кора, экстрапирамидная система, α- и γ-мотонейроны спинного мозга, экстра- и интрафузальные волокна мышечного ве­ретена.

Полное пересечение спинного мозга в эксперименте или у человека при травме вызывает спинальный шок (шок-удар). Все центры ниже перерезки перестают осуществлять рефлексы. Спинальный шок у разных животных длится разное время. У обезьян рефлексы начинают появляться через не­сколько суток, у человека - через несколько недель, а то и месяцев.

Причиной шока является нарушение регуляции рефлексов со стороны головного мозга. Повторная перерезка спинного мозга ниже места первой перерезки не вызывает спинального шока.

Ствол мозга

К стволу мозга относят продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок. Функции ствола мозга: рефлектор­ная, ассоциативная, проводниковая. Пути ствола мозга связывают между со­бой различные структуры ЦНС и при организации поведения обеспечивают их взаимодействие между собой (ассоциативная функция).

Функции продолговатого мозга - регуляция вегетативных и соматических вкусовых, слуховых, вестибулярных рефлексов за счет специфических нерв­ных ядер и ретикулярной формации.

Функции ядер блуждающего нерва: получают информацию от сердца, части сосудов, пищеварительного тракта, легких и регулируют их двигательную или секреторную реакцию; усиливают сокращение гладких мышц, желудка, кишечника, желчного пузыря и расслабляют сфинктеры этих органов; за­медляют работу сердца, уменьшают просвет бронхов; стимулируют секрецию бронхиальных, желудочных, кишечных желез, поджелудочной железы, сек­реторных клеток печени.

Центр слюноотделения усиливает общую (парасимпатическая часть) и белковую секреции (симпатическая часть) слюнных желез.

В структуре ретикулярной формации продолговатого мозга расположены сосудодвигательный и дыхательный центры. Дыхательный центр - симмет­ричное образование; залповая активность его клеток коррелирует с ритмом вдоха и выдоха. […]

Сосудодвигательный центр получает афферентацию от рецепторов сосу­дов, через другие структуры мозга от бронхиол, сердца, органов брюшной полости, рецепторов соматической системы. Эфферентные пути рефлексов идут по ретикулоспинальному тракту к боковым рогам спинного мозга (сим­патические центры). Реакции кровяного давления зависят от типа симпати­ческих нейронов спинного мозга и от их частоты разрядов. Высокочастотная импульсация повышает, а низкочастотная - снижает кровяное давление. Сосудодвигательный центр влияет также на дыхательную ритмику, тонус бронхов, мышцы кишечника, мочевого пузыря, цилиарной мышцы. Это обусловлено тем, что ретикулярная формация продолговатого мозга связы­вает его с гипоталамусом и другими нервными центрами.

Защитные рефлексы: рвота, чихание, кашель, слезоотделение, смыкание век. Раздражение рецепторов слизистой глаз, ротовой полости, гортани, носоглотки через чувствительные ветви тройничного, языкоглоточного и блуждающего нервов возбуждает двигательные центры тройничного, блужда­ющего, языкоглоточного, лицевого, добавочного или подъязычного нервов, таким образом, реализуется тот или иной защитный рефлекс. Продолговатый мозг участвует в организации рефлексов пищевого поведения: сосания, жевания, глотания.

Рефлексы поддержания позы формируются при участии рецепторов пред­дверия улитки и полукружных каналов, нейронов латерального и медиаль­ного вестибулярных ядер продолговатого мозга. Нейроны медиального и латерального ядер по вестибулоспинальному пути связаны с мотонейронами соответствующих сегментов спинного мозга. В результате активации этих структур изменяется тонус мышц, что создает определенную позу туловища. Различают статические рефлексы позы (регулируют тонус скелетных мышц с целью удержания определенного положения тела) и статокинетические реф­лексы (перераспределяют тонус мышц для организации позы, в момент прямолинейного или вращательного движения).

Ядра продолговатого мозга осуществляют первичный анализ силы и ка­чества различных раздражений (рецепция кожной чувствительности лица -ядро тройничного нерва; рецепция вкуса - ядро языкоглоточного нерва; рецепция слуховых раздражений - ядро слухового нерва; рецепция вестибу­лярных раздражений - верхнее вестибулярное ядро) и передают обработан­ную информацию в подкорковые структуры для определения биологической значимости раздражителя.

Функции моста и среднего мозга. Мост содержит восходящие и нисходя­щие пути, связывающие передний мозг со спинным, мозжечком и другими структурами ствола. Нейроны моста образуют ретикулярную формацию, здесь локализуются ядра лицевого, отводящего нервов, двигательная часть и сред­нее сенсорное ядро тройничного нерва. Нейроны ретикулярной формации моста активируют или тормозят кору мозга, связаны с мозжечком, спинным мозгом (ретикулоспинальный путь). В ретикулярной формации моста нахо­дятся также две группы ядер: одна - активирует центр вдоха продолговатого мозга, другая - центр выдоха, что приводит работу дыхательных клеток продолговатого мозга в соответствие с меняющимся состоянием организма.

Средний мозг представлен четверохолмием и ножками мозга. Красное ядро (верхняя часть ножек мозга) связано с корой мозга (нисходящие от коры пути), подкорковыми ядрами (базальные ганглии), мозжечком, со спинным мозгом (руброспинальный путь). Нарушение связей красного ядра с ретику­лярной формацией продолговатого мозга ведет к децеребрационной ригид­ности у животных (сильное напряжение мышц-разгибателей конечностей, шеи и спины), что свидетельствует о тормозном влиянии этого ядра на нейроны ретикулоспинальной системы. Красное ядро, получая информацию от двигательной коры, подкорковых ядер и мозжечка о готовящемся движе­нии и состоянии опорно-двигательного аппарата, посылает коррегирующие импульсы к мотонейронам спинного мозга по руброспинальному тракту и, тем самым, регулирует тонус мускулатуры.

Черная субстанция (ножки мозга) регулирует акты жевания, глотания, их последовательность, обеспечивает точные движения пальцев кисти рук, на­пример при письме. Нейроны этого ядра синтезируют медиатор дофамин, который поставляется аксональным транспортом к базальным ганглиям го­ловного мозга.

Поднятие глазного века, движение глаза вверх, вниз, к носу и вниз к углу носа регулирует ядро глазодвигательного нерва, а поворот глаза вверх-наружу - ядро блокового нерва. В среднем мозге расположены нейроны,

регулирующие просвет зрачка и кривизну хрусталика, в результате происхо­дит адаптация глаза к лучшему видению.

Ретикулярная формация среднего мозга принимает участие в регуляции сна. Торможение ее активности вызывает сонные веретена ЭЭГ, а стимуля­ция - реакцию пробуждения.

В верхних буграх четверохолмия происходит первичное переключение зри­тельных путей от сетчатки глаза, а в нижних буграх - второе и третье переключение от слуховых и вестибулярных органов. Далее афферентация поступает к коленчатым телам промежуточного мозга. Аксоны нейронов бугров четверохолмия идут к ретикулярной формации ствола мозга и к мотонейронам спинного мозга (тектоспинальный путь). Основная функция бугров четверохолмия - организация реакции настораживания и так назы­ваемых «старт-рефлексов» на внезапные, еще нераспознанные зрительные или звуковые сигналы. В этих случаях средний мозг активируется через гипоталамус, повышая тонус мышц, учащая сокращения сердца, формирует реакцию избегания или оборонительную реакцию. Четверохолмие организу­ет ориентировочные зрительные и слуховые рефлексы.

Промежуточный мозг (таламус, гипоталамус, гипофиз) интегрирует сен­сорные, двигательные и вегетативные реакции, необходимые для целостной деятельности организма.

Функции таламуса: 1) обработка и интеграция всех сигналов, идущих в кору головного мозга от нейронов спинного мозга, среднего мозга, мозжеч­ка, базальных ганглиев; 2) регуляция функциональных состояний организма. В таламусе около 120 разнофункциональных ядер, которые по проекции в кору делят на три группы: передняя – проецирует аксоны своих нейронов в поясную кору; медиальная - в любую; латеральная – в теменную, височную, затылочную. Функции ядер таламуса определяются его афферентными свя­зями. В таламус приходят сигналы от зрительной, слуховой, вкусовой, кож­ной, мышечной систем, от ядер черепно-мозговых нервов ствола, мозжечка, бледного шара, продолговатого и спинного мозга. Ядра таламуса делят на специфические, неспецифические и ассоциативные.

Специфические ядра (переднее, вентральное, медиальное, вентролатеральное, постлатеральное, постмедиальное, латеральное и медиальное коленча­тые тела - подкорковые центры зрения и слуха) содержат «релейные» ней­роны, которые переключают пути, идущие в кору от кожной, мышечной и других видов чувствительности и направляют их в строго определенные участки 3 – 4-го слоев коры (соматотопическая локализация). Специфические ядра таламуса также имеют соматотопическую организацию, поэтому при нарушении их функции происходит выпадение конкретных видов чувстви­тельности.

Ассоциативные ядра (медиодорсальные, латеральные, дорсальные и по­душка таламуса) содержат полисенсорные нейроны, которые возбуждаются разными раздражениями и посылают интегрированный сигнал в ассоциатив­ную кору мозга.

Аксоны нейронов ассоциативных ядер таламуса идут в 1-й и 2-й слои ассоциативных и частично проекционных областей коры, по пути отдавая коллатерали в 4-й и 5-й слои коры и образуя аксосоматические контакты с пирамидными нейронами.

Неспецифические ядра таламуса (срединный центр, парацентральное ядро, центральный, медиальный, латеральный, субмедиальный, вентральный передний и парафасцикулярный комплексы, ретикулярное ядро, перивентри-кулярная и центральная серая масса) состоят из нейронов, аксоны которых поднимаются в кору и контактируют со всеми ее слоями, образуя диффуз­ные связи. К неспецифическим ядрам таламуса поступают сигналы из ре­тикулярной формации ствола мозга, гипоталамуса, лимбической системы, базальных ганглиев, специфических ядер таламуса. Возбуждение неспецифи­ческих ядер вызывает генерацию в коре веретенообразной электрической активности, свидетельствующей о развитии сонного состояния.

