Спинной мозг: строение и функции, основы физиологии. Спинной мозг

Человека является сложным механизмом, который состоит из множества разных "деталей". И каждая из них важна для нашей полноценной жизни. Именно благодаря тому, что у нас есть позвоночник, мы двигаемся. Рефлекторная функция является одной из главных, которые он выполняет. Помимо нее, есть еще проводниковая. Стоит рассмотреть эти функции подробнее и выяснить, за что каждая из них отвечает.

Формирование спинного мозга у плода происходит в утробе матери, причем в тот момент, когда она еще не подозревает о своей беременности. К завершению первого месяца закладывается первый фундамент позвоночного столба. Однако на полное его формирование после рождения ребенка уйдет еще какое-то время. Некоторые части мозга окончательно сформируются, когда малышу исполнится 2 года.

Как выглядит спинной мозг

Как выглядит спинной мозг, знает не каждый. Более того, не все люди имеют представление о том, какова его роль в жизни каждого человека. В связи с этим стоит восполнить этот пробел в знании. К тому же многие ошибочно полагают, что головной и спинной мозг - это отдельные части.

Чтобы выяснить, для чего нужная рефлекторная функция спинного мозга, попробуем определить, как он выглядит. Однозначно понять, где начинается и где заканчивается спинной мозг, невозможно. Он начинается от первого позвонка чуть ниже черепа, плавно соединяясь с головным мозгом в этой области. Разделение на спинной и головной мозг носит формальный характер, в действительности же спинной мозг плавно переходит в головной. Таким образом, можно сделать вывод о том, что две эти части являются единым целым.

Расположение спинного мозга и его оболочки

Головной мозг защищает черепная коробка, а спинной спрятан в позвоночнике и окружен тремя оболочками. Первая из них является самой нежной, тонкой и мягкой. В ней спрятаны кровеносные сосуды, которые доставляют питательные вещества к головному мозгу. Иными словами, спинной мозг является своего рода "курьером" по доставке питания.

Продолжая говорить о том, как работает рефлекторная функция спинного мозга, нельзя пройти стороной разбор строения второй паутиной оболочки. Здесь присутствует особое пространство, которое называется субарахноидальным. По всей длине позвоночника оно заполнено спинномозговой жидкостью (ликвором). Именно ее и берут в ходе пунктирования на анализ с целью определить состояние работоспособности спинного мозга.

Последняя оболочка расположена снаружи и имеет более твердую поверхность, что позволяет ей обеспечивать защитные функции от разного рода внешних повреждений.

Характеристики спинного мозга

У взрослых людей спинной мозг в длину достигает 45 см при толщине 1,5 см. Вес его по самым скромным меркам составляет не более 35 грамм. Весь мозг поделен на несколько отделов, от которых отходят различные корешки:

• шейный;
• грудной;
• поясничный;
• крестовый;
• копчиковый.

Так как осуществляется рефлекторная функция спинного мозга, шейная и пояснично-крестцовая область являются наиболее важными отделами позвоночника. В связи с этим они лучшим образом защищены - сама природа позаботилась об этом, сделав их существенно толще и плотнее. Именно в этих местах находятся важные нервные окончания, поражение которых грозит серьезными последствиями. В шейном отделе располагается скопление корешков, отвечающих за движение рук. Корешки нижнего отдела ответственны за движение нижних конечностей.

Человеческий спинной мозг контролирует деятельность всех внутренних органов. Каждый из них связан с каким-либо конкретным отделом. К тому же весь спинномозговой канал разбит на сегменты и каждый из перечисленных отделов имеет свое количество. В шейном их 8, в грудном - 12, в поясничном и крестцовом по 5, а в копчиковом их насчитывается один или два.

Что внутри?

Чтобы выяснить, как обеспечивается рефлекторная и проводящая функция спинного мозга, заглянем вовнутрь. Весь мозг отличается неоднородностью по составу и цвету. В самом центре находится серое вещество, которое со всех сторон окружено белым. Каждое из них отвечает за определенные функции, о которых далее и пойдет речь.

Серое вещество

Серое вещество или substantia grisea представлено несколькими столбами, соединенными друг с другом двумя пластинками (передней и нижней), называемых спайками. На срезе одного из таких столбов можно увидеть, что серое вещество по своей форме напоминает бабочку с расправленными крыльями или латинскую букву H.

