Спинной мозг человека

    Вторая  функция спинного мозга – контроль над простой рефлекторной деятельностью. Он осуществляется нейронами, чьи волокна  тянутся на небольшое расстояние вверх и вниз по спинному мозгу, и  интернейропами, которые транслируют  импульсы непосредственно между  чувствительными и двигательными  нейронами.

    Рассмотрим  рефлекторную функцию спинного мозга  подробнее.

    Функциональное  разнообразие нейронов спинного мозга, наличие в нем афферентных  нейронов, интернейронов, мотонейронов и нейронов автономной нервной системы, а также многочисленных прямых и обратных, сегментарных, межсегментарных связей и связей со структурами головного мозга – все это создает условия для рефлекторной деятельности спинного мозга с участием как собственных структур, так и головного мозга. Подобная организация позволяет реализовывать все двигательные рефлексы тела, диафрагмы, мочеполовой системы и прямой кишки, терморегуляции, сосудистые рефлексы и т. д. 

    Рефлекторные  реакции спинного мозга зависят  от места, силы раздражения, площади  раздражаемой рефлексогенной зоны, скорости проведения по афферентным и эфферентным волокнам и, наконец, от влияния головного мозга. Сила и длительность рефлексов спинного мозга увеличивается при повторении раздражения (суммация).

    Собственная рефлекторная деятельность спинного мозга осуществляется сегментарными рефлекторными дугами.

    Сегментарная  рефлекторная дуга состоит из рецептивного поля, из которого импульсация по чувствительному волокну нейрона спинального ганглия, а затем по аксону этого же нейрона через задний корешок входит в спинной мозг, далее аксон может идти прямо к мотонейрону переднего рога, аксон которого подходит к мышце. Так образуется моносинаптическая рефлекторная дуга, которая имеет один синапс между афферентным нейроном спинального ганглия и мотонейроном переднего рога. Эти рефлекторные дуги образуются в таких рефлексах, которые возникают только при раздражении рецепторов аннулоспиральных окончаний мышечных веретен.

    Другие  спинальные рефлексы реализуются с участием интернейронов заднего рога или промежуточной области спинного мозга. В итоге возникают полисинаптические рефлекторные дуги.

Рассмотрим  некоторые рефлексы спинного мозга. (рис 2.1)

Рис. 2.1 Рефлексы, спинного мозга [11].

А – коленный; Б – ахиллов; В – подошвенный; Г – сгибательно–локтевой; Д – разгибательно–локтевой; Е – брюшной.  

    Миотатические рефлексы – рефлексы на растяжение мышцы. Быстрое растяжение мышцы, всего на несколько миллиметров механическим ударом по ее сухожилию приводит к сокращению всей мышцы и двигательной реакции. Например, легкий удар по сухожилию надколенной чашечки вызывает сокращение мышц бедра и разгибание голени. Дуга этого рефлекса следующая: мышечные рецепторы четырехглавой мышцы бедра - спинальный ганглий - задние корешки - задние рога III поясничного сегмента - мотонейроны передних рогов того же сегмента - экстрафузальные волокна четырехглавой мышцы бедра. Реализация этого рефлекса была бы невозможна, если бы одновременно с сокращением мышц-разгибателей не расслаблялись мышцы-сгибатели. Рефлекс на растяжение свойствен всем мышцам, но у мышц-разгибателей, они хорошо выражены и легко вызываются.  

    Рефлексы  с рецепторов кожи носят характер, зависящий от силы раздражения, вида раздражаемого рецептора, но чаще всего  конечная реакция выглядит в виде усиления сокращения мышц-сгибателей.  

    Висцеромоторные рефлексы возникают при стимуляции афферентных нервов внутренних органов и характеризуются появлением двигательных реакций мышц грудной клетки и брюшной стенки, мышц разгибателей спины. 

    Рефлексы  автономной нервной системы имеют  свои пути. Они начинаются от различных  рецепторов, входят в спинной мозг через задние корешки, задние рога, далее в боковые рога, нейроны  которых через передний корешок  посылают аксоны не непосредственно  к органам, а к ганглию симпатического или парасимпатического отдела автономной нервной системы. 

