Спинной мозг – строение и функции. Строение и особенности спинного мозга человека Спинной мозг человека

Спинной мозг – отдел центральной нервной системы позвоночника, представляющий собой шнур длиной 45 см и шириной 1 см.

Строение спинного мозга

Расположен спинной мозг в позвоночном канале. Сзади и спереди находятся две борозды, благодаря которым мозг делится на правую и левую половину. Он покрыт тремя оболочками: сосудистой, паутинной и твердой. Пространство между сосудистой и паутинной оболочками заполнено спинномозговой жидкостью.

В центре спинного мозга можно увидеть серое вещество, на срезе по форме напоминающее бабочку. Состоит серое вещество из двигательных и вставочных нейронов. Наружный слой мозга представляет собой белое вещество аксонов, собранных в нисходящие и восходящие проводящие пути.

В сером веществе различают два типа рогов: передние, в которых находятся двигательные нейроны, и задние, место расположения вставочных нейронов.

В строении спинного мозга насчитывают 31 сегмент. Из каждого тянутся передние и задние корешки, которые, сливаясь, образуют спинномозговой нерв. При выходе из мозга нервы сразу же распадаются на корешки – задние и передние. Задние корешки образованы при помощи аксонов афферентных нейронов и направлены они в задние рога серого вещества. В этом месте они образуют синапсы с эфферентными нейронами, чьи аксоны образуют передние корешки спинномозговых нервов.

В задних корешках находятся спинномозговые узлы, в которых расположены чувствительные нервные клетки.

По центру спинного мозга проходит спинномозговой канал. К мышцам головы, легким, сердцу, органам грудной полости и верхним конечностям нервы отходят от сегментов верхней грудной и шейной части мозга. Органами брюшной полости и мышцами туловища управляют сегменты поясничной и грудной частей. Мышцами нижней части брюшной полости и мышцами нижних конечностей управляют крестцовые и нижнепоясничные сегменты мозга.

Функции спинного мозга

Известно две основных функции спинного мозга:

• Проводниковая;
• Рефлекторная.

Проводниковая функция состоит в том, что нервные импульсы по восходящим путям мозга движутся к головному мозгу, а по нисходящим путям от головного мозга к рабочим органам поступают команды.

Рефлекторная же функция спинного мозга заключается в том, что он позволяет выполнять простейшие рефлексы (коленные рефлекс, отдергивание руки, сгибание и разгибание верхних и нижних конечностей и др.).

Под контролем спинного мозга осуществляются только простые двигательные рефлексы. Все остальные движения, такие как ходьба, бег и др., требуют обязательного участия головного мозга.

Патологии спинного мозга

Если исходить из причин возникновения патологий спинного мозга, можно выделить три группы его заболеваний:

• Пороки развития – послеродовые или врожденные отклонения в строении мозга;
• Заболевания, вызванные опухолями, нейроинфекциями, нарушением спинального кровообращения, наследственными заболеваниями нервной системы;
• Травмы спинного мозга, к которым относятся ушибы и переломы, сдавливания, сотрясения, вывихи и кровоизлияния. Они могут появляться как автономно, так и в сочетании с другими факторами.

Любые заболевания спинного мозга имеют очень серьезные последствия. К особому типу заболеваний можно отнести травмы спинного мозга, которые согласно статистике можно разделить на три группы:

• Автокатастрофы – являются самой распространенной причиной повреждений спинного мозга. Особенно травмоопасным является вождение мотоциклов, так как там отсутствует задняя спинка сидения, защищающая позвоночник.
• Падение с высоты – может быть как случайным, так и умышленным. В любом случае, риск повреждения спинного мозга достаточно велик. Часто спортсмены, любители экстрима и прыжков с высоты получают повреждения именно таким способом.
• Бытовые и экстраординарные травмы. Часто они возникают в результате спуска и падения в неудачном месте, падения с лестницы или при гололеде. Также к этой группе можно отнести ножевые и пулевые ранения и много других случаев.