Функции гипоталамуса. Гипоталамус - комплекс полифункциональных структур промежуточного мозга, имеющих афферентные связи с обонятель­ным мозгом, базальными ганглиями, таламусом, гиппокампом, орбитальной, височной, теменной корой, а эфферентные связи - с таламусом, ретикуляр­ной формацией, вегетативными центрами ствола и спинного мозга. Функци­онально ядерные структуры гипоталамуса разделены на три группы и вы­полняют интегрирующую функцию вегетативной, соматической и эндокрин­ной регуляций.

Передняя группа ядер регулирует по парасимпатическому типу восстанов­ление и сохранение резервов организма, продуцирует рилизинг-факторы (либерины) и ингибирующие факторы (статины), управляет функцией перед­ней доли гипофиза, обеспечивает терморегуляцию путем теплоотдачи (рас­ширение сосудов, усиление дыхания и потоотделения), вызывает сон.

Средняя группа ядер снижает активность симпатической системы, воспри­нимает изменения температуры крови (центральные терморецепторы), электро­магнитного состава и осмотического давления плазмы (осморецепторы ги­поталамуса), а также концентрацию гормонов крови.

Задняя группа ядер вызывает симпатические реакции организма (расши­рение зрачков, повышение АД, учащение ритма сердечных сокращений, угнетение моторики кишечника), обеспечивает терморегуляцию путем тепло­продукции (увеличение обменных процессов, частоты сердечных сокраще­ний, тонуса мышц), формирует пищевое поведение (поиск пищи, слюноотде­ление, стимуляция кровообращения и моторики кишечника), регулирует цикл «бодрствование-сон». Избирательное повреждение различных ядер заднего гипоталамуса может вызвать летаргический сон, голодание (афагию) или чрез­мерное потребление пищи (гиперфагию) и др.

В гипоталамусе расположены центры регуляции: гомеостаза, терморегуля­ции, голода и насыщения, жажды, полового поведения, страха, ярости, регуля­ции цикла «бодрствование-сон». Спецификой нейронов гипоталамуса являет­ся их чувствительность к составу омывающей крови, отсутствие гематоэнце-фалического барьера, нейросекреция пептидов и нейромедиаторов.

Гипофиз структурно-функционально связан с гипоталамусом. Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) накапливает продуцируемые гипоталамусом гор­моны, которые регулируют водно-солевой обмен (вазопрессин), функцию матки и молочных желез (окситоцин). Передняя доля гипофиза вырабатывает: адренокортикотропный гормон (стимулирует надпочечники); тиреотропный гормон (регуляция щитовидной железы); гонадотропный гормон (регуляция половых желез); соматотропный гормон (рост костной системы); пролактин (регулятор роста и секреции молочных желез). Гипоталамус и гипофиз об­разуют также нейрорегуляторные энкефалины и эндорфины (морфинопо-добные вещества), которые снижают стресс.

Функции ретикулярной формации мозга. Ретикулярная формация мозга -это сеть нейронов продолговатого, среднего и промежуточного мозга, свя­занная со всеми структурами ЦНС. Генерализованный характер влияний ретикулярной формации позволяет считать ее неспецифической системой мозга. Особенности ее функции :

1) компенсация и взаимозаменяемость элементов сети;

2) надежность функционирования нейронных сетей;

3) диффузность связей между элементами сети;

4) устойчивая фоновоактивная импульсация нейронов;

5) наличие фоновомолчащих нейронов, быстро реагирующих на внезапные, неопознанные зрительные и слуховые сигналы;

6) организация двигательной активности при участии вестибулярных и зрительных сигна­лов;

7) формирование общего диффузного, дискомфортного ощущения;

8) адаптация (снижение) активности нейронов при их повторных раздраже­ниях (нейроны новизны);

9) нейроны ретикулярной формации моста тормо­зят активность мотонейронов мышц-сгибателей и возбуждают мотонейроны мыщц-разгибателей. Противоположные эффекты вызывают ретикулярные нейроны продолговатого мозга;

10) активность нейронов всех отделов рети­кулярной формации облегчает реакции моторных систем спинного мозга;

11) ретикулярная формация продолговатого мозга синхронизирует актив­ность коры мозга (развитие медленных ритмов ЭЭГ или сонного состоя­ния);

12) ретикулярная формация среднего мозга десинхронизирует актив­ность коры (эффект пробуждения, развитие быстрых ритмов ЭЭГ);

13) ре­гулирует активность дыхательного и сердечно-сосудистого центров.

Функции мозжечка. Мозжечок - интегративная структура головного мозга, координирует и регулирует произвольные и непроизвольные движения, вегета­тивные и поведенческие функции. Особенности коры мозжечка :

1) стереотип­ное строение и связи;

2) большое количество афферентных входов и един­ственный аксонный выход – клетки Пуркинье;

3) клетки Пуркинье воспри­нимают все виды сенсорных раздражений;

4) мозжечок связан со структу­рами переднего мозга, ствола и спинным мозгом.

В мозжечке различают: архицеребеллюм (древний мозжечок), связан с вестибулярной системой и регулирует равновесие; палеоцеребеллюм (старый мозжечок - червь, пирамида, язык, парафлоккулярный отдел), получает информацию от проприорецепторов мышц, сухожилий, надкостницы, обо­лочек суставов; неоцеребеллюм (новый мозжечок - кора полушарий мозжеч­ка, участки червя), который через лобно-мостомозжечковые пути регулирует зрительные и слуховые моторные реакции.

Афферентные связи мозжечка: 1) рецепторы кожи, мышц, суставных обо­лочек, надкостницы - дорзальный и вентральный спиномозжечковые трак­ты - нижние оливы продолговатого мозга - далее через лазающие волокна на дендриты клеток Пуркинье; 2) ядра моста - система мшистых волокон - клетки-зерна, которые полисинаптически связаны с клетками Пуркинье; 3) голубое пятно среднего мозга - адренергические волокна, которые выде­ляют норадреналин в межклеточное пространство коры мозжечка, изменяя возбудимость его клеток.

Эфферентные пути мозжечка: через верхние ножки идут в таламус, варолиев мост, красное ядро, ядра ствола мозга, ретикулярную формацию сред­него мозга; через нижние ножки мозжечка - к вестибулярным ядрам про­долговатого мозга, оливам, ретикулярной формации продолговатого мозга; через средние ножки - связывают неоцеребеллум с лобной корой. Эфферентные сигналы из мозжечка в спинной мозг регулируют силу мышечных сокращений, поддерживают нормальный тонус мышц в покое и при движе­ниях соразмеряют произвольные движения с их целью, способствуют смене сгибательных и разгибательных движений, а также длительным тоническим сокращениям.

Нарушение регуляторных функций мозжечка вызывает следующие рас­стройства движений: астения - снижение силы мышечного сокращения, быстрая утомляемость мышц; астазия - утрата способности к длительному сокращению мышц, что затрудняет стояние, сидение; дистопия - непроиз­вольное повышение или понижение тонуса мышц; тремор - дрожание пальцев рук, головы в покое (усиливается при движении); дисметрия - расстройство движений в виде лишнего (гиперметрия) или недостаточного (гипометрия) действия; атаксия - нарушение координации движений; дизартрия - рас­стройство речевой моторики. Снижение функций мозжечка нарушает, пре­жде всего, порядок и последовательность движений, которые были приоб­ретены человеком в результате обучения.

Через коллатерали пирамидного тракта двигательной области коры боль­шого мозга латеральная и промежуточная области коры мозжечка получают информацию о готовящемся произвольном движении. Латеральная кора мозжечка посылает сигналы в его зубчатое ядро, далее информация по мозжечково-кортикальному пути поступает в сенсомоторную кору. Одновре­менно сигналы через мозжечково-рубральный путь, красное ядро и далее по руброспинальному пути достигают мотонейронов спинного мозга. Парал­лельно эти же мотонейроны получают сигналы по пирамидному тракту от нейронов коры головного мозга. В целом мозжечок корректирует подготовку движения в коре головного мозга и готовит тонус мускулатуры для реали­зации этого движения через спинной мозг. Поскольку мозжечок тормозит миотатические и лабиринтные рефлексы через нейроны вестибулярного ядра, то при повреждении мозжечка вестибулярные ядра бесконтрольно активи­руют мотонейроны передних рогов спинного мозга. В результате повышает­ся тонус мышц-разгибателей конечностей. Одновременно освобождаются проприоцептивные рефлексы спинного мозга, так как снимается тормозя­щее влияние на его мотонейроны со стороны ретикулярной формации про­долговатого мозга.

Мозжечок активирует пирамидные нейроны коры, которые тормозят активность мотонейронов спинного мозга. Чем больше мозжечок активирует пирамидные нейроны коры, тем более выражено торможение мотонейронов спинного мозга. При повреждении мозжечка это торможение исчезает, так как активация пирамидных клеток прекращается.

Таким образом, при повреждении мозжечка активируются нейроны вес­тибулярных ядер и ретикулярной формации продолговатого мозга, которые стимулируют мотонейроны спинного мозга. Одновременно снижается тор­мозное влияние пирамидных нейронов на те же мотонейроны спинного мозга. В итоге, получая возбуждающие сигналы от продолговатого мозга и не получая торможения со стороны коры, мотонейроны спинного мозга активируются и вызывают гипертонус мышц.

Мозжечок через угнетающие и стимулирующие влияния на сердечно­сосудистую, дыхательную, пищеварительную и другие системы организма стабилизирует и оптимизирует функции этих систем. Характер изменений зависит от фона, на котором они вызываются: при раздражении мозжечка высокое кровяное давление снижается, а исходное низкое - повышается. Кроме того, при возбуждении мозжечка происходит активация систем орга­низма по типу симпатической реакции, а при повреждении его превалируют противоположные по характеру эффекты.

Таким образом, мозжечок принимает участие в различных видах деятель­ности организма (моторной, соматической, вегетативной, сенсорной, интегративной), оптимизирует взаимоотношения различных отделов ЦНС.

Спинной мозг человека является важнейшим органом центральной нервной системы, осуществляющий связь всех органов с ЦНС и проводящий рефлексы.