Помимо этого, можно также заметить, что от вещества отходят выступы, которые иначе называются рогами. Они могут быть как передними, расположенными на передней стенке, так и задними, идущими вдоль задней стенки. И первые и вторые парные, причем имеют узкую и широкую форму. Но помимо задних и передних есть еще и боковые рога, в которых заключены центры вегетативной нервной системы.

В чем заключается рефлекторная функция спинного мозга? Дело в том, что в передних рогах находится особая разновидность двигательных нейронов, отростки которых образуют нервные корешки.

Посередине серого вещества проходит центральный канал, который также заполнен ликвором. В верхней части канал соединен с При этом все разделы: желудочки, центральный канал и принимают активное участие в циркуляции спинномозговой жидкости.

Белое вещество

Белое вещество - substantia alba, обволакивает серое, формируется совокупностью нервных волокон, которые тоже бывают трех типов:

• передние;
• задние;
• боковые.

При этом все корешки имеют разное направление, и некоторая часть из них связана напрямую с головным мозгом и (далее просто ЦНС). И если рефлекторная функция спинного мозга заключается в передаче сигналов серого вещества, то задача нейронов белого вещества - это оперативная доставка импульсов мышц и суставов к продолговатому мозгу. Таким образом, реализуется передача всех команд вдоль всего спинного мозга.

Здесь же находятся пути, по которым передаются все сведения касательно чувствительности и болевых ощущений. Только перед тем, как поступить в кору головного мозга, информация прежде достигает промежуточного мозга, и лишь потом устремляется дальше в пункт назначения.

Работа нашего мозга

За быструю и корректную работу нашего организма отвечают восходящие и нисходящие проводящие пути. Последние потоки сформированы при помощи красноядерных и латеральных путей. Именно благодаря этим путям осуществляются рефлекторная и проводниковая функции спинного мозга. Благодаря красноядерно-спинномозговым путям производятся непроизвольные двигательные импульсы. В то время как за произвольные импульсы отвечают латеральные корково-спинномозговые пути.

Все корешки снабжаются персональными венами и артериями, что в результате образует сосудисто-нервные пучки. Каждый такой пучок ответственен только за свой сегмент и работает в автономном режиме, анализируя поступающую информацию и передавая необходимые импульсы.

Поражение этих пучков приводит к серьезным патологическим и порой необратимым изменениям в организме человека. И чтобы специалисты могли определить, какой именно пучок оказался поврежденным, и локализовать болевые ощущения, необходимо провести целый комплекс исследований.

Рефлекторная функция

В нашем организме все продуманно до мелочей, и на каждый внешний раздражитель наш организм реагирует по-разному. Именно на рефлексах основан защитный механизм. Мы чихаем, кашляем, получаем ожоги, вздрагиваем от резкого звука или по-своему реагируем на порывы ветра. Это все функции спинного мозга и подобные действия происходят вне нашего контроля.

Чтобы мы могли своевременно реагировать на любой раздражитель, включая и критические ситуации, по всей поверхности нашей кожи располагаются Как яркий пример: прикоснувшись к горячему чайнику или любой поверхности, мы практически мгновенно отдергиваем руку. Скорость реакции настолько быстрая, что невозможно понять временные рамки. За доли секунды образуется рефлекторное кольцо, которое и заставляет мышцы сократиться.

Можно привести и другой частый случай. Стоит случайно глотнуть порцию дыма или втянуть носом пылевые взвеси, начнется чихание или кашель. Таким образом, стало понятно, что за столь короткое время информация была получена, обработана и наши «защитники» получили указания освободить организм от присутствия инородных тел.

Проводниковая функция

Итак, в чем выражается рефлекторная функция спинного мозга, теперь понятно, можно перейти к другой, тоже значимой задаче - проводниковой. Она заключается в передаче сигналов по восходящим путям в главный мозг. От него, в зависимости от ситуации, импульс по нисходящим путям направляется к какому-нибудь органу.

Проводниковая функция позволяет нам совершать осмысленные действия:

• взять или бросить;
• встать или сесть;
• пойти медленно или побежать;
• нарисовать;
• отрезать.

Все эти действия мы совершаем в повседневной жизни: в быту либо на работе и обычно просто не замечаем.

Вся эта связь головного, спинного мозга, всей ЦНС, внутренних органов и всех конечностей делает человеческий организм уникальным по своей природе. Даже самый современный робот не может похвастать количеством тех движений, которые способен осуществить любой биоорганизм.

Центральная нервная система человека выполняет множество функций, благодаря которым наш организм способен нормально функционировать. Её составляют головной и спинной мозг.

Спинной мозг – важнейший отдел нервной системы человека. Строение спинного мозга человека определяет его функции и особенности работы.