При травмах спинного мозга в первую очередь нарушается проводниковая функция, что приводит к очень плачевным последствиям. Так, например, повреждение мозга в шейном отделе приводит к тому, что функции мозга сохраняются, но утрачивают связи с большинством органов и мышц тела, что приводит к параличу тела. Такие же расстройства возникают при повреждении периферических нервов. Если повреждены чувствительные нервы, то чувствительность нарушается в определенных участках тела, а повреждение двигательных нервов нарушает движение определенных мышц.

Большинство нервов имеют смешанный характер, и их повреждение вызывает одновременно и невозможность движения, и потерю чувствительности.

Пункция спинного мозга

Спинномозговая пункция заключается во введении в субарахноидальное пространство специальной иглы. Проводится пункция спинного мозга в специальных лабораториях, где определяют проходимость данного органа и измеряют давление ликвора. Пункция проводится как в лечебных, так и диагностических целях. Она позволяет своевременно диагностировать наличие кровоизлияния и его интенсивность, найти воспалительные процессы в мозговых оболочках, определить характер инсульта, определить изменения в характере цереброспинальной жидкости, сигнализирующие о заболеваниях центральной нервной системы.

Часто пункцию делают для введения рентгеноконтрастных и лекарственных жидкостей.

В лечебных целях пункцию проводят с целью извлечения кровяной или гнойной жидкости, а также для введения антибиотиков и антисептиков.

Показания к пункции спинного мозга:

• Менингоэнцефалиты;
• Неожиданные кровоизлияния в субарахноидальное пространство вследствие разрыва аневризмы;
• Цистицеркоз;
• Миелиты;
• Менингиты;
• Нейросифилис;
• Черепно-мозговая травма;
• Ликворея;
• Эхинококкоз.

Иногда при проведении операций на головном мозге используют пункцию спинного мозга для снижения параметров внутричерепного давления, а также для облегчения доступа к злокачественным новообразованиям.

Человек ест, дышит, двигается и осуществляет многие другие функции благодаря (ЦНС). Состоит она преимущественно из нейронов (нервных клеток) и их отростков (аксонов), по которым проходят все сигналы. Нельзя не отметить глий, который представляет собой вспомогательное нервное волокно. Благодаря этой ткани в нейронах происходит генерация импульсов, идущих в головной и спинной мозг. Именно эти 2 органа являются основой ЦНС и управляют всеми процессами в организме.

Особую роль играет спинной мозг человека и понять где находится он можно, взглянув на поперечное сечение позвоночника, так как именно в нем он расположен. Ориентируясь на строение этого органа, можно понять за что отвечает он и как осуществляется взаимосвязь с большинством систем человека.

Состоит спинной мозг преимущественно из паутинной оболочки, а также из мягких и твердых составляющих. Защищает орган от повреждений жировой слой, локализованный непосредственно под костной тканью в эпидуральном пространстве.

Большинство людей знают, где расположен спинной мозг, но мало кто понимает его анатомические особенности. Этот орган можно представить в виде толстого (1 см) провода длинной фактически полметра, который локализован в позвоночнике. Вместилищем спинного мозга является спинномозговой канал, состоящий из позвонков, за счет которых он защищен от внешнего воздействия.

Начинается орган с затылочного отверстия, а заканчивается на уровне поясницы где он представлен в виде конуса, состоящего из соединительной ткани. Она по форме напоминает нить и доходит прямиком до копчика (2 позвонка). Увидеть сегменты спинного мозга можно на этом рисунке:

Из канала выходят корешки спинномозговых нервов, которые служат для осуществления движений рук и ног. Сверху и по центру они имеют 2 утолщения на уровне шеи и поясницы. В нижней части корешки спинного мозга напоминают клубок, образовавшийся вокруг спинномозговых нитей.

Поперечный разрез спинного мозга выглядит следующим образом:

Анатомия спинного мозга призвана ответить на многие вопросы, связанные с работой этого органа. Судя по схеме сзади органа локализована борозда спинномозгового нерва, а спереди расположено специальное отверстие. Именно через него выходят нервные корешки, осуществляющие иннервацию определенных систем организма.

