Задние корешки спинного мозга по функции являются. Корешковый синдром

Спинной мозг — наиболее древнее образование центральной нервной системы. Спинной мозг расположен в позвоночном канале и представляет собой нервный тяж с дорсальными и вентральными корешками, который переходит в ствол головного мозга.

Спинной мозг человека состоит из 31-33 сегментов : восемь шейных (С 1 - С 8) , 12 грудных (Th 1 — Th 12) , пять поясничных (L 1 — L 5) , пять крестцовых (S 1 - S 5) один-три копчиковых (Со 1 — Co 3) .

От каждого сегмента отходит две пары корешков.

Задний корешок (дорсальный) — состоит из аксонов афферентных (чувствительных) нейронов. На нем есть утолщение — нервный узел, в котором находятся тела чувствительных нейронов.

Передний корешок (вентральный) образован аксонами эфферентных (двигательных) нейронов и аксонами преганглионарных нейронов вегетативной нервной системы.

Задние корешки образуют чувствительные афферентные , а передние — двигательные эфферентные пути (рис. 1А). Такое расположение афферентных и эфферентных волокон было установлено еще в начале XX в. и получило название закона Белла-Мажанди , причем количество афферентных волокон больше количества двигательных волокон.

После перерезки передних корешков на одной стороне наблюдается полное выключение двигательных реакций, но чувствительность сохраняется. Перерезка задних корешков выключает чувствительность, но не приводит к утрате двигательных реакций мускулатуры.

Если перерезать с правой стороны задние, а с левой — передние корешки, то ответная реакция будет возникать только у правой лапки при раздражении левой (рис. 1Б). Если же перерезать передние корешки на правой стороне, а все остальные сохранить, то на любое раздражение будет отвечать только левая лапка (рис. 1В).

При повреждении спинномозговых корешков возникает расстройство движений.

Передний и задний корешки соединяются и образуют смешанный спинномозговой нерв (31 пара), иннервирующий конкретный участок скелетной мускулатуры, — принцип метамерности.

Рис. 1. Влияние перерезки корешков на эффект раздражения лапки лягушки:

А — до перерезки; Б — после перерезки правого заднего и левого переднего корешков; В — после перерезки правого переднего корешка. Стрелками показано место нанесения раздражения на лапку (толстые стрелки) и направление распространения импульса (тонкие стрелки)

Нейроны спинного мозга

Спинной мозг человека содержит около 13 млн нейронов, из них 3% — мотонейроны, 97% — вставочные. Функционально нейроны спинного мозга можно разделить на четыре основные группы:

мотонейроны, или двигательные, — клетки передних рогов, аксоны которых образуют передние корешки;
интернейроны — получающие информацию от спинальных ганглиев и располагающиеся в задних рогах. Эти нейроны реагируют на болевые, температурные, тактильные, вибрационные, проприоцептивные раздражения;
симпатические и парасимпатические — расположены в боковых рогах. Аксоны этих нейронов выходят из спинного мозга в составе передних корешков;
ассоциативные — клетки собственного аппарата спинного мозга, устанавливающие связи внутри и между сегментами.

Классификация нейронов спинного мозга

Двигательные, или мотонейроны (3 %):

а-мотонейроны: фазические (быстрые); тонические (медленные);
у-мотонейроны

Вставочные, или интернейроны (97 %):

собственные, спинальные;
проекционные

В центральной части спинного мозга находится серое вещество. Оно состоит преимущественно из тел нервных клеток и образует выступы — задние, передние и боковые рога.

В прилежащих спинальных ганглиях располагаются афферентные нервные клетки. Длинный отросток афферентной клетки находится на периферии и образует воспринимающее окончание (рецептор), а короткий заканчивается в клетках задних рогов. В передних рогах расположены эфферентные клетки (мотонейроны), аксоны которых иннервируют скелетные мышцы, а в боковых рогах — нейроны вегетативной нервной системы.

В сером веществе находятся многочисленные вставочные нейроны. Среди них имеются особые тормозные нейроны — клетки Реншоу. Вокруг серого вещества располагается белое вещество спинного мозга. Оно образовано нервными волокнами восходящих и нисходящих путей, соединяющих различные участки спинного мозга друг с другом, а также спинной мозг с головным.

