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 областиверхнего 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 рогамТут 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.Строение спинного мозга представляет собой продолговатый, уплощенный цилиндрический тяж, расположенный в позвоночном канале от уровня основания черепа (уровень I шейного позвонка) до I–II поясничных позвонков. Верхние отделы спинного мозга переходят в головной мозг, нижние заканчиваются мозговым конусом, верхушка которого продолжается в тонкую терминальную нить. Длина строения спинного мозга у взрослого человека равна в среднем 43см, масса около 38г.
Сегмент – это участок спинного мозга с выходящими из него правым и левым передними (двигательными) корешками и проникающими в него правым и левым задними (чувствительными) корешками.
Строение спинного мозга имеет 31–32 сегмента. Сегментарный аппарат спинного мозга – его серое вещество, а также соответствующие передние и задние корешки. На всем протяжении спинного мозга от него отходят передние и задние корешки, которые, сливаясь, образуют пару правых и левых спинномозговых нервов. Каждому сегменту соответствует определенный участок тела, иннервируе-мый этим сегментом.
Как устроен спинной мозг
Строение спинного мозга делится на 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, и в самом низу имеются один-два рудиментарных копчиковых сегмента. Спинной мозг имеет два утолщения. Шейное – обеспечивает иннервацию верхних конечностей, и пояснично-крестцовое – обеспечивает иннервацию нижних конечностей.
Спинной мозг растет медленнее позвоночного столба, в результате этого происходит изменение направления следования корешков. Сегменты и позвонки находятся не в одной горизонтальной плоскости, в грудном отделе корешки идут косо книзу, а в нижнем поясничном и крестцово-копчиковом отделах корешки идут отвесно вниз, образуя мощный пучок, называемый конским хвостом.
Вдоль всей передней поверхности спинного мозга проходит срединная щель, а вдоль задней поверхности – задняя срединная борозда. Они служат так называемыми границами, разделяющими спинной мозг на две симметричные половины.
Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество занимает центральное положение. Симметрично расположенные участки серого вещества напоминают крылья бабочки.
В нем выделяют более широкий передний рог и узкий задний рог. На наружной стороне передних рогов выделяется выпячивание, называемое боковым рогом.
Виды нервных клеток
Серое вещество спинного мозга состоит из нервных клеток, нервных волокон и глиальных элементов. Различают несколько видов нервных клеток:
1)двигательные – расположенные в передних рогах;
2)чувствительные – расположенные в задних рогах;
3)клетки мозжечковых рецепторов – расположенные у основания заднего рога, они дают начало спиномозжечковым путям;
4)вегетативные – расположенные в боковых рогах;
5)ассоциативные – расположенные по всему серому веществу. Двигательные и чувствительные нервные клетки являются
нейронами болевой и температурной чувствительности.
Серое вещество спинного мозга относится к сегментарному аппарату и выполняет двигательные, чувствительные, рефлекторные и вегетативно-трофические функции.
Белое вещество спинного мозга состоит из миелиновых волокон нисходящих и восходящих систем. Нисходящие системы состоят из аксонов нервных клеток расположенных в различных отделах головного мозга. Восходящие системы состоят из аксонов нервных клеток задних рогов. В состав белого вещества также входят передние, боковые и задние канатики. Передние канатики располагаются между передними рогами и передними корешками; боковые – занимают часть белого вещества между передними и задними рогами. Задние канатики расположены между задними рогами и задними корешками.