Внутреннее строение сегмента спинного мозга рассказывает многие детали его работы. Состоит орган преимущественно из белого (совокупность аксонов) и серого (совокупность тел нейронов) вещества. Они являются началом многих нервных путей и такие сегменты спинного мозга отвечают в основном за рефлексы и передачу сигналов в головной мозг.

Функции спинного мозга разнообразны и зависят от того на уровне какого отдела находятся нервы. Для примера от белого вещества идут нервные пути передних корешков ЦНС. Задняя часть волокон представляет собой индикаторы чувствительности. Из них формируется сегмент спинного мозга, в котором собраны спинномозговые корешки с обеих сторон. Основная же задача белого вещества — это передача полученных импульсов в головной мозг для дальнейшей обработки.

Строение спинного мозга человека не такое сложное, как кажется. Главное запомнить, что в состав позвоночника входит 31 сегмент. Все они отличаются по размеру и поделены на 5 отделов. Каждый из них выполняет определенные функции спинного мозга.

Белое вещество

Спинномозговой канал является местом скопления белого вещества. Оно представляет собой 3 канатика, окружающих серое вещество, и состоит преимущественно из аксонов, покрытых миелиновой оболочкой. Благодаря миелину сигнал по ним движется быстрее, а вещество получает свой оттенок.

Белое вещество отвечает за иннервацию нижних конечностей и пересылку импульсов в головной мозг. Увидеть его канатики, а также рога серого вещества можно на этом рисунке:

Серое вещество

Большинство людей не понимают, как выглядит серое вещество и почему у него такая форма, а на самом деле все довольно просто. За счет скопления нервных клеток (двигательных и вставочных нейронов) и фактически полного отсутствия аксонов оно имеет серый цвет. Локализовано серое вещество в спинальном канале и многим кажется, что это бабочка из-за столбов и пластины по центру.

Отвечает серое вещество преимущественно за двигательные рефлексы.

В его центре проходит канал, который является вместилищем ликвора, представляющего собой спинномозговую жидкость. В ее функции входит защита от повреждений и поддержка допустимого давления внутри черепной коробки.

Основное количество серого вещества приходится на передние рога. Они состоят в основном из двигательных нервных клеток, которые выполняют функцию иннервации мышечных тканей на уровне этого сегмента. Меньшее количество вещества достается задним рогам. В их состав входят преимущественно вставочные нейроны, которые служат для осуществления связи с другими нервными клетками.

Если взглянуть на спинномозговой канал в разрезе, то бросается в глаза промежуточная зона, локализованная в пространстве между передними и задними рогами. Находится эта область лишь на уровне 8 позвонка шейной области и проходит вплоть до 2 сегмента поясницы. В этом районе и начинаются боковые рога, представляющие собой скопление нервных клеток.

Роль проводящих путей

Проводящие пути служат для связи спинного и головного мозга и берут свое начало в заднем канатике белого вещества. Делятся они на 2 вида:

• Восходящие пути (передающие сигнал);
• Нисходящие пути (получающие сигнал).

Чтобы располагать полной информацией об их анатомических особенностях необходимо взглянуть на этот рисунок:

Передается сигнал через определенные пучки, например, верхнюю часть тела в спинном мозге представляет клиновидное сплетение, а нижнюю тонкое. Увидеть рядом с чем находится эти волокна можно на этом рисунке:

Особенную роль в проводящей системе выполняет спинноможечковый путь. Начинается он от скелетной мускулатуры и заканчивается непосредственно в самом мозжечке. Отдельное внимание нужно уделить таламическому пути. Он отвечает за восприятие боли и за температуру человека. Таламус получает сигнал из передней части мозжечкого пути, которая состоит в основном из вставочных нейронов.

Функции

У человека всегда было много вопросов, касаемо своего организма, ведь сложно понять, как связаны между собой все системы. У спинного мозга строение и функции взаимосвязаны, поэтому при любых патологических изменениях возникают ужасные последствия. Устранить их фактически невозможно, поэтому необходимо беречь свой позвоночник.

Отвечает спинной мозг за следующие функции:

• Проводниковая. Ее суть заключается в передаче сигнала определенным частям организма в зависимости от локализации нервного пучка. Если дело касается верхней половины тела, то за нее отвечает шейный отдел, за органы поясничный, а крестцовый иннервирует таз и нижние конечности.
• Рефлекторная. Такая функция выполняется без участия головного мозга, например, если прикоснуться к горячему утюгу конечность двигается непроизвольно.

