Спинной мозг – это часть центральной нервной системы. Он располагается в позвоночном канале. Представляет собой толстостенную трубку с узким каналом внутри, несколько сплюснутую в передне-заднем направлении. Имеет довольно сложное строение и обеспечивает передачу нервных импульсов от головного мозга к периферическим структурам нервной системы, а также осуществляет собственную рефлекторную деятельность. Без функционирования спинного мозга невозможны нормальное дыхание, сердцебиение, пищеварение, мочеиспускание, сексуальная деятельность, любые движения в конечностях. Из этой статьи Вы сможете узнать о строении спинного мозга и особенностях его функционирования и физиологии.
Спинной мозг закладывается на 4-й неделе внутриутробного развития. Обычно женщина еще даже не подозревает, что у нее будет ребенок. В течение всей беременности происходит дифференцировка различных элементов, а некоторые отделы спинного мозга полностью заканчивают свое формирование уже после рождения в течение первых двух лет жизни.
Как выглядит спинной мозг внешне?
Начало спинного мозга условно определяется на уровне верхнего края I шейного позвонка и большого затылочного отверстия черепа. В этой области спинной мозг мягко перестраивается в головной мозг, четкого разделения между ними нет. В этом месте осуществляется перекрест так называемых пирамидных путей: проводников, ответственных за движения конечностей. Нижний край спинного мозга соответствует верхнему краю II поясничного позвонка. Таким образом, длина спинного мозга оказывается меньше, чем длина позвоночного канала. Именно эта особенность расположения спинного мозга позволяет проводить спинномозговую пункцию на уровне III - IV поясничных позвонков (невозможно повредить спинной мозг при люмбальной пункции между остистыми отростками III - IV поясничных позвонков, так как его там попросту нет).
Размеры спинного мозга человека следующие: длина приблизительно 40-45 см, толщина – 1-1,5 см, вес – около 30-35 г.
По длине выделяют несколько отделов спинного мозга:
- шейный;
- грудной;
- поясничный;
- крестцовый;
- копчиковый.
В области шейного и пояснично-крестцового уровней спинной мозг толще, чем в других отделах, потому что в этих местах располагаются скопления нервных клеток, обеспечивающих движения рук и ног.
Последние крестцовые сегменты вместе с копчиковым называются конусом спинного мозга из-за соответствующей геометрической формы. Конус переходит в терминальную (конечную) нить. Нить уже не имеет нервных элементов в своем составе, а только лишь соединительную ткань, и покрыта оболочками спинного мозга. Терминальная нить фиксируется ко II копчиковому позвонку.
Спинной мозг на всем своем протяжении покрыт 3-мя мозговыми оболочками. Первая (внутренняя) оболочка спинного мозга называется мягкой. Она несет в себе артериальные и венозные сосуды, которые обеспечивают кровоснабжение спинного мозга. Следующая оболочка (средняя) – паутинная (арахноидальная). Между внутренней и средней оболочками находится субарахноидальное (подпаутинное) пространство, содержащее спинномозговую жидкость (ликвор). При проведении спинномозговой пункции игла должна попасть именно в это пространство, чтобы можно было взять ликвор на анализ. Наружная оболочка спинного мозга – твердая. Твердая мозговая оболочка продолжается до межпозвоночных отверстий, сопровождая нервные корешки.
Внутри позвоночного канала спинной мозг фиксируется к поверхности позвонков с помощью связок.
Посередине спинного мозга на всем его протяжении находится узенькая трубочка, центральный канал. Она также содержит спинномозговую жидкость.
Со всех сторон вглубь спинного мозга вдаются углубления – щели и борозды. Самые крупные из них – передняя и задняя срединные щели, которые разграничивают две половины спинного мозга (левую и правую). В каждой половине имеются дополнительные углубления (борозды). Борозды дробят спинной мозг на канатики. В итоге получается два передних, два задних и два боковых канатика. Подобное анатомическое деление имеет под собой функциональное основание – в разных канатиках проходят нервные волокна, несущие различную информацию (о боли, о прикосновениях, о температурных ощущениях, о движениях и т.д.). В борозды и щели проникают кровеносные сосуды.
Сегментарное строение спинного мозга – что это?