Нейроны в спинном мозге бывают трех видов: промежуточные, моторные (эффекторные) и вегетативные.

Функции нейронов спинного мозга

Спинальные нейроны отличаются морфологией и функциями. Среди них выделяют нейроны соматической и нейроны автономной частей нервной системы.

Чувствительные нейроны располагаются за пределами спинного мозга, но их аксоны в составе задних корешков следуют в спинной мозг и заканчиваются образованием синапсов на вставочных (интернейронах) и моторных нейронах. Чувствительные нейроны относятся к группе ложноуниполярных, длинный дендрит которых следует к органам и тканям, где образуют своими окончаниями сенсорные рецепторы.

Интернейроны сосредоточены в задних рогах, а их аксоны не выходят за пределы ЦНС. Спинальные интернейроны в зависимости от траектории хода и расположения аксонов делятся на три подгруппы. Сегментные интернейроны образуют связи между нейронами выше- и нижерасположенных сегментов спинного мозга. Эти интернейроны принимают участие в координации возбуждения мотонейронов и сокращения группы мышц в пределах данной конечности. Проприоспинальные интернейроны — это интернейроны, аксоны которых следуют к нейронам многих сегментов спинного мозга, координируют их активность, обеспечивая точные движения всех конечностей и устойчивость позы при стоянии и передвижении. Трактоспи- нальные интернейроны — это интернейроны, образующие аксонами восходящие афферентные проводящие пути к вышележащим структурам головного мозга.

Одной из разновидностей интернейронов являются тормозные клетки Реншоу, с помощью которых осуществляется возвратное торможение активности моторных нейронов.

Двигательные нейроны спинного мозга представлены а- и у-мотонейронами, расположенными в передних рогах серого вещества. Их аксоны выходят за пределы спинного мозга. Большинство а-мотонейронов являются крупными клетками, на которые конвергируют тысячи аксонов других чувствительных и вставочных нейронов спинного мозга и нейронов более высоких уровней ЦНС.

Мотонейроны спинного мозга, иннервирующие скелетные мышцы, группируются в пулы, контролирующие группы мыщц, выполняющие близкие или однородные задачи. Например, нейронные пулы, иннервирующие мышцы оси тела (околопозвоночные, длинные мышцы спины), располагаются в сером веществе мозга медиально, а те моторные нейроны, которые иннервируют мышцы конечностей — латсрально. Нейроны, иннервирующие мышцы-флексоры конечностей находятся латеральное, а иннервирующие мышцы-экстензоры — медиальнее.

Между этими пулами мотонейронов локализуются область с сетью интернейронов, которые соединяют между собой латеральные и медиальные пулы нейронов в пределах данного сегмента и других сегментов спинного мозга. Интернейроны составляют большинство клеток спинного мозга и образуют большинство синапсов на а-мотонейронах.

Максимальная частота потенциалов действия, которую могут генерировать а-мотонейроны, составляет лишь около 50 импульсов в секунду. Это вызвано тем, что потенциал действия а-мотонейронов имеет длительную следовую гиперполяризацию (до 150 мс), во время которой возбудимость клетки снижена. Текущая частота генерации моторными нейронами нервных импульсов зависит от результатов интеграции ими возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов.

Кроме того, на генерацию нервных импульсов мотонейронами спинного мозга оказывает влияние механизм возвратного торможения, реализуемый через нейронную цепь: а-мо- гонейрон — клетка Реншоу. Когда мотонейрон возбужден, его нервный импульс по ответвлению аксона мотонейрона поступает к тормозной клетке Реншоу, активирует се, а она посылает свой нервный импульс к аксонной терминали, заканчивающейся тормозным синапсом на мотонсйронс. Высвобождаемый тормозной нейромедиатор глицин тормозит активность мотонейрона, предотвращая его перевозбуждение и избыточное напряжение иннервируемых им волокон скелетной мышцы.

