Строение и функции спинного мозга

План:

1.Морфология спинного мозга 

2. Строение спинного мозга 

3. Функции спинного мозга 

Вывод  

Список используемой литературы

 

 

1.Морфология спинного мозга.

Длина спинного мозга колеблется от 36 до 46 см, достигая в среднем 45 см у мужчин и 41-42 см у женщин. Вариации размера очень широкие и тесно коррелируют с длиной позвоночного столба (т. е. с длиной туловища). В среднем длина спинного мозга составляет около 65 % длины позвоночного столба и около 25 % длины тела. С момента рождения спинной мозг удлиняется в 2,7 раза. Разные его отделы растут непропорционально: грудные сегменты увеличиваются в 3 раза, остальные в 2,0—2,4 раза. Масса спинного мозга взрослого человека равна 26—38 г (2 % от веса головного мозга; у макаки-резуса — 12 %); его объем 28— 30 см^{3. С возрастом относительная масса спинного мозга у человека уменьшается: если у 4-месячного плода масса составляет 0,35 % от массы тела, то у новорожденного — 0,08 %, а у взрослого — 0,04 %.}

^{Площадь поперечного сечения серого вещества у взрослого человека равна 0,20 см3, а общий объем — 5 см3. За период от новорожденного до взрослого площадь в целом увеличивается в 2 раза, а объем в 5 раз. В сером веществе спинного мозга человека насчитывают около 13 млн. нервных клеток. Большая их часть принадлежит задним столбам; в передних столбах находится 1,5—2 % клеток от общей массы нервных элементов серого вещества.}

^{Нервные клетки в передних столбах крупнее, чем в задних: их размеры варьируют от 15 х 40 до 60 х 100 мкм. У них хорошо развиты дендриты. Площадь их поверхности может превышать площадь поверхности сомы в два раза. Дендриты ветвятся в массе клеток «своего» или бокового столба и даже проникают в толщу соседнего белого вещества.}

^{2. Строение спинного мозга.}

^{Спинной мозг представляет собой наиболее «древнюю» часть нервной системы. Располагается спинной мозг в спинномозговом канале, образованном дугами позвонков, рострально он переходит в продолговатый мозг, и его верхняя граница лежит на уровне верхнего края первого шейного позвонка. Каудально — заканчивается на уровне второго поясничного позвонка мозговым конусом (1, стр. 42).}

^{Рис. 20. Спинной мозг (вид с дорсальной стороны):}

^{1 — спинномозговой узел; 2 — сегменты и спинномозговые нервы шейного отдела спинного мозга; 3 — шейное утолщение; 4 — сегменты и спинномозговые нервы грудного отдела спинного мозга; 5 — поясничное утолщение; 6 —сегменты и спинномозговые нервы поясничного отдела; 7 — сегменты и спинномозговые нервы крестцового отдела; 8 — концевая нить; 9 — копчиковый нерв}

 

^{Спинной мозг представляет собой длинный, цилиндрической формы тяж, уплощенный в дорсовентральном направлении и изогнутый в соответствии с кривизной позвоночника. Он имеет шейное и поясничное утолщения. Шейное утолщение (рис. 20, 3) соответствует выходу спинномозговых нервов, направляющихся к верхним конечностям, поясничное утолщение (рис. 20, 5) соответствует выходу нервов, следующих к нижним конечностям. Внутри спинного мозга проходит центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Рострально он переходит в полость IV желудочка, каудально слепо заканчивается конечным желудочком Краузе, расположенным в области верхней части мозгового конуса (рис. 20).}

^{Снаружи мозг покрыт тремя оболочками, которые развиваются из мезенхимы. Мягкая, или сосудистая, оболочка содержит разветвления кровеносных сосудов, которые затем внедряются в спинной мозг. Она имеет два слоя: внутренний, сросшийся со спинным мозгом, и наружный (рис. 21, 7). Паутинная оболочка является тонкой соединительнотканной пластинкой (рис. 21, 2, 22, 2). Между паутинной и мягкой оболочками находится подпаутинное (лимфатическое) пространство, заполненное цереброспинальной жидкостью (рис. 22, 4). Твердая оболочка  — это длинный просторный мешок, охватывающий спинной мозг (рис. 21, 3; 22, 7). Рострально твердая оболочка спинного мозга срастается с краями большого затылочного отверстия, а каудально заканчивается на уровне второго крестцового позвонка. Твердая оболочка не примыкает к стенкам позвоночного канала, между ними имеется эпидуральное пространство, заполненное жировой клетчаткой и венозными синусами (рис. 22, 9). Твердая оболочка связана с паутинной в области межпозвоночных отверстий на спинномозговых  узлах, а также у мест прикрепления зубчатой связки. Зубчатая связка представляет собой тонкую и прочную парную пластину (рис. 22, 7), которая начинается от боковой поверхности мягкой оболочки спинного мозга, посередине между выходом передних и задних корешков и, направляясь латерально, разделяется на зубцы. Зубцы своими верхушками достигают и паутинной и твердой оболочек. Зубчатая связка, а также содержимое эпидурального, субдурального и лимфатического пространств предохраняют спинной мозг от повреждений (рис. 22). По поверхности спинного мозга проходят продольные борозды. На вентральной поверхности спинного мозга залегает глубокая передняя срединная щель, в которую проникает плотно охватывающая спинной мозг мягкая мозговая оболочка. На дорсальной поверхности располагается очень узкая задняя центральная борозда. Эти две борозды делят спинной мозг на правую и левую половины.  (воронов, стр. 43, 44).}