Что это такое?

Мозг спинной и головной – две составляющих центральной нервной системы, которые образуют единый комплекс. Головной отдел переходит в спинной на уровне мозгового ствола в большой затылочной ямке.

Строение и функции спинного мозга неразрывно связаны. Этот орган представляет собой тяж нервных клеток и отростков, которые простираются от головы до крестца.

Где расположен спинной мозг? Этот орган находится в специальном вместилище внутри позвонков, которое имеет название «позвоночный канал». Такое расположение важнейшего составляющего нашего тела неслучайно.

Позвоночный канал выполняет следующие функции:

• Защищает нервную ткань от воздействия факторов окружающей среды.
• Содержит оболочки, которые осуществляют защиту и питание нервных клеток.
• Имеет выходные межпозвоночные отверстия для спинномозговых корешков и нервов.
• Содержит небольшое количество циркулирующей жидкости, осуществляющей питание клеток.

Спинной мозг человека достаточно сложно устроен, но без понимания его анатомии невозможно полностью представить особенности функционирования.

Строение

Как устроен спинной мозг? Особенности строения этого органа очень важно понимать для осознания всего функционирования нашего тела. Как и другие отделы центральной нервной системы, ткань этого органа состоит из серого и белого вещества.

Чем образовано серое вещество? Серое вещество спинного мозга представлено скоплением множества клеток – нейронов. В этом отделе расположены их ядра и основные органеллы, которые помогают им осуществлять свои функции.

Серое вещество спинного мозга сгруппировано в виде ядер, которые простираются на всем протяжении органа. Именно ядра осуществляют большинство функций.

В сером веществе спинного мозга расположены важнейшие двигательные, чувствительные и вегетативные центры, функция которых будет раскрыта ниже по тексту.

Белое вещество спинного мозга образовано другими отделам нервных клеток. Этот участок ткани находится вокруг ядер и представляет собой отростки клеток. Белое вещество состоит из так называемых аксонов – они передают все импульсы от маленьких ядер нервных клеток до места выполнения функции.

Анатомия находится в тесной связи с осуществляемыми задачами. Так, при повреждении двигательных ядер нарушается одна из функций органа и выпадает возможность осуществления определенного вида движений.

В строении этой части нервной системы выделяют:

1. Собственный аппарат спинного мозга. Он включает описанное выше серое вещество, а также задние и передние корешки. Эта часть мозга способна независимо от других выполнять врожденный рефлекс.
2. Надсегментарный аппарат – представлен проводниками или проводящими путями, которые проходят как в вышележащем направлении, так и в нижележащем.

Поперечный срез

Как выглядит спинной мозг на поперечном сечении? Ответ на этот вопрос позволяет понять многое о строении этого органа тела.

Разрез достаточно сильно изменяется визуально в зависимости от уровня. Однако основные составляющие вещества во многом похожи:

• В центре спинного мозга расположен спинномозговой канал. Эта полость является продолжением мозговых желудочков. Спинномозговой канал изнутри выстлан специальными покровными клетками. Спинальный канал содержит небольшое количество жидкости, которая попадает в него из полости четвертого желудочка. В нижней части орган полость заканчивается слепо.
• Окружающее это отверстие вещество разделяется на серое и белое. Тела нервных клеток располагаются на разрезе в виде бабочки или буквы Н. Оно разделяется на передние и задние рога, а в области грудного отдела позвоночника образуются еще и боковые рога.
• Передние рога дают начало передним двигательным корешка. Задние – чувствительным, а боковые – вегетативным.
• В белое вещество входят аксоны, которые направляются сверху вниз или снизу вверх. В верхних отделах белого вещества намного больше, поскольку здесь орган должен располагать гораздо большим количеством проводящих путей.
• Белое вещество также разделяется на отделы – передние, задние и боковые канатики, каждые из них образованы аксонами различных нейронов.

Проводящие пути спинного мозга в составе каждого канатика довольно сложные и подробно изучаются профессиональными анатомами.

Сегменты

Сегмент спинного мозга – особая функциональная единица этого важнейшего элемента нервной системы. Так называется участок, который расположен на одном уровне с двумя передними и задними корешками.

Отделы спинного мозга повторяют строение позвоночника человека. Так орган разделяется на следующие части:

• – в этом довольно важном участке располагаются 8 сегментов.
• Грудной отдел – наиболее продолжительная часть органа, вмещает 12 сегментов.
• Поясничный отдел – соответственно количеству поясничных позвонков имеет 5 сегментов.
• Крестцовый отдел – эта часть органа представлена так же пятью сегментами.
• Копчиковый – у разных людей эта часть может быть короче или длиннее, содержит от одного до трех сегментов.