Таким образом, а-мотонейроны спинного мозга являются тем общим конечным путем (нейроном) ЦНС, воздействуя на активность которого различные структуры ЦНС могут влиять на тонус мышц, его распределение в различных мышечных группах, характер их сокращения. Активность сх-мотонейронов определяется действием возбуждающих — глутамат и аспартат и тормозных — глицин и ГАМК-нейромедиаторов. Модуляторами активности мотонейронов являются пептиды — энкефа- лин, субстанция Р, пептид У, холсцистокинин и др.

Активность а-мотонейронов существенно зависит также от поступления к ним афферентных нервных импульсов от про- приорецепторов и других сенсорных рецепторов по аксонам чувствительных нейронов, конвергирующих на моторные нейроны.

В отличие от а-мотонейронов v-мотонейроны иннервируют не сократительные (экстрафузальные) мышечные волокна, а интрафузальные мышечные волокна, расположенные внутри веретен. Когда у-мотонейроны активны, они посылают больший поток нервных импульсов к этим волокнам, вызывают их укорочение и увеличивают чувствительность к расслаблению мышцы. К у-мотонейронам не поступают сигналы от проприорецепторов мышц и их активность полностью зависит от влияния на них вышележащих двигательных центров головного мозга.

Центры спинного мозга

В спинном мозге находятся центры (ядра), участвующие в регуляции многих функций органов и систем организма.

Так, в передних рогах морфологи выделяют шесть групп ядер, представленных моторными нейронами, иннервирующими поперечно-полосатые мышцы шеи, конечностей, туловища. Кроме того, в вентральных рогах шейного отдела имеются ядра добавочного и диафрагмального нервов. В задних рогах спинного мозга сосредоточены вставочные нейроны, а в боковых — нейроны АНС. В грудных сегментах спинного мозга выделяют дорсальное ядро Кларка, которое представлено скоплением интернейронов.

В иннервации скелетных мышц, гладких мышц внутренних органов и особенно кожи выявляется метамерный принцип. Сокращение мышц шеи контролируется моторными центрами шейных сегментов С1-С4, диафрагмы — сегментами СЗ-С5, рук — скоплением нейронов в области шейного утолщения спинного мозга C5-Th2, туловища — Th3-L1, ног — нейронами поясничного утолщения L2-S5. Афферентные волокна чувствительных нейронов, иннервирующих кожу шеи и рук поступают в верхние (шейные) сегменты спинного мозга, область туловища — в грудные, ног — поясничные и крестцовые сегменты.

Рис. Области распространения афферентных волокон спинного мозга

Обычно под центрами спинного мозга понимают его сегменты, в которых замыкаются спинальные рефлексы и отделы спинного мозга, в которых сосредоточены нейронные группы, обеспечивающие регуляцию определенных физиологических процессов и реакций. Например, спинальные жизненно важные отделы дыхательного центра представлены мотонейронами передних рогов 3-5-го шейных и средних грудных сегментов. Если эти отделы мозга повреждены, то дыхание может остановиться и наступает смерть.

Области распространения окончаний эфферентных нервных волокон, идущих от соседних спинальных сегментов к иннервируемым структурам тела, и окончаний афферентных волокон частично перекрываются: нейроны каждого сегмента иннервируют не только свой метамер, но и половину выше- и нижележащего метамера. Таким образом, каждый метамер тела получает иннервацию от грех сегментов спинного мозга, а волокна одного сегмента имеют свои окончания в трех метамерах (дерматомах).

Метамерный принцип иннервации в меньшей степени соблюдается в АНС. Так, например, волокна верхнего грудного сегмента симпатической нервной системы иннервируют множество структур, включая слюнные и слезные железы, гладкие миоциты сосудов лица и головного мозга.

Спинной мозг, medulla spinalis, имеет по сравнению с головным мозгом относительно простой принцип строения и выраженную сегментарную организацию. Он обеспечивает связь головного мозга с периферией и осуществляет сегментарную рефлекторную деятельность (автономная деятельность).

По внешнему виду спинной мозг представляет собой продолговатый тяж, уплощенный спереди назад, в связи с чем, поперечный диаметр спинного мозга больше переднезаднего.