Канатики спинного мозга
Передние канатики содержат следующие проводящие пути:
1)передний, двигательный, корково-спиномозговой (пирамидный) путь. Этот путь передает импульсы двигательных реакций от коры большого мозга к передним рогам спинного мозга;
2)передний спино-таламический путь обеспечивает проведение импульсов тактильной чувствительности (осязание и давление);
3)преддверно-спиномозговой путь, позволяет поддерживать равновесие и осуществлять координацию движений. Боковые канатики содержат следующие пути:
1)задний спиномозжечковый путь является проводником реф-лекторно проприоцептивных импульсов, направляющихся в мозжечок;
2)передний спиномозжечковый путь, он передает импульсы в кору мозжечка;
3)латеральный спинно-таламический путь – путь проведения импульсов болевой и температурной чувствительности;
4)латеральный корково-спиномозговой путь – это главный двигательный путь, обеспечивающий сознательные движения;
Задние канатики содержат две пары восходящих пучков: тонкий пучок (пучок Голля) и клиновидный пучок (пучок Бурдаха). Эти пучки являются проводниками суставно-мышечного, вибрационного и тактильного чувства.
Спинной мозг снаружи окутан тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Между этими оболочками имеются пространства: эпидуральное – между листами твердой оболочки спинного мозга; субдуральное – между твердой и паутинной оболочками; подпаутинное – располагается между твердой и мягкой оболочками. В подпаутинном пространстве осуществляется циркуляция спинномозговой жидкости.
Твердая оболочка спинного мозга представляет собой продолговатой формы мешок с прочными и толстыми стенками, расположенный в позвоночном канале и содержащий спинной мозг с корешками и оболочками.
Внутренняя поверхность твердой оболочки спинного мозга отделена от паутинной оболочки узким щелевидным субдураль-ным пространством. Оно пронизано большим количеством тонких соединительнотканных перекладин. Вверху субдуральное пространство спинного мозга свободно сообщается с аналогичным пространством в полости черепа.
Паутинная оболочка спинного мозга плотно прилегает к спинному мозгу. В ней различают два слоя – внутренний и наружный, между этими слоями располагаются кровеносные сосуды.
Органом центральной нервной системы является спинной мозг, который выполняет особенные функции и имеет уникальное строение. Он расположен в позвоночном столбе, в специальном канале, напрямую связан с головным мозгом. Функции органа – проводниковая и рефлекторная деятельность, он обеспечивает работу всех частей тела на заданном уровне, передает импульсы и рефлексы.
Что такое спинной мозг
Латинское название мозга спинного medulla spinalis. Этот центральный орган нервной системы расположен в позвоночном канале. Граница между ним и головным мозгом проходит примерно на пересечении пирамидных волокон (на уровне затылка), хотя она условная. Внутри находится центральный канал – полость, защищенная мягкой, паутинной и твердой мозговой оболочками. Между ними находится спинномозговая жидкость. Эпидуральное пространство между внешней оболочкой и костью заполнено жировой тканью и сеткой вен.
Строение
Сегментарной организацией отличается строение спинного мозга человека от других органов. Это служит для связи с периферией и рефлекторной деятельности. Находится орган внутри позвоночного канала от первого шейного позвонка до второго поясничного, сохраняя кривизну. Сверху он начинается продолговатым отделом – на уровне затылка, а внизу – заканчивается коническим заострением, концевой нитью из соединительной ткани.
Орган характеризуется продольной сегментарностью и значимостью звеньев: из переднелатеральной борозды выходят передние корешковые нити (аксоны нервных клеток), образующие передний двигательный корешок, служащий для передачи двигательных импульсов. Задние корешковые нити образуют задний корешок, проводящий импульсы от периферии к центру. Боковые рога снабжены моторными, чувствительными центрами. Корешки создают спинномозговой нерв.
Длина
У взрослого человека орган по длине составляет 40-45 см, по ширине равен 1-1,5 см, массой 35 г. Увеличивается по толщине снизу вверх, наибольшего диаметра достигает у верхнего шейного отдела (до 1,5 см) и нижнего пояснично-крестцового (до 1,2 см). В области груди диаметр составляет 1 см. У органа выделяют четыре поверхности:
- уплощенная передняя;
- выпуклая задняя;
- две округлые боковые.