Однако спинной мозг взрослого человека несколько короче, чем длина позвоночного столба, поэтому сегменты спинного мозга не полностью соответствуют расположению соответствующих позвонков, а находятся несколько выше.

Расположение сегментов относительно позвонков можно представить следующим образом:

1. В шейной части соответствующие отделы находятся примерно на уровне одноименных позвонков.
2. Верхние грудные и восьмой шейный сегменты на один уровень выше, чем одноименные позвонки.
3. В среднем грудном отделе сегменты уже на 2 позвонка выше одноименных участков позвоночного столба.
4. Нижний грудной отдел – расстояние увеличивается еще на один позвонок.
5. Поясничные сегменты располагаются на уровне грудных позвонков в нижней части этого отдела позвоночника.
6. Крестцовый и копчиковый отделы центральной нервной системы соответствуют 12 грудному и 1 поясничному позвонкам.

Эти соотношения очень важны для анатомов и нейрохирургов.

Спинномозговые корешки

Спинной мозг, и корешки – неразделимые между собой структуры, функция которых прочно связана.

Корешки спинного мозга располагаются в позвоночном канале и не выходят из него непосредственно. Между ними на уровне внутренней части межпозвоночного отверстия должен образовываться единый спинномозговой нерв.

Функции корешков спинного мозга различны:

• Передние корешки всегда отходят от органа. В состав передних корешков входят аксоны, которые направляются от центральной нервной системы к периферии. Так, в частности, осуществляется двигательная функция органа.
• Задние корешки имеют в составе чувствительные волокна. Они направляются от периферии к центру, то есть входят в мозговой тяж. Благодаря им может осуществляться сенсорная функция.

Соответственно сегментам корешки образуют 31 пару спинномозговых нервов, которые уже выходят из канала через межпозвоночные отверстия. Далее нервы осуществляют свою непосредственную функцию, разделяются на отдельные волокна и иннервируют мышцы, связки, внутренние органы и другие элементы тела.

Очень важно отличать между собой передние и задние корешки. Хоть они и сливаются между собой, образуя единый нерв, их функции совершенно различны. Аксоны первых направляются к периферии, в то время как составляющие задних корешков, наоборот, возвращаются к центру.

Рефлексы спинного мозга

Знание функций этого важного элемента нервной системы невозможно без понимания простой рефлекторной дуги. На уровне одного сегмента она имеет довольно краткий путь:

Рефлексы спинного мозга люди имеют с рождения и по ним можно определить функциональную состоятельность отдельного участка этого органа.

Представить рефлекторную дугу можно следующим образом:

• Начинается этот путь от специального нервного звена, называемого рецептором. Эта структура воспринимает импульсы из внешней среды.
• Далее путь нервного импульса лежит по центростремительным чувствительным волокнам, являющимся аксонами периферических нейронов. Они несут информацию в центральную нервную систему.
• Нервный импульс должен войти в нервный тяж, это происходит через задние корешки к ядрам задних рогов.
• Следующий элемент присутствует не всегда. Им является центральное звено, передающее импульс с задних на передние рога.
• Важнейшее звено рефлекторной дуги – эффекторное. Располагается в передних рогах. Отсюда импульс идет на периферию.
• По передним рогам раздражение от нейронов передается на эффектор – орган, осуществляющий непосредственную деятельность. Чаще всего им является скелетная мышцы.

Такой непростой путь проходит импульс от нейронов, например, при постукивании молоточком по сухожилиям колена.

Спинной мозг: функции

Какую функцию выполняет спинной мозг? Характеристика роли этого органа описывается в серьезных научных томах, но её можно свести к двум основным задачам:

1. Рефлекторная.
2. Проводниковая.

Выполнение этих задач – очень непростой процесс. Возможность их осуществления позволяет нам двигаться, получать информацию от окружающей среды и отвечать на раздражение.

Рефлекторная функция спинного мозга во многом описывается характеристикой рефлекторной дуги, представленной выше. Эта функция спинного мозга заключается в передаче импульса от периферии к центру и ответе на неё. Важнейший отдел центральной нервной системы получает информацию от рецепторов и передает двигательный импульс на скелетные мышцы.

Проводниковая функция спинного мозга осуществляется белым веществом, а именно проводниковыми путями. Характеристика отдельных путей довольно сложная. Одни проводящие волокна направляются вверх к головному отделу, другие исходят оттуда.

