Спинний мозок людини: будова (корінці, оболонки), функції та відділи

admin

Анатомічні особливості

Орган розташований у порожнині каналу хребта. Ця порожнина утворена за допомогою тіл і відростків хребців.

Будова спинного мозку починається з головного мозку, зокрема, з нижньої межі невеликого потиличного отвору. Закінчується він на рівні перших хребців поперекового відділу. На цьому рівні відбувається звуження в мозковій синус.

Термінальна нитка відгалужується від мозкового синуса вниз. Нитка має верхні і нижні відділи. Верхні відділи цієї нитки мають деякі елементи нервової тканини.

На рівні поперекової області хребетного стовпа мозковий конус є утворенням сполучної тканини, що складається з трьох шарів.

Термінальна нитка закінчується на другому копчиковому хребці, в цьому місці вона зростається з окістям. Навколо термінальної нитки обвиваються корінці спинного мозку. Вони утворюють пучок, який фахівці не даремно називають «кінським хвостом».

Довжина спинного мозку становить приблизно сорок п’ять сантиметрів, а важить він не більше сорока грамів.

Функціональні можливості

Функції спинного мозку людини відіграють найважливішу роль, просто необхідну для підтримки життя. Виділяють такі основні функції:

рефлекторна;
провідникова.

Рефлекторна функція спинного мозку наділяє людину найпростішими руховими рефлексами. Наприклад, при опіках хворі починають зупиняти руки. При ударі молоточком по сухожиллю колінного суглоба відбувається рефлекторне розгинання коліна. Все це стало можливим завдяки рефлекторній функції. Рефлекторна дуга – це шлях, по якому проходять нервові імпульси. Завдяки дузі орган пов’язаний зі скелетними м’язами.

Якщо говорити про провідникову функцію, то вона полягає в тому, що висхідні шляхи руху сприяють передачі нервових імпульсів від головного мозку до спинного. А завдяки спадним шляхам, нервові імпульси передаються від головного мозку до внутрішніх органів організму.

Тепер поговоримо про функції червоного ядра-спинномозкового шляху. Він забезпечує роботу мимовільних рухових імпульсів. Цей шлях починається з червоного ядра і поступово спускається до рухових нейронів.

А латеральний корково-спинномозковий шлях складається з нейритів клітин кори головного мозку.

Постачання кров’ю спинного і головного мозку тісно взаємопов’язано. Передні і парні задні спинальні артерії, а також корінцево-спинальні артерії безпосередньо беруть участь у тому, щоб кров у достатній кількості і вчасно надходила в центральну область нервової системи. Тут відбувається формування судинних сплетінь, які відповідають оболонці мозку.

Потовщення та борозни

У розглянутій частині нервової системи виділяють два потовщення:

шийне потовщення;
попереково-крижове потовщення.

Розділовими межами вважають передню серединну щілину і задню борозну. Ці кордони розташовані між половинами спинного мозку, симетрично розташованими.

Серединна щілина з обох боків оточена передньою латеральною борозною. Руховий корінець бере свій початок з передньої латеральної борозни.

Орган має бічні і передні канатики. Передня латеральна борозна ці канатики розділяє між собою. Важлива роль і задньої латеральної борозни. Ззаду вона грає роль своєрідного кордону.

Корінці

Передніми корінцями спинного мозку є нервові закінчення, які містяться в сірій речовині. Задніми корінцями є чутливі клітини, а точніше, їх відростки. На стиках передніх і задніх корінців розташований спинномозковий вузол. Цей вузол і створює чутливі клітини.

Місце розташування певного сегмента не відповідає порядковому номеру хребця. Це пов’язано з тим, що довжина спинного мозку трохи коротша довжини хребетного стовпа.

Корінці спинного мозку людини відходять від хребетного стовпа по обидва боки. З лівого і правого боку відходить по тридцять одному корінцю.

Сегментом називають певну частину органу, що знаходиться між кожною парою таких корінців.

Якщо згадати математику, то виходить, що у кожної людини по тридцять одному такому сегменту:

п’ять сегментів доводиться на поперекову ділянку;
п’ять крижових сегментів;
вісім шийних;
дванадцять грудних;
один куприковий.

Сіра і біла речовина

До складу цієї частини нервової системи входить сіра і біла речовина спинного мозку. Останнє формується тільки нервовими волокнами. А сіра речовина, крім нервових волокон, формується також і нервовими клітинами головного мозку.

Біла речовина спинного мозку оточена сірою речовиною. Виходить, що сіра речовина знаходиться в середині.

Якщо подивитися на цю речовину на поперечному зрізі, то воно сильно нагадує метелика.

У центрі сірої речовини знаходиться центральний канал, який заповнений лікворною рідиною.

Спинномозкова рідина циркулює завдяки взаємодії таких складових:

центрального каналу органу;
шлуночків головного мозку;
простору, яке розташоване між мозковими оболонками.

