Строение спинного мозга
Спинной мозг (СМ) — филогенетически самый древний отдел ЦНС позвоночных, расположенный в костном позвоночном (спинномозговом) канале от первого шейного позвонка до первого - второго поясничных позвонков и оканчивается мозговым конусом, от которого вниз тянется тонкая нить, окружённая долгими корешками нижних сегментов мозга (образуется так называемый «конский хвост»).
Спинной мозг представляет собой цилиндрический тяж сегментарного строения длиной 40 — 45 см, диаметром 1 - 1,5 см и массой около 30 г. Он слегка сжат в передние — заднем направлении.
В центре спинномозгового тяжа есть редуцированный канал, внутри которого находится спинномозговая жидкость.
В центральной части спинного мозга находится серое вещество, на поперечном срезе напоминающее крылья бабочки или букву Н. Оно состоит из тел нейронов, объединённых отростками и глией.
Серое вещество спинного мозга образует парные передние и задние рога. В грудном отделе и верхних сегментах поясничного отдела есть боковые рога.
Функционально передние рога являются двигательными, боковые — вегетативными, задние - чувствительными.
У человека спинной мозг состоит из таких сегментов:
- 8 шейных C (I – VIII) ;
- 12 грудных Th (I – XII) ;
- 5 поясничных L (I – V) ;
- 5 тазовых S (I – V) ;
- 1 — 3 копчиковых Co (I – III) .
Согласно закону Белла — Мажанди , задние (дорсальные) корешки спинного мозга отвечают за чувствительную функцию, а вентральные (передние) — за двигательную.
Характерным является так же соотношение волокон, которые входят через дорсальные и выходят через вентральные корешки (для млекопитающих — около 2 : 1). Известно что общий конечный путь для импульсов, поступивших от различных рецепторов и конкурирующих за общий конечный путь, - это один и тот же двигательный нейрон.
Оболочки спинного мозга
Спинной мозг покрыт тремя оболочками:
- мягкой,
- паутинной,
- твёрдой.
Эти оболочки переходят в аналогичные оболочки головного мозга.
Внутренняя оболочка — мягкая, плотно покрывает спинной мозг, проникая во все щели и выстилая их.
Паутинная оболочка — тонкая, прозрачная, покрывает все выпуклости. В отличие от мягкой оболочки, она не заходит в щели и борозды мозга, вследствие чего образуются подпаутинное пространство, заполненное спинномозговой жидкостью.
Твёрдая оболочка — внешняя, образует плотный фиброзный мешок вокруг мозга, который переходит на корешки и ганглии. Внизу твёрдая оболочка окружает «конский хвост» и вместе с конечной нитью прирастает к надкостнице копчика.
От твёрдой оболочки отходят соединительнотканные волокна (22 — 23 пары), образующие зубчатые связки между твёрдой и мягкой оболочками. Таким образом она укрепляет спинной мозг.
Между твёрдой и паутинной оболочками образуется субдуральное пространство, которое заполняет спинномозговая жидкость.
Пространство между надкостницей позвоночного столба и твёрдой оболочкой спинного мозга называют эпидуральным. Оно содержит жировую клетчатку и венозные сплетения.
Нейронная структура спинного мозга
У чувствительных клеток тела находятся за пределами спинного мозга. Одни из них располагаются в специальных ганглиях (соматических афферентных скелетных мышц), другие — в экстра- и интрамулярных узлах вегетативной нервной системы. Благодаря им обеспечивается чувствительность только внутренних органов.
У чувствительных клеток имеется отросток, делящийся непосредственно возле тела клетки на две ветки: по одной возбуждение проходит от рецепторов к телу клетки, а по другой — от тела нейрона к нервным клеткам головного или спинного мозга. Возбуждение с одной ветки на другую иногда происходит и без участия тела нейрона.
В целом в спинном мозге человека содержится около 13 млн. нейронов. Из этого общего количества лишь около 3% - это эфферентные, моторные или двигательные нейроны, а остальные 97% - вставные (интернейроны). Моторные нейроны являются исходными клетками спинного мозга. Среди них выделяют альфа- и гаммамотонейроны, а так же преганглионарные нейроны вегетативной нервной системы.