Внешний вид
На передней поверхности по всей длине пролегает срединная щель, которая имеет складку мозговой оболочки – промежуточную шейную перегородку. Сзади выделяют срединную борозду, соединенную с пластинкой глиозной ткани. Эти щели делят спинномозговой столб на две половины, соединенные узким мостиком ткани, в центре которой находится центральный канал. С боков тоже есть борозды – переднелатеральная и заднелатеральная.
Сегменты спинного мозга
Отделы спинного мозга делятся на пять частей, значение которых зависит не от расположения, а от того, в каком отделе выходящие нервы покидают позвоночный канал. Всего у человека может быть 31-33 сегмента, пять частей:
- шейная часть – 8 сегментов, на ее уровне больше серого вещества;
- грудная – 12;
- поясничная – 5, вторая область с большим количеством серого вещества;
- крестцовая – 5;
- копчиковая – 1-3.
Серое и белое вещество
На разрезе симметричных половин видна глубокая срединная щель, соединительно-тканная перегородка. Внутренняя часть темнее – это серое вещество, а на периферии светлее – белое вещество. На поперечном сечении серое вещество представлено рисунком «бабочки», а его выступы напоминают рога (передние вентральные, задние дорсальные, боковые латеральные). Больше всего серого вещества на поясничном отделе, меньше – на грудном. У мозгового конуса вся поверхность выполнена серым, а по периферии располагается узкий слой белого.
Функции серого вещества
Чем образовано серое вещество спинного мозга – оно состоит из тел нервных клеток с отростками без миелиновой оболочки, тонких миелиновых волокон, нейроглии. Основой служат мультиполярные нейроны. Клетки лежат внутри группами-ядрами:
- корешковые – аксоны покидают в составе передних корешков;
- внутренние – их отростки заканчиваются синапсами;
- пучковые – аксоны проходят к белому веществу, несут нервные импульсы, образуют проводящие пути.
Между задними и боковыми рогами серое вдается тяжами внутрь белого, образуя сетеобразное разрыхление – сетчатое образование. Функциями серого вещества ЦНС служат: передача болевых импульсов, информации о температурной чувствительности, замыкание рефлекторных дуг, получение данных от мышц, сухожилий и связок. Нейроны передних рогов участвуют в связи отделов.
Функции белого вещества
Сложной системой миелиновых, безмиелиновых нервных волокон является белое вещество спинного мозга. Туда входит опорная нервная ткань – нейроглия, плюс кровеносные сосуды, незначительное количество соединительной ткани. Волокна собраны пучками, осуществляющими связи между сегментами. Белое вещество окружает серое, проводит нервные импульсы, выполняет посредническую деятельность.
Функции спинного мозга
Строение и функции спинного мозга связаны напрямую. Выделяют две важные задачи работы органа – рефлекторную, проводниковую. Первая заключается выполнением простейших рефлексов (отдергивание руки при ожоге, разгибание суставов), связями со скелетными мышцами. Проводниковая передает импульсы от спинного к головному мозгу, обратно по восходящим и нисходящим путям движения.
Рефлекторная
В ответной реакции нервной системы на раздражение состоит рефлекторная функция. К ней относятся отдергивание руки при уколе, кашель при попадании в горло инородных частиц. Раздражение от рецепторов по импульсу поступает внутрь спинномозгового канала, переключает двигательные нейроны, которые отвечают за мышцы, вызывают их сокращение. Это упрощенная схема рефлекторного кольца (дуги) без участия головного мозга (человек не задумывается при выполнении действия).
Выделяют рефлексы врожденные (грудное сосание, дыхание) или приобретенные. Первые помогают выявить правильность работы элементов дуги, сегментов органа. Их проверяют при неврологическом осмотре. Коленный, брюшной, подошвенный рефлекс является обязательными для проверки здоровья человека. Это поверхностные виды, к глубоким рефлексам относятся сгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.
Проводниковая
Второй функцией спинного мозга является проводниковая, которая передает импульсы от кожи, слизистых оболочек и внутренних органов в головной мозг, в обратном направлении. Белое вещество служит проводником, несет информацию, импульс о воздействии извне. За счет этого человек получает определенное ощущение (мягкий, гладкий, скользкий предмет). При утрате чувствительности не могут формироваться ощущения от прикосновений к чему-либо. Помимо команд импульсы передают данные о положении тела в пространстве, боли, напряжении мышц.