Патології центральної нервової системи, які діагностують за допомогою дослідження спинномозкової рідини, можуть мати такий характер:

інфекційний;
запальний;
паразитарний;
демієлінізуючий;
онкологічний.

Поперечна пластина з’єднує між собою сірі стовпи, з яких і формується безпосередньо сіра речовина.

Роги спинного мозку людини – це виступи, що відходять в сторону від сірої речовини. Їх поділяють на такі групи:

парні широкі роги, що розташовані на передній частині;
парні вузькі роги, що відгалужуються на задній частині.

Дослідження спинномозкової рідини має інформативну цінність під час діагностичного дослідження патологій центральної нервової системи.

Передні роги відрізняються наявністю рухових нейронів.

Нейрити є довгими відростками рухових нейронів, які утворюють передні корінці центрального відділу нервової системи.

Ядра спинного мозку створюються за допомогою нейронів, які знаходяться в передньому розі спинного мозку. Нараховують п’ять ядер:

одне центральне ядро;
латеральні ядра – два;
медіальні ядра – два.

Вставні нейрони утворюють ядро, яке розташоване в середині заднього рогу.

Аксонами називають відростки нейронів. Вони направляються до переднього рогу. Аксони потрапляють в протилежну область мозку, проходячи через передню спайку.

Вставні нейрони сприяють формуванню ядра, яке знаходиться біля основи ядра заднього рогу. На ядрах задніх рогів розташований кінець відростків нервових клітин. Ці нервові клітини знаходяться в міжхребцевих спинномозкових вузлах.

Передні і задні роги формують проміжну частину спинного мозку. Саме ця ділянка центрального відділу нервової системи і є місцем відгалуження бічних рогів. Воно починається ще з шийного відділу і закінчується на рівні поперекової області.

Передні і задні роги також відрізняються наявністю проміжної речовини, що складається з нервових закінчень, які відповідають за частину вегетативної нервової системи.

Біла речовина формується трьома парами канатиків:

переднім,
заднім,
боковим.

Біла речовина сформовано нервовими волокнами, по яких проходять нервові імпульси.

Передній канатик обмежується за допомогою передньої латеральної борозни, а також латеральної борозни. Він знаходиться на місці виходу передніх корінців. Бічний канатик обмежується задньою і передньою латеральною борозною. Задній канатик є проміжком серединної і латеральної борозни.

Нервові імпульси, які йдуть по нервових волокнах, можуть направлятися як до головного мозку, так і до нижніх відділів центральної нервової системи.

Різновиди провідних шляхів

Радимо прочитати: Абсолютний стеноз хребетного каналу

Провідні шляхи спинного мозку розташовані зовні від спинномозкових пучків. По шляхах спрямовані імпульси, які йдуть від нейронів. Крім того, по цих шляхах йдуть імпульси від головного мозку до рухового центру центрального відділу нервової системи.

Подача імпульсу від нервових закінчень суглобів і м’язів в довгастий мозок відбувається завдяки роботі тонкого і клиновидного пучка. Пучки здійснюють провідникову функцію центральної частини нервової системи.

Імпульси, які проходять від рук і тулуба і направляються в нижню частину тіла, регулює клиновий пучок. А імпульси, які йдуть від скелетних м’язів до мозочка, регулюються переднім і заднім спіномозжечковим шляхом. У задньому розі, а точніше в медіальній його частині, знаходяться клітини грудного ядра, від яких бере свій початок задня частина цього шляху. Цей шлях знаходиться на задній стороні бокового канатика.

Розрізняють передню частину спіномозжечкового шляху. Вона утворена відгалуженнями вставних нейронів, які розташовані в ядрі проміжно-медіального відділу.

Також розрізняють латеральний спинно-таламічний шлях. Він формується вставними нейронами з протилежного боку роги.

Спинно-таламічний шлях грає важливу роль в організмі, він проводить больові відчуття, а також температурну чутливість.

Оболонки

Даний відділ нервової системи є сполучною ланкою між головним відділом і периферією. Він регулює нервову діяльність на рефлекторному рівні.

Розрізняють три сполучнотканинні оболонки спинного мозку:

тверда – є зовнішньою оболонкою;
павутинна – середньою;
м’яка – внутрішньою.

Оболонки спинного мозку мають своє продовження в оболонки головного мозку.

Будова і функції твердої оболонки

Тверда оболонка – це широкий, витягнутий зверху вниз циліндричний мішок. По виду це щільна блискуча білувата тканина, яка має величезну кількість еластичних тяжів.

Зовні поверхня твердої оболонки спрямована до стінок хребетного каналу і відрізняється шорсткою основою.

Павутинна оболонка є середньою оболонкою, це тоненький прозорий листок, який не має кровоносних судин.

