Спинной мозг человека: строение (корешки, оболочки), функции и отделы

Спинной мозг: развитие, топография, наружное строение. Оболочки спинного мозга. Внутреннее строение спинного мозга.

Центральная нервная система, systema nervosum centrale, состоит из филогенетически более древнего спинного мозга и более молодого головного мозга. Спинной мозг расположен в позвоночном канале. Головной мозг залегает в полости черепа. Спинной и головной мозг генетически, морфологически и функционально связаны между собой.

Строение спинного 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.

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.

Строение серого и белого вещества.

На поперечных разрезах спинного мозга видно, что он образован серым и белым веществом. Серое вещество занимает центральную часть и имеет форму бабочки с расправленными крыльями (там, где есть боковые рога спинного мозга) или буквы Н (там, где их нет). Белое вещество располагается вокруг серого, по периферии спинного мозга.

Соотношение серого и белого вещества в разных частях спинного мозга различно. В шейной части, особенно на уровне шейного утолщения, серого вещества значительно больше, чем в средних отделах грудной части, где количество белого вещества намного превышает массу серого. Отмечается преобладание серого вещества над белым в области поясничного утолщения. В вещества намного превышает массу серого. расположения, начиная с ни области мозгового конуса почти вся поверхность поперечного среза выполнена серым веществом, и только по периферии располагается узкий слой белого вещества.

В сером веществе спинного мозга имеется центральный канал, canalis centralis. Он является эмбриональным остатком полости нервной трубки и содержит ликвор. Верхний конец канала сообщается с IV желудочком головного мозга, а нижний, несколько расширяясь, образует слепо заканчивающийся терминальный желудочек, ventriculus terminalis. Стенки центрального канала выстланы эпендимой. У взрослого человека центральный канал в различных отделах спинного мозга, а иногда и на всем протяжении зарастает.

Серое вещество, substantia grisea, состоит главным образом из тел нервных клеток и их отростков, не имеющих миелиновой оболочки.

В сером веществе спинного мозга различают две симметричные боковые части, расположенные в обеих половинах спинного мозга, и поперечную часть, соединяющую их в виде узкого мостика.

Каждая из боковых частей серого вещества образует три выступа: более утолщенный передний, более узкий задний и между ними небольшой боковой выступ, который выражен не на всех уровнях спинного мозга.

Данные выступы на протяжении всей длины спинного мозга образуют так называемые серые столбы, columnae griseae. Каждый из них на поперечном разрезе получает название рога, cornu. Таким образом, на продольном разрезе спинного мозга различают передний столб, columna ventralis, на поперечном разрезе – передний рог, cornu ventrale, задний столб, columna dorsalis, и соответственно задний рог, cornu dorsale, боковой столб, columna lateralis, и боковой рог, cornu laterale. Боковой столб, он же боковой рог присутствует только на уровне нижнего шейного, всех грудных и двух верхних поясничных сегментов спинного мозга. В других отделах (выше VIII шейного и ниже II поясничного сегментов) боковые столбы отсутствуют.

Передний рог (передний столб) значительно шире, но короче заднего и не доходит до периферии спинного мозга, в то время как задний, более узкий и длинный, достигает наружной поверхности мозга.

В переднем столбе (роге) располагаются крупные нервные корешковые клетки – двигательные нейроны (мотонейроны). Они иннервируют скелетную мускулатуру. При этом, чем дистальнее расположены иннервируемые мышцы, тем латеральнее лежат иннервирующие их клетки. Поэтому все мотонейроны делятся на две группы: латеральную и медиальную. Медиальная группа нейронов иннервирует аутохтонные мышцы спины, а латеральная – остальные мышцы туловища и мышцы конечностей. Аксоны этих нейронов участвуют в образовании передних корешков спинномозговых нервов.

Эти нервные клетки образуют скопления – ядра, или центры спинного мозга, имеющие свою постоянную топографию.

Переднелатеральное ядро, nucleus ventrolateralis.

Переднемедиальное ядро, nucleus ventromedialis.

Заднелатеральное ядро, nucleus dorsolateralis.

Зазаднелатеральное ядро, nucleus retrodorsolateralis.

Заднемедиальное ядро, nucleus dorsomedialis.

Передние корешки спинного мозга: строение, структура в разрезе и основные функции

Спиной мозг – удлиненный нервный тяж цилиндрической формы, внутри которого располагается узкий центральный канал. Анатомические структуры раскрывают его невероятные возможности, и открывает важность для поддержания процессов жизнедеятельности. Передние корешки спинного мозга образуются аксонами двигательных и преганглионарных нейронов.

Задние корешки спинного мозга (дорсальные) состоят из нейронов, которые отвечают за чувствительность в организме. На них расположены специальные плотные бугорки – нервные узловые структуры. Именно в них и находятся тела нейронов, обеспечивающих чувствительность кожного покрова и внутренних структур.

Анатомическое строение спинного мозга

Организм человека функционирует особым образом. Для того чтобы разобраться во всех внутренних процессах необходимо в первую очередь изучить не только анатомическое строение, но и функции спинного мозга. Как и все отделы вегетативной нервной системы, внутренние ткани представлены белым и серым веществом. В нем и находятся скопления нейронов, а именно их ядер с органеллами, несущими ответственность за функциональность.