Как же спинной мозг связан с органами? В поперечном направлении спинной мозг разделяется на особые отделы, или сегменты. Из каждого сегмента выходят корешки, пара передних и пара задних, которые и осуществляют связь нервной системы с другими органами. Корешки выходят из позвоночного канала, формируют нервы, которые направляются к различным структурам организма. Передние корешки передают информацию преимущественно о движениях (стимулируют мышечное сокращение), поэтому называются двигательными. Задние корешки несут в спинной мозг информацию от рецепторов, то есть посылают информацию об ощущениях, поэтому их называют чувствительными.
Количество сегментов у всех людей одинаковое: 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых (чаще 1). Корешки из каждого сегмента устремляются в межпозвоночное отверстие. Поскольку длина спинного мозга короче, чем длина позвоночного канала, то корешки меняют свое направление. В шейном отделе они направлены горизонтально, в грудном - косо, в поясничном и крестцовом отделах – почти вертикально вниз. Из-за разницы в длине спинного мозга и позвоночника также меняется и расстояние от выхода корешков из спинного мозга до межпозвоночного отверстия: в шейном отделе корешки самые короткие, а в пояснично-крестцовом – самые длинные. Корешки четырех нижних поясничных, пяти крестцовых и копчикового сегментов образуют так называемый конский хвост. Именно он и располагается в позвоночном канале ниже II поясничного позвонка, а не сам спинной мозг.
За каждым сегментом спинного мозга закреплена строго очерченная зона иннервации на периферии. В эту зону входит участок кожи, определенные мышцы, кости, часть внутренних органов. Эти зоны практически одинаковы у всех людей. Эта особенность строения спинного мозга позволяет диагностировать место расположения патологического процесса при заболевании. Например, зная, что чувствительность кожи в области пупка регулируется 10-м грудным сегментом, при утрате ощущений прикосновения к коже ниже этой области, можно предположить, что патологический процесс в спинном мозге расположен ниже 10-го грудного сегмента. Подобный принцип работает только с учетом сопоставления зон иннервации всех структур (и кожи, и мышц, и внутренних органов).
Если произвести срез спинного мозга в поперечном направлении, то он будет выглядеть неодинаково по цвету. На срезе можно увидеть два цвета: серый и белый. Серый цвет – это место расположения тел нейронов, а белый цвет - это периферические и центральные отростки нейронов (нервные волокна). Всего в спинном мозге насчитывается более 13 миллионов нервных клеток.
Тела нейронов серого цвета так расположены, что имеют причудливую форму бабочки. У этой бабочки четко прослеживаются выпуклости – передние рога (массивные, толстые) и задние рога (значительно тоньше и мельче). В некоторых сегментах есть еще и боковые рога. В области передних рогов содержатся тела нейронов, отвечающих за движения, в области задних рогов – нейроны, воспринимающие чувствительные импульсы, в боковых рогах – нейроны вегетативной нервной системы. В некоторых отделах спинного мозга сконцентрированы тела нервных клеток, отвечающих за функции отдельных органов. Места локализации этих нейронов изучены и четко определены. Так, в 8-м шейном и 1-м грудном сегменте располагаются нейроны, отвечающие за иннервацию зрачка глаза, в 3 - 4-м шейных сегментах – за иннервацию главной дыхательной мышцы (диафрагмы), в 1 - 5-м грудных сегментах – за регуляцию сердечной деятельности. Зачем это нужно знать? Это используется в клинической диагностике. Например, известно, что боковые рога 2 - 5-го крестцовых сегментов спинного мозга регулируют деятельность органов малого таза (мочевого пузыря и прямой кишки). При наличии патологического процесса в этой области (кровоизлияние, опухоль, разрушение при травме и др.) у человека развивается недержание мочи и кала.
Отростки тел нейронов образуют связи друг с другом, с разными частями спинного и головного мозга, соответственно стремятся вверх и вниз. Эти нервные волокна, имеющие белый цвет, и составляют белое вещество на поперечном срезе. Они же и формируют канатики. В канатиках волокна распределяются в особой закономерности. В задних канатиках располагаются проводники от рецепторов мышц и суставов (суставно-мышечное чувство), от кожи (узнавание предмета на ощупь с закрытыми глазами, ощущение прикосновения), то есть информация идет в восходящем направлении. В боковых канатиках проходят волокна, несущие информацию о прикосновении, боли, температурной чувствительности в головной мозг, в мозжечок о положении тела в пространстве, мышечном тонусе (восходящие проводники). Кроме того, боковые канатики содержат и нисходящие волокна, обеспечивающие движения тела, программируемые в головном мозге. В передних канатиках проходят как нисходящие (двигательные), так и восходящие (ощущение давления на кожу, осязание) пути.