Коли оболонка наближається до голови, відбувається зрощення з потиличною кісткою. Вона перетворює нерви і вузли в своєрідні вмістища, що розширюються до отворів, що знаходяться між хребцями.

Кровопостачання твердої оболонки здійснюється спинномозковими артеріями, що виходять із черевної та грудної аорти.

Формування судинних сплетінь здійснюється у відповідних мозкових оболонках. Артерії і вени супроводжують кожен спинномозковий корінець.

Виявляти і лікувати патологічні процеси повинні лікарі різних спеціалізацій. Найчастіше надати допомогу і призначити правильне лікування можна за умови обстеження у всіх потрібних фахівців.

Якщо нехтувати виникли скаргами, патологічний процес буде прогресувати.

Павутинна оболонка

Біля нервових корінців павутинна оболонка з’єднується з твердою. Разом вони утворюють субдуральний простір.

М’яка оболонка

М’яка оболонка покриває центральну частину нервової системи. Це ніжна пухка сполучна тканина, яку покриває ендотелій. До складу м’якої оболонки входять два листка, які містять численні кровоносні судини.

За допомогою сусідів вона не тільки огортає спинний мозок, а й заходить в саме його речовину.

Судинна основа – це так зване піхво, яке біля судини утворює м’яка оболонка.

Судинна сітка з хребетних артерій при спуску з’єднується воєдино і утворює гілки судин.

Нейрони спинного мозку

Спинний мозок людини містить близько 13 млн нейронів, з них 3% – мотонейрони, 97% – вставні. Функціонально нейрони спинного мозку можна розділити на чотири основні групи:

мотонейрони, або рухові, – клітини передніх рогів, аксони яких утворюють передні корінці;
інтернейрони – отримують інформацію від спінальних гангліїв і розташовані в задніх рогах. Ці нейрони реагують на больові, температурні, тактильні, вібраційні, пропріорецептивні роздратування;
симпатичні і парасимпатичні – розташовані в бічних рогах. Аксони цих нейронів виходять зі спинного мозку в складі передніх корінців;
асоціативні – клітини власного апарату спинного мозку, що встановлюють зв’язки всередині і між сегментами.

Класифікація нейронів спинного мозку

Рухові, або мотонейрони (3%):

а-мотонейрони: фазичні (швидкі); тонічні (повільні);
у-мотонейрони

Вставні, або інтернейрони (97%):

власні, спинальні;
проекційні

У центральній частині спинного мозку знаходиться сіра речовина. Воно складається переважно з тіл нервових клітин і утворює виступи – задні, передні і бічні роги.

У прилеглих спінальних гангліях розташовуються аферентні нервові клітини. Довгий відросток аферентної клітини знаходиться на периферії і утворює сприймаючі закінчення (рецептори), а короткий закінчується в клітинах задніх рогів. У передніх рогах розташовані еферентні клітини (мотонейрони), аксони яких іннервують скелетні м’язи, а в бічних рогах – нейрони вегетативної нервової системи.

У сірій речовині знаходяться численні вставні нейрони. Серед них є особливі гальмівні нейрони – клітини Реншоу. Навколо сірої речовини розташовується біла речовина спинного мозку. Воно утворено нервовими волокнами висхідних і низхідних шляхів, що з’єднують різні ділянки спинного мозку один з одним, а також спинний мозок з головним.

Нейрони в спинному мозку бувають трьох видів: проміжні, моторні (ефекторні) і вегетативні.

Функції нейронів спинного мозку

Спинальні нейрони відрізняються морфологією і функціями. Серед них виділяють нейрони соматичної і нейрони автономної частин нервової системи.

Чутливі нейрони розташовуються за межами спинного мозку, але їх аксони в складі задніх корінців слідують у спинний мозок і закінчуються утворенням синапсів на вставних (інтернейронах) і моторних нейронах. Чутливі нейрони відносяться до групи ложноуніполярних, довгий дендрит яких слідує до органів і тканин, де утворюють своїми закінченнями сенсорні рецептори.

Інтернейрони зосереджені в задніх рогах, а їх аксони не виходять за межі ЦНС. Спинальні інтернейрони в залежності від траєкторії ходу і розташування аксонів діляться на три підгрупи. Сегментні інтернейрони утворюють зв’язки між нейронами вищих і нижчих сегментів спинного мозку. Ці інтернейрони беруть участь у координації збудження мотонейронів і скорочення групи м’язів в межах даної кінцівки. Пропріоспінальні інтернейрони – це інтернейрони, аксони яких йдуть до нейронів багатьох сегментів спинного мозку, координують їх активність, забезпечуючи точні рухи всіх кінцівок і стійкість пози при стоянні і пересуванні. Трактоспінальні інтернейрони – це інтернейрони, які утворюють аксонами висхідні аферентні провідні шляхи до верхніх структур головного мозку.

Однією з різновидів інтернейронів є гальмівні клітини Реншоу, за допомогою яких здійснюється зворотне гальмування активності моторних нейронів.