Серое вещество изобилует не только чувствительными, но и двигательными центрами. Пучки белого вещества – выполняют другие функции. Данный участок ткани располагается непосредственно вокруг самих клеточных ядер и представлен отростками внутренних структур. В состав белого вещества входят аксоны, передающие импульсы от интерорецепторов.

Анатомическое строение тесно связано с выполняемыми функциями. Если происходит какое-либо нарушение внутренних структур, то возникают дисфункции, преимущественно со стороны двигательной активности со стороны верхних или нижних конечностей.

Структура в разрезе

Нервная система имеет своеобразную структуру, которая представлена собственным аппаратом, состоящим из нервных корешков переднего и заднего типа. Здесь также расположено серое вещество. Данная часть несет ответственность за врожденные рефлекторные действия. Также здесь имеется надсегментарный аппарат, который включает в себя пути спинного мозга или проводники.

Основные составляющие в разрезе:

• Центральный канал представлен мозговыми желудочками, состоящими из покровных клеток. Здесь содержится жидкость, проникающая через четвертый желудочек. Внизу спинномозговой канал заканчивается слепо.
• Внутренняя центральная структура окружена мозговым веществом, которое в разрезе имеет вид бабочки или буквы Н. Здесь имеется разделение на передние и задние рога, отростки которых предназначены для обеспечения определенных задач. В грудном сегменте наблюдается разветвление и боковых рогов спинного мозга. Передние отвечают за движение, задние – за чувствительность, а боковые – за вегетацию.
• Белое вещество представлено аксонами, имеющими направление снизу вверх и наоборот. Большие скопления находятся на уровне множества проводящих путей – верхних структур позвоночного столба. Движение происходит по восходящим проводящим путям, которые имеют довольно сложное строение.

Отделы спинного мозга повторяют анатомическое строение позвоночного столба. Следует отметить, что он немного короче, чем позвоночный столб. Предназначение нервных клеток и корешков имеют тесную связь между собой.

Основная роль

Позвоночный столб из позвонков – отдельных сегментарных единиц, которые связаны между собой и имеют отверстия. Сенсорные сигналы в области спинного мозга обеспечиваются корешками. Они состоят из нервных волокон и выполняют соединительную функцию.

Через имеющиеся отверстия выходит нервная ткань. Если межсегментарный просвет сужается, то возникает воспалительный процесс. Среди основных факторов, приводящих к подобным изменениям, следует выделить межпозвоночную грыжу, изменение естественного расположения сегментов, ушибы или повреждения позвоночного столба и др.

Спинным мозгом обеспечиваются такие сферы деятельности организма, как моторика и восприятие. Основная деятельность связана с передачей сигналов в спинной, а затем в головной мозг.

Функции нервных корешков в зависимости от их расположения:

1. Передние корешки спинного мозга образуются из эфферентных нейронов, которые ответственны за двигательную активность. Они не передают болевые импульсы, а несут ответственность за рефлекторную двигательную активность. При ранениях или поражениях вегетативных нейронов наблюдаются произвольные мышечные сокращения. Исключением из правил является возвратная рецепция, т. е. при поражении передних нервных волокон возникает боль. Полное устранение синдрома наблюдается при двусторонней перерезке передних корешков.
2. Задние корешки выполняют передачу нервных импульсов, т. е. обеспечивают чувствительность в области конечностей. Они представляют собой своего рода канатик между передней и задней частью. Состоят из афферентных волокон и являются чрезмерно чувствительными. Задние корешки образованы аксонами нейронов, поэтому при сдавливании отмечается возникновение болевых ощущений. Для уменьшения дискомфорта назначаются сильнодействующие анальгетические препараты.

Без участия нервных корешков сигналы и импульсы не передаются человеческому телу. В соответствии с тем, в какой области находится поражение, можно наблюдать изменение в определенных отделах позвоночника.

Какое влияние оказывают?

Анатомическое расположение эфферентных и афферентных нервных волокон было зафиксировано еще в начале 20 века и названо законом Белла-Мажанди. В его основу входит заключение – число чувствительных волокон в несколько раз превышает количество структур, отвечающих за двигательную активность.

На примере лягушки, в лабораторных условиях проводились опыты. Если перерезать нервные корешки, то наблюдается следующая картина:

• Передние – полное отключение двигательных функций с одной стороны, но чувствительность при этом сохраняется.
• Задние – отмечается полная потеря чувствительности. При этом двигательная реакция мускулатуры сохраняется.
• Правая сторона – задние, а с левая – передние корешки: реакцию только правая лапка, если раздражение приходится на левую.
• Правая сторона – передние. Раздражению подвластна только левая конечность.

Следовательно, при нарушении со стороны передних нервных окончаний отмечается нарушение функций двигательной активности. Передние и задние корешки образуют спинномозговой комплекс смешанного типа, в который включена 31 пара. Он иннервирует определенную зону скелетной мускулатуры по принципу метамерности.