^{Рис. 21. Оболочки спинного мозга (шейный отдел):}

^{1 — спинной мозг, покрытый мягкой оболочкой; 2 — паутинная оболочка; 3 — твердая мозговая оболочка; 4 — венозные сплетения; 5 — позвоночная артерия; 6 — шейный позвонок; 7 — передний корешок; 8 — смешанный спинномозговой нерв; 9 — спинномозговой узел; 10 — задний корешок}

 

 

^{Рис. 22. Оболочки спинного мозга на поперечном разрезе:}

^{1 — зубчатая связка; 2 — паутинная оболочка; 3 — задняя подпаутинная перегородка; 4 — подпаутинное пространство между паутинной и мягкой оболочками; 5 — позвонок в распиле; 6 — надкостница; 7 — твердая мозговая оболочка; 8 — субдуральное пространство; 9 — эпидуральное пространство}

^{По бокам от спинного мозга отходят два ряда передних и задних корешков. Передние корешки (рис. 21, 7) образованы эфферентными волокнами мотонейронов, задние — афферентными волокнами чувствительных нейронов спинномозговых узлов (рис. 21, 10). Участок мозга с двумя парами отходящих от него корешков называется сегментом. В спинном мозге насчитывается 31 сегмент, каждый соответствует одному из позвонков. В шейном отделе — 8 сегментов, в грудном — 12, в поясничном и крестцовом — по 5, в копчиковом — 1 (рис. 23).}

^{Так как рост спинного мозга отстает во время онтогенетического развития от роста позвоночника, имеется несоответствие между расположением сегментов спинного мозга и одноименными позвонками. Поскольку нервы выходят из позвоночника через определенные межпозвоночные отверстия, корешки удлиняются. Поэтому и направление корешков не одинаково: в шейном отделе они отходят почти горизонтально, в грудном спускаются косо вниз, в пояснично-крестцовом — прямо вниз. Ниже второго поясничного позвонка спинномозговая полость заполнена пучком корешков, спускающихся параллельно друг другу вниз и создающих так называемый конский хвост. Оба корешка (передний и задний), прилегая друг к другу, направляются к межпозвоночному отверстию и, соединяясь в области межпозвоночного отверстия, образуют с каждой стороны смешанные спинномозговые нервы (рис. 21, 8). Задний корешок, у места его соединения с передним, имеет утолщение — спинномозговой узел (рис. 21, 9), где располагаются тела афферентных нейронов (1, стр. 45).}

^{Рис. 23. Схема расположения сегментов спинного мозга:}

^{Топографическое отношение сегментов к соответствующим позвонкам; топография выхода корешков из спинного мозга и нервов из межпозвоночных отверстий (римскими цифрами обозначены позвонки каждого отдела позвоночника, арабскими цифрами — сегменты каждого отдела спинного мозга и соответствующие смешанные спинномозговые нервы).}

^{На поперечном срезе спинного мозга (рис. 24) видно серое, которое лежит внутрь от белого вещества и напоминает очертания буквы Я или бабочку с расправленными крыльями. Серое вещество проходит по всей длине спинного мозга вокруг центрального канала. В каждой половине спинного мозга оно образует два выступа — вентральный (передний) и дорсальный (задний), называемые серыми столбами, или рогами. Передний рог более массивный, задний  — более тонкий(рис. 24, 4, 5).}

 