Границы

Залегает спинной мозг в позвоночном канале от уровня нижнего края большого затылочного отверстия или верхнего края первого шейного позвонка до уровня II поясничного позвонка, повторяя до известной степени направление изгибов позвоночного столба. У 3-х месячного плода он оканчивается на уровне V поясничного позвонка, у новорожденного - на уровне III поясничного позвонка. Это связано с более быстрым ростом позвоночного столба.

Спинной мозг без резкой границы переходит в продолговатый мозг у места выхода первого шейного спинномозгового нерва. Скелетотопически эта граница проходит на уровне между нижним краем большого затылочного отверстия и верхним краем I шейного позвонка.

Внизу спинной мозг переходит в мозговой конус, conus medullaris, который простирается от I поясничного до II поясничного позвонка и продолжается в концевую или терминальную нить, filum terminale, которая имеет поперечник до 1 мм и является редуцированной частью нижнего отдела спинного мозга. Терминальная нить состоит из двух частей: внутренней и наружной . Верхний отдел концевой нити содержит нервную ткань, и именно он составляет внутреннюю часть терминальной нити. Эта часть концевой нити вместе с окружающими ее корешками поясничных и крестцовых спинномозговых нервов расположена внутри полости твердой мозговой оболочки и не сращена с ней, поэтому и называется внутренней, filum terminale internum. У взрослого человека внутренняя терминальная нить простирается от уровня II поясничного позвонка до II крестцового позвонка и имеет длину около 15 см. Часть концевой нити, расположенная ниже II крестцового позвонка, представляет собой соединительнотканное образование, являющееся продолжением всех трех сросшихся здесь оболочек спинного мозга. Эта часть именуется наружной концевой нитью, filum terminale externum. Длина этой части около 8 см. Заканчивается она на уровне тела II копчикового позвонка, срастаясь с его надкостницей.

Спинной мозг не выполняет целиком полость позвоночного канала: между стенками и веществом мозга остается пространство, заполненное жировой тканью, кровеносными сосудами, оболочками спинного мозга и ликвором. Все это создает своеобразную амортизирующую подушку, защищающую спинной мозг от резких смещений и толчков при движениях туловища, а также от сотрясений и ушибов при травматизации.

Длина спинного мозга у взрослого человека колеблется от 40 до 45 см (у мужчин 43-45, у женщин 41-42 см), ширина от 1 до 1,5 см, а масса равна примерно 34-38 г, что составляет около 2 % от массы головного мозга.

Спинной мозг не на всем протяжении имеет одинаковый диаметр. Его толщина несколько увеличивается снизу вверх. Наибольший размер в поперечнике отмечается в области двух заметных веретенообразных утолщений. В верхнем отделе – это шейное утолщение, intumescentia cervicalis, в нижнем – пояснично-крестцовое утолщение, intumescentia lumbosacralis. Образование утолщений объясняется тем, что от шейного и пояснично-крестцового отделов спинного мозга осуществляется иннервация соответственно верхних и нижних конечностей, которые несут на себе большие массивы мышц. По этой причине в этих отделах спинного мозга содержится большее количество нервных клеток и волокон по сравнению с другими отделами.

В области шейного утолщения поперечный размер спинного мозга достигает 1,3 – 1,5 см в середине грудной части – 1 см, в области пояснично-крестцового утолщения – 1,2 см. Переднезадний размер в области утолщений достигает 0,9 см, в грудной части – 0,8 см.

Шейное утолщение начинается на уровне III – IV шейного позвонка, доходит до II грудного позвонка. Пояснично-крестцовое утолщение простирается от уровня IX – X грудного позвонка до I поясничного позвонка.

Форма поперечных срезов спинного мозга на разных уровнях различна. В верхней части срез имеет форму овала, в средней части - округлый, а в нижней части приближается к квадратной.

Различают 4 поверхности спинного мозга: несколько уплощенную переднюю, немного выпуклую заднюю и две боковые, почти округлые.