Волокна могут быть короткими, в таком случае они соединяют сегменты спинного мозга между собой, и длинными, тогда они осуществляют связь с головным мозгом. В некоторых местах волокна могут совершать перекрест или просто переходить на противоположную сторону. Перекрест разных проводников происходит на разных уровнях (например, волокна, отвечающие за чувство боли и температурную чувствительность, перекрещиваются на 2-3 сегмента выше уровня вступления в спинной мозг, а волокна суставно-мышечного чувства идут неперекрещенными до самых верхних отделов спинного мозга). Результатом этого становится следующий факт: в левой половине спинного мозга проходят проводники от правых частей тела. Это касается не всех нервных волокон, но особенно характерно для чувствительных отростков. Изучение хода нервных волокон также необходимо для диагностики места поражения при заболевании.
Кровоснабжение спинного мозга
Питание спинного мозга обеспечивается кровеносными сосудами, идущими от позвоночных артерий и от аорты. Самые верхние шейные сегменты получают кровь из системы позвоночных артерий (как и часть головного мозга) по так называемым передней и задним спинальным артериям.
По ходу всего спинного мозга в переднюю и задние спинальные артерии впадают дополнительные сосуды, несущие кровь от аорты, - корешково-спинальные артерии. Последние также бывают передние и задние. Количество подобных сосудов обусловлено индивидуальными особенностями. Обычно передних корешково-спинальных артерий около 6-8, они более крупные в диаметре (наиболее толстые подходят к шейному и поясничному утолщениям). Нижняя корешково-спинальная артерия (самая крупная) называется артерией Адамкевича. У некоторых людей имеется дополнительная корешково-спинальная артерия, идущая от крестцовых артерий, – артерия Депрож-Готтерона. Зона кровоснабжения передних корешково-спинальных артерий занимает следующие структуры: передние и боковые рога, основание бокового рога, центральные отделы переднего и бокового канатиков.
Задних корешково-спинальных артерий на порядок больше, чем передних, – от 15 до 20. Но они имеют меньший диаметр. Зоной их кровоснабжения является задняя треть спинного мозга в поперечном разрезе (задние канатики, основная часть заднего рога, часть боковых канатиков).
В системе корешково-спинальных артерий существуют анастомозы, то есть места соединения сосудов между собой. Это играет важную роль в питании спинного мозга. В случае, если какой-то сосуд перестает функционировать (например, тромб перекрыл просвет), то кровь поступает по анастомозу, и нейроны спинного мозга продолжают выполнять свои функции.
Вены спинного мозга сопровождают артерии. Венозная система спинного мозга имеет обширные связи с позвоночными венозными сплетениями, венами черепа. Кровь от спинного мозга по целой системе сосудов оттекает в верхнюю и нижнюю полые вены. В месте прохождения вен спинного мозга через твердую мозговую оболочку имеются клапаны, не позволяющие крови течь в обратном направлении.
Функции спинного мозга
По существу у спинного мозга всего две функции:
- рефлекторная;
- проводниковая.
Рассмотрим подробнее каждую из них.
Рефлекторная функция спинного мозга
Рефлекторная функция спинного мозга состоит в ответной реакции нервной системы на раздражение. Вы прикоснулись к горячему и невольно отдернули руку? Это рефлекс. Вам что-то попало в горло, и Вы закашлялись? Это тоже рефлекс. Многие наши повседневные действия основаны именно на рефлексах, которые осуществляются благодаря спинному мозгу.
Итак, рефлекс – это ответная реакция. Как же она воспроизводится?