Фиксированный спинной мозг

Со спинным мозгом связано множество различных патологий, чье лечение выполняется преимущественно в условиях стационара. К таким заболеваниям относится синдром фиксированного спинного мозга. Этот патологический процесс диагностируется крайне редко и свойственна болезнь как детям, так и взрослым людям. Для патологии характерна фиксация спинного мозга к позвоночному столбу. Чаще всего возникает проблема в поясничном отделе.

Фиксированный спинной мозг обычно обнаруживают в диагностическом центре с помощью инструментальных методов обследования (МРТ), а возникает он из-за таких причин:

• Новообразования, сдавливающие спинной мозг;
• Возникшая рубцовая ткань после оперативного вмешательства;
• Тяжелая травма в области поясницы;
• Порок Киари.

Обычно синдром фиксированного спинного мозга у больных проявляется в виде неврологических симптомов и основные проявления касаются ног и области повреждения. У человека деформируются нижние конечности, становится трудности ходить и появляются сбои в работе тазовых органов.

Болезнь возникает в любом возрасте и курс лечения ее обычно состоит из операции и длительного периода восстановления. В основном после оперативного вмешательства получается устранить дефект и частично избавить больного от последствий патологии. Из-за чего люди начинают фактически свободно ходить и перестают испытывать болевые ощущения.

Существует и другая патология, которую некоторые специалисты связывают со спинным мозгом, а именно гемиспазм (гемифациальный спазм). Он представляет собой нарушения лицевого нерва вследствие чего возникают сокращения мышечной ткани, находящийся на лице. Протекает болезнь без боли и такие спазмы называются клоническими. Возникают они из-за сдавливания нервной ткани в районе ее выхода из головного мозга. Диагностика патологического процесса проводится с помощью МРТ и электромиографии. Согласно статистике, составляемой каждый год, гемифациальный спазм может диагностироваться у 1 из 120000 человек и женский пол страдает от него в 2 раза чаще.

В основном сдавливание лицевого нерва происходит из-за сосудов или новообразования, но иногда гемиспазм возникает вследствие таких причин:

• Процесс демиелинизации;
• Спайки;
• Костные аномалии;
• Опухоли, расположенные в головном мозге.

Гемифациальный спазм можно устраниться с помощью медикаментозной терапии. Для лечения лицевого нерва используется Баклофен, Леватрацем, Габапентин, Карбамазепин и т. д. Принимать их придется достаточно долгое время, поэтому у такого курса есть свои минусы:

• Со временем эффект от лекарств начинает заканчиваться все быстрее и для лечения лицевого нерва придется менять препараты либо увеличивать дозировку;
• Многие перечисленные препараты обладают успокоительным воздействием, поэтому люди, у которых диагностирован гемиспазм часто находятся в сонном состоянии.

Несмотря на минусы было зафиксировано множество случаев полного излечения лицевого нерва и снятие гемиспазма. Особенно хорошо воздействовала медикаментозная терапия на ранние этапы развития патологии.

Устранить гемифациальный спазм можно и с помощью инъекции токсина ботулина. Она достаточно эффективно устраняет проблему на любой стадии. Из минусов процедуры можно отметить высокую стоимость и противопоказания, в которые входят аллергические реакции на состав препарата и болезни глаз.

Наиболее эффективным и быстрым лечением гемиспазма является оперативное вмешательство. Проводится оно с целью устранить компрессию и в случае успешно проведенной операции больного выписывают уже через неделю. Достигается полный эффект восстановления достаточно быстро, но в некоторых случаях растягивается до полугода.

Спинной мозг является важным центром нервной системы и любые отклонения в его строении могут повлиять на весь организм. Именно поэтому при проявлении неврологических симптомов следует обратиться к неврологу для прохождения обследования и постановки диагноза.

Спинной мозг - это часть центральной нервной системы, расположенная в позвоночном канале. Условной границей между продолговатым и спинным мозгом считается место перекреста и отхождения первого шейного корешка.