    Автономные (вегетативные) рефлексы обеспечивают реакцию внутренних органов, сосудистой системы на раздражение висцеральных, мышечных, кожных рецепторов. Эти рефлексы отличаются большим латентным периодом (ЛП) двумя фазами реакции: первая – ранняя – возникает с ЛП 7–9 мс и реализуется ограниченным числом сегментов, вторая – поздняя – возникает с большим ЛП – до 21 мс и вовлекает в реакцию практически все сегменты спинного мозга. Поздний компонент вегетативного рефлекса обусловлен вовлечением в него вегетативных центров головного мозга. 

    Сложной формой рефлекторной деятельности спинного мозга является рефлекс, реализующий  произвольное движение. В основе реализации произвольного движения лежит γ-афферентная рефлекторная система. В нее входят пирамидная кора, экстрапирамидная система, α- и γ-мотонейроны спинного мозга, экстра-интрафузальные волокна мышечного веретена. 

    При травмах у человека в ряде случаев  происходит полное или половинное пересечение  спинного мозга. При половинном латеральном повреждении спинного мозга развивается синдром Броун-Секара. Он проявляется в том, что на стороне поражения спинного мозга (ниже места поражения) развивается паралич двигательной системы вследствие повреждения пирамидных путей. На противоположной поражению стороне движения сохраняются.  

    На  стороне поражения (ниже места поражения) нарушается проприоцептивная чувствительность. Это обусловлено тем, что восходящие пути глубокой чувствительности идут по своей стороне спинного мозга до продолговатого мозга, где происходит их перекрест. 

    На  противоположной стороне туловища (относительно повреждения спинного мозга) нарушается болевая чувствительность, так как проводящие пути болевой чувствительности кожи идут от спинального ганглия в задний рог спинного мозга, где переключаются на новый нейрон, аксон которого переходит на противоположную сторону. В итоге если повреждена левая половина спинного мозга, то исчезает болевая чувствительность правой половины туловища ниже повреждения. Полную перерезку спинного мозга в экспериментах на животных производят для исследования влияния выше лежащих отделов ЦНС на нижележащие. После полного пересечения спинного мозга возникает спинальный шок. Это явление заключается в том, что все центры ниже перерезки перестают организовывать присущие им рефлексы. Нарушение рефлекторной деятельности после пересечения спинного мозга у разных животных длится разное время. У лягушек оно исчисляется десятками секунд, у кролика рефлексы восстанавливаются через 10–15 мин, у собак отдельные рефлексы, например, мышечного сокращения, восстанавливаются через несколько часов, другие – через несколько дней (рефлексы регуляции артериального давления), через недели восстанавливаются рефлексы мочеиспускания. У обезьян первые признаки во становления рефлексов после перерезки спинного мозга появляются через несколько суток; у человека первые спинальные рефлексы восстанавливаются через несколько недель, а то и месяцев.  

    Следовательно, чем сложнее организация ЦНС  у животного, тем сильнее контроль вышележащих отделов мозга над  нижележащими. То, что причиной шока является нарушение супраспинальных влияний, доказывается повторной перерезкой спинного мозга ниже места первой перерезки. В этом случае спинальный шок не возникает, рефлекторная деятельность спинного мозга сохраняется.  

По истечении  длительного периода времени после шока спинальные рефлексы резко усиливаются, что объясняется устранением тормозного влияния ретикулярной формации ствола мозга на рефлексы спинного мозга [12, с. 120-123].

       Глава 3. Проводящие пути спинного мозга. 

    Нервная клетка имеет большое количество отростков. Отростки, удаленные от тела клетки, называются нервными волокнами. Нервные волокна, не выходящие за пределы центральной нервной  системы, образуют проводники головного  и спинного мозга. Волокна, направляющиеся за пределы центральной нервной  системы, собираются в пучки и  образуют периферические нервы.

    Проходящие  внутри головного и спинного мозга  нервные волокна имеют различную  протяженность – одни из них вступают в контакт с нейронами, расположенными близко, другие с нейронами, находящимися на большем расстоянии, а третьи далеко удаляются от тела своей клетки. В связи с этим можно выделить три вида проводников, осуществляющих передачу импульса в пределах центральной нервной системы.