Дисфункции корешков

Волокнами корешков образованы нервные структуры, которые используются для передачи информации. Эти ткани предназначены для соединения ЦНС и мышечной системы с другими органами. Корешки спинномозговых нервов образованы аксонами чувствительных нейронов, которые проходят через межпозвоночные отверстия.

При поражении тканей происходит развитие дисфункций. В результате подобных изменений наблюдается уменьшение интенсивности проходящих сигналов. Клиническая картина патологических изменений будет зависеть от того, какие центры спинного мозга повреждены. Симптомы, как правило, связаны со снижением мышечного тонуса и сухожилий. Также отмечается нарушение чувствительности. Степень интенсивности зависит от того, насколько сильно повреждены нервные структуры.

Диагностика нарушений и группа риска

Заболевания корешков спинного мозга воспалительного или травматического характера определяются при помощи таких инструментальных клинических исследований, как МРТ и УЗИ. Более других развитию патологий подвержены профессиональные спортсмены, военные и строители. В группу риска входят пациенты, перенесшие хирургическое вмешательство. Чаще других болеют лица со спондилоартрозом, остеохондрозом, грыжами и онкологическими образованиями.

При возникновении чувствительности спинномозговых структур требуется проведение дифференциальной диагностики. Часто симптомы заболевания не позволяют правильно поставить диагноз, а соответственно и назначить лечение. К примеру, нервный узел под названием «конский хвост», образованный нейронами крестцового позвонка, оказывает воздействие на половые органы, кишечник и мочевой пузырь.

На практике существует огромное количество случаев, когда неопытные врачи назначали лечение последствий заболевания. При этом катализатор нарушений не был устранен, что сопровождалось постоянными рецидивами и в результате приводило к серьезным осложнениям.

Эндоскопическая декомпрессия

При длительном сдавливании и прямом повреждении волокон возникает компрессионный синдром. В первую очередь появляется болевой синдром и сегментарные неврологические расстройства. Возникает слабость мышц и последующая атрофия. При нарушении со стороны рефлекторных дуг возникает необходимость в проведении оперативного вмешательства – декомпенсации.

В соответствии со степенью имеющихся нарушений проводится следующее хирургическое лечение:

1. Микродискэктомия. Операция подразумевает удаление части межпозвоночного диска. Это позволяет уменьшить нагрузку на нервные окончания и снизить степень раздражения идущих волокон. Это позволяет практически полностью избавить пациента от боли и улучшить общее самочувствие.
2. При отрыве корешков проводится удаление вещества задних отростков в области поражения. Полость заполняется фрагментами утолщения шейного или поясничного утолщения, что снижает вероятность появления глиального рубца.
3. Микроэндоскопическая декомпенсация. Иссекается грыжевое образование и опухоль, являющиеся причиной защемления нервных окончаний. Операция позволяет добиться моментальных улучшений.

В некоторых случаях возникает необходимость в проведении полной хирургической операции. Такой подход позволяет избежать развития отклонений со стороны других органов.

Все нейрохирурги и анатомы в обязательном порядке должны знать строение спинного мозга человека. Данная часть организма выполняет ключевую роль в его функционировании. Ни один врач не может поставить правильный диагноз происходящих в организме нарушений, не взяв во вникание деятельность центральной нервной системы.

Корешки спинного мозга: строение и функции

Одной из самых важных систем организма человека является нервная. Она включает в себя центральный и периферический отделы. К первому относятся головной и спинной мозг, второй включает все остальные группы нервных клеток и их скоплений.

Клеточное строение спинного мозга

Любой отдел нервной системы состоит из нервных клеток – нейронов. Это мелкие клетки, содержащие большое количество отростков. Короткие отростки – дендриты – отвечают за связь невронов между собой. Длинный отросток (как правило, один) выполняет функцию передачи информации. Кроме нейронов, присутствуют клетки-спутницы – нейроглия. Это жироподобные образования, которые обеспечивают прослойку между волокнами и поддерживают сами нервные клетки. Также в этой системе присутствует межклеточное вещество – церебральная жидкость.

Корешки спинного мозга состоят только из аксонов, так как выполняют функцию передачи информации.

Физиологическое строение спинного мозга

Спинной мозг является продолжением головного, причем деление на эти отделы условно и не имеет четкой границы. Спинной отдел мозга расположен в позвоночном столбе, образованном позвонками. Эта зона отвечает за передачу информации от анализаторов организма в головной отдел и наоборот. Для связи с периферическим отделом на уровне каждого позвонка от спинного мозга отходят корешки – передние (вентральные) и задние (дорсальные). Кроме этого, есть дополнительные более мелкие корешки – боковые (латеральные).

Эти волокна состоят из отростков, образующих четыре зоны в узлах:

1. Клетки, воспринимающие сигналы с поверхности организма;
2. Клетки, принимающие сигналы от внутренних органов;
3. Волокна, передающие сигнал к скелетной мускулатуре;
4. Отростки, отвечающие за передачу сигнала к гладкой мускулатуре, выстилающей стенки внутренних органов.