Он покрыт сверху тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой.

Между паутинной и мягкой (сосудистой) оболочкой и в центральном его канале находится спинномозговая жидкость (ликвор)

В эпидуральном пространстве (промежуток между твердой мозговой оболочкой и поверхностью позвоночника) - сосуды и жировая ткань

Строение и функции спинного мозга человека

Что представляет из себя спинной мозг по внешнему строению?

Это - длинный шнур в позвоночном канале, в виде тяжа цилиндрической формы, длиной примерно 45 мм, шириной около 1 см, более плоский спереди и сзади, чем по бокам. Он имеет условную верхнюю и нижнюю границы.

Верхняя начинается между линией большого затылочного отверстия и первым шейным позвонком: в этом месте спинной мозг соединяется с головным посредством промежуточного продолговатого.

Нижняя - на уровне 1 -2 поясничных позвонков, после которых шнур принимает конический вид и далее «вырождается» в тонкую спинномозговую нить (терминальную) с диаметром около 1 мм, которая тянется до второго позвонка копчикового отдела. Терминальная нить состоит из двух частей - внутренней и наружной:

• внутренняя - длиной примерно 15 см, состоит из нервной ткани, переплетена поясничными и крестцовыми нервами и находится в мешочке из твердой мозговой оболочки
• наружная - около 8 см, начинается ниже 2-го позвонка крестцового отдела и тянется в виде соединения твердой, паутинной и мягкой оболочек до 2-го копчикового позвонка и сращивается с надкостницей

Наружная, свисающая до самого копчика терминальная нить с переплетающими ее нервными волокнами очень напоминает по виду конский хвост. Поэтому боли и явления, возникающие при защемлении нервов ниже 2-го крестцового позвонка, часто называют синдромом конского хвоста.

Спинной мозг имеет утолщения в шейном и пояснично-крестцовом отделах. Это находит свое объяснение в наличии большого количества выходящих нервов в этих местах, идущих к верхним, а также к нижним конечностям:

1. Шейное утолщение распространено на протяженности от 3-го - 4-го шейного позвонков до 2-го грудного, достигая максимума в 5-м - 6-м
2. Пояснично-крестцовое - от уровня 9-го - 10-го грудного позвонков до 1-го поясничного с максимумом в 12-м грудном

Серое и белое вещество спинного мозга

Если рассмотреть строение спинного мозга в поперечном разрезе, то в центре его можно увидеть серый участок в виде раскрывшей свои крылья бабочки.

Это - серое вещество спинного мозга. Оно окружено снаружи белым веществом.

Клеточное строение серого и белого вещества отличается между собой, как и их функции.

Серое вещество спинного мозга состоит из двигательных и вставочных нейронов :

• двигательные нейроны передают двигательные рефлексы
• вставочные - обеспечивают связь между самими нейронами

Белое вещество состоит из так называемых аксонов - нервных отростков, из которых создаются волокна нисходящих и восходящих проводящих путей.

Крылья «бабочки» более узкие образуют передние рога серого вещества, более широкие - задние. В передних рогах находятся двигательные нейроны, в задних - вставочные.

Между симметричными боковыми частями имеется поперечная перемычка из мозговой ткани, в центре которой проходит канал, сообщающийся верхней частью с желудочком мозга и заполненный спинномозговой жидкостью.

В некоторых отделах или даже по всей протяженности у взрослых людей центральный канал может зарастать.

Относительно этого канала, слева и справа от него, серое вещество спинного мозга выглядит как столбы симметричной формы, соединенные между собой передними и задними спайками:

• передние и задние столбы соответствуют передним и задним рогам на поперечном срезе
• боковые выступы образуют боковой столб

Боковые выступы есть не на всей протяженности, а только между 8-м шейным и 2-м поясничным сегментами. Поэтому поперечный срез в сегментах, где отсутствуют боковые выступы, имеет овальную либо круглую форму.

Соединение симметричных столбов в передней и задней частях образует на поверхности мозга две борозды: переднюю, более глубокую, и заднюю. Передняя щель заканчивается перегородкой, примыкающей к задней границе серого вещества.

Спинномозговые нервы и сегменты

Слева и вправо от этих центральных борозд расположены соответственно переднелатеральные и заднелатеральные борозды, через которые выходят передние и задние нити (аксоны), образующие нервные корешки.

Передний корешок по своему строению представляет из себя двигательные нейроны переднего рога. Задний, отвечающий за чувствительность, состоит из вставочных нейронов заднего рога.

Сразу на выходе из мозгового сегмента и передний и задний корешок объединяются в один нерв или нервный узел (ганглий).

Так как всего в каждом сегменте имеется два передних и два задних корешках, в сумме они образуют два спинномозговых нерва (по одному с каждой стороны). Теперь нетрудно подсчитать, сколько всего нервов имеет спинной мозг человека.

Для этого рассмотрим его сегментарное строение. Всего имеется 31 сегмент:

• 8 - в шейном отделе
• 12 - в грудном
• 5 - поясничном
• 5 - в крестцовом
• 1 - в копчиковом

Значит спинной мозг имеет всего 62 нерва - по 31 с каждой стороны.

Отделы и сегменты спинного мозга и позвоночника находятся не на одном уровне, из-за разницы в длине (спинной мозг короче позвоночника).

Это надо учитывать при сопоставлении мозгового сегмента и номера позвонка при проведении рентгенологии и томографии: если в начале шейного отдела этот уровень соответствует номеру позвонка, а в нижней его части лежит на позвонок выше, то в крестцовом и копчиковом отделе эта разница составляет уже несколько позвонков.

Две важных функции спинного мозга

Спинной мозг выполняет две важные функции - рефлекторную и проводниковую. Каждый его сегмент связан с конкретными органами, обеспечивая их функциональность. Например:

• Шейный и грудной отдел - связывается с головой, руками, органами грудной клетки, мышцы груди
• Поясничный отдел - органы ЖКТ, почки, мышечная система туловища
• Крестцовый отдел - органы таза, ноги

Рефлекторные функции - это простые, заложенные природой рефлексы. Например:

• болевая реакция - отдернуть руку, если больно.
• коленный рефлекс

Это доказывается простыми опытами на животных. Биологи проводили эксперименты с лягушками, проверяя, как они реагируют на боль при отсутствии головы: была отмечена реакция как на слабые, так и на сильные болевые раздражители.

Благодаря этой проводниковой связи, осуществляется любое мысленное действие:
встать, пойти, взять, бросить, поднять, побежать, отрезать, нарисовать - и многие другие, которые человек, не замечая, совершает в своей повседневной жизни в быту и на работе.

Такая уникальная связь между центральным мозгом, спинным, всей ЦНС и всеми органами организма и его конечностям, как и прежде остается мечтой робототехники.

Ни один, даже самый современный робот пока не способен осуществить и тысячной доли тех всевозможных движений и действий, которые подвластны биоорганизму.

Как правило, такие роботы запрограммированы для узко специализированной деятельности и в основном используются на конвейерных автоматических производствах.

Функции серого и белого вещества. Чтобы понять, как осуществляются эти великолепные функции спинного мозга, рассмотрим строение серого и белого вещества мозга на клеточном уровне.

Серое вещество спинного мозга в передних рогах содержат нервные клетки больших размеров, которые называются эфферентными (двигательными) и объединяются в пять ядер:

• центральное
• переднелатеральное
• заднелатеральное
• переднемедиальное и заднемедиальное

Чувствительные корешки мелких клеток задних рогов представляют собой специфические клеточные отростки из чувствительных узлов спинного мозга. В задних рогах строение серого вещества неоднородно.

Большая часть клеток образуют собственные ядра (центральное и грудное).

К пограничной зоне белого вещества, расположенного возле задних рогов, примыкают губчатая и студенистая зоны серого вещества, отростки клеток которых, вместе с отростками мелких диффузно рассеянных клеток задних рогов, образуют синапсы (контакты) с нейронами передних рогов и между соседними сегментами. Эти нейриты получили название передних, боковых и задних собственных пучков. Связь их с головным мозгом осуществляется при помощи проводниковых путей белого вещества. По краю рогов эти пучки образуют белую каемку.

Боковые рога серого вещества выполняет следующие важные функции:

• В промежуточной зоне серого вещества (боковых рогах) находятся симпатические клетки вегетативной нервной системы, именно посредством их осуществляется связь с внутренними органами. Отростки этих клеток соединяются с передними корешками
• Здесь образуется спиномозжечковый путь:На уровне шейных и верхних грудных сегментов находится ретикулярная зона - пучок из большого количества нервов, связанных с зонами активации коры головного мозга и рефлекторной деятельности.

Проводниковые функции белого вещества осуществляются посредством трех канатиков - наружными его участками, ограниченными бороздами:

• Передний канатик - участок между передними срединной и латеральной бороздами
• Задний канатик - между задними срединной и латеральной бороздами
• Боковой канатик - между переднелатеральной и заднелатеральной бороздами

Аксоны белого вещества образуют три системы проводимости:

• короткие пучки, называемые ассоциативными волокнами, которые связывают различные сегменты спинного мозга
• восходящие чувствительные (афферентные) пучки, направленные к отделам головного мозга
• нисходящие двигательные (эфферентные) пучки, направленные из мозга к нейронам серого вещества передних рогов

Восходящие и нисходящие пути проводимости. Рассмотрим для примера некоторые функции путей канатиков белого вещества:

Передние канатики:

• Передний пирамидный (корково-спинномозговой) путь - передача двигательных импульсов от коры головного мозга к спинномозговому (передним рогам)
• Спиноталамический передний путь - передача импульсов осязания воздействия на поверхность кожи (тактильная чувствительность)
• Покрышечно-спинномозговой путь -связывая зрительные центры под корой головного мозга с ядрами передних рогов, создает защитный рефлекс, вызванный звуковыми или зрительными раздражителями
• Пучок Гельда и Левенталя (преддверно-спинномозговой путь) - волокна белого вещества связывают вестибулярные ядра восьми пар черепно-мозговых нервов с двигательными нейронами передних рогов
• Продольный задний пучок - связывая верхние сегменты спинного со стволом мозга, координирует работу глазных мышц с шейными и др.

