Спинной мозг

     Строение  и рефлекторная деятельность спинного мозга.

     Нервная система 

      Управление деятельностью разных органов и аппаратов, составляющих единый организм, и осуществление  связи организма в зависимости  от состояния внешней и внутренней среды являются главными функциями, которые выполняет нервная система. Основной  частью нервной системы человека (и животных) является центральная нервная система (ЦНС), состоящая из скопления нервных клеток (нейронов) и их отростков. Нервная клетка, или нейрон, – основная структурная и функциональная единица нервной системы. Нейрон имеет тело и отростки: один или несколько дендритов и один аксон, или нейрит, и концевые образования отростков. По дендритам проходят нервные импульсы к телу клетки, по нейриту – от ее тела.

       У позвоночных животных и человека ЦНС представлена спинным и головным мозгом. Главной ее функцией называют осуществление простых и сложных отражательных реакций, так называемых рефлексов. Рефлекс — это ответная реакция организма на то или иное раздражение (внешнее или внутреннее), происходящее при участии ЦНС. У высших животных и человека к низшим и средним отделам ЦНС относятся: спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок. Они регулируют деятельность отдельных органов и систем организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высшим отделом ЦНС является кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования. Это отдел в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.

     Спинной мозг

     Спинной мозг – это самый древний отдел  ЦНС позвоночных. Он появился еще у примитивных представителей хордовых, еще до формирования головного мозга. Именно поэтому, в отличие от других отделов ЦНС, спинной мозг сохранил черты древней организации, выраженной в метамерном строении.

     Спинной мозг представляет собой орган цилиндрической формы, размещающийся в позвоночном канале. Он напоминает трубку длиной около 45 см у мужчин и 42 см – у женщин. Полость спинного мозга – центральный канал – почти редуцирована. Он одет тремя оболочками – твердой, паутинной и мягкой.

     Спинной мозг начинается от головного под  большим затылочным отверстием и  кончается на уровне I–II поясничных позвонков заострением – мозговым конусом. От последнего тянется вниз концевая нить. Она состоит из паутинной и мягкой мозговых оболочек, которые, заканчиваясь в надкостнице копчика, способствуют фиксации спинного мозга. Концевая нить окружена длинными корешками нижних сегментов мозга, образующими конский хвост.

     Спинной мозг состоит из 31 сегмента (невротома): 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчикового.

     В спинном мозге имеются два  утолщения: шейное, особенно выраженное на уровне V–VI шейных невротомов, и поясничное с наибольшей шириной в области III–IV поясничных сегментов. Образование утолщений объясняется скоплением в этих частях мозга большого количества клеток и волокон, иннервирующих конечности.

     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.

     На  переднебоковой поверхности спинного мозга из переднелатеральной борозды выходят вентральные корешки; на заднебоковой поверхности в заднелатеральную борозду входят дорсальные корешки. Последние несут утолщения – спинно-мозговые ганглии (узлы), располагающиеся в области межпозвоночных отверстий.

     По  средней линии передней поверхности  мозга тянется передняя срединная щель, в которую впячивается складка мягкой мозговой оболочки. Это углубление разделяет мозг на правую и левую половины, но не достигает серого вещества; между ним и дном щели находится белая спайка, соединяющая белое вещество обеих половин мозга. На задней поверхности спинного мозга видна задняя срединная борозда. Ее стенки сращены, а от поверхности через всю толщу белого вещества проходит глиальная перегородка.

     Характерной особенностью спинного мозга можно  назвать его сегментарность и  правильная периодичность выхода спинномозговых нервов.

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

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

     Передний  и задний корешки одного уровня и  одной стороны тотчас кнаружи  от спинномозгового узла соединяются, образуя спинномозговой нерв, который является, таким образом, смешанным. Каждая пара спинномозговых нервов (правый и левый) соответствует определённому участку — сегменту — спинного мозга.