Участок спинного мозга, на уровне которого собирается пучок нервных волокон, назван рогом, так как на поперечном срезе видны выступы серого вещества в виде рогов. Выделяют передние, задние и боковые рога.

Позвонки состоят из костной ткани, непроницаемой для других клеток, поэтому на уровне каждого позвонка в передней, боковой и задней частях расположены отверстия, через которые осуществляется выход этих волокон нервов.

Таким образом, количество пар корешков равно числу позвонков (всего 31 пара).

В разных участках спинного мозга корешки выходят под углом, относительно позвоночного столба:

— в шейном отделе – перпендикулярно;
— в грудном – под углом 45 0 вниз;
— в поясничном и крестцовом – строго вниз.

Это связано с расположением скелетных мышц около позвоночника и внутренними органами, иннервируемыми соответствующим отделом мозга.

Центральные отделы этой системы состоят из серого и белого вещества (это легко различимо при рассматривании микросрезов мозгового вещества). В головном мозге серое вещество расположено по периферии ствола, в спинном, наоборот, в центре. Серое состоит из тел нейронов (клеток) и расположено в центральной части позвоночного столба. Здесь происходит генерация нервных импульсов. Белое вещество содержит проводящие волокна, покрытые белым миелиновым белком. В этих частях осуществляется передача сигналов. Причем чем более плотно отросток клетки покрыт миелином, тем медленнее будет осуществляться передача импульса.

Формирование нервной системы в онтогенезе

Нервная система закладывается на третьей неделе развития, и формируется из наружного зародышевого листа – слоя мелких клеток – эктодермы. Причем деление таких клеток происходит очень быстро – примерно 2,5 тысячи делений в минуту! В первую очередь формируется нервная пластинка, которая в дальнейшем сворачивается в трубку. В течение всего эмбрионального периода она будет видоизменяться и расширяться. В передней части происходит образование мозговых пузырей. В конце канала формируется хвостовой отдел.

Прежде недифференцированные клетки превращаются в нейроны, и начинают переползать (физически) к местам своей локализации. Здесь же происходит «слипание» клеток, выполняющих одинаковую функцию. Это приводит к формированию узлов. На 15 неделе происходит полное растворение хвостового отдела, так как человек утратил эту часть в связи с прямохождением. Клетки, которые составляли его, переквалифицируются в периферические отделы нижней части туловища – тройничный нерв и нервы нижних конечностей.

На последних стадиях формирования мозга происходит «работа над ошибками»: осуществляется запрограммированная гибель тех отростков, которые расположились не в своих зонах. Эти клетки уже не будут использоваться системой, а просто растворятся. Таких клеток примерно 10%.

В период внутриутробного развития формируются все отделы, и проходит проверка двигательных корешков спинного мозга (когда ребенок толкается). Проводимость чувствительных волокон можно проверить только после рождения, поэтому в первые дни жизни активность задних корешков повышена, так как они получают все варианты раздражений.

Функции элементов нервной системы

Нервная система – высокоспециализированная часть организма, что достигается благодаря узкой направленности действий каждого отдела. Управление организмом происходит посредством рефлекторной дуги. Это путь, по которому проходит импульс от момента восприятия возбуждения до совершения необходимого действия.

Рефлекторная дуга состоит из следующих частей:

1. Анализатор – воспринимает тот или иной раздражитель;
2. Чувствительный путь – аксон, передающий возбуждение от анализатора в мозг. Передача происходит через спинной мозг, причем от анализатора сигнал передается через задние корешки спинного мозга;
3. Вставочный путь – аксон, предназначенный для удлинения пути передачи.

По латеральным пучкам нервный импульс может передаваться в обе стороны, поэтому он называется смешанным. Эти пучки начинают работать в случае, если основные каналы были повреждены. Проводимость в них значительно ниже.

Передача сигнала в нервной системе осуществляется через нервный импульс. Вставочный нейрон начинается с синапса, в котором происходит химическая генерация импульса. Именно здесь находится самый медленный участок рефлекторной дуги. Только на этот участок могут действовать обезболивающие препараты. Этот процесс основан на том, что действующее вещество лекарства либо тормозит синтез молекул на одной стороне аксона, либо забивает каналы другого участка, не позволяя принять химический сигнал.

1. Анализ информации в соответствующием центре головного мозга;
2. Двигательный путь – аксон, передающий сигнал от мозга к рабочему органу (мышце). Передние корешки спинного мозга образованы аксонами двигательного пути. На этом участке невозможно встретить вставочные нейроны, потому что если мозг получил сигнал, то ничто не должно препятствовать ответному действию.
3. Рабочий орган. Мышца скелетной мускулатуры или стенок внутренних органов, которая сокращается при получении электрического импульса нервной системы.

Таким образом, передние и задние корешки спинного мозга отвечают за передачу импульса от мозга к рабочему органу и наоборот. В случае их повреждения включаются боковые универсальные пучки волокон.