Восходящие пути боковых канатиков проводят импульсы глубокой чувствительности (ощущения своего тела) по корково-спинномозговым, спиноталамическим и покрышечно-спинномозговым путям.

Нисходящие пути боковых канатиков:

• Латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) - передает импульс движения от коры головного мозга к серому веществу передних рогов
• Красноядерно-спинномозговой путь (находится впереди латерального пирамидного), сбоку к нему прилегают спинномозжечковый задний и спинноталамический боковой пути.Красноядерно-спинномозговой путь осуществляет автоматическое управление движениями и мышечным тонусом на подсознательном уровне.

В разных отделах спинного мозга различное соотношение серого и белого мозгового веществ. Это объясняется разным количеством восходящих и нисходящих путей. В нижних спинномозговых сегментах больше серого вещества.

По мере продвижения вверх его становится меньше, а белое вещество наоборот прибавляется, так как добавляются новые восходящие пути, и на уровне верхних шейных сегментов и средней части грудного белого - больше всего.

Но в области как шейного, так и поясничного утолщений серое вещество преобладает.

Как видите, спинной мозг имеет очень сложное строение.

Связь нервных пучков и волокон уязвима, и серьезная травма или болезнь способны нарушить это строение и привести к нарушению проводящих путей, из-за чего ниже точки «обрыва» проводимости может быть полный паралич и потеря чувствительности. Поэтому при малейших опасных признаках спинной мозг надо обследовать и вовремя лечить.

Пункция спинного мозга

Для диагностики инфекционных болезней (энцефалита, менингита и др. болезней) используется пункция спинного мозга (люмбальная пункция) - ведение иглы в спинномозговой канал.

Она проводится таким образом:
В субарахноидальное пространство спинного мозга на уровне ниже второго поясничного позвонка вводится игла и осуществляется забор спинномозговой жидкости (ликвора).

Это процедура безопасна, так как ниже второго позвонка у взрослого человека спинной мозг отсутствует, а следовательно, нет угрозы его повреждения.

Однако она требует особой тщательности, чтобы не занести под оболочку спинного мозга инфекцию или эпителиальные клетки.

Пункция спинного мозга проводится не только для диагностики, но и для лечения, в таких случаях:

• введение химиотерапевтических лекарств или антибиотиков под оболочку мозга
• для эпидуральной анестезии при операциях
• для лечения гидроцефалии и уменьшения внутричерепного давления (удаление избытка ликвора)

Пункция спинного мозга имеет такие противопоказания:

• стеноз спинного канала
• смещение (дислокация) мозга
• обезвоживание (дегидратация)

Заботьтесь об этом важном органе, занимайтесь элементарной профилактикой:

1. Принимайте антивирусные средства во время эпидемии вирусного менингита
2. Старайтесь не устраивать пикники в лесопарковой зоне в мае-начале июня (период активности энцефалитного клеща)
3. После каждого похода в лес осматривайте все тело, а при первых же признаках болезни идите к врачу. Признаки такие: головная боль, высокая температура, ригидность шеи (затрудненность движений), тошнота.

Источник: https://ZaSpiny.ru/raznoye/spinnoy-mozg.html

Строение и функции спинного мозга

Спинной мозг является сложным и многогранным органом в нервной системе.

У человека он управляется и контролируется центрами головного мозга и имеет зависимый характер. Позвоночник человека защищает мозговое вещество от внешнего воздействия.

Спинной мозг функции выполняет две. Давайте подробнее рассмотрим, какие именно функции он выполняет.

Характеристика органа

Морфофункциональная характеристика спинного органа заключается в следующем:

Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, разделённых между собой глубокой серединной щелью. Сзади их разделяет соединительно-тканная перегородка.

Внутри орган имеет тёмный участок, который называют серым веществом. В области периферии спинного мозга находится светлое белое вещество.

Со стороны поперечного сечения орган имеет Н-образное серое вещество. Места, в которых выступает серое вещество, называют рогами. Они бывают передними (вентральными), задними (дорсальными) и боковыми (латеральными).

Серое вещество включает в себя тела нейронов, безмиелиновые и тонкие миелиновые волокна, а также нейроглии. Оно отличается от белого вещества тем, что имеет в своём составе мультиполярные нейроны.

Продольные миелиновые волокна составляют собой белое вещество. Из нервных волокон, которые связывают разные отделы нервной системы, состоят проводящие пути спинного мозга.

Нейроны органа делятся на нейриты, корешковые клетки, а также внутренние и пучковые нейроны.

Каждый задний рог включает в себя губчатый слой, желатинозное вещество, ядро рога и грудное ядро.

В заднем роге находится студневидное вещество, которое тормозит работу спинного мозга.

Передние рога оснащены крупными нейронами спинного мозга, которые формируют собой ядра – соматические центры, также они имеют медиальные и латеральные группы моторных клеток. Медиальные клетки отвечают за функционирование мышц туловища человека, а латеральные – мышц рук и ног.

Из чего состоит орган?

Спинной мозг имеет круглые отделы, но его строение включает в себя также утолщённые области, которые обладают сплющенной формой спереди назад.

Шейное утолщение можно увидеть возле третьего шейного и первого грудного позвонка. В области 10 – 12 грудных позвонков находится пояснично-крестцовое утолщение.

В области соматических нейронов, которые расположены в утолщениях органа, есть много корешков с большим количеством нервных волокон.

Толщина соматических нейронов наибольшая, так как они крупнее остальных нейронов.

Спинной мозг снабжает внутренние органы и скелетную мускулатуру человека нервными волокнами, которые связываются с ЦНС. Ценный орган позвоночника состоит из 31 сегмента, которые отвечают за разные органы и части тела:

За голову, шею, грудную полость, сердце, лёгкие и руки отвечают восемь шейных сегментов.

За брюшную полость и мышцы туловища ответственны 12 грудных и 5 позвоночных сегментов.

Мышцы ног и нижнюю часть брюшной полости контролируют 5 крестцовых и копчиковый сегмент.

Спинно-мозговую жидкость можно увидеть в канале, который находится в центре спинного органа.

Функции органа

Благодаря рефлекторному центру, орган может выполнять разные рефлексы. Чувствительные импульсы через спинномозговой канал проникают в головной мозг, передают информацию о состоянии работы всех сфер в организме человека.

Последствия – с помощью нисходящих путей импульсы, которые посылает головной мозг, передаются к малочувствительным нейронам спинного мозга. Они активизируют их и управляют работой нейронов.

Рефлекторная функция

Орган выполняет рефлекторную функцию: он отвечает за двигательные и чувственные рефлексы в организме человека. Благодаря нервным каналам, спинной мозг с обеих сторон соединяет периферийные органы с головным мозгом.

Вещество, которое находится в канале позвоночника, подаёт соответствующие сигналы в головной мозг. Они передают информацию о влиянии на организм человека внешних и внутренних факторов среды.

С помощью передачи вегетативных рефлексов орган ЦНС изменяет работу внутренних систем жизнеобеспечения.

Двигательная функция спинного мозга осуществляет и регулирует рефлексы мускулатуры системы движения. Нейроны, которые относятся к спинному мозгу, передают импульсы в мышцы, которые находятся в области рук, ног, тела и шеи.

Орган ЦНС, расположенный в канале позвоночника, берёт участие в организации всех движений человека.

Проводниковая функция

Строение спинного мозга позволяет бесперебойно передавать импульсы через параллельные пути к коре серого вещества головного мозга. Одни сигналы осуществляются через короткий путь, а вторые – через длинный.

Благодаря передаче импульсов и рефлексов между органами всего организма человека, он способен воспринимать информацию и выполнять необходимые действия.

Поэтому рефлекторная и проводниковая функции тесно связаны между собой и очень важны для человека.

Если сдавлен мозг или пострадал от ушиба, возникает спинальный шок. Из-за этого резко снижается возбудимость нервных рефлексов в центре, замедляется работа нервной системы. При спинальном шоке факторы, которые пробуждали рефлексы, становятся неэффективными.

Последствия, если поврежден спинной канал шейного, грудного или другого отдела, следующие:

1. Теряются скелетно-моторные и вегетативные рефлексы.
2. Снижается давление.
3. Отсутствуют сосудистые рефлексы.
4. Нарушается способность сходить в туалет.

Такие последствия опасны для жизни человека, поэтому пострадавшего следует немедленно показать врачу для оказания нужной медицинской помощи.

Что будет, если функции нарушатся?

Спинной мозг может разорваться или атрофироваться. В любой ситуации больного нужно срочно доставить в больницу.

Разрыв органа

При разрыве органа могут возникнуть очень неприятные, тяжёлые и непредсказуемые последствия.

При разрыве мозга теряется чувствительность, активность человека, может произойти частичный или полный паралич тела.

Последствия разрыва спинного мозга проявляются в получении человеком частичной или полной инвалидности, из-за чего он не в состоянии самостоятельно обслуживать себя и жить по-прежнему.

Такой разрыв случается при получении бытовой травмы, при падении с высоты или попадания в автомобильную катастрофу. Если весь организм отказывается работать, происходит спинальный шок, который часто приводит к смерти человека.

Атрофия органа

При атрофии спинного мозга нервные волокна и клетки постепенно отмирают, из-за чего разрушаются нервные соединения. Атрофироваться может любой участок позвоночника.

Такое явление чаще всего происходит у женщин после 50 лет. Они становятся слабоумными. Если болезнь диагностируется у детей, значит, она передалась по наследству.

Последствия в виде атрофии спинного органа зависят от того, какой его отдел пострадал. Сначала человек становится менее активным и вялым.

Затем игнорируются моральные нормы. После этого начинаются проблемы с памятью, речью, органами чувств, моторикой.

Человек перестаёт анализировать и выражать своё мнение.

Чтобы уменьшить последствия и помочь человеку с атрофированным мозгом жить дальше, рекомендуется его лечить витаминами и препаратами для сосудов.

Также для больных людей важна забота и любовь окружающих. Необходимо, чтобы человек брал активное участие в своей жизни.

Его нужно направлять в определенное русло, следить за его режимом, питанием и здоровьем.