     Следовательно, в спинном мозге насчитывается  такое количество сегментов, сколько  пар спинномозговых нервов.

     На  поперечных срезах спинного мозга находятся  белое и серое вещества. Серое  вещество, занимающее центральную часть, имеет форму бабочки с расправленными крыльями или буквы Н. Белое вещество располагается вокруг него, на периферии спинного мозга.

     Соотношение этих веществ в разных частях спинного мозга различно. В шейной части, особенно на уровне шейного утолщения, серого вещества значительно больше, чем  в средних участках грудной части, где количество белого вещества намного (примерно в 10-12 раз) превышает массу серого вещества. В поясничной области, особенно на уровне поясничного утолщения, серого вещества больше, чем белого. По направлению к крестцовой части количество серого вещества уменьшается, но в ещё большей степени уменьшается количество белого. В области мозгового конуса почти вся поверхность поперечного среза выполнена серым веществом, и только по периферии располагается узкий слой белого.

     Белое вещество

     Белое вещество представляет собой сложную  систему различной протяжённости  и толщины миелиновых и отчасти безмиелиновых нервных волокон и опорной нервной ткани, которая называется нейроглия, а также кровеносных сосудов, окружённых небольшим количеством соединительной ткани. Нервные волокна в белом веществе собраны в пучки.

     Белое вещество одной половины спинного мозга  связано с белым веществом  другой половины очень тонкой, поперечно  идущей впереди центрального канала белой спайкой.

     Борозды спинного мозга, за исключением задней промежуточной борозды, разграничивают белое вещество каждой половины на три канатика спинного мозга. Они делятся на: передний канатик является частью белого вещества, ограниченной передней срединной щелью и переднелатеральной бороздой, или линией выхода передних корешков спинномозговых нервов; боковой канатик, расположенный между переднелатеральной и заднелатеральной бороздами и задний канатик, находящийся между заднелатеральной и задней срединной бороздами.

     В верхней половине грудной части  и в шейной части спинного мозга  задняя промежуточная борозда делит задний канатик на два пучка: более тонкий и более мощный латеральный клиновидный пучок. Ниже клиновидный пучок отсутствует.

     В составе белого вещества спинного мозга  проходят проекционные, составляющие афферентные и эфферентные проводящие пути, а также ассоциативные волокна. Последние осуществляют связи между сегментами спинного мозга и образуют передние, боковые и задние собственные пучки, которые прилегают к серому веществу спинного мозга, окружая его со всех сторон. К этим пучкам относятся: дорсолатеральный путь,  перегородочно-краевой пучок и межпучковый пучок.

     Серое вещество

     Серое вещество спинного мозга состоит в основном из тел нервных клеток с их отростками, не имеющими миелиновой оболочки. В нём различают две боковые части, расположенные в обеих половинах спинного мозга, и поперечную часть, соединяющую их в виде узкого мостика, — центральное промежуточное вещество. Оно продолжается в боковые части, занимая их середину, как латеральное промежуточное вещество.

     В срединных отделах центрального промежуточного вещества располагается очень узкая полость, называемая центральным каналом. Он тянется на протяжении всего спинного мозга, переходя вверху в полость IV желудочка. Внизу, в области мозгового конуса, центральный канал расширен и его диаметр достигает в среднем 1 мм; этот участок центрального канала был назван концевым желудочком.

     Клетки  сходные по размерам, тонкому строению и функциональному значению, лежат  в сером веществе группами, которые  называются ядрами. Скопления этих клеток, имеющие постоянную локализацию и веретеновидную форму, обычно занимают несколько сегментов. Нервные волокна входят в каждое ядро и выходят из него по нескольким спинно-мозговым корешкам. Между ядрами диффузно расположены отдельные нейроны, отростки которых идут к клеткам своей или противоположной половины мозга.

     Среди нейронов спинного мозга можно выделить следующие виды клеток: корешковые клетки, внутренние клетки и пучковые клетки.