Несмотря на то, что каждый отдел отвечает за определенное действие, вся нервная система работает как единый организм. Благодаря перекрестам дендритов, все клетки сообщаются между собой, поэтому отделы, не связанные друг с другом напрямую, будут в значительной мере зависеть друг от друга. Это необходимо для формирования адекватной реакции организма: например, если человек напуган, он должен избежать опасности. В этом случае одновременно должны работать мышечная, дыхательная, сердечно-сосудистая системы.

Функциональные различия отделов спинного мозга

На разных уровнях позвоночника нервы спинного мозга распределяются по двум системам – симпатической и парасимпатической.

Парасимпатический отдел расположен в основании головного мозга и в крестцовой части. С него начинается и им заканчивается мозг. Он отвечает за общее расслабление организма, что достигается замедлением работы сердца, дыхания, расширением сосудов. Следовательно, сигналы, поступающие от мозга на этом уровне, будут способствовать общему успокоению, торможению процессов.

Симпатический отдел расположен на уровне грудных и поясничных позвонков. Этот отдел, напротив, отвечает за мобилизацию организма: происходит учащение сердечного ритма, дыхания, сужение кровеносных сосудов, расслабление стенок кишечника.

Симпатический и парасимпатический отделы работают попеременно, но у каждого человека лучше развит тот или иной, что определяет специфику его поведения в определенных ситуациях. Так, если у человека активнее симпатический отдел, то в экстремальных условиях он будет активизироваться – лучше отвечать на экзамене, больше запоминать. Правда, это приводит и к более высокому уровню нервозности.

Большая активность парасимпатического отдела способствует тому, что в условиях стресса человек, наоборот, будет затормаживаться, что проявляется в желании спать, постоянной зевоте и апатии.

Изучение спинного мозга

Первым исследователем, изучающим функционал различных отделов нервной системы, был французский физиолог Франсуа Мажанди. Он впервые экспериментально доказал разделение направлений проведения нервных импульсов в передних и задних корешках, трофическое значение многих периферических нервов (тройничный нерв участвует в питании глазного яблока и т.д.), установил механизм работы пищеварительной системы. Результаты его исследований позволили в дальнейшем установить рефлекторную природу и значение условных и безусловных раздражителей. Также Мажанди определил функции многих центров коры головного мозга.

Повреждения спинного мозга и последствия

Спинномозговой канал максимально защищен от повреждений. Это значит, что простое падение и воздействие на позвоночник не приведет к серьезным нарушениям. Но есть ряд действий, которые могут в значительной мере парализовать работу этого отдела, а значит, и всего организма.

1. Перелом позвоночника. Такое нарушение приводит к параличу тех частей тела, которые находятся ниже перелома. Это связано с тем, что спинной мозг контролирует работу тех органов, которые находятся на его уровне, соответственно, нарушение целостности приводит к сбою проводимости импульсов.

Фраза «Нервные клетки не восстанавливаются» не совсем верна. По последним данным науки, в центральных отделах мозга есть группы клеток, которые в случае повреждения переползают в это место и восстанавливают нарушение. Правда, выживаемость таких клеток очень низкая, поэтому часто люди остаются инвалидами на всю жизнь. Но возможность восстановить проводимость в поврежденном отделе все же есть. С этим связаны немногие случаи ремиссии, когда люди, прикованные к постели, возвращаются к нормальной жизни.

1. Онемение без видимых нарушений. Корешки спинного мозга выходят через каналы позвонков. Часто, при неправильном солевом балансе, в этих местах откладываются соли, что приводит к забиванию проходов. При этом возникает защемление нервных волокон, и снижается проводимость. Это и приводит к описанным симптомам.
2. Постоянные болевые ощущения в области позвоночника. Это связано со стиранием межпозвоночных дисков. Это приводит к зажиманию нервных волокон. В области зажима возникает «короткое замыкание», которое и является причиной постоянных неприятных ощущений.

От состояния позвоночника и спинного мозга зависит здоровье, поэтому при появлении болезненности в этой области необходимо сразу обращаться к врачу. Серьезные травмы позвоночника могут навсегда приковать человека к инвалидному креслу.

Спинной мозг, его строение. Функции передних и задних корешков. Рефлекторная и проводниковая функции спинного мозга.

Торможение в центральной нервной системе, его значение. Виды торможения: первичное(постсинаптическое, пресинаптическое) и вторичное(пессимальное, торможение вслед за возбуждением).

Явление торможения в нервных центрах было в первый раз открыто И.М. Сеченовым в 1862 г. Торможение — это активный процесс в нервной системе, который вызывается возбуждением и проявляется как угнетение другого возбуждения.

Торможение играется важную роль в координации движений, регуляции вегетативных функций, в реализации действий высшей нервной деятельности. Тормозные процессы:

1 — ограничивают иррадиацию возбуждения и концентрируют его в определенных отделах НС;

2 — выключают деятельность ненужных в данный момент органов, согласовывает их работу;

3 — предохраняют нервные центры от перенапряжения в работе.