Как видите, спинной мозг берет участие в управлении всем телом, а также в передаче информации от внешних факторов к соответствующим органам, чтобы они выполняли свои функции.

Важно беречь орган, своевременно лечить заболевания и следить внимательно за своим здоровьем.

Правильное питание, активный образ жизни, соблюдение мер осторожности, хорошее настроение помогут спинному мозгу лучше функционировать.

Источник: http://drpozvonkov.ru/pozvonochnik/medullae-spinalis/spinnoy-mozg-funktsii.html

Спинной мозг – где расположен, длина и сегменты, опасность повреждений и травм

Органом центральной нервной системы является спинной мозг, который выполняет особенные функции и имеет уникальное строение.

Он расположен в позвоночном столбе, в специальном канале, напрямую связан с головным мозгом.

Функции органа – проводниковая и рефлекторная деятельность, он обеспечивает работу всех частей тела на заданном уровне, передает импульсы и рефлексы.

Что такое спинной мозг

Латинское название мозга спинного medulla spinalis. Этот центральный орган нервной системы расположен в позвоночном канале.

Граница между ним и головным мозгом проходит примерно на пересечении пирамидных волокон (на уровне затылка), хотя она условная. Внутри находится центральный канал – полость, защищенная мягкой, паутинной и твердой мозговой оболочками.

Между ними находится спинномозговая жидкость. Эпидуральное пространство между внешней оболочкой и костью заполнено жировой тканью и сеткой вен.

Сегментарной организацией отличается строение спинного мозга человека от других органов. Это служит для связи с периферией и рефлекторной деятельности.

Находится орган внутри позвоночного канала от первого шейного позвонка до второго поясничного, сохраняя кривизну.

Сверху он начинается продолговатым отделом – на уровне затылка, а внизу – заканчивается коническим заострением, концевой нитью из соединительной ткани.

Орган характеризуется продольной сегментарностью и значимостью звеньев: из переднелатеральной борозды выходят передние корешковые нити (аксоны нервных клеток), образующие передний двигательный корешок, служащий для передачи двигательных импульсов. Задние корешковые нити образуют задний корешок, проводящий импульсы от периферии к центру. Боковые рога снабжены моторными, чувствительными центрами. Корешки создают спинномозговой нерв.

Длина

У взрослого человека орган по длине составляет 40-45 см, по ширине равен 1-1,5 см, массой 35 г.

Увеличивается по толщине снизу вверх, наибольшего диаметра достигает у верхнего шейного отдела (до 1,5 см) и нижнего пояснично-крестцового (до 1,2 см).

В области груди диаметр составляет 1 см. У органа выделяют четыре поверхности:

• уплощенная передняя;
• выпуклая задняя;
• две округлые боковые.

Внешний вид

На передней поверхности по всей длине пролегает срединная щель, которая имеет складку мозговой оболочки – промежуточную шейную перегородку.

Сзади выделяют срединную борозду, соединенную с пластинкой глиозной ткани. Эти щели делят спинномозговой столб на две половины, соединенные узким мостиком ткани, в центре которой находится центральный канал.

С боков тоже есть борозды – переднелатеральная и заднелатеральная.

Сегменты спинного мозга

Отделы спинного мозга делятся на пять частей, значение которых зависит не от расположения, а от того, в каком отделе выходящие нервы покидают позвоночный канал. Всего у человека может быть 31-33 сегмента, пять частей:

• шейная часть – 8 сегментов, на ее уровне больше серого вещества;
• грудная – 12;
• поясничная – 5, вторая область с большим количеством серого вещества;
• крестцовая – 5;
• копчиковая – 1-3.

Серое и белое вещество

На разрезе симметричных половин видна глубокая срединная щель, соединительно-тканная перегородка. Внутренняя часть темнее – это серое вещество, а на периферии светлее – белое вещество.

На поперечном сечении серое вещество представлено рисунком «бабочки», а его выступы напоминают рога (передние вентральные, задние дорсальные, боковые латеральные) . Больше всего серого вещества на поясничном отделе, меньше – на грудном.

У мозгового конуса вся поверхность выполнена серым, а по периферии располагается узкий слой белого.

Чем образовано серое вещество спинного мозга – оно состоит из тел нервных клеток с отростками без миелиновой оболочки, тонких миелиновых волокон, нейроглии. Основой служат мультиполярные нейроны. Клетки лежат внутри группами-ядрами:

• корешковые – аксоны покидают в составе передних корешков;
• внутренние – их отростки заканчиваются синапсами;
• пучковые – аксоны проходят к белому веществу, несут нервные импульсы, образуют проводящие пути.

Между задними и боковыми рогами серое вдается тяжами внутрь белого, образуя сетеобразное разрыхление – сетчатое образование.

Функциями серого вещества ЦНС служат: передача болевых импульсов, информации о температурной чувствительности, замыкание рефлекторных дуг, получение данных от мышц, сухожилий и связок. Нейроны передних рогов участвуют в связи отделов.

Функции белого вещества

Сложной системой миелиновых, безмиелиновых нервных волокон является белое вещество спинного мозга.

Туда входит опорная нервная ткань – нейроглия, плюс кровеносные сосуды, незначительное количество соединительной ткани. Волокна собраны пучками, осуществляющими связи между сегментами.

Белое вещество окружает серое, проводит нервные импульсы, выполняет посредническую деятельность.

Функции спинного мозга

Строение и функции спинного мозга связаны напрямую. Выделяют две важные задачи работы органа – рефлекторную, проводниковую.

Первая заключается выполнением простейших рефлексов (отдергивание руки при ожоге, разгибание суставов), связями со скелетными мышцами.

Проводниковая передает импульсы от спинного к головному мозгу, обратно по восходящим и нисходящим путям движения.

Рефлекторная

В ответной реакции нервной системы на раздражение состоит рефлекторная функция. К ней относятся отдергивание руки при уколе, кашель при попадании в горло инородных частиц.

Раздражение от рецепторов по импульсу поступает внутрь спинномозгового канала, переключает двигательные нейроны, которые отвечают за мышцы, вызывают их сокращение.

Это упрощенная схема рефлекторного кольца (дуги) без участия головного мозга (человек не задумывается при выполнении действия).

Выделяют рефлексы врожденные (грудное сосание, дыхание) или приобретенные. Первые помогают выявить правильность работы элементов дуги, сегментов органа. Их проверяют при неврологическом осмотре.

Коленный, брюшной, подошвенный рефлекс является обязательными для проверки здоровья человека.

Это поверхностные виды, к глубоким рефлексам относятся сгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.

Проводниковая

Второй функцией спинного мозга является проводниковая, которая передает импульсы от кожи, слизистых оболочек и внутренних органов в головной мозг, в обратном направлении. Белое вещество служит проводником, несет информацию, импульс о воздействии извне.

За счет этого человек получает определенное ощущение (мягкий, гладкий, скользкий предмет). При утрате чувствительности не могут формироваться ощущения от прикосновений к чему-либо.

Помимо команд импульсы передают данные о положении тела в пространстве, боли, напряжении мышц.

Какие органы человека контролируют работу спинного мозга

Ответственным за спинномозговой канал и управление всей работой мозга спинного является главный орган центральной нервной системы – головной мозг.

Помощниками выступают многочисленные нервы и кровеносные сосуды. Головной мозг оказывает большое влияние на деятельность спинного – контролирует ходьбу, бег, трудовые движения.

При утрате связи между органами человек в конце практически становится беспомощным.

Опасность повреждений и травм

Мозг спинной связывает все системы организма. Его структура играет важную роль для выполнения верной работы опорно-двигательного аппарата.

Если его повредить, возникнет спинномозговая травма, тяжесть которой зависит от обширности повреждений: растяжения, разрывы связок, вывихи, повреждения дисков, позвонков, отростков – легкие, средние.

К тяжелым относят переломы со смещением и множественные повреждения самого канала. Это очень опасно, ведет к нарушению функциональности канатиков и параличу нижних конечностей (спинальный шок).

Если травма тяжелая, шок длится от нескольких часов до месяцев. Сопровождается патология нарушением чувствительности ниже места травмирования и дисфункцией тазовых органов, включая недержание мочи.

Выявить травмы может компьютерно-резонансная томография . Для лечения легких ушибов и повреждений зон могут использоваться медикаментами, лечебной гимнастикой, массажем, физиотерапией.

Тяжелые варианты нуждаются в операции, особенно диагностирования компрессии (разрыв – клетки умирают мгновенно, есть риск инвалидности).

Последствиями травмирования мозга спинного служат долгий восстановительный период (1-2 года), который можно ускорить иглорефлексотерапией, эрготерапией и другими вмешательствами.

После тяжелого случая есть риск вернуть двигательную способность не полностью, а иногда навсегда остаться в инвалидной коляске.

Строение спинного и головного мозга. Нервная система делится на центральную, расположенную в черепе и позвоночнике, и периферическую- вне черепа и позвоночника. Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга.

Рис. 105. Нервная система (схема):
1 - большой мозг, 2 - мозжечок, 3 - шейное сплетение, 4 - плечевое сплетение, 5 - спинной мозг, 6 - симпатический ствол, 7 - грудные нервы, 8 - срединный нерв, 9 - солнечное сплетение, 10 - лучевой нерв, 11 - локтевой нерв, 12 -- поясничное сплетение, 13 - крестцовое сплетение, 14 - копчиковое сплетение, 15 - бедренный нерв, 16 - седалищный нерв, 17 - большеберцовый нерв, 18 - малоберцовый нерв

Спинной мозг представляет собой длинный тяж, имеющий приблизительно цилиндрическую форму и расположенный в позвоночном канале. Вверху он постепенно переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается на уровне 1-2-го поясничных позвонков. На месте отхождения нервов к верхним и нижним конечностям есть 2 утолщения: шейное - на уровне от 2-го шейного до 2-го грудного позвонков и поясничное - от уровня 10-го грудного с наибольшей толщиной на уровне 12-го грудного позвонка. Средняя длина спинного мозга у мужчины - 45 см, у женщины - 41- 42 см, средний вес - 34-38 г.

Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, соединенных узкой перемычкой, или спайкой. На поперечном разрезе спинного мозга видно, что посередине располагается состоящее из нейронов и их отростков серое вещество, в котором различают два больших широких передних рога и два более узких задних рога. В грудных и поясничных сегментах есть еще боковые выступы- боковые рога. В передних рогах находятся двигательные нейроны, от которых отходят центробежные нервные волокна, образующие передние, или двигательные, корешки, а через задние корешки в задние рога входят центростремительные нервные волокна нейронов спинномозговых узлов. В сером веществе располагаются также кровеносные сосуды. В спинном мозге различают 3 основные группы нейронов: 1) крупные двигательные с длинными маловетвящимися аксонами, 2) образующие промежуточную зону серого вещества; аксоны их делятся на 2-3 длинные ветви, и 3) чувствительные, входящие в состав спинномозговых узлов, с сильно ветвящимися аксонами и дендритами.

Серое вещество окружено белым, которое состоит из продольно расположенных мякотных и частью безмякотных нервных волокон, нейроглии и кровеносных сосудов. В каждой половине спинного мозга белое вещество разделяется рогами серого вещества на три столба. Белое вещество, расположенное между передней бороздой и передним рогом, называется передними столбами, между передним и задним рогом - боковыми столбами, между задней перемычкой и задним рогом - задними столбами. Каждый столб состоит из отдельных пучков нервных волокон. Кроме толстых мякотных волокон двигательных нейронов, по передним корешкам выходят тонкие нервные волокна нейронов боковых рогов, принадлежащих вегетативной нервной системе. В задних рогах находятся вставочные, или пучковые, нейроны, нервные волокна которых связывают между собой двигательные нейроны разных сегментов и входят в состав пучков белого вещества. Мякотные нервные волокна делятся на короткие - местные проводящие пути спинного мозга, и длинные - длинные проводящие пути, соединяющие спинной мозг с головным.

Рис. 106. Поперечный разрез спинного мозга. Схема проводящих путей. Слева обозначены восходящие, справа - нисходящие пути. Восходящие пути:
/ - нежный пучок; XI - клиновидный пучок; X - задний спинно-мозжечковый путь; VIII - передний спинномозжечковый путь; IX, VI - боковой и передний спин-но-таламические пути; XII - спинно-тектальный путь.
Нисходящие пути:
II, V - боковой и передний пирамидные пути; III - руброспинальный путь; IV - вестибуло-спинальный путь; VII - оливоспинальный путь.
Кружками (без нумерации) обозначены пути, связывающие между собой сегменты спинного мозга

Соотношение серого и белого вещества в разных сегментах спинного мозга не одинаково. Поясничные и крестцовые сегменты содержат вследствие значительного уменьшения содержания нервных волокон в нисходящих путях и начала формирования восходящих путей больше серого вещества, чем белого. В средних и особенно верхних грудных сегментах белого вещества относительно больше, чем серого.

В шейных сегментах увеличивается количество серого вещества и существенно увеличивается белого. Утолщение спинного мозга в шейном отделе зависит от развития иннервации мышц рук, а утолщение поясничного отдела - от развития иннервации мышц ног. Следовательно, развитие спинного мозга обусловлено деятельностью скелетных мышц.

Поддерживающей основой спинного мозга являются нейроглия и проникающие в белое вещество соединительнотканые прослойку мягкой мозговой оболочки. Поверхность спинного мозга покрыта тонкой нейроглиальной оболочкой, в которой находятся кровеносные сосуды. Снаружи от мягкой располагается соединенная с ней паутинная оболочка из рыхлой соединительной ткани, в которой циркулирует спинномозговая жидкость. Паутинная оболочка плотно прилегает к наружной твердой оболочке из плотной соединительной ткани с большим количеством эластических волокон.

Рис. 107. Схема расположения сегментов спинного мозга. Показано расположение сегментов спинного мозга по отношению к соответствующим позвонкам и места выхода корешков из позвоночного канала

Спинной мозг человека состоит из 31- 33 отрезков, или сегментов: шейных - 8, грудных - 12, поясничных - 5, крестцовых- 5, копчиковых-1-3. Из каждого сегмента выходят две пары корешков, соединяющихся в два спинномозговых нерва, состоящих из центростремительных - чувствительных и центробежных - двигательных нервных волокон. Каждый нерв начинается у определенного сегмента спинного мозга двумя корешками: передним и задним, которые заканчиваются у спинномозгового узла и, соединяясь вместе кнаружи от узла, образуют смешанный нерв. Смешанные спинномозговые нервы выходят из спинномозгового канала через межпозвоночные отверстия, кроме первой пары, проходящей между краем затылочной кости и верхним краем 1-го шейного позвонка, и копчикового корешка - между краями позвонков копчика. Спинной мозг короче позвоночника, поэтому нет соответствия между сегментами спинного мозга и позвонками.

Спинномозговые нервы иннервируют кожу и мышцы туловища, рук и ног. Они образуют: 1) шейное сплетение, состоящее из 4 верхних шейных нервов, иннервирующих кожу шеи, затылка, ушную раковину и кожу на ключице, мышцы шеи и диафрагму; 2) плечевое сплетение из 4 нижних шейных нервов и 1-го грудного, иннервирующих кожу и мышцы плечевого пояса и руки; 3) грудные нервы, которые соответствуют 12 грудным сегментам спинного мозга и иннервируют кожу и мышцы груди и живота (передняя ветвь) и кожу и мышцы спины (задняя ветвь), следовательно, грудные спинномозговые нервы имеют правильное сегментарное расположение и четко делятся на переднюю - брюшную часть и заднюю - спинную часть; 4) поясничное сплетение, состоящее из 12-го грудного и 4 верхних поясничных нервов, иннервирующих кожу и часть мышц таза, бедра, голени и стопы; 5) крестцовое сплетение, состоящее из нижних поясничных, крестцовых и копчикового нервов, иннервирующих кожу и остальные мышцы таза, бедра, голени и стопы.

Рис. 108. Головной мозг, срединная поверхность:
I - лобная доля большого мозга, 2 - теменная доля, 3 - затылочная доля, 4 - мозолистое тело, 5 - мозжечок, 6 - зрительный бугор (промежуточный мозг), 7 - гипофиз, 8 - четверохолмие (средний мозг), 9 - эпифиз, 10 - варолиев мост, 11 - продолговатый мозг

Головной мозг также состоит из серого и белого вещества. Серое вещество головного мозга представляют разнообразные нейроны, группирующиеся в многочисленные скопления - ядра и покрывающие сверху разные отделы головного мозга. Всего в головном мозге человека насчитывается примерно 14 млрд. нейронов. Кроме того, в состав серого вещества входят клетки нейроглии, которых приблизительно в 10 раз больше, чем нейронов; они составляют 60-90% всей массы мозга. Нейроглия является опорной тканью, поддерживающей нейроны. Она участвует также в обмене веществ головного мозга и особенно нейронов, в ней образуются гормоны и гормоноподобные вещества (нейросекреция).

Головной мозг разделяется на продолговатый мозг и варолиев мост, мозжечок, средний мозг и промежуточный мозг, которые составляют его ствол, и концевой мозг, или большие полушария, покрывающие мозговой ствол сверху (рис. 108). У человека, в отличие от животных, объем и вес головного мозга резко преобладают над спинным мозгом: примерно в 40-45 раз и более раз (у шимпанзе вес головного мозга превосходит вес спинного только в 15 раз). Средний вес головного мозга взрослого человека приблизительно 1400 г у мужчин и вследствие относительно меньшего среднего веса тела примерно на 10% меньше у женщин. Умственное развитие человека непосредственно не зависит от веса его головного мозга. Только в тех случаях, когда вес мозга мужчины ниже 1000 г, а - женщины ниже 900 г, нарушается строение головного мозга и снижаются умственные способности.

Рис. 109. Передняя поверхность мозгового ствола. Начало черепномозговых нервов. Нижняя поверхность мозжечка:
1 - зрительный нерв, 2 - островок, 3 - гипофиз, 4 - перекрест зрительных нервов, 5 - воронка, 6 - серый бугор, 7 - сосковидное тело, 8 - ямка между ножками, 9 - ножка мозга, 10 - полулунный узел, 11 - малый корешок тройничного нерва, 12 - большой корешок тройничного нерва, 13 - отводящий нерв, 14 - языкоглоточный нерв, 15 - сосудистое сплетение IV желудочка, 16 - блуждающий нерв, 17 - добавочный нерв, 18 - первый шейный нерв, 19 - перекрест пирамид, 20 - пирамида, 21 - подъязычный нерв, 22 - слуховой нерв, 23 - промежуточный нерв, 24 - лицевой нерв, 25 - тройничный нерв, 26 - варолиев мост, 27 - блоковый нерв, 28 - наружное коленчатое тело, 29 - глазодвигательный нерв, 30 - зрительный путь, 31-32 - переднее продырявленное вещество, 33 - наружная обонятельная полоска, 34 - обонятельный треугольник, 35 - обонятельный тракт, 36 - обонятельная луковица

Из ядер мозгового ствола выходят 12 пар черепномозговых нервов, которые в отличие от спинномозговых не имеют правильного сегментного выхода и четкого деления на брюшную и спинную части. Черепномозговые нервы делятся на: 1) обонятельные, 2) зрительные, 3) глазодвигательные, 4) блоковые, 5) тройничные, 6) отводящие, 7) лицевые, 8) слуховые, 9) языкоглоточные, 10) блуждающие, 11) добавочные, 12) подъязычные.

Похожие материалы:

Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой у взрослого человека тяж длиной 41-45см, несколько сплющенный спереди назад. Вверху он непосредственно переходит в головной мозг, а внизу заканчивается коническим заострением, от которого вниз отходит концевая нить. Эта нить спускается в крестцовый канал и крепится к его стенке.

Строение

Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхней и нижней конечностям. Передняя и задняя продольные борозды делят орган на две симметричные половины, каждая в свою очередь имеет по две слабо выраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки - спинномозговые нервы. Место выхода корешков не соответствует уровню межпозвоночных отверстий и корешки, прежде чем выйти из канала, направляются в стороны и вниз. В поясничном отделе они идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.