Спинной мозг так же, как и головной, покрыт мозговыми оболочками (см.).

Анатомия (строение) . По длиннику спинной мозг делится на 5 отделов, или частей: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Спинной мозг имеет два утолщения: шейное, связанное с иннервацией рук, и поясничное, связанное с иннервацией ног.

Рис. 1. Поперечный разрез грудного отдела спинного мозга: 1 - задняя срединная борозда; 2 - задний рог; 3 - боковой рог; 4 - передний рог; 5-центральный канал; 6 - передняя срединная щель; 7 - передний канатик; 8 - боковой канатик; 9 - задний канатик.

Рис. 2. Расположение спинного мозга в позвоночном канале (поперечный разрез) и выход корешков спинномозговых нервов: 1 - спинной мозг; 2 - задний корешок; 3 - передний корешок; 4 - спинномозговой узел; 5 - спинномозговой нерв; 6 - тело позвонка.

Рис. 3. Схема расположения спинного мозга в позвоночном канале (продольный разрез) и выхода корешков спинномозговых нервов: А - шейных; Б - грудных; В - поясничных; Г - крестцовых; Д - копчиковых.

В спинном мозге различают серое и белое вещество. Серое вещество - это скопление нервных клеток, к которым подходят и от которых отходят нервные волокна. На поперечном разрезе серое вещество имеет вид бабочки. В центре серого вещества спинного мозга находится центральный канал спинного мозга, слабо различимый невооруженным глазом. В сером веществе различают передние, задние, а в грудном отделе и боковые рога (рис. 1). К чувствительным клеткам задних рогов подходят отростки клеток спинномозговых узлов, составляющие задние корешки; от двигательных клеток передних рогов отходят передние корешки спинного мозга. Клетки боковых рогов относятся к (см.) и обеспечивают симпатическую иннервацию внутренних органов, сосудов, желез, а клеточные группы серого вещества крестцового отдела - парасимпатическую иннервацию тазовых органов. Отростки клеток боковых рогов входят в состав передних корешков.

Корешки спинного мозга из позвоночного канала выходят через межпозвонковые отверстия своих позвонков, направляясь сверху вниз на более или менее значительное расстояние. Особенно большой путь они проделывают в нижнем отделе позвоночного капала, образуя конский хвост (поясничные, крестцовые и копчиковый корешки). Передние и задние корешки вплотную подходят друг к другу, образуя спинномозговой нерв (рис. 2). Отрезок спинного мозга с двумя парами корешков называется сегментом спинного мозга. Всего от спинного мозга отходит 31 пара передних (двигательных, заканчивающихся в мышцах) и 31 пара чувствительных (идущих от спинномозговых узлов) корешков. Различают восемь шейных, двенадцать грудных, пять поясничных, пять крестцовых сегментов и один копчиковый. Спинной мозг заканчивается на уровне I - II поясничного позвонка, поэтому уровень расположения сегментов спинного мозга не соответствует одноименным позвонкам (рис. 3).

Белое вещество расположено по периферии спинного мозга, состоит из нервных волокон, собранных в пучки,- это нисходящие и восходящие проводящие пути; различают передние, задние и боковые канатики.

Спинной мозг у относительно длиннее, чем у взрослого, и доходит до III поясничного позвонка. В дальнейшем спинного мозга несколько отстает от роста , в связи с чем нижний конец его перемещается кверху. Позвоночный канал новорожденного по отношению к спинному мозгу велик, но к 5-6 годам отношение спинного мозга к позвоночному каналу становится таким же, как у взрослого. Рост спинного мозга продолжается приблизительно до 20 лет, вес спинного мозга увеличивается примерно в 8 раз по сравнению с периодом новорожденности.

Кровоснабжение спинного мозга осуществляется передней и задними спинномозговыми артериями и спинномозговыми ветвями, отходящими от сегментарных ветвей нисходящей аорты (межреберные и поясничные артерии).