Теперь вы имеете общее представление о таком органе, как спинной мозг, строение и функции которого определяют особенности нашего взаимодействия с окружающим миром.

Клиническая роль

Для чего может быть использована представленная информация в практической медицине? Знание особенностей строения и функций органа необходимо для осуществления диагностической и лечебной деятельности:

1. Понимание анатомических особенностей позволяет вовремя диагностировать определенные патологические процессы. Снимок МРТ невозможно расшифровать без четкого понимания нормального строения нервной системы.
2. Оценка клинических данных также основывается на особенностях строения и функционирования нервной системы. Снижение или усиление определенных нервных рефлексов помогает установить локализацию поражения.
3. Понимание анатомических особенностей позволяет хирургам проводить точные операции на органах нервной системы. Врач будет воздействовать на определенный участок ткани, не затрагивая другие отделы органа.
4. Понимание функций мозга должно способствовать разработке правильных методов консервативного лечения. Восстановительные процедуры при органических поражениях нервной системы основываются на понимании функционирования спинного мозга.
5. Наконец, причину смерти человека от заболеваний нервной системы невозможно установить без знаний об анатомии и функционировании составляющих её органов.

Полученные веками исследований знания об особенностях нервной системы позволяют врачебную деятельность на высоком современном уровне.

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

Часть ЦНС, о которой расскажем сегодня, находится в позвоночном канале и является толстостенной трубкой, внутри которой находится узкий канал. Речь идёт о спинном мозге. Он немного сплюснут в переднем и заднем направлениях, достаточно сложен по своему строению. По спинному мозгу импульсы от головного мозга поступают в периферические структуры нервной системы. Плюс, он выполняет свои рефлекторные функции. Если бы спинной мозг не осуществлял свою деятельность, человек не смог бы нормально дышать. Мочеиспускание, пищеварение, движения, сексуальная активность – всё это оказалось бы невозможным. Далее более подробно рассмотрим его роль и функции в организме.

Особенности спинного мозга

Закладка рассматриваемой части нервной системы происходит на четвёртой неделе развития ребёнка внутри утробы. Всю беременность формируются отделы спинного мозга, а некоторые из них полностью досоздаются в первые два года после появления малыша на свет. Спинной мозг условно начинается в области
верхнего края I шейного позвонка, а также большого затылочного отверстия черепа. Здесь происходит его плавная перестройка в спинной мозг, но чёткое разделение отсутствует. В данном месте перекрещиваются пирамидные пути позвонков, которые позволяют рукам и ногам двигаться.

Что касается нижнего края спинного мозга, он на уровне верхней части II поясничного позвонка, то есть по длине спиной мозг меньше позвоночника. По этой причине можно осуществлять спинномозговую пункцию на уровне III - IV поясничных позвонков, не повредив спинной мозг, ведь его там просто нет. Если рассматривать его со стороны такого параметра как размер, выяснится, что он примерно 40-45 см по длине, 1-1,5 см по ширине и весит 30-35 г. По длине рассматриваемая составляющая ЦНС делится на такие отделы как шейный и грудной. Есть ещё поясничный, крестцовый с копчиковым (здесь мозг толще, так как тут находятся нервные клетки, ответственные за двигательные возможности конечностей).

Заключительные крестцовые сегменты и один копчиковый носит название «конус спинного мозга», так как форма напоминает именно эту фигуру. Конус переходит в конечную нить, не имеющую нервов, покрытую оболочками спинного мозга и состоящую из соединительной ткани. Нить зафиксирована на II копчиковом позвонке. Стоит добавить, что по всей длине мозг покрыт тремя оболочками. Внутренняя (она же первая или мягкая) защищает венозные и артериальные сосуды, питающие спинной мозг кровью. Далее идёт паутинная, средняя или арахноидальная) оболочка. Между первой и второй оболочками расположено заполненное ликвором (имеется в виду спинномозговая жидкость) пространство, обозначенное как субарахноидальное (подпаутинное).

Именно оттуда при пункции забирают ликвор для изучения. Наконец, существует твёрдая оболочка или наружная, продолжающаяся до отверстий между позвонками. К слову, зафиксировать спинной мозг внутри канала позвоночника позволяют связки. Специалисты также отмечают, что на всём протяжении спинного мозга в его центре есть центральный канал со спинномозговой жидкостью.