По месту возникновения торможение бывает:

По форме торможение может быть:

Для возникновения первичного торможения в НС есть особые тормозные структуры (тормозные нейроны и тормозные синапсы). В этом случае торможение возникает первично, т.е. без предыдущего возбуждения. Пресинаптическое торможение возникает перед синапсом в аксональных контактах. В базе такового торможения лежит развитие долговременной деполяризации терминали аксона и блокирование проведения возбуждения к следующему нейрону. Постсинаптическое торможение связано с гиперполяризацией постсинаптической мембраны под влиянием тормозных медиаторов типа. Для возникновения вторичного торможения не требуется особых тормозных структур. Оно возникает в итоге конфигурации функциональной активности обыденных возбудимых нейронов. Вторичное торможение по другому именуется пессимальным. При высокой частоте импульсов постсинаптическая мембрана сильно деполяризуется и становится неспособной отвечать на импульсы, идущие к клеточке.

Общие принципы координационной деятельности ЦНС. Роль обратной афферентации в координации функций. Взаимодействие и движение возбуждения и торможения: иррадиация, индукция, реципрокность как частный случай индукции. Учение А.А. Ухтомского о доминанте, роль доминанты в педагогической деятельности.

В живом организме работа всех органов является согласованной.

Согласование отдельных рефлексов для выполнения целостных физиологических актов именуется координацией.

За счет координированной работы нервных центров осуществляется управление двигательными актами (бег, ходьба, сложные целенаправленные движения практической деятельности), а также изменение режима работы органов дыхания, пищеварения, кровообращения, т.е. вегетативных функций. Этими действиями достигается приспособление организма к изменениям условий существования.

Координация основывается на ряде общих закономерностей (принципов):

1. Принцип конвергенции (установлен Шеррингтоном) — к одному нейрону поступают импульсы из различных отделов нервной системы. К примеру, к одному и тому же нейрону могут конвергировать импульсы от слуховых, зрительных, кожных рецепторов.

2. Принцип иррадиации. Возбуждение либо торможение, возникнув в одном нервном центре может распространяться на соседние центры.

3. Принцип реципрокности (сопряженности; согласованного антогонизма) был исследован Сеченовым, Введенским, Шеррингтоном. При возбуждении одних нервных центров деятельность остальных центров может тормозиться. У спинальных животных раздражение одной конечности сразу вызывает её сгибание, а на другой стороне сразу наблюдается разгибательный рефлекс.

Реципрокность иннервации обеспечивает согласованную работу групп мускул при ходьбе, беге. При необходимости взаимосочетанные движения могут изменяться под контролем головного мозга. К примеру, при прыжках происходит сокращение одноименных групп мускул обеих конечностей.

4. Принцип общего конечного пути связан с особенностью строения ЦНС. Дело в том, что афферентных нейронов в несколько раз больше, чем эфферентных, поэтому множество афферентных импульсов стекаются к общим для них эфферентным путям. Система реагирующих нейронов образует как бы воронку («воронка Шеррингтона»), поэтому множество различных раздражений может вызвать одну и ту же двигательную реакцию. Шеррингтон предложил различать:

а) союзные рефлексы (которые усиливают друг друга, встречаясь на общих конечных путях);

5. Приницп доминанты (установлен Ухтомским).Доминанта (лат. dominans — господстввующий) — это господствующий очаг возбуждения в ЦНС, определяющий характер ответной реакции организма на раздражение.

Для доминанты типично устойчивое перевозбуждение нервных центров, способность к суммации посторонних раздражителей и инертность (сохранность после деяния раздражения). Доминантный очаг притягивает к себе импульсы из остальных нервных центров и за счет них усиливается. Как фактор поведения доминанта связана с высшей нервной деятельностью, с психологией человека. Доминанта является физиологической основой акта внимания. Формирование и торможение условных рефлексов так же связано с доминантным очагом возбуждения.

Спинной мозг, его строение. Функции передних и задних корешков. Рефлекторная и проводниковая функции спинного мозга.

Спинной мозг — орган ЦНС позвоночных, расположенный в позвоночном канале. Принято считать, что граница между спинным и головным мозгом проходит на уровне перекрёста пирамидных волокон (хотя эта граница весьма условна). Внутри спинного мозга имеется полость, называемая центральным каналом. Спинной мозг защищён мягкой, паутинной и твёрдой мозговыми оболочками. Пространства между оболочками и спинномозговым каналом заполнены спинномозговой жидкостью. Пространство между внешней твёрдой оболочкой и костью позвонков называется эпидуральным и заполнено жиром и венозной сетью.

Из переднелатеральной борозды или вблизи неё выходят передние корешковые нити, представляющие собой аксоны нервных клеток. Передние корешковые нити образуют передний (двигательный) корешок. Передние корешки содержат центробежные эфферентные волокна, проводящие двигательные импульсы на периферию тела: к поперечно-полосатым и гладким мышцам, железам и др.

В заднелатеральную борозду входят задние корешковые нити, состоящие из отростков клеток, залегающих в спинномозговом узле. Задние корешковые нити образуют задний корешок. Задние корешки содержат афферентные (центростремительные) нервные волокна, проводящиечувствительные

импульсы от периферии, т.е. от всех тканей и органов тела, в ЦНС. На каждом заднем корешке расположен спинномозговой узел.