Чтобы было понятнее, давайте в качестве примера возьмем реакцию отдергивания руки в ответ на прикосновение к горячему предмету (1). В коже кисти находятся рецепторы (2), воспринимающие тепло или холод. Когда человек прикасается к горячему, то от рецептора по периферическому нервному волокну (3) импульс (сигнализирующий о «горячем») стремится к спинному мозгу. У межпозвоночного отверстия располагается спинномозговой узел, в котором находится тело нейрона (4), по периферическому волокну которого пришел импульс. Далее по центральному волокну от тела нейрона (5) импульс входит в задние рога спинного мозга, где как бы «переключается» на другой нейрон (6). Отростки этого нейрона направляются к передним рогам (7). В передних рогах импульс переключается на двигательные нейроны (8), ответственные за работу мышц руки. Отростки двигательных нейронов (9) выходят из спинного мозга, проходят через межпозвоночное отверстие и в составе нерва направляются к мышцам руки (10). Импульс «о горячем» заставляет мышцы сократиться, и рука отдергивается от горячего предмета. Таким образом, образовалось рефлекторное кольцо (дуга), которое обеспечило ответное действие на раздражитель. При этом головной мозг совершенно не участвовал в процессе. Человек отдернул руку, не задумываясь об этом.
В каждой рефлекторной дуге есть обязательные звенья: афферентное звено (рецепторный нейрон с периферическим и центральным отростками), вставочное звено (нейрон, связывающий афферентное звено с нейроном-исполнителем) и эфферентное звено (нейрон, передающий импульс непосредственному исполнителю – органу, мышце).
На основе такой дуги и построена рефлекторная функция спинного мозга. Рефлексы бывают врожденные (которые можно определить с самого рождения) и приобретенные (образуются в процессе жизни при обучении), замыкаются они на различных уровнях. Например, коленный рефлекс замыкается на уровне 3-4-го поясничных сегментов. Проверяя его, врач убеждается в сохранности всех элементов рефлекторной дуги, в том числе и сегментов спинного мозга.
Для врача имеет значение проверка рефлекторной функции спинного мозга. Это делается при каждом неврологическом осмотре. Чаще всего проверяются поверхностные рефлексы, которые вызываются прикосновением, штриховым раздражением, уколом кожи или слизистых оболочек, и глубокие, которые вызываются ударом неврологического молоточка. К поверхностным рефлексам, осуществляемым спинным мозгом, относят брюшные рефлексы (штриховое раздражение кожи живота в норме вызывает сокращение мышц живота на этой же стороне), подошвенный рефлекс (штриховое раздражение кожи наружного края подошвы по направлению от пятки к пальцам в норме вызывает сгибание пальцев стопы). К глубоким рефлексам относят сгибательно-локтевой, карпорадиальный, разгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.
Проводниковая функция спинного мозга
Проводниковая функция спинного мозга заключается в передаче импульсов с периферии (от кожи, слизистых оболочек, внутренних органов) в центр (головной мозг) и наоборот. Проводники спинного мозга, составляющие его белое вещество, осуществляют передачу информации в восходящем и нисходящем направлении. В головной мозг подается импульс о воздействии извне, и у человека формируется определенное ощущение (например, Вы гладите кота, и у Вас возникает чувство чего-то мягкого и гладкого в руке). Без спинного мозга это невозможно. Доказательством этому служат случаи травм спинного мозга, когда связи между головным и спинным мозгом нарушаются (например, разрыв спинного мозга). Такие люди утрачивают чувствительность, прикосновения не формируют у них ощущения.
В головной мозг поступают импульсы не только о прикосновениях, но и о положении тела в пространстве, состоянии напряжения мышц, боли и так далее.
Нисходящие импульсы позволяют головному мозгу «руководить» телом. Таким образом, то, что задумал человек, осуществляется с помощью спинного мозга. Вы захотели догнать уезжающий автобус? Замысел немедленно реализуется – в движение приводятся нужные мышцы (причем Вы не задумываетесь, какие именно мышцы нужно сократить, а какие расслабить). Это осуществляет спинной мозг.
Конечно, реализация двигательных актов или формирование ощущения требуют сложной и хорошо скоординированной деятельности всех структур спинного мозга. На самом деле, нужно задействовать тысячи нейронов, чтобы получить результат.
Спинной мозг является очень важной анатомической структурой. Его нормальное функционирование обеспечивает всю жизнедеятельность человека. Он служит промежуточным звеном между головным мозгом и различными частями тела, передавая информацию в виде импульсов в обоих направлениях. Знание особенностей строения и функционирования спинного мозга необходимо для диагностики заболеваний нервной системы.
