Особенности строения спинного мозга: общая информация, оболочки, нейронная структура

Особенности строения спинного мозга

Общая информация о строении спинного мозга

За что отвечает спинной мозг? Кратко о спинном мозге и его особенностях.

Спинной мозг или сокращенно СМ филогенетически является самым старым отделом центральной нервной системы позвоночных. Он находится в костном позвоночном (спинномозговом) канале от первого шейного позвонка до первого-второго поясничных позвонков. Оканчивается спинной мозг мозговым конусом: от него вниз идет тонкая нить, которая окружена долгими корешками нижних сегментов мозга. То есть, происходит образование так называемого «конского хвоста».

Спинной мозг можно представить в виде цилиндрического тяжа, который имеет сегментарное строение. Его длина — от 40 до 45 см, диаметр — 1-1,5 см, а масса — примерно 30 гр. В передне-заднем направлении он слегка сжат.

В центральной части спинного мозга располагается серое вещество. В поперечном срезе оно представляет собой крылья бабочки или букву Н. Серое вещество состоит из тел нейронов, которые объединены отростками и глией.

При помощи серого вещества спинного мозга образуются парные передние и задние рога. Есть и боковые рога: они находятся в грудном отделе и верхних сегментах поясничного отдела.

По своей функции передние рога — двигательные, боковые — вегетативные, а задние — чувствительные.

Спинной мозг человека включает следующие сегменты:

• 8 шейных C (I-VIII);
• 5 поясничных L (I-V);
• 5 тазовых S (I-IV);
• 12 грудных Th (I-XII);
• 1-3 копчиковых Co (I-III).

Существенная характеристика — соотношение волокон: они входят через дорсальные и выходят через вентральные корешки. У млекопитающих это соотношение выглядит как около 2:1. Общим конечным путем для импульсов, которые приходят от различных рецепторов и конкурируют за общий конечный путь является один и тот же двигательный нейрон.

Оболочки спинного мозга

Спинной мозг покрывает 3 оболочки:

1. Мягкая.
2. Паутинная.
3. Твердая.

Перечисленные оболочки переходят в такие же оболочки головного мозга.

Внутренняя оболочка является мягкой: она плотно покрывает спинной мозг, проникает во все щели и выстилает их.

Паутинная оболочка прозрачная и тонкая, она покрывает все выпуклости. Она не заходит во все щели и борозды мозга как мягкая. За счет этого происходит образование подпаутинного пространства, которое заполнено спинномозговой жидкостью.

Твердая оболочка — это внешняя оболочка. Она формирует вокруг мозга плотный фиброзный мешок, переходящий на корешки и ганглии. Внизу твердая оболочка распространяется вокруг «конского хвоста» и прирастает к надкостнице копчика вместе с конечной нитью.

Твердая оболочка — начало соединительнотканных волокон, которые от нее и отходят. Это 22-23 пары, которые образуют зубчатые связки между твердой и мягкой оболочками. Благодаря этому укрепляется спинной мозг.

Есть еще эпидуральное пространство — оно находится между надкостницей позвоночного столба и твердой оболочкой спинного мозга. В этом пространстве содержится жировая клетчатка и венозные сплетения.

Нейронная структура спинного мозга

Чувствительные клетки имеют тела, находящиеся за пределами спинного мозга. Некоторые из них находятся в специальных ганглиях — соматических афферентных скелетных мышцах, а другие — в экстра- и интрамулярных узлах вегетативной нервной системы. Они обеспечивают чувствительность исключительно внутренних органов.

Чувствительные клетки обладают отростком, который делится прямо у тела клетки на две ветки:

• по первой ветке возбуждение проходит от рецепторов к телу клетки;
• по второй — от тела нейрона к нервным клеткам головного или спинного мозга.

Возбуждение может переходить и с одной ветки на другую даже без участия тела нейрона.

В среднем спинной мозг человека содержит примерной 13 млн. нейронов, но только 3% из них являются эфферентными (моторные или двигательные нейроны). Остальные нейроны являются вставными или интернейронами.