Функции спинного мозга — рефлекторная и проводниковая. Как рефлекторный центр спинной мозг принимает участие в двигательных (проводит нервные импульсы к скелетной мускулатуре) и вегетативных рефлексах.

Важнейшие вегетативные рефлексы спинного мозга — сосудодвигательные, пищевые, дыхательные, дефекации, мочеиспускания, половые.

Рефлекторная функция спинного мозга находится под контролем головного мозга. Рефлекторные функции спинного мозга можно рассмотреть наспинальном препарате лягушки (без головного мозга), у которой сохраняются простейшие двигательные рефлексы.

Возможность контролировать точность выполнения своих команд ЦНС осуществляет с помощью «обратных связей». Обратные связи — это сигналы, возникающие в рецепторах, расположенных в самих исполнительных органах.

ЦНС по «обратным связям»получает информацию об особенностях осуществления рефлекса. Такое устройство позволяет нервным центрам в случае необходимости вносить срочные изменения в работу исполнительных органов. У человека в осуществлении координации рефлексов решающее значение приобретает головной мозг.

Проводниковая функцияосуществляется за счет восходящих и нисходящих путей белого вещества. По восходящим путям возбуждение от мышц и внутренних органов передается в головной мозг, по нисходящим — от головного мозга к органам.

Вегетативная нервная система. Строение и функции симпатического, парасимпатического и метасимпатического отделов. Особенности рефлекторных дуг вегетативных рефлексов. Адаптационно-трофическая роль симпатической нервной системы.

Вегетативная нервная система — отдел нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов. Играет ведущую роль в поддержании постоянства внутренней среды организма и в приспособительных реакциях всех позвоночных.

Анатомически и функционально вегетативная нервная система подразделяется на симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую. Симпатические и парасимпатические центры находятся под контролем коры больших полушарий и гипоталамических центров. В симпатическом и парасимпатическом отделах имеются центральная и периферическая части. Центральную часть образуют тела нейронов, лежащих в спинном и головном мозге. Эти скопления нервных клеток получили название вегетативных ядер. Отходящие от ядер волокна, вегетативные ганглии, лежащие за пределами центральной нервной системы, и нервные сплетения в стенках внутренних органов образуют периферическую часть вегетативной нервной системы.

Симпатические ядра расположены в спинном мозге. Отходящие от него нервные волокна заканчиваются за пределами спинного мозга в симпатических узлах, от которых берут начало нервные волокна. Эти волокна подходят ко всем органам.

Парасимпатические ядра лежат в среднем и продолговатом мозге и в крестцовой части спинного мозга. Нервные волокна от ядер продолговатого мозга входят в состав блуждающих нервов. От ядер крестцовой части нервные волокна идут к кишечнику, органам выделения.

Метасимпатическая нервная система представлена нервными сплетениями и мелкими ганглиями в стенках пищеварительного тракта, мочевого пузыря, сердца и некоторых других органов. Деятельность вегетативной нервной системы не зависит от воли человека.

Симпатическая нервная система усиливает обмен веществ, повышает возбуждаемость большинства тканей, мобилизует силы организма на активную деятельность. Парасимпатическая система способствует восстановлению израсходованных запасов энергии, регулирует работу организма во время сна.

Под контролем автономной системы находятся органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения, а также обмен веществ ирост

. Фактически эфферентный отдел ВНС осуществляет нервную регуляцию функций всех органов и тканей, кроме скелетных мышц, которыми управляетсоматическая нервная система .

Спинной мозг, его расположение, строение и оболочки

Спинной мозг, его расположение, строение и оболочки — раздел Биология, Положение человека в природе. Анатомия и физиология как науки. Методы изучения организма человека Спинной Мозг Лежит В Позвоночном Канале И Представляет Собой.

Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и пояснично-крестцовое, соответствующие местам выхода нервов, идущих к верхним и нижним конечностям. Передняя срединная щель и задняя срединная бороздка делят спинной мозг на две симметричные половины. Каждая половина в свою очередь имеет по две слабо выраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки спинномозговых нервов. Этими бороздами каждая половина делится на три продольных тяжа — канатика: передний, боковой и задний. Место выхода корешков не соответствует уровню межпозвоночныхотверстий, и корешки, прежде чем выйти из канала, направляются в стороны и вниз. В поясничном отделе они идут параллельно терминальной нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.

1988 Воробьева Е А Губарь А В Сафьянникова Е Б — Анатомия и физиология

Стр. 330 рис. 109 спинной мозг

1978 Краев А В — Анатомия человека Том II

Стр. 156 рис. 461 схема отношения нервных сегментов к позвонкам

Внутреннее строение спинного мозга. Спинной мозг состоит из серого и белого вещества.

Серое вещество заложено внутри и со всех сторон окружено белым. В каждой из половин спинного мозга оно образует два неправильной формы вертикальных тяжа с передними и задними выступами — столбами. Столбы соединены перемычкой — центральным промежуточным веществом. В середине этого вещества имеется центральный канал, проходящий вдоль спинного мозга и содержащий спинномозговую жидкость. В грудном и верхнем поясничном отделах имеются также боковые выступы серого вещества. Таким образом, в спинном мозге различают три парных столба серого вещества: передний, боковой и задний, которые на поперечном разрезе спинного мозга носят название переднего, бокового и заднего рогов. Передний рог округлый или четырехугольный и содержит клетки, дающие начало передним (двигательным) корешкам спинномозговых нервов. Задний рог уже и длиннее, включает клетки, к которым подходят чувствительные волокна задних корешков. Боковой рог образует небольшой треугольный выступ, состоящий из клеток, относящихся к вегетативной нервной системе.