Видео на тему «Строение и функции спинного мозга»
Научно-познавательный фильм времен СССР на тему «Спинной мозг»
Спинной мозг человека относится к органам центральной нервной системы, осуществляющий регулирующие функции. Строение спинного мозга головного мозга.
Спинной мозг у человека находится в позвоночном канале, где находится полость образованная всеми отделами позвоночника.
Четкой границы перехода спинного в головной мозг не существует, поэтому ориентировочно за границу принимают уровень верхний уровень первого шейного позвонка.
Фактически спинной мозг образован из белого и серого вещества, которые окружены тремя оболочками: мягкая, паутинная и твердая мозговая оболочки. Полости в промежутках с ними и позвоночным каналом заполнены ликвором.
Мягкая оболочка представлена соединительной тканью, в толще которой находится кровеносная сеть, питающая мягкие ткани. Паутинная оболочка разделяется с мягкой оболочки субарахноидальным пространством, заполненным ликвором и кровеносными сосудами. Паутинная оболочка имеет разрастания или грануляции, которые впячиваются в венозную кровеносную сеть, и осуществляет отток ликвора в венозную сеть. Твердая оболочка вместе с надкостницей образует эпидуральное пространство, где расположена жировая ткань и кровеносная сеть. Срастаясь с надкостницей межпозвоночного отверстия, образует влагалища для спинальных ганглиев.
Анатомия человека рассматривает строение органа выше внутриклеточного уровня. Внешнее организовано по типу сегментации. Каждый сегмент связан с головным мозгом и периферическими нервами, которые иннервируют определенную область тела человека.
Видео
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:
- Рефлекторная. Обеспечивает мышечную реакцию на внешнее раздражение (тактильный, термический, кислотный, болевой рефлексы), движения скелетных мышц, сосудов, прямой кишки, мочеполовой системы.
- Проводниковая. Спинной мозг человека является транслятором внешних сигналов к головному центру и от него. Проводниковой функцией спинного мозга обеспечивается взаимосвязь сознания и рефлексов.
- Тоническая функция спинного мозга поддерживает минимальное напряжение мускулатуры в состоянии покоя (мышечный тонус).
- 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.
- 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.
Белое вещество состоит из продольно лежащих нервных волокон трех типов:Сверху серое вещество окружено белым, обеспечивающим проводимость сформированных сигналов.
- 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
Рассматривая тему «Спинной мозг: строение и функции», вы узнаете, в каких процессах участвует данный орган и какие роли ему отведены в жизнедеятельности организма человека, а также других позвоночных. Это один из сложнейших органов, который состоит из волокон, толщиной даже меньшей, чем нитка.
Спинной мозг – это ключевой орган ЦНС всех позвоночных животных, в том числе и человека. Если в головном отделе формируются сигналы, то спинной — приводит их в действие: переводит сигнал в нервы, а те в свою очередь воздействуют на мышечную систему, заставляя ее сокращаться.
Вконтакте
Функции спинного мозга: главное
Спинной мозг – это сложнейшая по своей структуре система нервных волокон , которые выполняют сразу две важнейшие задачи в жизнедеятельности организма:
- рефлекторную;
- проводящую.
Проводящая функция
В чем заключается проводящая функция спинного отдела мозга? Любое движение зарождается изначально в вашем головном мозге. К нему приходят импульсы от слизистых оболочек, кожи или внутренних органов, после чего он обрабатывает их и посылает сигнал в спинной мозг, и далее в периферическую . Та в свою очередь передает сигналы по нервным окончаниям, которые заставляют ваши мышцы сокращаться.
Человек при выполнении определенного движения даже не задумывается о том, какие мышцы нужно использовать в данный момент – эту функцию автоматически выполняет спинной мозг.
Серьезные травмы, к примеру, разрыв органа приводят к частичной или полной потере возможности человека двигаться. В таком случае, информация просто не доходит до нервных окончаний , которые бы заставили мышцы сокращаться.
Здесь данный орган выступает в качестве промежуточного звена. Проводящая функция спинного мозга очень важна.