Рухові нейрони спинного мозку представлені а- і у-мотонейронами, розташованими в передніх рогах сірої речовини. Їх аксони виходять за межі спинного мозку. Більшість а-мотонейронів є великими клітинами, на які конвергирують тисячі аксонів інших чутливих і вставних нейронів спинного мозку і нейронів вищих рівнів ЦНС.

Мотонейрони спинного мозку, що іннервують скелетні м’язи, групуються в пули, контролюючи групи м’язів, що виконують близькі або однорідні завдання. Наприклад, нейронні пули, що іннервують м’язи осі тіла, розташовуються в сірій речовині мозку медіально, а ті моторні нейрони, які іннервують м’язи кінцівок – латерально. Нейрони, що іннервують м’язи-флексори кінцівок, знаходяться латерально, а іннервуючі м’язи-екстензори – медіально.

Між цими пулами мотонейронів локалізуються області з мережею інтернейронів, які з’єднують між собою латеральні і медіальні пули нейронів в межах даного сегмента і інших сегментів спинного мозку. Інтернейрони складають більшість клітин спинного мозку і утворюють більшість синапсів на а-мотонейронах.

Максимальна частота потенціалів дії, яку можуть генерувати а-мотонейрони, становить лише близько 50 імпульсів в секунду. Це викликано тим, що потенціал дії а-мотонейронів має тривалу слідову гіперполяризацію (до 150 мс), під час якої збудливість клітини знижена. Поточна частота генерації моторними нейронами нервових імпульсів залежить від результатів інтеграції ними збуджуючих і гальмівних постсинаптичних потенціалів.

Крім того, на генерацію нервових імпульсів мотонейронами спинного мозку впливає механізм зворотного гальмування, що реалізується через нейронну ланцюг: α-мотонейрон – клітина Реншоу. Коли мотонейрон збуджений, його нервовий імпульс по відгалуженню аксона мотонейрона надходить до гальмівної клітини Реншоу, активує її, а вона посилає свій нервовий імпульс до аксонних терміналів, що закінчуються гальмівним синапсом на мотонейронах. Вивільняється гальмівний нейромедіатор гліцин, який гальмує активність мотонейрона, запобігаючи його перезбудженню та надмірному напруженню іннервованих ним волокон скелетного м’яза.

Таким чином, α-мотонейрони спинного мозку є загальним кінцевим шляхом (нейроном) ЦНС, впливаючи на активність якого різні структури ЦНС можуть впливати на тонус м’язів, його розподіл у різних м’язових групах, характер їх скорочення. Активність г-мотонейронів визначається дією збуджуючих – глутамату та аспартату і гальмівних – гліцину та ГАМК-нейромедіаторів. Модуляторами активності мотонейронів є пептиди – енкефаліни, субстанція Р, пептид У, холецистокінін та ін.

Активність α-мотонейронів істотно залежить також від надходження до них аферентних нервових імпульсів від пропріорецепторів та інших сенсорних рецепторів по аксонах чутливих нейронів, які конвергують на моторні нейрони.

На відміну від α-мотонейронів, γ-мотонейрони іннервують не скоротливі (екстрафузальні) м’язові волокна, а інтрафузальні м’язові волокна, розташовані всередині веретен. Коли γ-мотонейрони активні, вони посилають більший потік нервових імпульсів до цих волокон, викликаючи їх скорочення та збільшуючи чутливість до розслаблення м’язів. К γ-мотонейронам не надходять сигнали від пропріорецепторів м’язів, і їх активність повністю залежить від впливу на них верхніх рухових центрів головного мозку.

Спинний мозок: функції

Яку функцію виконує спинний мозок? Характеристика ролі цього органу описується в серйозних наукових томах, але її можна звести до двох основних завдань:

Рефлекторна.
Провідникова.

Виконання цих завдань – дуже непростий процес. Можливість їх здійснення дозволяє нам рухатися, отримувати інформацію від навколишнього середовища і відповідати на подразнення.

Рефлекторна функція спинного мозку багато в чому описується характеристикою рефлекторної дуги, представленої вище. Ця функція спинного мозку полягає в передачі імпульсу від периферії до центру та відповіді на неї. Найважливіший відділ центральної нервової системи отримує інформацію від рецепторів і передає руховий імпульс на скелетні м’язи.

Провідникова функція спинного мозку здійснюється білою речовиною, а саме провідниковими шляхами. Характеристика окремих шляхів досить складна. Одні проводять волокна, що направляються до головного відділу, інші виходять звідти.

Тепер ви маєте загальне уявлення про такий орган, як спинний мозок, будова і функції якого визначають особливості нашої взаємодії з навколишнім світом.

Розташування

Отже, де розташовується спинний мозок?