Моторные нейроны — исходные клетки спинного мозга. Среди них есть альфа- и гаммамотонейроны, а еще — преганглионарные нейроны вегетативной нервной системы.

Основные функции спинного мозга

Рефлекторная функция спинного мозга

Пройдемся кратко по функциям спинного мозга.

Рефлекторная деятельность спинного мозга изучается на основании открытий и обобщений британского физиолога и лауреата Нобелевской премии Чарльза Шеррингтона.

Спинной мозг выполняет большой объем функций. В нем есть центры:

• двигательных рефлексов (кроме мускулатуры головы);
• рефлексов, отвечающих за метаболизм тканей;
• рефлексов прямой кишки и мочеполовой системы;
• сокращения диафрагмы;
• рефлексов, которые гарантируют терморегуляцию;
• сосудистых рефлексов и др.

Естественные условия обеспечивают постоянное влияние на эти рефлексы отделов головного мозга.

Длинные многоуровневые рефлекторные дуги позволяют делать детальный анализ периферических влияний и контролировать рефлекторную деятельность спинного мозга. Центры этих дуг располагаются в коре головного мозга и подкорковых областях.

С какой степенью проявится рефлекс зависит от сохранения или несохранения связи структур спинного и головного мозга.

Если происходит децеребрализация (удаление головного мозга) или спинализация (удаление спинного мозга), то утрачивается множество сложных форм активности, которые обеспечиваются спинным мозгом. Это связано с нарушением рефлекторных дуг, отвечающих за действие определенных реакций. В таких случаях могут пропасть периодические разряды дыхательных мышц, которые отвечают за дыхательные движения, а также тонические разряды симпатических нейронов — они поддерживают тонус сосудов и, таким образом, артериальное давление.

Рефлексы спинного мозга бывают:

• защитными;
• вегетативными;
• висцеромоторными (они обусловлены раздражением рецепторов внутренних органов, а также изменением их функций);
• рефлексами на растяжение мышц-антагонистов.

Такое разделение носит условный характер, так как даже у спинального животного определить рефлексы, которые относятся к какой-либо одной группе довольно сложно.

Проводниковая функция спинного мозга

Важная функция спинного мозга, кроме рефлекторной деятельности — проводниковая. Проводниковая функция спинного мозга осуществляется которая путем проведения нервных импульсов белым веществом или нервными спинномозговыми волокнами.

Под проводящими путями понимают группу нервных волокон, для которых свойственно общее строение и функции: они связывают спинной и головной мозг, отделы спинного мозга.

По функциональным особенностям нервные волокна делятся на:

• ассоциативные;
• комиссуральные;
• проекционные (афферентные и эфферентные).

Ассоциативные волокна позволяют осуществлять одностороннюю связь между отдельными частями спинного мозга, объединять разные сегменты и образовывать собственные пучки.

Проекционные волокна отвечают за связь спинного мозга с отделами, расположенными выше. При их участии формируются основные проводящие пути, состоящие из восходящих (чувствительные, афферентные и центростремительные) и нисходящих (это двигательные, эфферентные и центробежные) путей.

За восходящими проводящими путями спинного мозга закреплена роль передатчика информации от рецепторов, которые воспринимают информацию из внутренней и окружающей среды.

Проводниковые пути делятся исходя из вида проводимой чувствительности:

• экстерочувствительности (внешней);
• проприочувствительности (суставно-сухожильно-мышечная, тканевая механорецепция);
• интерочувствительности (внутренней).

Нисходящие пути спинного мозга служат для передачи импульсов от структур головного мозга к двигательным ядрам. Так происходят различные реакции на внешние и внутренние раздражители. Внешние отделы ЦНС связываются с эффекторными нейронами спинного мозга.

Методы исследования спинного мозга

Классические методы изучения спинного мозга заключаются в перерезании или разрушении его структур, после чего оценивается степень нарушения конкретных функций.

В последнее время популярность получили электрофизиологические методы, регистрирующие суммарные электрические процессы. Есть еще внешне- и внутриклеточные методы регистрации активности отдельных клеток.

Есть правило Белла-Мажанди, согласно которому задние корешки спинного мозга являются чувствительными, а передние — двигательными.