Рефлекторная функция
Каждый из вас, наверняка, случайно дотрагивался до горячей сковородки. Ваши нервные окончания реагируют на высокую температуру, которая является фактором раздражения. Эта информация отправляется прямиком в спинной мозг. В ответ на контакт с горячей поверхностью задействуется неконтролируемая рефлекторная функция спинного мозга, заставляющая мышцы резко сократиться. Из-за этого сокращения вы сразу же отдернете руку и избежите сильного ожога.
Рефлекторная функция спинного мозга – это не только отдергивание руки при контакте с огнем. Рефлексом также является кашель во время болезни, закрытие глаз во время контакта с ультрафиолетовым светом, и многие другие неконтролируемые защитные реакции. При этом, за каждый рефлекс отвечает определенный сегмент, и его повреждение вызывает потерю определенного навыка.
В рефлекторной функции никакого участия не принимает головной мозг . Сам же рефлекс – это естественная защитная реакция организма, которую человек контролировать не способен.
Научно доказано что, если бы рефлексы обрабатывались и головным отделом, выживаемость человека была гораздо ниже. Он бы намного медленнее реагировал на раздражение, что увеличивало размер повреждений.
Где располагается орган
Где расположен спинной мозг? Столь интересный орган хорошо защищен от механических повреждений. Находится он в позвоночном канале. Его диаметр не превышает 1 см. В нем также содержится спинномозговая жидкость, которая выполняет защитные функции и создает благоприятную среду для функционирования . Спинномозговой канал является местом, откуда берут пункцию.
Сегменты
Сегмент спинного мозга – это отдельная часть органа, которая отвечает за определенные части тела, а также за работу всех органов. Всего выделяют 31 сегмент. Дабы проще разобраться в функциях каждого из сегментов, которые в совокупности составляют отделы, необходимо составить простую таблицу.
Отделы спинного мозга и их функции: таблица
Белое и серое вещество
Данный орган в общем состоит из серого и белого веществ
. Серое окружено белым и состоит из нервных волокон и нейроглии (опорная ткань).
Белое вещество спинного мозга представляет собой скопление небольших пучков нервов. Различают восходящие и нисходящие волокна. Первые, получая информацию от чувствительных , к примеру, в коже, отправляют сигналы в головной отдел который их обрабатывает.
Обработанная информация переходит в нисходящие волокна, которые отправляют ее в двигательные клетки.
Чем образовано серое вещество спинного мозга? Серое вещество – это центральная часть органа, которая состоит из тел нервных клеток.
Важно! Серое вещество имеет в составе 13-14 млн. нервных клеток.
Отвечая на вопрос: чем образовано серое вещество спинного мозга, следует сказать, что оно разделено на две боковые части – их называют «крыльями бабочки». «Крылья» соединены центральным каналом толщиной в 1 мм. Каждое «крыло» также состоит из трех выступов (рогов).
Строение
Строение спинного мозга человека следующее. Передняя и задняя борозды «расчленяют» орган на две абсолютно симметричные, по отношению друг к другу, части. Между этими половинками находится спинномозговой канал, в котором содержится ликвор. Длина спинномозгового канала составляет порядка 45 см.
Внешний отдел мозга состоит из белого вещества, о котором упоминалось выше, сосудов, поставляющих кровь, и соединительной ткани.
Серое вещество в анатомии распределяют на рога:
- передние (передают импульсы в мышцы, заставляя их двигаться);
- боковые (принимают информацию от кожи, мышц и т.д.);
- задние (отправляют сигналы в головной мозг).
Корешки
Рассматривая функции спинного мозга и его строение, нельзя не упомянуть так называемые корешки спинного мозга.
Если кратко, то корешки спинного мозга – это пучки нервных волокон, которые входят в какой-либо сегмент органа и образуют спинномозговые нервы.
Корешки образуют чувствительную часть спинномозгового нерва. Состоит корешок из двигательных нервных волокон, которые являются отростками передних рогов серого вещества.
Данный орган до сих пор не изучен полностью – он скрывает еще множество тайн от докторов, а их разгадка в будущем может привести к излечению ныне неизлечимых болезней нервной системы. Вашему вниманию представлены несколько интересных фактов об этом удивительном органе:
- Если позвоночник растет на протяжении 20 лет, то спинной мозг — только 5 лет.