^{Рис. 24. Схема поперечного среза спинного мозга:}

^{1 — овальный пучок заднего канатика; 2 — задний корешок; 3 — субстанция Роланда; 4 — задний рог; 5 — передний рог; 6 — передний корешок; 7 — тектоспинальный путь; 8 — вентральный кортикоспинальный путь; 9 — вентральный вестибулоспинальный путь; 10 — оливоспинальный путь; 11 — вентральный спиномозжечковый путь; 12 — латеральный вестибулоспинальный тракт; 13 — спиноталамический тракт и тектоспинальный тракт; 14 — руброспинальный тракт; 15 — латеральный кортикоспинальный путь; 16 — дорсальный спиномозжечковый путь; 17 — путь Бурдаха; 18 — путь Голля}

^{Правая и левая половины серого вещества спинного мозга соединяются между собой серой спайкой. В центре серой спайки залегает центральный канал.}

^{На некоторых сегментах спинного мозга, а именно шейного и грудного отделов, серое вещество образует, кроме переднего и заднего серых столбов, боковой столб, или рог, располагающийся на уровне серой спайки.}

^{Нейроны серого вещества группируются в ядра, которые вытягиваются вдоль спинного мозга и имеют вид веретен.}

^{На верхушке заднего рога залегает желатинозная субстанция Роланда, богатая  нейроглией  и  большим  количеством  нервных  клеток,   которые  своими  отростками связывают сегменты различных уровней друг с другом (рис. 24, 5). Между рогами располагается центральная часть серого вещества — промежуточная зона.  В промежуточной зоне, у основания заднего рога с медиальной стороны, в пределах от VII шейного до III поясничного сегментов, находится группа нервных клеток, образующая дорсальное ядро, или столб Кларка (1, стр. 47).}

^{Передние рога массивнее задних. Их образуют довольно крупные мотонейроны, имеющие длинные аксоны, которые образуют передние (двигательные) корешки спинного мозга (рис. 24, 6). Они покидают ЦНС в составе смешанного спинномозгового нерва и направляются к скелетной мускулатуре.}

^{Основную массу нейронов спинного мозга составляют собственные нейроны, отростки которых не выходят за пределы ЦНС. Выделяют: интернейроны, или вставочные нейроны — это мелкие клетки с короткими отростками, не покидающими серого вещества; и канатиковые, или пучковые, клетки — более крупные клетки, отростки которых образуют белое вещество. Серое вещество вместе с передними и задними корешками составляют сегментарный аппарат спинного мозга, основной функцией которого является осуществление рефлекторных реакций.}

^{Белое вещество.}

^{Белое вещество  составляет проводниковый аппарат спинного мозга. Белое вещество осуществляет связь спинного мозга с вышележащими отделами ЦНС, поэтому оно развивалось параллельно с развитием головного мозга и цефализацией. Белое вещество залегает на периферии спинного мозга. Передняя срединная щель и задняя и боковые борозды разделяют белое вещество каждой половины спинного мозга на так называемые канатики.}

^{Выделяют восходящие и нисходящие пути белого вещества спинного мозга.}

^{Восходящие пути}

^{Восходящие пути состоят из аксонов клеток спинальных ганглиев и пучковых клеток серого вещества. К восходящим путям относятся:}