Какие органы человека контролируют работу спинного мозга
Ответственным за спинномозговой канал и управление всей работой мозга спинного является главный орган центральной нервной системы – головной мозг. Помощниками выступают многочисленные нервы и кровеносные сосуды. Головной мозг оказывает большое влияние на деятельность спинного – контролирует ходьбу, бег, трудовые движения. При утрате связи между органами человек в конце практически становится беспомощным.
Опасность повреждений и травм
Мозг спинной связывает все системы организма. Его структура играет важную роль для выполнения верной работы опорно-двигательного аппарата. Если его повредить, возникнет спинномозговая травма, тяжесть которой зависит от обширности повреждений: растяжения, разрывы связок, вывихи, повреждения дисков, позвонков, отростков – легкие, средние. К тяжелым относят переломы со смещением и множественные повреждения самого канала. Это очень опасно, ведет к нарушению функциональности канатиков и параличу нижних конечностей (спинальный шок).
Если травма тяжелая, шок длится от нескольких часов до месяцев. Сопровождается патология нарушением чувствительности ниже места травмирования и дисфункцией тазовых органов, включая недержание мочи. Выявить травмы может компьютерно-резонансная томография. Для лечения легких ушибов и повреждений зон могут использоваться медикаментами, лечебной гимнастикой, массажем, физиотерапией.
Тяжелые варианты нуждаются в операции, особенно диагностирования компрессии (разрыв – клетки умирают мгновенно, есть риск инвалидности). Последствиями травмирования мозга спинного служат долгий восстановительный период (1-2 года), который можно ускорить иглорефлексотерапией, эрготерапией и другими вмешательствами. После тяжелого случая есть риск вернуть двигательную способность не полностью, а иногда навсегда остаться в инвалидной коляске.
Видео
Спинной мозг человека является важнейшим органом центральной нервной системы, осуществляющий связь всех органов с ЦНС и проводящий рефлексы. Он покрыт сверху тремя оболочками:
- твердой , паутинной и мягкой
Между паутинной и мягкой (сосудистой) оболочкой и в центральном его канале находится спинномозговая жидкость (ликвор )
В эпидуральном пространстве (промежуток между твердой мозговой оболочкой и поверхностью позвоночника) — сосуды и жировая ткань
Что представляет из себя спинной мозг по внешнему строению?
Это — длинный шнур в позвоночном канале, в виде тяжа цилиндрической формы, длиной примерно 45 мм, шириной около 1 см, более плоский спереди и сзади, чем по бокам. Он имеет условную верхнюю и нижнюю границы. Верхняя начинается между линией большого затылочного отверстия и первым шейным позвонком: в этом месте спинной мозг соединяется с головным посредством промежуточного продолговатого. Нижняя — на уровне 1 -2 поясничных позвонков, после которых шнур принимает конический вид и далее «вырождается» в тонкую спинномозговую нить (терминальную ) с диаметром около 1 мм, которая тянется до второго позвонка копчикового отдела. Терминальная нить состоит из двух частей — внутренней и наружной:
- внутренняя — длиной примерно 15 см, состоит из нервной ткани, переплетена поясничными и крестцовыми нервами и находится в мешочке из твердой мозговой оболочки
- наружная — около 8 см, начинается ниже 2-го позвонка крестцового отдела и тянется в виде соединения твердой, паутинной и мягкой оболочек до 2-го копчикового позвонка и сращивается с надкостницей
Наружная, свисающая до самого копчика терминальная нить с переплетающими ее нервными волокнами очень напоминает по виду конский хвост. Поэтому боли и явления, возникающие при защемлении нервов ниже 2-го крестцового позвонка, часто называют синдромом конского хвоста .