Оскільки він є частиною центральної нервової системи, що регулює роботу всього організму, то потребує масивної захисту від зовнішніх впливів. Тому він розташований в кістковому вмістилищі, утвореному тілами хребців – хребетному каналі. Весь хребет людини складається з 33, іноді 34 кісток, що представляють кілька відділів.

Розташування хребців строго визначено, так само, як і їх кількість:

шийний відділ утворений сім’ю хребцями;
грудний відділ найбільший і включає 12 кісток;
в поперековому і крижовому відділах по п’ять хребців, причому в крижах вони зростаються та утворюють одну кістку;
куприк містить 4-5 хребців.

Хребці служать орієнтиром для визначення розташування внутрішніх органів у здорової людини. Наприклад, нирки розташовуються на рівні хребця від 12 грудного до третього поперекового, права нирка трохи вище.

Розташування хребців у хребетному стовпі у дитини дещо відрізняється від дорослого. У дитини, що знаходиться в утробі матері, їх трохи більше. Крижові хребці ще не утворили єдину кістку. Після народження протягом декількох років формується остаточний скелет.

На зображенні нижче представлена схема розташування хребта і спинного мозку всередині нього.

На зображенні видно, де розташований цей елемент ЦНС і які відділи він включає

Хребетний канал утворений отворами хребців. Закінчується він у куприку. Однак розташування спинного мозку всередині нього дещо інше.

Починається спинний мозок від великого потиличного отвору черепа, проходить через шийний та грудний відділи повністю. Закінчується ж він на рівні другого поперекового хребця, а далі в хребетному каналі знаходяться тільки нервові волокна. Вони утворюють так званий «кінський хвіст», або термінальний відділ.

Крім кісткового вмістилища, спинний мозок захищений щільною оболонкою з сполучної тканини – епідуральною. Під нею знаходяться дві тонші оболонки – субдуральна і арахноїдальна.

Всі вони виконують захисну функцію – від зовнішніх пошкоджень, проникнення мікроорганізмів. Крім того, між цими оболонками знаходиться рідина – ліквор. Дослідження ліквору лікар проводить для діагностики багатьох захворювань.

Для того, щоб отримати ліквор, потрібно зробити спинномозкову пункцію – для цієї процедури існує чітка інструкція. Орієнтиром в цьому випадку слугує розташування другого хребця поперекового відділу.

Від нього відступають ще два міжхребцевих проміжки вниз і здійснюють прокол мозкових оболонок (фото). Потім через голку набирають в пробірку ліквор і відправляють на дослідження.

Реальне фото спинномозкової пункції

Ще одним способом дослідження є комп’ютерна томографія. Цей метод дозволяє розглянути мозок на всій його довжині пошарово.

Завдяки цьому виявляються дрібні патологічні зміни в ньому. Ціна такого дослідження досить висока, тому проводиться воно за суворими показаннями.

Функції елементів нервової системи

Нервова система – високоспеціалізована частина організму, що досягається завдяки вузькій спрямованості дій кожного відділу. Управління організмом відбувається за допомогою рефлекторної дуги. Це шлях, по якому проходить імпульс від моменту сприйняття збудження до скоєння необхідної дії.

Рефлекторна дуга складається з наступних частин:

Аналізатор – сприймає той чи інший подразник;
Чутливий шлях – аксон, що передає збудження від аналізатора в мозок. Передача відбувається через спинний мозок, причому від аналізатора сигнал передається через задні корінці спинного мозку;
Уставний шлях – аксон, призначений для подовження шляху передачі.

За латеральними пучками нервовий імпульс може передаватися в обидві сторони, тому він називається змішаним. Ці пучки починають працювати в разі, якщо основні канали були пошкоджені. Провідність в них значно нижча.

Передача сигналу в нервовій системі здійснюється через нервовий імпульс. Уставний нейрон починається з синапсу, в якому відбувається хімічна генерація імпульсу. Саме тут знаходиться найповільніший ділянка рефлекторної дуги. Тільки на цю ділянку можуть діяти знеболюючі препарати. Цей процес заснований на тому, що діюча речовина ліків або гальмує синтез молекул на одній стороні аксона, або забиває канали іншої ділянки, не дозволяючи прийняти хімічний сигнал.

Аналіз інформації у відповідному центрі головного мозку;
Руховий шлях – аксон, що передає сигнал від мозку до робочого органу (м’язу). Передні корінці спинного мозку утворені аксонами рухового шляху. На цій ділянці неможливо зустріти вставні нейрони, тому що якщо мозок отримав сигнал, то ніщо не повинно перешкоджати дії у відповідь.
Робочий орган. М’яз скелетної мускулатури або стінок внутрішніх органів, яка скорочується при отриманні електричного імпульсу нервової системи.

Таким чином, передні та задні корінці спинного мозку відповідають за передачу імпульсу від мозку до робочого органу і навпаки. У разі їх пошкодження включаються бічні універсальні пучки волокон.