1. тонкий (нежный) пучок Голля (рис. 24, 18);
2. клиновидный пучок Бурдаха (рис. 24, 17);
3. Эти пути сформированы из отростков клеток спинальных ганглиев (тонкого — от 19 нижних сегментов, а клиновидного от 12 верхних сегментов спинного мозга). Их волокна вступают в спинной мозг через задние корешки и отдают коллатерали нейронам серого вещества. Сами же аксоны достигают одноименных ядер продолговатого мозга.
4. 3) вентральный и латеральный спиноталамические пути (рис. 24, 13);
5. Они начинаются от чувствительных клеток спинномозговых ганглиев, которые переключаются на пучковых клетках задних рогов серого вещества. Аксоны этих клеток переходят по серому веществу на противоположную сторону и достигают переключательных ядер таламуса (1, стр. 48).
6. 4) дорсальный спиномозжечковый путь Флексинга (рис. 24, 76);
7. Этот путь начинается нейронами спинно-мозговых узлов, переключается на клетках ядра Кларка. Аксоны не переходят на противоположную сторону и, достигая продолговатого мозга, через нижнюю ножку мозжечка вступают в ипсилатеральную (той же стороны) половину мозжечка.
8. 5) вентральный спиномозжечковый путь Говерса (рис. 24, 11);
9. Он также начинается нейронами спинномозговых узлов, затем переключается на клетки ядра промежуточной зоны. Аксоны переходят на противоположную сторону и поднимаются до верхних отделов ствола, где вновь перекрещиваются и вступают в ипсилатеральную половину мозжечка по его верхним ножкам.
10. К нисходящим путям относятся:
11. К нисходящим путям относятся:
12. 1) латеральный и вентральный кортикоспинальные (пирамидные) пути (рис. 24, 75);
13. Эти пути начинаются от пирамидных нейронов нижних слоев моторной зоны коры. Они проходят через белое вещество больших полушарий, основание ножек среднего мозга, по вентральным отделам Варолиева моста и продолговатого мозга в спинной мозг. Латеральный путь перекрещивается в нижней части пирамид продолговатого мозга и заканчивается на нейронах основания заднего рога. Вентральный путь пересекает пирамиды продолговатого мозга, не перекрещиваясь. Перед вступлением в передний рог серого вещества соответствующего сегмента спинного мозга волокна этого пути переходят на противоположную сторону и заканчиваются на мотонейронах передних рогов контрлатеральной стороны.
14. 2) руброспинальный путь (рис. 24, 14);
15. Начинается от красных ядер среднего мозга, перекрещивается на уровне среднего мозга. Волокна заканчиваются на нейронах промежуточной зоны серого вещества спинного мозга.
16. 3) тектоспинальный путь (рис. 24, 7);
17. Берет начало от клеток четверохолмия среднего мозга и достигает мотонейронов передних рогов.
18. 4) оливоспинальный путь (рис. 24, 10);
19. Этот путь образован аксонами клеток олив продолговатого мозга, которые достигают мотонейронов спинного мозга вестибулоспинальные пути (рис. 24, 9, 12); Начинаются от вестибулярных ядер продолговатого мозга и заканчиваются на клетках передних рогов (1, стр. 49).
1. ретикулоспинальный путь.
2. Связывает ретикулярную формацию ствола головного мозга со спинным мозгом. Помимо этих путей имеются внутренние, локальные пути, соединяющие сегменты различных уровней спинного мозга между собой.
3. 3. Функции спинного мозга.
4. Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую.
5. Рефлекторная.
6. Автоматическая, стереотипная целенаправленная реакция организма на стимул называется рефлексом. Все рефлексы, по И.П. Павлову, делятся на врожденные, или безусловные (роговичный, кашлевой, глотательный, реакция отдергивания и т.д.), и приобретенные в течение жизни (условные).
7. Рефлекторная дуга — это цепь нервных клеток, обязательно включающая первый — чувствительный и последний — двигательный (или секреторный) нейроны, по которым импульс движется от места возникновения к рабочему органу (мышцы, железы) (рис. 8). То есть рефлекторную дугу составляют афферентные (чувствительные) нейроны, интернейроны (вставочные) и эфферентные (двигательные или секреторные) нейроны, последовательно активируемые во время рефлекса. Все рецепторы участвуют в тех или иных рефлексах.
8. Наиболее простыми рефлекторными дугами являются трехнейронные, замыкающиеся на уровне одного сегмента спинного мозга.
9. В трехнейронной рефлекторной дуге первый нейрон представлен чувствительной клеткой. По ней импульс от места возникновения в чувствительном нервном окончании (рецепторе), лежащем в коже, слизистой оболочке или в органах, движется вначале по периферическому отростку (в составе нерва), а затем по центральному — в составе заднего корешка спинномозгового нерва, направляясь к одному из ядер заднего рога спинного мозга (или по чувствительным волокнам черепно-мозговых нервов — к соответствующим чувствительным ядрам). Здесь импульс передается следующему нейрону, отросток которого направляется из заднего рога в передний, к клеткам ядер (двигательных) переднего рога. Этот нейрон выполняет кондукторную функцию (переключение): он передает импульс от чувствительного (афферентного) нейрона к двигательному (эфферентному). Кондукторный нейрон является вставочным нейроном, так как находится между чувствительным нейроном, с одной стороны, и двигательным (или секреторным) с другой. Тело третьего нейрона (эфферентного, эффекторного, двигательного) лежит в переднем роге спинного мозга, а его аксон — в составе переднего корешка, а затем спинномозгового нерва, достигает рабочего органа (мышца).
10. С развитием головного мозга усложнились и связи в нервной системе. Образовались многонейронные сложные рефлекторные дуги, в построении и функциях которых участвуют нервные клетки, расположенные в ядрах мозгового ствола, полушарий и в коре большого мозга.