Спинной мозг имеет утолщения в шейном и пояснично-крестцовом отделах. Это находит свое объяснение в наличии большого количества выходящих нервов в этих местах, идущих к верхним, а также к нижним конечностям:
- Шейное утолщение распространено на протяженности от 3-го — 4-го шейного позвонков до 2-го грудного, достигая максимума в 5-м — 6-м
- Пояснично-крестцовое — от уровня 9-го — 10-го грудного позвонков до 1-го поясничного с максимумом в 12-м грудном
Серое и белое вещество спинного мозга
Если рассмотреть строение спинного мозга в поперечном разрезе, то в центре его можно увидеть серый участок в виде раскрывшей свои крылья бабочки. Это — серое вещество спинного мозга. Оно окружено снаружи белым веществом. Клеточное строение серого и белого вещества отличается между собой, как и их функции.
Серое вещество спинного мозга состоит из двигательных и вставочных нейронов :
- двигательные нейроны передают двигательные рефлексы
- вставочные — обеспечивают связь между самими нейронами
Белое вещество состоит из так называемых аксонов — нервных отростков, из которых создаются волокна нисходящих и восходящих проводящих путей.
Крылья «бабочки» более узкие образуют передние рога серого вещества, более широкие — задние . В передних рогах находятся двигательные нейроны , в задних — вставочные . Между симметричными боковыми частями имеется поперечная перемычка из мозговой ткани, в центре которой проходит канал, сообщающийся верхней частью с желудочком мозга и заполненный спинномозговой жидкостью. В некоторых отделах или даже по всей протяженности у взрослых людей центральный канал может зарастать.
Относительно этого канала, слева и справа от него, серое вещество спинного мозга выглядит как столбы симметричной формы, соединенные между собой передними и задними спайками:
- передние и задние столбы соответствуют передним и задним рогам на поперечном срезе
- боковые выступы образуют боковой столб
Боковые выступы есть не на всей протяженности, а только между 8-м шейным и 2-м поясничным сегментами. Поэтому поперечный срез в сегментах, где отсутствуют боковые выступы, имеет овальную либо круглую форму.
Соединение симметричных столбов в передней и задней частях образует на поверхности мозга две борозды: переднюю, более глубокую, и заднюю. Передняя щель заканчивается перегородкой, примыкающей к задней границе серого вещества.
Спинномозговые нервы и сегменты
Слева и вправо от этих центральных борозд расположены соответственно переднелатеральные и заднелатеральные борозды, через которые выходят передние и задние нити (аксоны ), образующие нервные корешки. Передний корешок по своему строению представляет из себя двигательные нейроны переднего рога. Задний, отвечающий за чувствительность, состоит из вставочных нейронов заднего рога. Сразу на выходе из мозгового сегмента и передний и задний корешок объединяются в один нерв или нервный узел (ганглий ). Так как всего в каждом сегменте имеется два передних и два задних корешках, в сумме они образуют два спинномозговых нерва (по одному с каждой стороны). Теперь нетрудно подсчитать, сколько всего нервов имеет спинной мозг человека.
Для этого рассмотрим его сегментарное строение. Всего имеется 31 сегмент:
- 8 — в шейном отделе
- 12 — в грудном
- 5 — поясничном
- 5 — в крестцовом
- 1 — в копчиковом
Значит спинной мозг имеет всего 62 нерва — по 31 с каждой стороны.
Отделы и сегменты спинного мозга и позвоночника находятся не на одном уровне, из-за разницы в длине (спинной мозг короче позвоночника). Это надо учитывать при сопоставлении мозгового сегмента и номера позвонка при проведении рентгенологии и томографии: если в начале шейного отдела этот уровень соответствует номеру позвонка, а в нижней его части лежит на позвонок выше, то в крестцовом и копчиковом отделе эта разница составляет уже несколько позвонков.