Рефлекторная функция спинного мозга (СМ)
В изучении рефлекторной деятельности СМ важная роль отводиться открытиям и обобщениям британского физиолога, лауреата Нобелевской премии Чарльза Шеррингтона.
Объём функций, которые осуществляет СМ, чрезвычайно большой. Спинной мозг содержит центры:
- двигательных рефлексов (за исключением мускулатуры головы),
- рефлексов прямой кишки и мочеполовой системы,
- рефлексов, которые обеспечивают терморегуляцию,
- рефлексы, регулирующие метаболизм тканей,
- центр сокращения диафрагмы
- центры большинства сосудистых рефлексов и т.п.
В естественных условиях эти рефлексы постоянно находятся под влиянием отделов головного мозга.
Рефлекторные дуги спинномозговых рефлексов есть моно- и полисинаптическими.
Детальный анализ периферических влияний и контроль рефлекторной деятельности спинного мозга осуществляется благодаря длинным многоуровневым рефлекторным дугам, центры которых локализованы в коре головного мозга и подкорковых областях.
Степень проявления рефлекса зависит от того, сохраняется ли связь структур спинного мозга и головного.
После децеребрализации (удаления головного мозга) или спинализации (удаления спинного мозга) исчезает много сложных форм активности, которая обеспечивается спинным мозгом. Это объясняется нарушением рефлекторных дуг, отвечающих за осуществление определённых реакций. В данном случае могут исчезнуть периодические разряды дыхательных мышц, обеспечивающих дыхательные движения, и тонические разряды симпатических нейронов, поддерживающих тонус сосудов и, соответственно, артериальное давление.
К рефлексам СМ относятся:
- защитные,
- вегетативные,
- висцеромоторные (обусловленные раздражением рецепторов внутренних органов, или изменением их функций),
- рефлексы на растяжение мышц — антагонистов.
Эта классификация достаточно условна, поскольку даже у спинального животного тяжело определить рефлексы, которые относятся только к одной из названных групп.
Проводниковая функция спинного мозга
Вместе с рефлекторной деятельностью, важной функцией СМ является проводниковая — проведение нервных импульсов белым веществом (нервными спинномозговыми волокнами).
Проводящие пути — это группы нервных волокон с общими строением и функциями, связывающие спинной и головной мозг, а так же отделы спинного мозга.
Нервные волокна различают по их функциональным особенностям:
- ассоциативные,
- комиссуральные,
- проекционные (афферентные и эфферентные).
Благодаря ассоциативным волокнам осуществляется односторонняя связь между отдельными частями СМ, объединяя разные сегменты и образуя собственные пучки.
Комиссуральные волокна объединяют противоположные участки различных отделов СМ, однородные по своим функциям.
Проекционные волокна связывают СМ с расположенными выше отделами. С их помощью образуются основные проводящие пути, состоящие из восходящих (центростремительных, афферентных, чувствительных) и нисходящих (центробежных, эфферентных, двигательных) путей.
Восходящие проводящие пути спинного мозга передают информацию от рецепторов, воспринимающих информацию из окружающей среды и внутренней среды.
В зависимости от вида проводимой чувствительности, проводящие пути делят на:
- экстерочувствительности (внешней),
- проприочувствительности (суставно — сухожильно — мышечной, тканевой механорецепции),
- интерочувствительности (внешней).
По нисходящим путям спинного мозга передаются импульсы от структур головного мозга к двигательным ядрам, и таким образом осуществляются соответствующие реакции на внешние и внутренние раздражители, то есть высшие отделы ЦНС связываются с эффекторными нейронами спинного мозга.
Методы исследования спинного мозга
К классическим методам изучения функций спинного мозга относится перерезание или разрушение его структур с последующей оценкой степени нарушения определённых функций.
Наибольшего развития в последние годы приобрело использование электрофизиологических методов, которые регистрируют суммарные электрические процессы, а так же внешне- и внутриклеточных методов регистрации активности отдельных клеток.
Правило, согласно которому задние корешки спинного мозга чувствительные, а передние — двигательные, называют законом Белла — Мажанди.