Незважаючи на те, що кожен відділ відповідає за певну дію, вся нервова система працює як єдиний організм. Завдяки перехрещенню дендритів, всі клітини повідомляються між собою, тому відділи, не пов’язані один з одним безпосередньо, будуть значною мірою залежати один від одного. Це необхідно для формування адекватної реакції організму: наприклад, якщо людина налякана, він повинен уникнути небезпеки. У цьому випадку одночасно повинні працювати м’язова, дихальна, серцево-судинна системи.

Робота нашого мозку

За швидку і коректну роботу нашого організму відповідають висхідні і низхідні провідні шляхи. Останні потоки сформовані за допомогою красноядерних і латеральних шляхів. Саме завдяки цим шляхам здійснюються рефлекторні та провідникові функції спинного мозку. Завдяки красноядерно-спинномозковим шляхам виробляються мимовільні рухові імпульси. У той час як за довільні імпульси відповідають латеральні корково-спинномозкові шляхи.

Всі корінці забезпечуються спеціальними венами та артеріями, що в результаті утворює судинно-нервові пучки. Кожен такий пучок відповідальний тільки за свій сегмент і працює в автономному режимі, аналізуючи інформацію, що надходить, і передаючи необхідні імпульси.

Поразка цих пучків призводить до серйозних патологічних і часом незворотних змін в організмі людини. І щоб фахівці могли визначити, який саме пучок виявився пошкодженим, і локалізувати больові відчуття, необхідно провести цілий комплекс досліджень.

Рефлекторна функція спинного мозку (СМ)

У вивченні рефлекторної діяльності СМ важлива роль відводиться відкриттям і узагальненням британського фізіолога, лауреата Нобелівської премії Чарльза Шеррингтона.

Обсяг функцій, які здійснює СМ, надзвичайно великий. Спинний мозок містить центри:

рухових рефлексів (за винятком мускулатури голови),
рефлексів прямої кишки і сечостатевої системи,
рефлексів, які забезпечують терморегуляцію,
рефлексів, що регулюють метаболізм тканин,
центр скорочення діафрагми,
центри більшості судинних рефлексів і т.п.

У природних умовах ці рефлекси постійно знаходяться під впливом відділів головного мозку.

Рефлекторні дуги спинномозкових рефлексів є моно- і полісинаптичними.

Детальний аналіз периферичних впливів і контроль рефлекторної діяльності спинного мозку здійснюється завдяки довгим багаторівневим рефлекторним дугам, центри яких локалізовані в корі головного мозку і підкіркових областях.

Ступінь прояву рефлексу залежить від того, чи зберігається зв’язок між структурами спинного мозку та головного.

Після децеребралізації (видалення головного мозку) або спіналізації (видалення спинного мозку) зникає багато складних форм активності, які забезпечуються спинним мозком. Це пояснюється порушенням рефлекторних дуг, що відповідають за здійснення певних реакцій. В даному випадку можуть зникнути періодичні розряди дихальних м’язів, що забезпечують дихальні рухи, і тонічні розряди симпатичних нейронів, що підтримують тонус судин і, відповідно, артеріальний тиск.

До рефлексів СМ відносяться:

захисні,
вегетативні,
вісцеромоторні (обумовлені роздратуванням рецепторів внутрішніх органів або зміною їх функцій),
рефлекси на розтягування м’язів – антагоністів.

Ця класифікація досить умовна, оскільки навіть у спинальних тварин важко визначити рефлекси, які відносяться тільки до однієї з названих груп.

Спинномозкові нерви і сегменти

Праворуч і ліворуч від центральних борозен спинного мозку розташовуються передньолатеральні, а також заднелатеральні борозни, через які проходять передні і задні аксони, що утворюють нервові корінці.

передній корінець – це рухові нейрони;
задній корінець – це чутливі нейрони.

Передній і задній корінці на виході з мозкового відділу з’єднуються в єдиний нервовий вузол (ганглій). Оскільки в кожному сегменті є 2 передніх, а також 2 задніх нервових корінця, то в сукупності вони утворюють 2 спинномозкові нерви – по одному з кожного боку.

Всього спинний мозок має 64 нерва – тобто по 31 нерву з кожного боку.

Місцезнаходження нервових закінчень наступне:

в шийному відділі – 8;
в грудному відділі – 12;
в поперековому відділі – 5;
в крижовому відділі – 5;
в куприковому відділі – 1.

Сегменти і відділи спинного мозку розташовані не на одному рівні в хребті через різну довжину (спинний мозок набагато коротший хребта).

Сегментарна будова спинного мозку – що це?

Спинний мозок поділяється на особливі відділи або сегменти. З кожного сегмента виходять корінці, пара передніх і пара задніх, які здійснюють зв’язок нервової системи з іншими органами. Корінці виходять з хребетного каналу, формують нерви, які прямують до різних структур організму. Передні корінці передають інформацію переважно про рухи (стимулюють м’язове скорочення), тому називаються руховими. Задні корінці несуть в спинний мозок інформацію від рецепторів, тобто посилають інформацію про відчуття, тому їх називають чутливими.