На передней поверхности спинного мозга, по всей его длине, видна передняя срединная щель, fissura mediana ventralis, которая вдается в вещество мозга глубже, чем задняя срединная борозда. В переднюю срединную щель проникает складка мягкой мозговой оболочки - промежуточная шейная перегородка, septum cervicale intermedium. Эта щель менее глубокая у верхнего и нижнего отделов спинного мозга и наиболее выражена в средних его отделах.

На задней поверхности мозга имеется очень узкая задняя срединная борозда, sulcus medianus dorsalis, в которую проникает пластинка глиозной ткани – задняя срединная перегородка, septum medianum dorsale. Передняя срединная щель и задняя срединная борозда делят спинной мозг на две симметричные половины – правую и левую. Обе половины соединены узким мостиком мозговой ткани, в середине которой располагается центральный канал, canalis centralis, спинного мозга.

На передней поверхности спинного мозга, по обе стороны от передней срединной щели, проходит переднелатеральная борозда, sulcus ventrolateralis. Она является местом выхода из спинного мозга передних корешков и границей на поверхности спинного мозга между передним и боковым канатиками. Из переднелатеральной борозды или вблизи ее выходят передние корешковые нити, filia radicularia ventrales, представляющие собой аксоны мотонейронов передних рогов серого вещества. Передние корешковые нити образуют передний (двигательный) корешок, radix ventralis (motoria). Передние корешки содержат эфферентные волокна, проводящие двигательные и вегетативные импульсы к поперечно-полосатым и гладким мышцам, железам и др.

По задней поверхности каждой половины спинного мозга проходит заднелатеральная борозда, sulcus dorsolateralis, место проникновения в спинной мозг задних чувствительных корешков спинномозговых нервов. Эта борозда служит границей между боковым и задним канатиками. В заднелатеральную борозду входят задние корешковые нити, состоящие из центральных отростков псевдоуниполярных нейронов, залегающих в спинальном ганглии. Задние корешковые нити образуют задний (чувствительный) корешок, radix dorsalis (sensoria). Задние корешки содержат афферентные нервные волокна, проводящие чувствительные импульсы с периферии в ЦНС.

На заднем корешке, у места соединения его с передним, расположен спинномозговой узел, ganglion spinale. Он представляет собой скопление, главным образом, псевдоуниполярных нейронов. Отросток каждого такого нейрона Т-образно делится на два отростка: периферический и центральный. Периферический отросток направляется на периферию в составе спинномозгового нерва и оканчивается чувствительным нервным окончанием. Короткий центральный отросток следует в составе заднего корешка в спинной мозг.

Направление корешков неодинаково: в шейном отделе они отходят почти горизонтально, в грудном – направляются косо вниз, в пояснично-крестцовом отделе следуют прямо вниз.

На всем протяжении спинного мозга с каждой его стороны отходит 31 пара корешков (всего 62 пары корешков с обеих сторон). Передний и задний корешки у внутреннего края межпозвоночного отверстия сближаются, сливаются друг с другом и образуют спинномозговой нерв, nervus spinalis. Таким образом, из корешков образуется 31 пара спинномозговых нервов (всего 62 с двух сторон). Участок спинного мозга, соответствующий двум парам корешков (два передних и два задних), называют сегментом . Иными словами, сегмент – это участок спинного мозга, от которого отходят два спинномозговых нерва (правый и левый). Так как один сегмент имеет два спинномозговых нерва, то чтобы узнать, сколько сегментов в спинном мозге, нужно 62 разделить на 2 и получим 31 . Т.е. сколько пар спинномозговых нервов, столько сегментов спинного мозга.

Спинной мозг делят на 5 частей: шейную часть, pars cervicalis, грудную часть, pars thoracica, поясничную часть, pars lumbalis, крестцовую часть, pars sacralis, и копчиковую часть, pars coccygea. В каждую из этих частей входит определенное число сегментов спинного мозга. Шейную часть составляют 8 шейных сегментов, грудную часть – 12 грудных сегментов, поясничную часть – 5 поясничных сегментов, крестцовую часть – 5 крестцовых сегментов и, наконец, копчиковую часть составляют от 1 до 3 копчиковых сегментов. Каждому сегменту спинного мозга соответствует определенный участок тела, получающий иннервацию от данного сегмента. Обозначают сегменты начальными буквами, указывающими на часть спинного мозга, к которой они относятся, и цифрами, соответствующими порядковому номеру сегмента. Шейные сегменты – С I - С VIII ; грудные сегменты - Th I – Th XII ; поясничные сегменты - L I - L V ; крестцовые сегменты - S I - S V ; копчиковые сегменты - Со I - Со III .