Рис. 1-6. Поперечные разрезы спинного мозга на различных уровнях (полусхематично). Рис. 1. Переход I шейного сегмента в продолговатый мозг. Рис. 2. I шейный сегмент. Рис. 3. VII шейный сегмент. Рис. 4. X грудной сегмент. Рис. 5. III поясничный сегмент. Рис. 6. I крестцовый сегмент.

Восходящие (синие) и нисходящие (красные) пути и их дальнейшие связи: 1 - tractus corticospinalis ant.; 2 и 3 - tractus corticospinalis lat. (волокна после decussatio pyramidum); 4 - nucleus fasciculi gracilis (Голля); 5, 6 и 8 - двигательные ядра черепномозговых нервов; 7 - lemniscus medlalis; 9 - tractus corticospinalis; 10 - tractus corticonuclearis; 11 - capsula interna; 12 и 19 - пирамидные клетки нижних отделов прецентральной извилины; 13 - nucleus lentiformis; 14 - fasciculus thalamocorticalis; 15 - corpus callosum; 16 - nucleus caudatus; 17 - ventrlculus tertius; 18 - nucleus ventralls thalami; 20 - nucleus lat. thalami; 21 - перекрещенные волокна tractus corticonuclearis; 22 - tractus nucleothalamlcus; 23 - tractus bulbothalamicus; 24 - узлы ствола головного мозга; 25 - чувствительные периферические волокна узлов ствола; 26 - чувствительные ядра ствола; 27 - tractus bulbocerebellaris; 28 - nucleus fasciculi cuneati; 29 - fasciculus cuneatus; 30 - ganglion splnale; 31 - периферические чувствующие волокна спинного мозга; 32 - fasciculus gracilis; 33 - tractus spinothalamicus lat.; 34 - клетки заднего рога спинного мозга; 35 - tractus spinothalamicus lat., его перекрест в белой спайке спинного мозга.

Спинной мозг человека или животного является важнейшей частью ЦНС. Через него головной мозг связывается с мышцами, кожей, внутренними органами, вегетативной нервной системой. Так обеспечивается жизнедеятельность организма человека, собаки, кошки или другого млекопитающего. Строение спинного мозга отличается сложной организацией и узкой специализацией каждой области. Биология его так устроена, что любое серьезное нарушение проявляется в проблемах с двигательными функциями, соматических аномалиях.

Внешне этот орган очень напоминает шнур, протянутый в специальном канале позвоночника. У него есть правая часть и левая. По длине он не превышает половины метра, а диаметр составляет около сантиметра.

Мы подробно рассмотрим строение спинного мозга, особенности его организации, принципы работы. Зная, каково строение спинного мозга, можно легко понять, как рождаются наши движения, как может проявляться деятельность нейронов. Также мы расскажем, какие функции выполняет спинной мозг.

В спинном мозге находится от 31 до 33 пар нервов, поэтому он делится на 31-32 сегмента. Каждый соотносится с частью нашего тела и непрерывно осуществляет свои функции. Масса столь важного органа, без которого невозможно ни одно движение, составляет всего 35 гр.

Область расположения – позвоночный канал. Вверху он сразу переходит в продолговатый мозг, а внизу его завершают позвонки копчика.

Деление на сегменты

Роль спинного мозга состоит в организации любых движений человека. Чтобы обеспечить максимальную эффективность его работы, в ходе эволюции были выделены сегменты, каждый из которых обеспечивает функционирование определенной области тела.

Эта часть нервной системы начинает формироваться уже на 4-й неделе эмбрионального развития, но основные функции спинного мозга сможет выполнять не сразу.

Отделы спинного мозга и их функции сейчас хорошо изучены. Он сегментарно делится на:

• шейные сегменты (8 штук);
• грудные (12 штук);
• поясничные (5 штук);
• крестцовые (5 штук);
• копчиковые (от 1 до 3-х штук).

Спина человека заканчивается маленьким копчиком. Он является рудиментом, то есть частью, которая в ходе эволюции утеряла свою значимость. Это, фактически, остаток хвоста. Потому у человека очень мало копчиковых сегментов. Хвост ему просто уже не нужен.