От спинного мозга, образуясь из передних (двигательные волокна) и задних (чувствительные волокна) корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Участок, соответствующий отхождению пары спинномозговых нервов, называют нервным сегментом, или сегментом спинного мозга. Каждый сегмент иннервирует определенные скелетные мышцы и участки кожи.

Шейный и верхний грудной сегменты иннервируют мышцы головы, пояса верхних конечностей, органы грудной клетки, сердце и легкие. Нижние грудные сегменты и часть поясничных отвечают за управление мышцами туловища и внутрибрюшными органами. От нижнего поясничного сегмента и крестцового отходят нервы к нижним конечностям и частично к брюшной полости.

Структура серого вещества

Поперечный срез спинного мозга имеет вид бабочки, которая образована серым веществом в окружении белого. Крылья бабочки представляют собой симметричные участки, в которых выделяют передний, задний и боковой столб (или рога). Передние рога шире, чем задние. В задние рога заходят задние корешки, а из передних рогов выходят передние корешки. В центре серого вещества на всем протяжении находится канал, где циркулирует ликвор, который снабжает нервные ткани питательными веществами.

Серое вещество сформировано из более 13 млн. нервных клеток. Среди них выделяют три вида: корешковые, пучковые, вставочные. В состав передних корешков входят аксоны корешковых клеток. Отростки пучковых клеток соединяют между собой отделы спинного мозга, а вставочные заканчиваются синапсами в пределах серого вещества.

Нейроны со сходным строением объединяются в ядра спинного мозга. В передних рогах различают вентромедиальные, вентролатеральные, дорсомедиальные и центральные пары ядер, в задних рогах - собственные и грудные. В боковых рогах находится латеральное промежуточное ядро, образованное ассоциативными клетками.

Строение спинного мозга

Структура белого вещества

Белое вещество состоит из отростков и пучков нервных клеток, которые формируют проводящую систему органа. Постоянная и беспрепятственная передача импульсов обеспечивается двумя группами волокон:

1. Короткие пучки нервных окончаний, которые занимают разные уровни позвоночного столба - ассоциативные волокна.
2. Длинные волокна (проекционные) делят на восходящие, которые идут по направлению к большим полушариям, и нисходящие - идут от полушарий к спинному мозгу.

Проводящие пути

Длинные восходящие и нисходящие пути с помощью двусторонней связи соединяют периферию с головным мозгом. Афферентные импульсы по проводящим путям спинного мозга проводятся в головной, передавая ему информацию обо всех изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к эффекторным нейронам спинного мозга и вызывают или регулируют их деятельность.

Восходящие пути:

1. Задние канатики (чувствительные пути), которые проводят сигналы от кожных рецепторов к продолговатому мозгу.
2. Спиноталамические, направляют импульсы в таламус.
3. Дорсальный и вентральный (спиномозжечковые) отвечают за проведение возбуждения от проприорецепторов к мозжечку.

Нисходящие пути

1. Пирамидный - проходит в передних и боковых столбах спинного мозга, отвечает за выполнение движений.
2. Экстрапирамидный тракт начинается от структур головного мозга (красное ядро, базальные ганглии, черная субстанция) и идет к передним рогам, отвечает за непроизвольные (бессознательные) движения.

Оболочки спинного мозга

Орган защищен тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой.

1. Твердая оболочка находится снаружи спинного мозга, и не прилегает плотно к стенкам позвоночного канала. Образованное пространство называют эпидуральным, здесь расположена соединительная ткань. Ниже находится субдуральное пространство на границе с паутинной оболочкой.
2. Паутинная оболочка состоит из рыхлой соединительной ткани и отделена от мягкой оболочки субарахноидальным пространством.
3. Мягкая оболочка непосредственно покрывает спинной мозг, ограничиваясь от него лишь тонкой глиальной мембраной.

Кровоснабжение

Передние и задние спинальные артерии спускаются вдоль спинного мозга и соединяются друг с другом множеством анастомозов. Таким образом, формируется сосудистая сеть на его поверхности. Также от передней спинальной артерии отходят центральные артерии, которые проникают в вещество спинного мозга вблизи передней спайки. Кровоснабжение на 80% идет из передней спинной артерии. Венозный отток осуществляется через одноименные вены, впадающие во внутренние позвоночные венозные сплетения.

Функции

Функции спинного мозга

Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая.

Как рефлекторный центр он осуществляет сложные двигательные и вегетативные рефлексы, а также является местом замыкания дуг рефлексов, которые состоят из трех звеньев: афферентного, вставочного и эфферентного.

Афферентными (чувствительными) путями он связан с рецепторами, а эфферентными (двигательными) - с мышцами и внутренними органами.

Примером служат врожденные и приобретенные рефлексы человека, они замыкаются на разных уровнях спинного мозга: коленный на уровне 3-4 поясничного сегмента, ахиллов - 1-2 крестцового сегмента.

Проводниковая функция основана на передаче импульсов с периферии (от кожных рецепторов, слизистых, внутренних органов) в головной мозг по восходящим путям и обратно по нисходящим.

Сходства и различия в функциях ствола мозга и спинного мозга

Ствол мозга - структура, в которую переходит спинной мозг, проходя через затылочное отверстие, и имеет похожую с ним структуру. Сходство заключается в выполнении ими рефлекторной и проводниковой функций.

Отличаются они расположением серого вещества: для ствола мозга характерны скопления серого вещества в виде ядер, которые отвечают за жизненно важные функции: дыхание, кровообращение и др., а в спинном – оно идет в виде столбов. Также ствол является автономной субстанцией в регуляции сна, сосудистого тонуса, сознания, а спинной осуществляет все действия под контролем головного мозга.

Спинной мозг – важное звено нервной системы, соединяющее органы и части тела человека воедино, обеспечивающее адекватное взаимодействие с миром. Этот сложный биологический механизм организовывает реализацию жизненно необходимых функций, работая в тесной связи с головными центрами. Повреждение любой области спинного мозга повлечет серьезные последствия для здоровья .

Расположение, внешнее строение

Спинной мозг расположен в позвоночном канале, составленном пустотами позвонков. Его надежная защита и фиксация обеспечивается многослойной оболочкой (дуральным мешком).

Расположение спинного мозга − от затылка до второго позвонка поясничного сектора. Внешне сориентироваться, где находится у человека данный орган, можно по верхней точке первого позвонка, а также по нижнему краю ребер. Длина спинного мозга у представителей мужского пола − 45 см, у женского – от 42 до 43 см.

Внешнее строение спинного мозга представляет собой толстый сужающийся книзу шнур (тяж) с двумя выраженными уширениями.

Общая схема устройства спинного мозга под позвонками, выглядит следующим образом (от затылка):

• продолговатый мозг;
• пирамидальная область;
• шейное утолщение;
• пояснично-крестцовое уширение;
• конус (область перехода в нить);
• нить, которая скрепляется с копчиком, заканчиваясь в районе 2-го позвонка копчикового отдела.

Взаимодействие спинных центров с головными обеспечивается мостом, локализующимся в затылочной области.

Оболочки, межоболочечные пространства

Как устроен спинной мозг? С наружной стороны, будет неполной без описания окружающего его дурального мешка, копирующего форму позвоночника.

Оболочки спинного мозга человека – это три отдельных слоя вокруг центрального канала: мягкий, паутинный и твердый. Твердая оболочка спинного мозга образована соединительной тканью из крепких волокон. Сохранение пространственного положения обеспечивается фиксацией к краям межпозвонковых отверстий, специальные тяжи (дорсальные, латеральные) связывают ткань с поверхностью надкостницы позвоночного канала. Твердую оболочку отделяет от серединной (паутинной) субдуральное пространство.

Паутинная оболочка спинного мозга – промежуточный слой дурального мешка. Здесь находятся нервные корешки, собственно мозг, который огорожен от стенок оболочки субарахноидальным пространством, заполненным жидкостью (ликвором). Паутинный слой очень плотный, но тонкий. Представлен ячеистой соединительной тканью.

Мягкая (сосудистая) оболочка сращена с мозговым веществом. Ткань соткана пучками коллагеновых волокон, образующих наружный и внутренний круговые слои. В них расположена густая сеть кровеносных сосудов.

Вдоль мягкой оболочки размещен ряд зубчатых пластинок. С одной стороны они спаяны с самим мозгом в районе между задними и передними корешками, с другой – с паутинной оболочкой, а через нее – с твердой, выступая в роли своеобразного сквозного крепежа. Дополнительную связь оболочек и межоболочечных пространств спинного мозга обеспечивают нервные корешки.

Основные функции оболочек спинного мозга − защитная и трофическая (регулирование кровотока).

Жидкость в межоболочечных пространствах предохраняет нервные ткани от колебаний, встрясок, принимает активное участие в обменных процессах, отводя продукты метаболизма.

Функции

Физиологические потребности человек реализует благодаря уникальному строению и функциям спинного мозга, не задумываясь, что такое представляет из себя этот орган и каковы принципы его работы.

К основным функциям спинного мозга относятся:

1. Рефлекторная. Обеспечивает мышечную реакцию на внешнее раздражение (тактильный, термический, кислотный, болевой рефлексы), движения скелетных мышц, сосудов, прямой кишки, мочеполовой системы.
2. Проводниковая. Спинной мозг человека является транслятором внешних сигналов к головному центру и от него. Проводниковой функцией спинного мозга обеспечивается взаимосвязь сознания и рефлексов.
3. Тоническая функция спинного мозга поддерживает минимальное напряжение мускулатуры в состоянии покоя (мышечный тонус).
4. Эндокринная. Центральный спинномозговой канал выстлан особым слоем клеток – эпендимоглией. У молодых людей они продуцируют биоактивные вещества, регулирующие половую функцию, артериальное давление, суточные ритмы.

Каковы функции спинного мозга (главные), кратко описано в таблице 1.

Таблица 1

Нарушение функционирования нервных тканей почти всегда связано с частичной или полной потерей дееспособности человеком.

Внутреннее строение

Тело расположенного в позвоночнике мозга составлено различными типами нервных клеток и волокон, образующих иннервирующие мышцы и органы корешки, а также проводящие пути для внешних и внутренних импульсов.