Очень важно знать топографические взаимоотношения сегментов спинного мозга с позвоночным столбом (скелетотопия сегментов). Протяженность спинного мозга значительно меньше длины позвоночного столба, поэтому порядковый номер какого-либо сегмента спинного мозга и уровень его расположения, начиная с нижнего шейного отдела, не соответствует порядковому номеру и уровню расположения одноименного позвонка. Положение сегментов по отношению к позвонкам можно определить следующим образом. Верхние шейные сегменты расположены на уровне соответствующих шейных позвонков. Нижние шейные и верхние грудные сегменты лежат на один позвонок выше, чем тела соответствующих позвонков. В среднем грудном отделе эта разница увеличивается уже на 2 позвонка, в нижнем грудном – на 3. Поясничные сегменты спинного мозга лежат в позвоночном канале на уровне тел X, XI грудных позвонков, крестцовые и копчиковые сегменты – на уровне XII грудного и I поясничного позвонков.

Эти борозды делят каждую половину белого вещества спинного мозга на три продольных канатика : передний - funiculus anterior , боковой- funiculus lateralis и задний - funiculus posterior. Задний канатик в шейном и верхнегрудном отделах делится еще промежуточной бороздкой, sulcus intermedius posterior , на два пучка : fasciculus gracilis и fasciculus cuneatu s. Оба эти пучка под теми же названиями переходят вверху на заднюю сторону продолговатого мозга.

На той и другой стороне из спинного мозга выходят двумя продольными рядами корешки спинномозговых нервов. Передний корешок, radix ventral is s. anterior , выходящий через sulcus anterolateralis, состоит из нейритов двигательных (центробежных, или эфферентных) нейронов, клеточные тела которых лежат в спинном мозге, тогда как задний корешок, radix dorsalis s. posterior , входящий в sulcus posterolateralis , содержит отростки чувствительных (центростремительных, или афферентных) нейронов, тела которых лежат в спинномозговых узлах .

На некотором расстоянии от спинного мозга двигательный корешок прилегает к чувствительному и они вместе образуют ствол спинномозгового нерва, truncus n. spinalis , который невропатологи выделяют под именем канатика, funiculus . При воспалении канатика (фуникулит) возникают сегментарные расстройства одновременно двигательной и чувствительной сфер; при заболевании корешка (радикулит) наблюдаются сегментарные нарушения одной сферы - или чувствительной, или двигательной, а при воспалении ветвей нерва (неврит) расстройства соответствуют зоне распространения данного нерва. Ствол нерва обычно очень короткий, так как по выходе из межпозвоночного отверстия нерв распадается на свои основные ветви.

В межпозвоночных отверстиях вблизи места соединения обоих корешков задний корешок имеет утолщение - спинномозговой узел, ganglion spinale , содержащий ложноуниполярные нервные клетки (афферентные нейроны) с одним отростком, который делится затем на две ветви: одна из них, центральная, идет в составе заднего корешка в спинной мозг, другая, периферическая, продолжается в спинномозговой нерв. Таким образом, в спинномозговых узлах отсутствуют синапсы, так как здесь лежат клеточные тела только афферентных нейронов. Этим названные узлы отличаются от вегетативных узлов периферической нервной системы, так как в последних вступают в контакты вставочные и эфферентные нейроны. Спинномозговые узлы крестцовых корешков лежат внутри крестцового канала, а узел копчикового корешка - внутри мешка твердой оболочки спинного мозга.