Для чего нужен

Спинной мозг – это центр, который собирает всю информацию, поступающую с периферии. Затем он посылает команды к мышцам и тканям, приводя их в тонус. Так рождаются все движения. Это сложная и кропотливая работа, ведь человек совершает сотни тысяч мельчайших движений в сутки. Его физиология отличается сложной организацией и взаимодействием всех частей ЦНС.

Спинной мозг надежно защищают сразу три оболочки:

• твердая;
• мягкая;
• паутинная.

Внутри располагается спинномозговая жидкость. Центр мозга заполняет серое вещество. В разрезе эта область похожа на бабочку, развернувшую крылья. Серое вещество – это концентрат нейронов, именно они способны передавать биоэлектрический сигнал.

Каждый сегмент состоит из десятков и даже сотен тысяч нейронов. Они обеспечивают полноценную работу двигательного аппарата.

В сером веществе есть выступы трех видов (рога):

• передний;
• задний;
• боковой.

Между зонами распределяются разные виды нейронов. Это сложная и хорошо организованная система, которая имеет свои особенности. В зоне передних рогов есть огромное количество крупных двигательных нейронов. В задних рогах расположились малые вставочные нейроны, а в боковых – висцеральные (чувствительные и моторные).

Именно нервные волокна формируют пути, по которым проводится сигнал.

Всего в спинном мозге человека ученые насчитали больше тринадцати миллионов нервных волокон. Защитную функцию для них выполняют внешние позвонки, которые формируют позвоночник. Именно в них находится внутренний нежный и уязвимый спинной мозг.

Серое вещество со всех сторон окружено множеством нервных волокон. Передача биоэлектрических сигналов осуществляется через тончайшие отростки нейронов. У каждого может насчитываться от одного до множества таких отростков. Нейроны сами по себе имеют крайне малый размер. Их диаметр не больше 0,1 мм, зато отростки поражают своей длиной – она может достигать полутора метров.

В сером веществе есть разные типы клеток. Передние отделы состоят из двигательных клеток, они очень крупные. Как видно из самого названия, они отвечают за двигательные функции. Это тонкие, но очень длинные волокна, которые от спинного мозга идут непосредственно к мышцам и приводят их в движение. Такие волокна образуют крупные пучки и выходят из спинного мозга. Это передние корешки. Один из них выходит направо, а другой – налево.

В каждом отделе есть такие чувствительные волокна, из которых образуется пара корешков. Часть чувствительных волокон стыкуется с головным мозгом. Вторая часть направлена непосредственно в серое вещество. В нем волокна оканчиваются. Окончанием для них становятся разные виды клеток – двигательные, промежуточные, вставочные. Через них осуществляется непрерывная регуляция движений и органов.

Организация проводящих путей

Проводящие пути всего организма принято делить на:

• ассоциативные;
• афферентные;
• эфферентные.

Задача ассоциативных путей – соединить нейроны между всеми сегментами. Эти соединения считаются короткими.

Афферентные обеспечивают чувствительность. Это восходящие пути, которые получают информацию от всех рецепторов и отправляют ее в головной мозг. Эфферентные пути передают сигналы от мозга к нейронам всего организма. Они относятся к нисходящим путям.

Функции

Деятельность спинного мозга является непрерывной. Она обеспечивает двигательную активность организма. Есть две основные функции спинного мозга человека – рефлекторная и проводниковая.

Каждый отдел обеспечивает работу совершенно определенной зоны организма. Сегменты (шейный, грудной, например) обеспечивают функции органов грудины, рук. За полноценную работу мышц и системы пищеварения отвечает сегмент поясничный. За функции органов таза, ног несет ответственность крестцовый сегмент.

Рефлекторная

Рефлекторная мозговая функция заключается в организации рефлексов. Это позволяет организму, например, мгновенно отреагировать на сигнал о боли. Действие рефлексов поражает своей оперативностью. Человек отдергивает руку от горячего предмета за долю секунды. За это время информация от рецепторов до мозга и обратно успела проделать немалый путь по рефлекторной дуге.