Кількість сегментів у всіх людей однакова: 8 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових і 1-3 куприкових (частіше 1). Корінці з кожного сегмента спрямовуються в міжхребцевий отвір. Оскільки довжина спинного мозку коротша, ніж довжина хребетного каналу, то корінці змінюють свій напрямок. У шийному відділі вони спрямовані горизонтально, в грудному – косо, в поперековому і крижовому відділах – майже вертикально вниз. Через різницю в довжині спинного мозку і хребта також змінюється відстань від виходу корінців до міжхребцевого отвору: в шийному відділі корінці найкоротші, а в попереково-крижовому – найдовші. Корінці чотирьох нижніх поперекових, п’яти крижових і куприкового сегментів утворюють так званий кінський хвіст. Саме він і розташовується в хребетному каналі нижче ІІ поперекового хребця, а не сам спинний мозок.

За кожним сегментом спинного мозку закріплена строго окреслена зона іннервації на периферії. У цю зону входить ділянка шкіри, певні м’язи, кістки, частина внутрішніх органів. Ці зони практично однакові у всіх людей. Ця особливість будови спинного мозку дозволяє діагностувати місце розташування патологічного процесу при захворюванні. Наприклад, знаючи, що чутливість шкіри в області пупка регулюється 10-м грудним сегментом, при втраті відчуттів дотику до шкіри нижче цієї області, можна припустити, що патологічний процес в спинному мозку розташований нижче 10-го грудного сегмента. Подібний принцип працює з урахуванням зіставлення зон іннервації всіх структур (і шкіри, і м’язів, і внутрішніх органів).

Якщо зробити зріз спинного мозку в поперечному напрямку, то він буде виглядати неоднаково за кольором. На зрізі можна побачити два кольори: сірий і білий. Сірий колір – це місце розташування тіл нейронів, а білий колір – це периферичні та центральні відростки нейронів (нервові волокна). Всього в спинному мозку налічується понад 13 мільйонів нервових клітин.

Тіла нейронів сірого кольору так розташовані, що мають химерну форму метелика. У цього метелика чітко простежуються опуклості – передні роги (масивні, товсті) і задні роги (значно тонші і дрібніші). У деяких сегментах є ще й бічні роги. В області передніх рогів містяться тіла нейронів, що відповідають за рухи, в області задніх рогів – нейрони, що сприймають чутливі імпульси, а в бічних рогах – нейрони вегетативної нервової системи. У деяких відділах спинного мозку сконцентровані тіла нервових клітин, що відповідають за функції окремих органів. Місця локалізації цих нейронів вивчені і чітко визначені. Так, в 8-му шийному і 1-му грудному сегменті розташовуються нейрони, що відповідають за іннервацію зіниці ока, в 3-4-му шийних сегментах – за іннервацію головного дихального м’яза (діафрагми), в 1-5-му грудних сегментах – за регуляцію серцевої діяльності. Це використовується в клінічній діагностиці. Наприклад, відомо, що бічні роги 2-5-го крижових сегментів спинного мозку регулюють діяльність органів малого таза (сечового міхура і прямої кишки). При наявності патологічного процесу в цій галузі (крововилив, пухлина, руйнування при травмі тощо) у людини розвивається нетримання сечі та калу.

Відростки тел нейронів утворюють зв’язки один з одним, з різними частинами спинного і головного мозку, відповідно прагнуть і вниз. Ці нервові волокна, які мають білий колір, складають білу речовину на поперечному зрізі. Вони формують канатики. У канатиках волокна розподіляються в особливій закономірності. У задніх канатиках розташовуються провідники від рецепторів м’язів і суглобів (суглобово-м’язове почуття), від шкіри (впізнавання предмета на дотик із закритими очима, відчуття дотику), тобто інформація йде в висхідному напрямку. У бічних канатиках проходять волокна, що несуть інформацію про дотик, біль, температурну чутливість у головний мозок, а також у мозочок про положення тіла в просторі, м’язовому тонусі (висхідні провідники). Крім того, бічні канатики містять і спадні волокна, що забезпечують рухи тіла, програмовані в головному мозку. У передніх канатиках проходять як спадні (рухові), так і висхідні (відчуття тиску на шкіру, дотик) шляхи.