Вследствие того что спинной мозг короче позвоночного канала, место выхода нервных корешков не соответствует уровню межпозвоночных отверстий. Чтобы попасть в последние, корешки направляются не только в стороны от мозга, но еще и вниз, при этом тем отвеснее, чем ниже они отходят от спинного мозга. В поясничной части последнего нервные корешки спускаются к соответствующим межпозвоночным отверстиям параллельно filum terminate , облекая ее и conus medullaris густым пучком, который носит название конского хвоста, cauda equina .

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)

Задача №1

Что представляют собой нервные волокна, входящие в состав передних и задних корешков спинного мозга?

Ответ:

Нервные волокна, входящие в состав передних корешков спинного мозга, представляют собой аксоны двигательных нейронов (мотонейронов) передних рогов, а также относящихся к вегетативной нервной системе клеток, расположенных в боковых рогах грудных и поясничных сегментов. Нервные волокна, образующие задние корешки спинного мозга, представляют собой аксоны псевдоуниполярных чувствительных (рецепторных) нейронов, расположенных в прилежащих межпозвоночных спинномозговых узлах.

Задача №2

Какова закономерность распределения нервных волокон в спинномозговых корешках и что будет наблюдаться при перерезке передних и задних корешков спинного мозга?

Ответ:

Передние спинномозговые корешки содержат центробежные двигательные волокна, а задние – центростремительные чувствительные волокна. Этот факт получил название закона распределения афферентных и эфферентных волокон в спинномозговых корешках, или закона Ф.Мажанди (1822). Поэтому при двусторонней перерезке задних корешков спинного мозга у собаки (или другого животного) чувствительность сохраняется, но тонус мышц конечностей исчезает, передних корешков – чувствительность сохраняется, но тонус мышц конечностей исчезает.

В дальнейшем было показано, что в передних корешках проходят кроме двигательных нервов скелетной мускулатуры, также другие эфферентные нервные волокна – вегетативные: сосудистые, секреторные, к гладкой мускулатуре. Но их наличие не противоречит закону Ф.Мажанди, так как все они являются эфферентными.

Задача №3

Что является структурно-функциональной единицей спинного мозга и как она обеспечивает чувствительную и двигательную иннервацию тела человека?

Ответ:

Структурно-функциональной единицей спинного мозга является сегмент. Он представляет собой участок спинного мозга, соответствующий одной паре двигательных и одной паре чувствительных корешков. Обе пары корешков находятся на одном уровне. Всего имеется 31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых.

Установлено, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует три поперечных отрезка, или метамера, тела: свой собственный, один выше и один ниже. Следовательно, каждый метамер тела получает чувствительные волокна от трех корешков (фактор надежности). Скелетные мышцы также получают двигательную иннервацию от трех соседних сегментов спинного мозга. Поэтому при ограниченном поражении одного-двух сегментов заметных расстройств обычно не наступает. Правда, опыт отечественных нейрохирургов (при грыжевидных выпячиваниях межпозвоночных дисков, при ранении грудных нервов) показал, что иногда поражение и одиночного корешка может обусловить ослабление соответствующего уровню поражения кожного брюшного рефлекса или возникновение узкой полоски относительного понижения кожной чувствительности.

Задача №4

Что такое спинномозговая пункция и где наиболее безопаснее ее проводить, не опасаясь повреждения спинного мозга?

Ответ:

Спинномозговая (люмбальная) пункция – это введение иглы в спинномозговой (позвоночный) канал с диагностической или лечебной целью. Спинномозговую пункцию используют также при спинномозговой анестезии. Как известно, спинной мозг заканчивается на уровне I-II поясничных позвонков, а подпаутинное пространство продолжается до второго крестцового позвонка. Поэтому между этими точками (чаще между III и IV или между II и III поясничными позвонками), где спинного мозга уже нет и где внутри позвоночного канала находятся корешки конского хвоста, омываемые ликвором, с помощью специальной пункционной иглы можно (не повредив спинной мозг) проникнуть в подпаутинное пространство и получить образец спинномозговой жидкости. Детям из-за более низкого расположения спинного мозга нельзя производить люмбальную пункцию между II и III поясничными позвонками, у них поясничный прокол делается между III и IV или между IV и V поясничными позвонками.