В спинной мозг, точнее, в его глубину со всех сторон вдаются борозды с щелями. Крупными считаются разграничивающие спинной мозг на половины передняя и задняя срединные щели. В этих половинах есть борозды, дробящие мозг на канатики – несколько передних, столько же задних и боковых. Нервные волокна в канатиках разные, то есть одни сообщают о прикосновениях, другие – о боли и тд.

Спинной мозг и его сегменты

Описываемая часть ЦНС имеет отделы. Из каждого отходит пара передних и задних корешков. Они связаны с НС и органами. Корешки, выходя из позвоночного канала, создают нервы и те направляются в нужные структуры организма. Передние (или двигательные) в основном имеют отношение к передаче информации о движениях, то есть являются стимуляторами сокращения мышц. Задние (или чувствительные) посылают сигналы об ощущениях.

Специалисты добавляют, что у каждого человека 8 шейных сегментов. Также имеется 12 грудных, 5 поясничных и столько же крестцовых. Плюс, присутствуют 1-3 копчиковых отдела (чаще встречается один). Так как спиной мозг по длине уступает позвоночному каналу, корешкам приходится менять направление. В частности, в шейном отделе они ориентированы горизонтально. В грудном направление косое, а вот в пояснично-крестцовом практически вертикально (тут корешки самые длинные).

Спинной мозг и нейроны

На срезе заметны серый и белый цвета. Первый представляет собой тела нейронов, а второй – это отростки тел нейронов (периферические и центральные). В целом в спинном мозге примерно 13 млн нервных клеток. Тела нейронов при своём расположении создают форму, похожую на бабочку, у которой можно проследить выпуклости, то есть рога. Передние отличаются толщиной и массивностью, задние – наоборот. В передних рогах присутствуют нейроны, связанные с двигательными возможностями, а в задних – с чувствительными. Есть ещё боковые рога с нейронами вегетативной нервной системы.

Помимо этого в отделах спинного мозга сосредоточены нервные клетки (точнее, тела), отвечающие за работу некоторых органов. Известно, что в 8 шейном и 1 грудном сегментах нейроны иннервируют зрачок. Диафрагме импульсы передаются через 3 и 4 шейные сегменты. А грудные отделы и нервы в них регулируют работу сердца. Боковые рога 2-5-го крестцовых сегментов являются регуляторами функций мочевого пузыря и прямой кишки. Эти данные очень важны при диагностике.

При этом стремящиеся вверх и вниз отростки тел нейронов связаны друг с другом, мозгом спинным и головным. Речь идёт о белом веществе, формирующем канатики. Интересно, что в последних распределение волокон подчиняется некой закономерности, то есть задние канатики содержат проводников от мышц и суставов, от кожи (тактильное восприятие). В боковых канатиках волокна тоже связаны с прикосновениями, а также с восприятием температуры, боли – отсюда информация поступает в мозг. Плюс, задействуется мозжечок, таким образом понимается положение тела. Боковые канатики ко всему прочему обеспечивают движения, которые программируются в мозге. Наконец, передние канатики по нисходящим путям передают двигательную информацию, а по восходящим – чувствительную.

Кровоснабжение спинного мозга

От аорты и артерий позвоночника отходят сосуды, питающие спинной мозг. К верхним сегментам питательные вещества с кровью поступают по передней и задним спинальным артериям. На всём протяжении спинного мозга в данные артерии впадают корешково-спинальные артерии (несут кровь от аорты). Как правило, передних в них 6-8, но тут играют роль индивидуальные особенности, а вот нижняя корешково-спинальная считается самой крупной и носит название «артерия Адамкевича».

Некоторые люди имеют дополнительную артерию Депрож-Готтерона (идёт от крестцовых артерий). Примечательно, что задних корешково-спинальных артерий насчитывается 15-20 – это больше, чем передних, но в диметре они меньше. В питании спинного мозга важное значение имеют места соединения сосудов, то есть анастомозы. Благодаря им при проблемах с каким-то сосудом (например, его перекрывает тромб) кровоток движется как раз по этим самым анастомозам.

Есть в спинном мозге и венозная система – она связана с венами черепа. Специалисты отмечают, что от спинного мозга кровь оттекает за счёт цепной системы в полые вены (верхнюю и нижнюю). Чтобы кровь не текла в обратном направлении, в мозговой оболочке имеются клапаны.