Когда чувствительные нервные окончания кожи, мышечных волокон, сухожилий, суставов получают раздражение, это значит, что к ним был отправлен нервный импульс. Такие сигналы распространяются по задним корешкам нервных волокон и приходят в спинной мозг. Получая сигнал, возбуждаются двигательные и вставочные клетки. Затем по двигательным волокнам уже передних корешков импульсы направляются к мышцам. Получив такой сигнал, мышечные волокна сокращаются. По такому механизму происходят простые рефлексы.

Рефлекс – это реакция организма в ответ на полученное раздражение. Все рефлексы обеспечиваются работой ЦНС. Одна из функций спинного мозга – рефлекторная. Ее обеспечивает так называемая рефлекторная дуга. Это сложный путь, который нервные импульсы проходят от периферических компонентов организма к его спинному мозгу, а от него – непосредственно к мышцам. Это непростой, но жизненно важный процесс.

Самые простейшие рефлексы могут сохранить человеку жизнь и здоровье. Отдергивая руку, которая прикоснулась к горячему, мы даже не подозреваем, что сигнал от кожи молниеносно передался по нервным волокнам в головной, а потом и в спинной мозг. В ответ на него был послан импульс, который сократил мышцы руки, чтобы избежать ожога. Это яркое проявление рефлекторной функции.

Нейрофизиологи детально изучили практически все рефлексы и нервные дуги, которые обеспечивают их выполнение. Эти данные позволяют проводить эффективную реабилитацию после травм и ряда заболеваний, а также помогают при их диагностике.

Именно на таком рефлексе основана диагностика у невропатолога, при которой врач легко ударяет молоточком по сухожилию коленной чашечки пациента. Так изучается коленный рефлекс, по которому можно судить о состоянии определенного отдела спинного мозга.

Однако спинной мозг не является самостоятельной рефлекторной системой. Его функции неустанно контролирует головной мозг. Они тесно связаны специальными пучками нервных волокон. Волокна очень длинные, тонкие, состоят из белого вещества. Сигналы по одним передаются к головному мозгу вверх, а по другим – в спинной.

Вся ЦНС участвует в формировании скоординированных сложных движений. Каждое движение – это непрерывный поток импульсов от головного мозга к спинному, от него – к мышечным волокнам.

Проводниковая

Это вторая важная функция. Она состоит в том, что от спинного мозга нервные сигналы передаются выше, в головной. Там, в подкорковой и корковой области, вся информация моментально обрабатывается, а в ответ на нее отправляются соответствующие сигналы.

Проводниковая функция работает в те моменты, когда мы решаем что-то взять, встать, пойти. Это происходит мгновенно, без затраты времени на раздумья.

Эту функцию по большей части обеспечивают промежуточные или вставочные нейроны. Они отправляют сигнал к двигательным нейронам, а также обрабатывают информацию, которая поступает от кожи и мышц. Тут встречаются периферические сигналы и импульсы от головного мозга.

Возбуждающий импульс посылается при помощи вставных клеток к разным группам двигательных клеток. При этом активность других групп тормозится. Именно такой сложный процесс обеспечивает слаженность и высокую координацию движений человека. Так появляются отточенные движения пианиста, балерины.

Возможные заболевания

В человеческом организме есть уникальный отдел, который носит название «конский хвост». В нем отсутствует непосредственно сам спинной мозг, а остались лишь спинномозговая жидкость и пучки нервов. Если они сдавливаются, организм начинает испытывать боль, наблюдаются нарушения опорно-двигательной системы. Данное заболевание по месту локализации основной причины и называется «конский хвост».

Если развивается «конский хвост», человека беспокоит ряд симптомов. Появляется боль в пояснице, мышцы испытывают слабость, организм начинает значительно медленнее реагировать на внешние раздражители. Может появиться воспаление, даже повышается температура. Если эти тревожные симптомы игнорировать, состояние усугубляется. Человеку становится трудно передвигаться или долго сидеть.

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

Строение

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

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

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

Структура серого вещества

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

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

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

Структура белого вещества

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

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

Проводящие пути

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

Восходящие пути:

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

Нисходящие пути

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

Оболочки спинного мозга

Орган защищен тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой.

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

Кровоснабжение

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

Функции

Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая.

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

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

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

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

Сходства и различия в функциях ствола мозга и спинного мозга

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

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