    Рис. 3.1. Проекционные волокна спинного мозга [6, с. 106]:

    I – задний спинномозговой пучок; II – волокна заднего канатика; III – спинно-бугровый пучок; IV – передний корково-спинальный пучок; V – боковой корко-во-спинальный пучок; VI – преддверно-спинальный пучок.

    Рис. 3.2. Ассоциационные пути [6, с. 106]:

    I – верхний продольный (или дугообразный) пучок; II – лобно-затылочный пучок; III – нижний про-дольный пучок; IV – поясной пучок; V – крюковидный пучок; VI – дугообразное волокно; VII – большая спайка (мозолистое тело).

    1. Проекционные проводники осуществляют  связь вышележащих отделов центральной  нервной системы с отделами, расположенными  ниже. Среди них различают два  вида путей. Нисходящие проводят  импульсы от вышележащих отделов  головного мозга вниз и называются  центробежными. Они являются двигательными  по характеру. Пути, направляющие  с периферии проводящие импульсы  от кожи, мышц, суставов, связок, костей  к центру, имеют восходящее направление  и называются центростремительными. По характеру они являются  чувствительными. 

    2. Комиссуральные, или спаечные, проводники  соединяют между собой полушария  головного мозга. Примерами такого  рода соединений являются мозолистое  тело, соединяющее правое и левое  полушария, передняя спайка, спайка  крючковидной извилины и серая  спайка зрительного бугра, соединяющая  обе половины зрительного бугра. 

    3. Ассоциативные, или сочетательные,  проводники соединяют участки  мозга в пределах одного полушария.  Короткие волокна соединяют различные  извилины в одной или близко  расположенных долях, а длинные  тянутся от одной доли полушария  к другой. Например, дугообразный  пучок соединяет нижний и средний  отделы лобной доли, нижний продольный  соединяет височную долю с  затылочной. Выделяют лобно-затылочный, лобно-теменной пучки и др. (рис. 48).

    Рассмотрим  ход главных проекционных проводников  головного и спинного мозга.

    Центробежные  пути

    Пирамидный  путь начинается от крупных и гигантских пирамидных клеток (клетки Беца), расположенных  в пятом слое передней центральной  извилины и парацентральной дольке. В верхних отделах располагаются  пути для ног, в средних отделах  передней центральной извилины – для туловища, ниже – для рук, шеи и головы. Таким образом, проекция частей тела человека в головном мозге представлена в перевернутом виде. Из всей суммы волокон образуется мощный пучок, который проходит через внутреннюю сумку (на рис. 36 – см. колено и передние две трети задней части бедра). Затем пирамидный пучок проходит через основание ножки мозга, варолиев мост, вступая в продолговатый, а затем в спинной мозг.

    На  уровне варолиева моста и продолговатого мозга часть волокон пирамидного  пути заканчивается в ядрах черепно-мозговых нервов (тройничном, отводящем, лицевом, языкоглоточном, блуждающем, добавочном, подъязычном). Этот короткий пучок волокон  носит название корковобульбарного пути. Он начинается от нижних отделов  передней центральной извилины. Перед  вступлением в ядра нервные волокна  короткого пирамидного пути перекрещиваются. Другой, более длинный пучок пирамидных нервных волокон, начинаясь от верхних  отделов передней центральной извилины, спускается вниз в спинной мозг и  называется корково-спинальным путем. Последний на границе продолговатого мозга со спинным образует неполный перекрест, причем большая часть  нервных волокон (подвергнувшихся  перекресту) продолжает свой путь в  боковых столбах спинного мозга, а меньшая часть (неперекрещенные) идет в составе передних столбов спинного мозга своей стороны. Оба отрезка заканчиваются в двигательных клетках переднего рога спинного мозга.

    Пирамидный  путь (корково-спинальный и корково-бульбарный) является центральным отрезком пути, передающим двигательные импульсы от клеток коры головного мозга к  ядрам черепно-мозговых нервов и  клеткам спинного мозга. Он не выходит  за пределы центральной нервной  системы.