Рефлекторная деятельность спинного мозга

Если происходит раздражающее воздействие на НС, возникает рефлекс. Например, если прикоснуться к горячему чайнику, рецепторы кожи воспримут температуру. Далее соответствующий импульс по периферическому нервному волокну направляется в спинной мозг. В спинномозговом узле у межпозвоночного отверстия есть тело нейрона. Отсюда по центральному волокну сигнал следует в задние рога спинного мозга. Здесь происходит своего рода переключение на новый нейрон, отростки которого устремляются к передним рогам

Тут импульс переходит на двигательные нейроны. Отростки последних через отверстие между позвонками выходят из спинного мозга, чтобы в составе нерва двинуться к мышцам руки, возникает мышечное сокращение и рука отдёргивается. Весь этот процесс представляет собой рефлекторную дугу или кольцо, обеспечивающее ответное действие, если был раздражитель. Из примера видно, что головной мозг не задействовался. Проще говоря, мы имеем дело с рефлексами. Те, кстати, бывают врождёнными и приобретёнными в течение жизни. А специалист при проверке состояния здоровья может проверить поверхностные рефлексы и глубокие.

К первым, например, можно причислить подошвенный, когда проведение по коже стопы в виде штриха от пятки вверх провоцирует сгибание пальцев. Существуют также вторая группа – это сгибательно-локтевой, коленный, карпорадиальный, ахиллов и другие рефлексы.

Проводниковая задача спинного мозга

Как не трудно догадаться, спинной мозг осуществляет помимо вышеописанной функцию передачи сигналов от кожи, слизистых органов к мозгу и наоборот. Здесь вовлекается белое вещество. Пути для передачи импульсов, как было описано ранее, бывают нисходящими и восходящими. Если связь между спинным и головным мозгом в порядке, нет никаких травм и тд, мозг получает сигналы о положении тела, прикосновениях, напряжённости мышц, боли и прочее (путь для этого используется восходящий). А вот по нисходящему пути мозг может управлять телом, скажем, если требуется догнать автобус, мозг сигналит спинному и в действие приходят нужные мышцы.

Центральная нервная система (ЦНС) в человеческом организме представлена двумя мозговыми элементами: головным и спинным. В скелете человека есть позвоночный канал, где и локализуется спинной мозг. Какие же функции он осуществляет?

Он осуществляет две жизненноважные функции:

• проводниковую (тракты передачи импульсных сигналов);
• рефлекторно-сегментарную.

Проводниковая функция осуществляется передачей импульса по восходящим мозговым путям к головному мозгу и обратно к органам-исполнителям по нисходящим мозговым путям. Длинные тракты передачи импульсных сигналов позволяют передавать их со спинного мозга в разные функциональные отделы головного, а короткие – обеспечивают связь между соседними сегментами спинномозгового тяжа.

Рефлекторная функция воспроизводится путем активации простой рефлекторной дуги (коленный рефлекс, разгибание и сгибание рук и ног). Сложные рефлексы воспроизводятся с участием головного мозга. Спинномозговой тяж также отвечает за выполнение вегетативных рефлексов, которые контролируют работу внутренней среды человека – пищеварительной, мочевыделительной, сердечно-сосудистой, половой систем. Приведенная схема иллюстрирует функции вегетативной системы в организме. Управление вегетативных и двигательных рефлексов осуществляется за счет проприорецепторов в толще спинномозгового тяжа. Строение и функции спинного мозга имеют ряд особенностей у человека.

Рассмотрим строение спинномозгового тяжа для лучшего понимания того, какие функции он выполняет.

Анатомические особенности

Строение спинномозгового тяжа человека не такое простое, как может показаться вначале. Внешне спиной мозг напоминает собой шнур диаметром до 1 см, длиной в пределах 40-45 см. Свое начало он берет от продолговатого отдела головного мозга и завершается конским хвостом к окончанию позвоночного столба. Позвонки защищают спинной мозг от повреждений.

Спинной мозг являет собой тяж, он образован мозговой тканью. На всей своей протяженности он имеет округлую форму при сечении, исключениями являются лишь зоны утолщения, где наблюдается его уплощение. Шейное утолщение размещается от третьего позвонка шеи до первого грудного. Пояснично-крестцовое уплощение локализуется в области 10-12 позвонка грудного отдела.

Artrodex - ваше избавление от боли в суставах!

Спереди и сзади спинного мозга на своей поверхности имеет бороздки, которые делят орган на две половины. Мозговой тяж имеет три оболочки:

• твердую – представляет собой белую блестящую плотную фиброзную ткань, богатую эластичными волокнами;
• паутинную – выполнена из покрытой эндотелием соединительной ткани;
• сосудистую – оболочка из рыхлой соединительной ткани богатой сосудами для обеспечения питания спинного мозга.