Две важных функции спинного мозга
Спинной мозг выполняет две важные функции — рефлекторную и проводниковую . Каждый его сегмент связан с конкретными органами, обеспечивая их функциональность. Например:
- Шейный и грудной отдел — связывается с головой, руками, органами грудной клетки, мышцы груди
- Поясничный отдел — органы ЖКТ, почки, мышечная система туловища
- Крестцовый отдел — органы таза, ноги
Рефлекторные функции — это простые, заложенные природой рефлексы. Например:
- болевая реакция — отдернуть руку, если больно.
- коленный рефлекс
Рефлексы могут осуществляться без участия головного мозга
Это доказывается простыми опытами на животных. Биологи проводили эксперименты с лягушками, проверяя, как они реагируют на боль при отсутствии головы: была отмечена реакция как на слабые, так и на сильные болевые раздражители.
Проводниковые функции спинного мозга заключаются в проведении импульса по восходящему пути в головной мозг, а оттуда — по нисходящему пути в виде обратной команды какому-то органу
Благодаря этой проводниковой связи, осуществляется любое мысленное действие:
встать, пойти, взять, бросить, поднять, побежать, отрезать, нарисовать
— и многие другие, которые человек, не замечая, совершает в своей повседневной жизни в быту и на работе.
Такая уникальная связь между центральным мозгом, спинным, всей ЦНС и всеми органами организма и его конечностям, как и прежде остается мечтой робототехники. Ни один, даже самый современный робот пока не способен осуществить и тысячной доли тех всевозможных движений и действий, которые подвластны биоорганизму. Как правило, такие роботы запрограммированы для узко специализированной деятельности и в основном используются на конвейерных автоматических производствах.
Функции серого и белого вещества. Чтобы понять, как осуществляются эти великолепные функции спинного мозга, рассмотрим строение серого и белого вещества мозга на клеточном уровне.
Серое вещество спинного мозга в передних рогах содержат нервные клетки больших размеров, которые называются эфферентными (двигательными) и объединяются в пять ядер:
- центральное
- переднелатеральное
- заднелатеральное
- переднемедиальное и заднемедиальное
Чувствительные корешки мелких клеток задних рогов представляют собой специфические клеточные отростки из чувствительных узлов спинного мозга. В задних рогах строение серого вещества неоднородно. Большая часть клеток образуют собственные ядра (центральное и грудное). К пограничной зоне белого вещества, расположенного возле задних рогов, примыкают губчатая и студенистая зоны серого вещества, отростки клеток которых, вместе с отростками мелких диффузно рассеянных клеток задних рогов, образуют синапсы (контакты) с нейронами передних рогов и между соседними сегментами. Эти нейриты получили название передних, боковых и задних собственных пучков. Связь их с головным мозгом осуществляется при помощи проводниковых путей белого вещества. По краю рогов эти пучки образуют белую каемку.
Боковые рога серого вещества выполняет следующие важные функции:
- В промежуточной зоне серого вещества (боковых рогах) находятся симпатические клетки вегетативной нервной системы, именно посредством их осуществляется связь с внутренними органами. Отростки этих клеток соединяются с передними корешками
- Здесь образуется спиномозжечковый
путь:
На уровне шейных и верхних грудных сегментов находится ретикулярная зона — пучок из большого количества нервов, связанных с зонами активации коры головного мозга и рефлекторной деятельности.
Сегментарная деятельность серого вещества мозга, задних и передних корешков нервов, собственных пучков белого вещества, окаймляющих серое, называется рефлекторной функцией спинного мозга. Сами же рефлексы называются безусловными , по определению академика Павлова.