Исследование спинномозговой жидкости крайне необходимо для подтверждения наличия у больного менингита или субарахноидального кровоизлияния.

Задача №5

Какие двигательные сегментарные расстройства возникают при поражении переднего рога или переднего корешка спинного мозга, и каковы соотношения между сегментами спинного мозга и мышцами?

Ответ:

При повреждении переднего рога или переднего корешка двигательные сегментарные расстройства носят характер периферического паралича с утратой рефлексов, атонией и атрофией мышц, сопровождающейся так называемой реакцией перерождения (изменением электровозбудимости мышц). Паралич, или плегия, - это отсутствие движения в мышце или группе мышц в результате перерыва двигательного рефлекторного пути. Неполная утрата движения (ограничение его объема и силы) называется парезом. В зависимости от распространенности параличей различают моноплегию (паралич мышц одной конечности), гемиплегию (паралич мышц одной половины тела), параплегию (паралич мышц верхних и нижних конечностей), тетраплегию (паралич мышц всех четырех конечностей).

Соотношения между сегментами спинного мозга и мышцами кратко могут быть представлены следующим образом:

I - IV шейные сегменты иннервируют шейную мускулатуру и диафрагму;

V – VIII шейные и I грудной сегменты иннервируют мышцы верхних конечностей;

II –XII грудные и I поясничный сегменты иннервируют мускулатуру туловища;

II- V поясничные и I – II крестцовые сегменты иннервируют мышцы нижних конечностей;

III – V крестцовые сегменты иннервируют мышцы промежности и мочеполовые органы.

Задача №6

Моряк дальнего плавания, 45 лет, в прошлом 15 лет назад перенес сифилис (люэс), по поводу которого провел несколько курсов лечения до выздоровления. В течение последнего года стал отмечать покалывание, ощущение ползания мурашек, онемение, кратковременные стреляющие боли в ногах и других частях тела, снижение вибрационной чувствительности, тонуса мышц, неустойчивость при ходьбе, особенно в темноте и с закрытыми глазами. Одновременно с неуверенной походкой и другими неприятными ощущениями появилась задержка, а затем недержание мочи, импотенция и т.д.

Объективно: глубокая мышечно-суставная (проприоцептивная) чувствительность и координация движений нарушены (атаксическая походка), положителен симптом М. Ромберга (при стоянии с закрытыми глазами больной покачивается в разные стороны – статическая атаксия). Сухожильные рефлексы (коленный, ахиллов) на ногах отсутствуют. Зрачки разных размеров (анизокория), реакция зрачков на свет резко снижена при сохранности ее на конвергенцию и аккомодацию. Реакция А.Васермана положительная.

Что можно предположить у данного больного, и какие морфологические изменения в спинном мозге помогают понять причину расстройства координации движения (атаксической походки)?

Ответ:

У больного, по-видимому, имеется спинная сухотка (tabes dorsalis), сухотка спинного мозга, - одна из форм позднего прогрессирующего нейросифилиса. Она развивается у 2-3% больных сифилисом, в основном, в тех случаях, когда лечение было недостаточным или не проводилось вообще. Период времени от заражения сифилисом до первых клинических проявлений спинной сухотки составляет от 6 до 30 лет (чаще 10-15 лет). При этом заболевании наблюдается дегенерация задних чувствительных корешков и задних канатиков (тонкого пучка Ф.Голля и клиновидного пучка К. Бурдаха) спинного мозга. Поскольку пучки Ф.Голля и К. Бурдаха являются афферентными путями мышечно-суставной (проприоцептивной) чувствительности коркового направления от нижних конечностей и нижней половины туловища и, соответственно, от верхних конечностей и верхней половины туловища, поэтому их поражение прекращает поток афферентных импульсов в мозг от проприорецепторов мышц названных областей и вызывает расстройство координации движения. И хотя эфферентные импульсы поступают из мозга в мышцы и вызывают их сокращения, процесс этот не контролируется и не регулируется, так как отсутствует обратная связь, без которой невозможно управление двигательными актами и выполнение точных и плавных движений. Потеря чувствительности приводит, кроме того, к ослаблению мышечного тонуса.