- Стресс приводит к серьезному уменьшению количество нейронов. Если нормальное количество нейронов составляет 13-14 млн , то в результате стресса их число падает в двое – особенно это касается беременных женщин.
- В процессе эволюции позвоночных организмов сначала появился спинной мозг, а уже затем головной. Первый выполнял все простейшие функции, включая рефлекторные.
- Некоторые живые существа способны жить после потери головного мозга , оставаясь только со спинным.
- Повреждения определенного участка органа не только вызывает потерю чувствительности ниже места разрыва, но и возможность потеть. Это заставляет людей с травмами больше находится в тени, так как тело частично потеряло функцию терморегуляции, которая крайне важна для жизнедеятельности.
- Ученые до сих пор не пришли к общему выводу, и не могут установить механизм выпадения волос по всему телу у людей с повреждениями спинного мозг а.
- Если был затронут грудной отдел органа, то человек способен потерять способность кашлять.
- Биопсия и анализ белого вещества органа позволяет обнаружить сотни и тысячи болезней человека.
- Спинной мозг очень тонко чувствует ритм музыки, а потому автоматически способен посылать сигналы, которые заставят тело двигаться в ритм.
- Люди со здоровым позвоночником гораздо активнее в сексуальной жизни.
Итак, мы разобрались в теме: «Спинной мозг: строение и функции» и пришли к выводу, что это орган позвоночных организмов, который является промежуточным звеном между головным мозгом и периферической НС
.
К его функциям относят проводящую и рефлекторную. Белое вещество спинного мозга, как и серое, входит в состав органа.
Также мы выяснили, чем образовано серое вещество спинного мозга.
Данный орган контролирует абсолютно все двигательные процессы в организме, включая сокращение сердечных мышц, дыхание и движение конечностей.
Изучаем анатомию спинного мозга
Расположение спинного мозгу и его функции
Вывод
Таким образом, потеря определенных функций, к примеру, движений ног, позволяет определить, какой именно отдел оказался поврежден. Травмы данного органа являются одними из самых серьезных, и повреждения зачастую оказываются неисправимыми. Главное, следить за здоровьем своего позвоночника, и не перенагружать его без серьезной необходимости.
Орган расположен в позвоночном канале, а его длина составляет не более 45 см, что меньше, чем длина самого позвоночника. Это обусловлено тем, что мозг растет только до пятилетнего возраста, а позвоночник, как правило, до конца полового созревания.
Спинной мозг - строение и функции
Интегрированные функции спинного мозга.
Спинной мозг – это орган, относящийся к центральной нервной системе. Спинной мозг расположен в спинномозговом канале, который образован телами и дужками позвонков. Однако, спинной мозг заполняет собой не весь спинномозговой канал, и продолжается он до 2 – 3 поясничного позвонка. Далее в качестве продолжения мозга идет так называемая спинномозговая нить.
Снаружи спинной мозг покрыт, как и головной, оболочками: мягкой и твердой. Между этими оболочками находится спинномозговая жидкость – это тот же ликвор.
Как и головной мозг. Спинной так же состоит из серого и белого вещества. однако, в отличие от головного мозга, в спинном мозге серое вещество находится внутри белого.
Для удобства спинной мозг разделен на сегменты (как и головной на доли и извилины), однако на глаз они неразличимы.
Спинной мозг выполняет две основные функции: рефлекторную и проводниковую. Рефлекторная функция спинного мозга обеспечивает движение. Через спинной мозг проходят рефлекторные дуги, с которыми связано сокращение мышц тела (кроме мышц головы). Пример простейшего двигательного рефлекса - коленный рефлекс. Спинной мозг вместе с головным мозгом регулирует работу внутренних органов: сердца, желудка, мочевого пузыря, половых органов.
Белое вещество спинного мозга обеспечивает связь и согласованную работу всех отделов центральной нервной системы, осуществляя проводниковую функцию. Нервные импульсы, поступающие в спинной мозг от рецепторов, передаются по восходящим проводящим путям в головной мозг. Из головного мозга импульсы по нисходящим проводящим путям поступают к нижележащим отделам спинного мозга и оттуда - к органам.
Как и в ситуации с опухолями головного мозга, при опухолях спинного мозга важное значение имеет не вид или строение опухоли, а ее расположение и то сдавление на определенные сегменты мозга, которое оно оказывает.