     Рефлекторная  деятельность спинного мозга.

     Характер  рефлекторной реакции спинного мозга и скрытый период рефлекса обусловлены рядом условий: модальностью возбуждаемых рецепторов, обширностью возбуждаемой рефлексогенной зоны, скоростью проведения в нервных волокнах, интенсивностью и продолжительностью раздражения, а также функциональным состоянием нервной системы.

     Полная  поперечная перерезка спинного мозга  вызывает спинальный шок, выражающийся в полном выпадении рефлекторных функций отделов, локализованных ниже места перерезки. В пользу того, что причиной шока является отторжение от головного мозга нижних этажей спинного, говорит отсутствие нового шока при повторной перерезке спинного мозга, которая производится после частичного восстановления функций в этой части мозга.

     По  мнению некоторых ученых рефлекторная деятельность спинного мозга часто протекает на фоне иррадиации возбуждения, которая проходит и вдоль спинного мозга, и внутри сегмента на противоположную сторону. Характер и степень иррадиации зависят как от локализации и силы раздражения, так и от возбудимости центрального аппарата спинного мозга. При повышении же возбудимости какого-либо координационного рефлекторного аппарата иррадиация возбуждения вызывает преимущественную активацию именно этого аппарата.

     Одной из характерных черт рефлекторной деятельности спинного мозга является усиление рефлекторных реакций при повторных раздражениях (суммация), которое может рассматриваться как результат повышения возбудимости в работающих нейронных системах. Повышение возбудимости центральных элементов рефлекторной дуги после одного залпа афферентных импульсов длится от нескольких сотен миллисекунд до нескольких секунд. Однако после тетанизирующего раздражения оптимальной частоты чувствительных волокон оно может длиться гораздо дольше и выявляться тестирующим раздражением, дающим более высокий суммационный электрический ответ. При иных же частотах тетанизирующего воздействия возбудимость рефлекторных элементов может снижаться, что приводит к посттетанической депрессии.

     Физиология  спинного мозга

     На  уровнях сегментов спинного мозга замыкаются дуги безусловных рефлексов. Рефлекторная дуга коленного рефлекса проходит через II — IV поясничные сегменты спинного мозга, дуга ахиллова рефлекса—через I—II крестцовые сегменты. Рефлекс с сухожилия двуглавой мышцы руки проходит через V—VI шейные сегменты, рефлекс с сухожилия трехглавой мышцы — через VI — VII шейные сегменты. Сегментарно-рефлекторный аппарат спинного мозга зависит от нисходящих импульсов, поступающих от коры по пирамидному пути, подкорковых образований, ретикулярной формации и мозжечка. Этими импульсами обеспечиваются произвольные движения и степень возбудимости сегментарного аппарата спинного мозга. 
Кроме волокон, проводящих нисходящие импульсы, в спинном мозге имеются волокна, несущие восходящие (чувствительные, или афферентные) импульсы. Эти импульсы являются результатом раздражения рецепторов кожи (поверхностные виды чувствительности — болевая, температурная), сухожилий, мышц и суставных поверхностей (суставно-мышечная глубокая, или проприоцептивная, чувствительность). 
Проприоцептивные импульсы идут по задним и боковым канатикам спинного мозга, болевые и температурные импульсы— по боковым. Связь периферических рецепторов с клетками корковой части анализатора осуществляется через трехзвеньевую перекрестную цепь нейронов,  причем этот перекрест для проприоцептивных проводников происходит на уровне продолговатого мозга, а болевых и температурных — на уровне спинного мозга. В задних рогах начинается второй нейрон, по которому передается болевая и температурная чувствительность. Он и переходит на другую сторону спинного мозга. 
В выполнении любого акта принимает участие сложная иннервационная система спинного мозга. Так, например,  для того чтобы плавно произошло сгибание руки, сгибатели должны сократиться, а разгибатели в какой-то мере расслабиться.