Между двумя нижними прослойками размещается ликвор (спинномозговая жидкость).

Центральные отделы спинномозгового тяжа выполнены серым веществом. На препарате среза органа это вещество по очертанию имеет сходство с бабочкой. Состоит данный компонент мозга из тел нервных клеток (вставочного и двигательного типа). Данный участок нервной системы разделяется на функциональные зоны: передние и задние рога. Первые содержат нейроны двигательного типа, вторые имеют вставочные нервные клетки. На протяжении отрезка спинномозгового тяжа от 7-го шейного сегмента до 2-го поясничного имеются дополнительные боковые рога. Здесь содержатся центры, отвечающие за функционирование вегетативной НС (нервной системы).

Задние рога характеризуются неоднородностью своей структуры. В составе этих зон спинного мозга имеются специальные ядра, выполненные вставочными нейронами.

Внешняя часть спинномозгового тяжа образуется белым веществом, выполненным аксонами нейронов «бабочки». Спинномозговые борозды условно дробят белое вещество на 3 пары канатиков, известных как: боковые, задние и передние. Аксоны объединяются в несколько проводящих трактов:

• ассоциативные волокна (короткие) – обеспечивают связь различных спинномозговых сегментов;
• восходящие волокна, либо чувствительные, – передают нервные сигналы к головному отделу ЦНС;
• нисходящие волокна, либо двигательные, – передают импульсные сигналы от коры полушарий к передним рогам, контролирующим органы-исполнители.

Задние канатики содержат проводники только восходящие, а оставшиеся две пары характеризуются наличием нисходящих и восходящих путей проведения. Количество проводящих трактов в канатиках различное. Приведенная таблица демонстрирует расположение проводящих трактов в спинной части ЦНС.

Боковой канатик проводников:

• спинно-мозжечковый тракт (задний) – передает в мозжечок импульсные сигналы проприоцептивного характера;
• спинно-мозжечковый тракт (передний) – отвечает за связь с корой мозжечка, куда и транслирует импульсные сигналы;
• спинно-таламический тракт (наружный боковой) – отвечает за передачу к мозгу импульсных сигналов от рецепторов, реагирующих на боль и изменение температуры;
• пирамидный тракт (наружный боковой) – проводит от коры больших полусфер двигательные импульсные сигналы к спинномозговому тяжу;
• красноядерно-спинномозговой тракт – контролирует поддержание тонуса мышц скелета и регулирует выполнение подсознательных (автоматических) двигательных функций.

Передний канатик проводников:

• пирамидный тракт (передний) – транслирует двигательный сигнал от коры верхних отделов ЦНС к нижним;
• спинно-таламический тракт (передний) – осуществляет передачу импульсных сигналов от тактильных рецепторов;
• преддверно-спинномозговой – осуществляет координацию сознательных движений и равновесие, а также характеризуется наличием связи с продолговатым мозгом.

Задний канатик проводников:

• тонкий пучок волокон Голля – отвечает за передачу импульсных сигналов от проприорецепторов, интерорецепторов и кожных рецепторов нижних отделов туловища и ног к головному мозгу;
• клиновидный пучок волокон Бурдаха – отвечает за передачу тех же рецепторов в головной мозг из рук и верхних отделов туловища.

Спинной мозг человека по своему строению относится к сегментарным органам. Какое же количество сегментов он имеет в человеческом организме? Всего мозговой тяж содержит 31 сегмент соответственно отделам позвоночника:

• в шейном – восемь сегментов;
• в грудном – двенадцать;
• в поясничном – пять;
• в крестце – пять;
• в копчике – один.

Сегменты мозгового тяжа имеют по четыре корешка, формирующих спинномозговые нервы. Задние корешки сформированы из аксонов чувствительных нейронов, они входят в задние рога. Задние корешки имеют чувствительные ганглии (по одному на каждом). Затем в этом месте образуется синапс между чувствительным и двигательным клетками НС. Аксоны последних формируют передние корешки. Приведенная схема демонстрирует строение спинного мозга и его корешков.

В центре спинномозгового тяжа на всем его протяжении локализуется канал, он заполняется ликвором. К голове, рукам, легким и сердечной мышце проводящие волокна тянутся от шейных и верхнегрудных сегментов. Сегменты поясницы и грудного участка мозга отдают нервные окончания к мышцам туловища и брюшной полости с ее содержимым. Нижнепоясничные и крестцовые сегменты человека отдают нервные волокна ногам и мышцам нижнего пресса.

← Вернуться