Первая функция - рефлекторная. Спинной мозг осуществляет двигательные рефлексы скелетной мускулатуры относительно самостоятельно. Примерами некоторых двигательных рефлексов спинного мозга являются: 1) локтевой рефлекс - постукивание по сухожилию двуглавой мышцы плеча вызывает сгибание в локтевом суставе благодаря нервным импульсам, которые передаются через 5-6 шейные сегменты; 2) коленный рефлекс - постукивание по сухожилию четырехглавой мышцы бедра вызывает разгибание в коленном суставе благодаря нервным импульсам, которые передаются через 2-4-й поясничные сегменты. Спинной мозг участвует во многих сложных координированных движениях- ходьбе, беге, трудовой и спортивной деятельности и др.
Спинной мозг осуществляет вегетативные рефлексы изменения функций внутренних органов - сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной и других систем.
Благодаря рефлексам с проприорецепторов в спинном мозге производится координация двигательных и вегетативных рефлексов. Через спинной мозг осуществляются также рефлексы с внутренних органов на скелетные мышцы, с внутренних органов на рецепторы и другие органы кожи, с внутреннего органа на другой внутренний орган.
Вторая функция - проводниковая. Центростремительные импульсы, поступающие в спинной мозг по задним корешкам, передаются по коротким проводящим путям в другие его сегменты, а по длинным проводящим путям - в разные отделы головного мозга.
Основными длинными проводящими путями являются следующие восходящие и нисходящие пути.
Восходящие пути задних столбов. 1. Нежный пучок (Голля), проводящий импульсы в промежуточный мозг и большие полушария из рецепторов кожи (осязания, давления), интероре-цепторов и проприорецепторов нижней части туловища и ног. 2. Клиновидный пучок (Бурдаха), проводящий импульсы в промежуточный мозг и большие полушария из тех же рецепторов верхней части туловища и рук.
Восходящие пути боковых столбов. 3. Задний спинно-мозжечковый (Флексига) и 4. Передний спинно-мозжечковый (Говерса), проводящие импульсы из тех же рецепторов в мозжечок. 5. Спинно-таламический, проводящий импульсы в промежуточный мозг из рецепторов кожи - осязания, давления, болевых и температурных и из интерорецепторов.
Нисходящие пути из головного мозга в спинной.
1. Прямой пирамидный, или передний кортико-спинальный пучок, из нейронов передней центральной извилины лобных долей больших полушарий в нейроны передних рогов спинного мозга; перекрещивается в спинном мозге. 2. Перекрещенный пирамидный, или кортико-спинальный боковой пучок, из нейронов лобных долей больших полушарий в нейроны передних рогов спинного мозга; перекрещивается в продолговатом мозге. По этим пучкам, достигающим наибольшего развития у человека, осуществляются произвольные движения, в которых проявляется поведение. Большая часть нервных волокон, проходящих в пирамидных пучках, поступает у человека в мышцы рук, что является результатом развития организма человека в процессе труда. Так как оба пучка перекрещиваются, то правая лобная доля больших полушарий иннервирует скелетные мышцы левой половины тела, и наоборот. В пирамидных путях проходит примерно 2 млн. центробежных нервных волокон нейронов передней центральной нервной извилины (40%), премоторной зоны, задней центральной извилины и других зон (60%)- В них содержится 80% вегетативных волокон, которые проводят центробежные импульсы к внутренним органам. 3. Рубро-спинальный пучок (Монакова) проводит в спинной мозг из красного ядра среднего мозга центробежные импульсы, регулирующие тонус скелетных мышц. 4. Вестибуло-спинальный пучок проводит из вестибулярного аппарата в спинной мозг через продолговатый и средний импульсы, перераспределяющие тонус скелетных мышц.
16) Лимбическая система. Функции….
Лимбическая система (от лат. limbus - граница, край) - совокупность ряда структур головного мозга. Участвует в регуляции функций внутренних органов, обоняния, инстинктивного поведения, эмоций, памяти, сна, бодрствования и др. [источник не указан 617 дней ] Термин лимбическая система впервые введён в научный оборот в 1952 году американским исследователем Паулем Мак-Лином.