Проводниковые функции белого вещества осуществляются посредством трех канатиков — наружными его участками, ограниченными бороздами:
- Передний канатик — участок между передними срединной и латеральной бороздами
- Задний канатик — между задними срединной и латеральной бороздами
- Боковой канатик — между переднелатеральной и заднелатеральной бороздами
Аксоны белого вещества образуют три системы проводимости:
- короткие пучки, называемые ассоциативными волокнами, которые связывают различные сегменты спинного мозга
- восходящие чувствительные (афферентные ) пучки, направленные к отделам головного мозга
- нисходящие двигательные (эфферентные ) пучки, направленные из мозга к нейронам серого вещества передних рогов
Восходящие и нисходящие пути проводимости. Рассмотрим для примера некоторые функции путей канатиков белого вещества:
Передние канатики:
- Передний пирамидный (корково-спинномозговой) путь — передача двигательных импульсов от коры головного мозга к спинномозговому (передним рогам)
- Спиноталамический передний путь — передача импульсов осязания воздействия на поверхность кожи (тактильная чувствительность)
- Покрышечно-спинномозговой путь -связывая зрительные центры под корой головного мозга с ядрами передних рогов, создает защитный рефлекс, вызванный звуковыми или зрительными раздражителями
- Пучок Гельда и Левенталя (преддверно-спинномозговой путь) — волокна белого вещества связывают вестибулярные ядра восьми пар черепно-мозговых нервов с двигательными нейронами передних рогов
- Продольный задний пучок — связывая верхние сегменты спинного со стволом мозга, координирует работу глазных мышц с шейными и др.
Восходящие пути боковых канатиков проводят импульсы глубокой чувствительности (ощущения своего тела) по корково-спинномозговым, спиноталамическим и покрышечно-спинномозговым путям.
Нисходящие пути боковых канатиков:
- Латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) — передает импульс движения от коры головного мозга к серому веществу передних рогов
- Красноядерно-спинномозговой путь
(находится впереди латерального пирамидного), сбоку к нему прилегают спинномозжечковый задний и спинноталамический боковой пути.
Красноядерно-спинномозговой путь осуществляет автоматическое управление движениями и мышечным тонусом на подсознательном уровне.
В разных отделах спинного мозга различное соотношение серого и белого мозгового веществ. Это объясняется разным количеством восходящих и нисходящих путей. В нижних спинномозговых сегментах больше серого вещества. По мере продвижения вверх его становится меньше, а белое вещество наоборот прибавляется, так как добавляются новые восходящие пути, и на уровне верхних шейных сегментов и средней части грудного белого — больше всего. Но в области как шейного, так и поясничного утолщений серое вещество преобладает.
Как видите, спинной мозг имеет очень сложное строение. Связь нервных пучков и волокон уязвима, и серьезная травма или болезнь способны нарушить это строение и привести к нарушению проводящих путей, из-за чего ниже точки «обрыва» проводимости может быть полный паралич и потеря чувствительности. Поэтому при малейших опасных признаках спинной мозг надо обследовать и вовремя лечить.
Пункция спинного мозга
Для диагностики инфекционных болезней (энцефалита, менингита и др. болезней) используется пункция спинного мозга (люмбальная пункция) — ведение иглы в спинномозговой канал. Она проводится таким образом:
В субарахноидальное
пространство спинного мозга на уровне ниже второго поясничного позвонка вводится игла и осуществляется забор спинномозговой жидкости
(ликвора
).
Это процедура безопасна, так как ниже второго позвонка у взрослого человека спинной мозг отсутствует, а следовательно, нет угрозы его повреждения.
Однако она требует особой тщательности, чтобы не занести под оболочку спинного мозга инфекцию или эпителиальные клетки.
Пункция спинного мозга проводится не только для диагностики, но и для лечения, в таких случаях:
- введение химиотерапевтических лекарств или антибиотиков под оболочку мозга
- для эпидуральной анестезии при операциях
- для лечения гидроцефалии и уменьшения внутричерепного давления (удаление избытка ликвора)
Пункция спинного мозга имеет такие противопоказания:
- стеноз спинного канала
- смещение (дислокация) мозга
- обезвоживание (дегидратация)
Заботьтесь об этом важном органе, занимайтесь элементарной профилактикой:
- Принимайте антивирусные средства во время эпидемии вирусного менингита
- Старайтесь не устраивать пикники в лесопарковой зоне в мае-начале июня (период активности энцефалитного клеща)
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.