11. В спинном мозге помимо рефлекторных дуг, ограниченных пределами одного или нескольких сегментов, действуют восходящие и нисходящие межсегментарные рефлекторные пути. Интернейронами в них служат проприоспинальные нейроны, тела которых находятся в сером: веществе спинного мозга, а аксоны поднимаются или спускаются на различные расстояния в составе проприоспинальных трактов белого вещества, никогда не покидая спинной мозг. Некоторые из них образуют независимые функциональные группы, ответственные за выполнение автоматических движений (автоматических программ спинного мозга— таких как чесательный, дыхательный, локомоторные рефлексы). Межсегментарные рефлексы и эти программы способствуют координации движений, запускаемых на разных уровнях спинного мозга, в частности передних и задних конечностей и шеи.
12. Благодаря этим рефлексам и автоматическим программам спинной мозг способен обеспечивать сложные согласованные движения в ответ на соответствующий сигнал с периферии или от вышележащих отделов ЦНС. Здесь можно говорить об интегративной функции спинного мозга; хотя следует иметь в виду, что у высших позвоночных (в частности) млекопитающих и особенно у человека) возрастает регуляция спинальных функций высшими отделами головного мозга.
13. Каждый рефлекс осуществляется строго определенным участком центральной нервной системы  нервным центром. Нервным центром называют совокупность нервных клеток, расположенных в однодслов мозга и регулирующих деятельность какого-либо органа или системы. Он состоит из множества вставочных нейронов, образующих узел (ганглий). Например, центр коленного рефлекса находится в поясничном отделе спинного мозга, центр мочеиспускания— в крестцовом, центр расширения зрачка — в верхнем шейном сегменте. Жизненно важный двигательный центр диафрагмы расположен в 3 - 4-м шейном сегментах. Другие центры— дыхательный, сосудодвигательный — расположены в продолговатом мозге. В дальнейшем будут рассмотрены еще некоторые нервные центры, контролирующие те или иные стороны жизнедеятельности организма.
14. Нервный центр перерабатывает информацию, которая поступает с соответствующих рецепторов, и формирует импульсы, передающиеся па исполнительные органы — сердце, сосуды, скелетные мышцы, желечы. В результате их функциональное состояние изменяется. Для регуляции рефлекса, его точности необходимо участие и высших отделов ЦНС, включая кору головного мозга.
15. Нервные центры спинного мозга непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными органами тела. Двигательные нейроны обеспечивают сокращение мышц туловища и конечностей, а также дыхательных мышц— диафрагмы и межреберных. Кроме двигательных центров скелетной мускулатуры в спинном мозге находится ряд вегетативных центров.
16. Тесная взаимосвязь между позными и целенаправленными функциями — фундаментальное свойство двигательной системы. Структуры, обеспечивающие нервную регуляцию позы и движения— это двигательные центры, распределенные по всей ЦНС от коры больших полушарий до спинного мозга. Центры регуляции двигательной активности составляют элементы иерархической системы и взаимодействуют между собой. В этой системе спинальные рефлексы (изменения нейронной активности, вызываемые спинальными афферентами и приводящие к запуску или торможению движения) составляют как бы «библиотеку» элементарных позных и двигательных программ, которые могут в широком диапазоне модифицироваться, интегрируясь в преднамеренное (произвольное) движение. Организм использует нужные программы, не привлекая высшие нервные центры к разработке деталей их выполнения.
17. Проводниковая функция.
18. Еще одна функция спинного мозга - проводниковая. Пучки нервных волокон, образующих белое вещество, соединяют различные отделы спинного мозга между собой и головной мозг со спинным мозгом. Различают восходящие пути, несущие информацию к головному мозгу,  и нисходящие, несущие информацию от головного мозга — к спинному. 
19. По восходящим путям возбуждение, возникшее в рецепторах кожи,  мышц, внутренних органов, проводится по спинномозговым нервам в  задние корешки спинного мозга, воспринимается чувствительными нейронами спинномозговых узлов и отсюда направляется в задние рога спинного мозга, а затем в кору больших полушарий.
20. Нисходящие пути проводят возбуждение от головного мозга к двигательным нейронам спинного мозга. Отсюда возбуждение по спинномозговым нервам передается к исполнительным органам.
21. Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга, который регулирует спинномозговые рефлексы.
22. Распределение функций входящих и выходящих волокон спинного мозга подчиняется определенному закону: все чувствительные (афферентные) волокна входят в спинной мозг через его задние корешки, а двигательные и вегетативные (эфферентные) выходят через передние корешки. В задних корешках волокон гораздо больше, чем в передних (их соотношение у человека примерно 5:1), т.е. при большом разнообразии поступающей информации организм использует незначительное количество исполнительных приборов.
25. Вывод:
26. Все сложные двигательные реакции организма осуществляется при непосредственном участии спинного мозга. Но если одни из них возникают в результате его собственных рефлексогенных механизмов, то другие – в результате рефлексов, осуществляемых вышележащими отделами ЦНС, и в этот случае спиной мозг становится промежуточной инстанцией для проведения нервных импульсов.
29. Список используемой литературы.