1988 Воробьева Е А Губарь А В Сафьянникова Е Б — Анатомия и физиология

Стр. 330 рис. 110 горизонтальный разрез грудного отдела спинного мозга

Белое вещество спинного мозга образует передний, боковой и задний канатики. Оно состоит преимущественно из продольно идущих нервных волокон, объединенных в пучки — проводящие пути. Выделяют три основных вида: 1) волокна, соединяющие участки спинного мозга на различных уровнях; 2) двигательные (нисходящие) волокна, идущие из головного мозга в спинной на соединение с клетками передних рогов; 3) чувствительные (восходящие) волокна, которые частично являются продолжением волокон задних корешков, частично отростками клеток задних рогов спинного мозга и восходят кверху, к головному мозгу. Пучки функционально однородных волокон занимают совершенно определенное положение в канатиках спинного мозга.

От спинного мозга, образуясь из передних и задних корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и пара копчиковых. Участок спинного мозга, которому соответствует пара спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга. В спинном мозге выделяют 31 сегмент.

Оболочки спинного мозга.

Спинной мозг, как и головной покрыт тремя оболочками:твердой, паутинной и мягкой.Твердая мозговая оболочкаявляется самой наружной, она очень плотна, содержит большое количество эластических волокон, богато снабжена сосудами и нервами. В спинном мозге твердая мозговая оболочка не так близко прилежит к стенкам позвоночного канала, так как позвонки имеют свою надкостницу. Поэтому между костной стенкой позвоночного канала и твердой мозговой оболочкой располагается так называемое эпидуральное пространство, выполненное жиром, венозными сплетениями и лимфатическими сосудами. Твердая мозговая оболочка спинного мозга подвешена к краям большого затылочного отверстия и благодаря своей эластичности способна применяться к различным положениям позвоночного столба. Под твердой мозговой оболочкой расположено субдуральное пространство, заполненное цереброспинальной жидкостью.

Паутинная оболочка представляет собой очень нежную и тонкую, прозрачную пластинку, не имеющую сосудов. Оболочка с обеих сторон покрыта эндотелием. Между ней и мягкой оболочкой, богатой сосудами и тесно прилегающей к веществуспинного мозга, имеется субарахноидальное пространство, заполненное цереброспинальной жидкостью.

Мягкая мозговая оболочка нежна и состоит из двух листков, между которыми располагаются кровеносные сосуды, питающие мозг.Паутинная и мягкая оболочки спинного мозга с боковых сторон тесно сращены между собой и образуют так называемые зубчатые связки, на которых спинной мозг оказывается как бы подвешенным в том длинном и узком мешке, наполненном цереброспинальной жидкостью, который образован твердой мозговой оболочкой.

Итак, оболочки мозга очень хорошо защищают этот весьма нежный орган центральной нервной системы. Стенки кровеносных сосудов иэндотелиальная выстилка мозговых оболочек обладают так называемой барьерной функцией, т. е. способностью задерживать некоторые вещества и посторонние тела, предохраняя мозг от инфекций и ядов. Поэтому центральная нервная система хорошо защищена от различных вредных веществ, которые могут проникнуть к ней с кровью.

Цереброспинальная жидкость, или ликвор. Предполагается, чтоцереброспинальная жидкость выделяется через сосуды мягкой мозговой оболочки, однако механизм ее образования в точности еще неизвестен. Ее количество у взрослого человека в нормальных условиях колеблется приблизительно от 150 до 250 мл, и она сменяется за сутки примерно 6-7 раз. Отток ее происходит из желудочков мозга в субарахноидальное пространство. Из этого пространства жидкость проникает по периневральным пространствамвыходящих нервов в лимфатическую систему тела. Спинномозговая жидкость находится под давлением в10-12 см водяного столба.

Цереброспинальная жидкость является, как и лимфатическая жидкость, собирателем продуктов распада обмена веществ, унося их по лимфатическим путям или отдавая в венозные синусы и таким путем очищая мозг от ядовитых продуктов обмена. Кроме того, физиологическая роль ликвора заключается в равномерном распределении внутричерепного давления при возможных его колебаниях, а также в поддержании солевого состава и осмотического давления мозга. Весьма важной является и ее биомеханическая функция, заключающаяся в том, что она предохраняет нервную систему от повреждений при перемещениях тела, являясь как бы подвижной водной подстилкой. Таким образом, спинной мозг, окруженный со всех сторон жидкостью, как бы подвешен и погружен в нее, что дает надежную защиту.

Статья написана по материалам сайтов: studfiles.net, sospiny.ru, vsepromozg.ru, studopedia.ru, allrefs.net.

»