Утолщения и борозды

Внутреннее строение спинного мозга складывается из нескольких секторов, образованных продольно расположенными углублениями:

• передняя срединная щель, проходящая вдоль всей фронтальной части;
• срединная борозда, разделяющая тыльную поверхность на 2 равных половины;
• по бокам от передней срединной щели находятся переднелатеральные борозды;
• с обеих сторон от тыльной срединной борозды расположены заднелатеральные.

В итоге тяж оказывается разделен 2 половины (в перемычке – центральный спинномозговой канал), каждая из которых состоит из 3-х секций-канатиков:

• между тыльной срединной и заднелатеральной бороздой − задний канатик;
• между заднелатеральной и переднелатеральной – боковой;
• между передней срединной щелью и переднелатеральной бороздой – передний.

Внешне канатики напоминают длинные объемные валики, составляющие тело тяжа.

Серое и белое вещество

Центральный канал (остаток нервной трубки) окружен серым веществом спинного мозга, на поперечном срезе похожем на бабочку (букву «Н»). Нижняя часть − передние рога (широкие, короткие, толстые), верхняя – задние рога спинного мозга (узкие, удлиненные). Вдоль канала на участке с последнего шейного сегмента до первого поясничного с передними и задними тянутся боковые рога (столбы).

В состав серого вещества входят мультиполярные нервные клетки (нейроны) и волокна. Нейроны состоят из тела (сома, перикарион), вокруг которого отрастают короткие разветвления (дендриты), и длинного отростка (аксона). Дендриты улавливают импульсы, транслируют их в тело нейрона, а оттуда сигнал передается в ткани посредством аксонов.

Типы нейронов:

• корешковые. Отростки нейронов выходят за оболочки дурального мешка, достигают мышечных волокон, где образуют синапсы (место контакта нейронов и клеток, получающих сигнал);
• внутренние. Аксоны находятся в пределах серого вещества;
• пучковые. Их отростки образуют проводящие пути до толщи белого вещества.

По функциям различают следующие типы нейронов:

• чувствительные (образуют боковые канатики);
• вегетативные (входят в состав передних корешков);
• ассоциативные (формируют внутренние сегменты);
• двигательные (направляются к мышечным волокнам).

Диффузно рассеянные клетки серого вещества обеспечивают внутренние связи, некоторые сгруппировываются в ядра спинного мозга.

Сверху серое вещество окружено белым, обеспечивающим проводимость сформированных сигналов.

Белое вещество состоит из продольно лежащих нервных волокон трех типов:

• короткие пучки, соединяющие структуры мозга;
• афферентные длинные (чувствительные);
• эфферентные длинные (двигательные).

Соединение между серым и белым веществом обеспечивается глией – слоем клеток, служащим прослойкой между нейронами и капиллярами.

Корешки

Корешки спинномозговых нервов образованы аксонами нервных клеток. Разделяются 2 типа: передние и задние. Передние корешки спинного мозга растут продольными рядами из передней боковой борозды. Составлены отростками двигательных нейронов из ядер передних и частично боковых рогов серого вещества. Задние образованы из отростков чувствительных нейронов, находящихся в спинномозговых узлах (в межпозвоночных отверстиях). Они входят через заднюю боковую борозду. Передние и задние корешки на выходе из дурального мешка сливаются в спинномозговой нерв, образуя короткий ствол, который распадается на 2 ветви (принимающая сигнал и исполняющая).

При повреждении задних (чувствительных) корешков пропадает способность к осязанию привязанных к ним участков. Если пересечены или передавлены передние корешки, то наступает паралич соответствующей мускулатуры.

На сегодняшний момент определено, сколько всего корешков спинномозговых нервов отходит от спинного мозга – 31 пара.

Проводящие пути

Проводящие пути спинного мозга обеспечивают внутреннюю межсекторальную трансляцию сигнала и связь с головным центром в обоих направлениях. Восходящие пути спинного мозга образованы тонкими и клиновидными пучками афферентных волокон, расположенными в задних и боковых канатиках (по всей протяженности длины тяжа). Возбуждение, возникающее в рецепторах органов и кожи как реакция на внешние раздражители, передается нервами в задние корешки, обрабатывается нейронами спинномозговых узлов. Отсюда сигнал отправляется в головной центр либо в клетки задних рогов.

Нисходящие пути спинного мозга составлены из пучков эфферентных волокон передних и боковых канатиков, направляющихся в передние рога серого вещества. Волокна передают сигнал от головного центра к двигательным нейронам спинного, откуда информация идет дальше до органа-адресата.

Таким образом образуется рефлекторная дуга, представленная тремя типами нейронов:

• чувствительные, воспринимающие внешний сигнал и проводящие его по своим отросткам;
• вставочные, образующие синапс с аксоном чувствительных клеток, и передающие сигнал по своим отросткам в передние рога;
• двигательные (в передних рогах), которые принимают в свои тела информацию от вставочных клеток и по аксонам в составе передних корешков транслируют ее мышечным волокнам.

Существует несколько путей, по которым проходят нервные импульсы. Они распределяются по зонам иннервации (участкам приема-передачи сигнала).

Сегменты: строение

Строение спинного мозга человека подразумевает его разделение по всей длине на структурно-функциональные единицы – сегменты:

• 8 шейных;
• 12 грудных;
• по 5 поясничных и крестцовых;
• 1 копчиковый.

Внутреннее строение спинного мозга устроено таким образом, что у каждого сектора своя область иннервации, которую обеспечивают четыре спинномозговых корешка, образующих по одному нерву с каждой стороны сегмента.

Обозначение сегментов спинного мозга и их функции представлено в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение	Сектор	Зоны иннервации (дерматомы)	Мышцы	Органы
Шейные (цервикальные): С1-С8	С1		Мелкие мышцы шейного отдела
	С4	Надключичная область, тыльная сторона шеи	Верхние мышцы спины, диафрагмальная мускулатура
	С2-С3	Область затылка, шея
	С3-С4	Надключичная часть		Легкие, печень, желчный пузырь, кишечник, поджелудочная железа, сердце, желудок, селезенка, двенадцатиперстная кишка
	С5	Шея сзади, плечо, район плечевого сгиба	Плечо, сгибатели предплечья
	С6	Шея сзади, плечо, предплечье снаружи, большой палец кисти	Спина сверху, наружная область предплечья и плеча
	С7	Заднее надплечье, пальцы кисти	Сгибатели лучезапястного сустава, пальцы
	С8	Ладонь, 4,5 пальцы	Пальцы
Грудные (торакальные): Tr1-Tr12	Tr1	Область подмышек, плечи, предплечья	Мелкая мускулатура кистей
	Tr1-Tr5			Сердце
	Tr3-Tr5			Легкие
	Tr3-Tr9			Бронхи
	Tr5-Tr11			Желудок
	Tr9			Поджелудочная железа
	Tr6-Tr10			Двенадцатиперстная кишка
	Tr8-Tr10			Селезенка
	Tr2-Tr6	Спина от черепа по диагонали вниз	Межреберные, спинные мышцы
	Tr7-Tr9	Передняя, задняя поверхности тела до пупка	Спина, брюшная полость
	Tr10-Tr12	Тело ниже пупка
Поясничные (люмбальные): L1-L5	Tr9-L2			Кишечник
	Tr10-L			Почки
	Tr10-L3			Матка
	Tr12-L3			Яичники, яички
	L1	Пах	Брюшная стенка снизу
	L2	Бедро впереди	Тазовые мышцы
	L3	Бедро, голень с внутренней стороны	Бедро: сгибатели, ротационные, передняя поверхность
	L4	Бедро впереди, сзади, колено	Разгибатели голени, бедренные передние
	L5	Голень, пальцы стоп	Бедренные передние, боковые, голень
Крестцовые (сакральные): S1-S5	S1	Заднебоковая часть голени и бедра, стопа снаружи, пальцы	Ягодичные, голень впереди
	S2	Ягодицы, бедро, голень внутри	Голень сзади, мускулатура стопы	Прямая кишка, мочевой пузырь
	S3	Половые органы	Тазовая, паховая мускулатура, сфинктер ануса, мочевого пузыря
	S4-S5	Область заднего прохода, промежность		Акты произвольной дефекации и мочеиспускания

Отделы спинного мозга смещены вверх относительно соответствующих позвонковых костей. Поясничные сегменты существенно отстают, поэтому нижняя часть позвоночника иннервируется посредством спускающихся плетей корешков в виде конского хвоста. Соотношение сегментов (невромеров), частей тела и позвоночника (сомитов) называется скелетотопией.

Видео

Видео — строение спинного мозга

Травмы и поражения

Поражение спинного мозга вследствие травмы (ушиб, сдавление, разрыв (кровоизлияние), сотрясение) или болезни приводит к тяжким последствиям.

Хронические патологии (миелопатии): Общие симптомы поражения спинного мозга при полном механическом поперечном повреждении:

• ниже уровня разрушения произвольных двигательных рефлексов нет, кожные также отсутствуют;
• нет контроля над тазовыми органами (произвольная дефекация и мочеиспускание);
• нарушение терморегуляции.

Конкретные признаки заболеваний и повреждений мозга зависят от локализации травмы.

При сдавлении дурального мешка грыжей или из-за смещения позвонков, а также при развитии заболеваний возникают боли в спине (чаще в шее, пояснице). Если повреждена конусная часть, то болевые импульсы локализуются в нижнем отделе. Ощущается слабость конечностей, онемение отдельных областей тела, головные боли, мигрени, беспокоят позывы к неотложному мочеиспусканию, сексуальная дисфункция.

В качестве методов диагностики применяются МРТ, КТ, анализ ликвора (пункция). Процедура взятия пункции проводится под местной анестезией. Тонкой иглой, вводимой в межпозвоночное пространство под контролем рентген-аппарата, забирается небольшое количество жидкости для исследования.

Лечение спинного мозга настолько же сложно, как его строение. Поэтому следует максимально оберегать данную область от травм, пользуясь защитными приспособлениями, не допускать инфекционных поражений, своевременно излечивая заболевания (в том числе ОРВИ, отиты, синуситы). Состояние данного звена нервной системы во многом определяется целостностью структуры позвоночника