Волокна можуть бути короткими, в такому випадку вони з’єднують сегменти спинного мозку між собою, і довгими, тоді вони здійснюють зв’язок із головним мозком. У деяких місцях волокна можуть здійснювати перехрещення або просто переходити на протилежну сторону. Перехрест різних провідників відбувається на різних рівнях (наприклад, волокна, що відповідають за відчуття болю і температурну чутливість, перехрещуються на 2-3 сегмента вище рівня вступу в спинний мозок, а волокна суглобово-м’язового почуття йдуть неперекресленими до самих верхніх відділів спинного мозку). Результатом цього стає наступний факт: у лівій половині спинного мозку проходять провідники від правих частин тіла. Це стосується не всіх нервових волокон, але особливо характерно для чутливих відростків. Вивчення ходу нервових волокон також необхідно для діагностики місця ураження при захворюванні.

Провідникова

Це друга важлива функція. Вона полягає в тому, що від спинного мозку нервові сигнали передаються вище, в головний. Там, у підкірковій і корковій області, вся інформація моментально обробляється, а у відповідь на неї відправляються відповідні сигнали.

Провідникова функція працює в ті моменти, коли ми вирішуємо щось взяти, встати, піти. Це відбувається миттєво, без витрати часу на роздуми.

Цю функцію здебільшого забезпечують проміжні або вставні нейрони. Вони відправляють сигнал до рухових нейронів, а також обробляють інформацію, яка надходить від шкіри і м’язів. Тут зустрічаються периферичні сигнали і імпульси від головного мозку.

Збудливий імпульс посилається за допомогою вставних клітин до різних груп рухових клітин. При цьому активність інших груп гальмується. Саме такий складний процес забезпечує злагодженість і високу координацію рухів людини. Так з’являються відточені рухи піаніста, балерини.

Зовнішній вигляд

Спинний мозок за своєю формою нагадує довгий тонкий шнур, який починається в шийному відділі. Шийний мозковий відділ надійно кріпить його до головного в області великого отвору в потиличній частині черепа. Важливо пам’ятати, що шия – дуже тендітна зона, в якій головний мозок з’єднується зі спинним. Якщо її пошкодити, наслідки можуть бути вкрай серйозними, аж до паралічу. До речі, чітко спинний і головний мозок не розділяються, один плавно переходить в інший.

У місці переходу перехрещуються так звані пірамідні шляхи. Ці провідники несуть найважливішу функціональне навантаження – вони забезпечують рух кінцівок. У верхньому краї 2-го поперекового хребця розташовується нижній край спинного мозку. Це означає, що хребетний канал насправді довший, ніж сам мозок, його нижні відділи складаються тільки з нервових закінчень і оболонок.

Коли для аналізу виконують спинну пункцію, важливо знати, де закінчується спинний мозок. Пункцію для аналізу спинномозкової рідини проводять там, де вже немає нервових волокон (між 3-м і 4-м поперековими хребцями). Так повністю виключається ймовірність пошкодження настільки важливої частини організму.

Розміри органу наступні: довжина – 40-45 см, діаметр спинного мозку – до 1,5 см, маса спинного мозку – до 35 г. Маса і довжина спинного мозку у дорослих людей приблизно однакові. Ми вказали верхню межу. Сам мозок досить довгий, на всій його протяжності розташовується кілька відділів:

шийний;
грудний;
поперековий;
крижовий;
куприковий.

Відділи не є рівними між собою. У шийному і попереково-крижовому відділах нервових клітин може розташовуватися значно більше, оскільки вони забезпечують рухові функції кінцівок. Тому в цих місцях спинний мозок товщий, ніж в інших.

У самому низу розташовується конус спинного мозку. Він складається з сегментів крижів і геометрично відповідає конусу. Потім він плавно переходить в кінцеву (термінальну) нитку, на якій орган і закінчується. У ній вже повністю відсутні нерви; вона складається з сполучної тканини, яка покрита стандартними оболонками. Кріпиться термінальна нитка на 2-му купчиковому хребці.

Діагностика

Спинальний рефлекс – це скорочення м’язи у відповідь на розтягнення її сухожилля. Виразність рефлексу перевіряють постукуванням неврологічним молотком по сухожиллям м’яза. Станом окремих рефлексів уточнюють місцезнаходження вогнища ураження в спинному мозку. При ураженні сегмента спинного мозку відбувається порушення глибокої і поверхневої чутливості у відповідних областях тіла – дерматомах. Змінюються також спинальні вегетативні рефлекси – вісцеральні, судинні, сечовивідні.
Рухи кінцівок, їх м’язовий тонус, вираженість глибоких рефлексів характеризують роботу низхідних провідників у передніх і бічних канатиках мозку. Визначення області порушення тактильної, температурної, больової і суглобово-м’язової чутливості допомагає визначити рівень ушкодження задніх і бічних канатиків.
Для уточнення локалізації вогнища ураження в мозку, визначення природи хвороби (запалення, крововилив, пухлина) потрібні додаткові дослідження. Спинномозкова пункція допоможе оцінити лікворне тиск, стан оболонок мозку. Отриманий ліквор досліджують у лабораторії.
Стан чутливих і рухових нейронів оцінює електронейроміографія. Метод визначає швидкість проходження імпульсів по рухових і чутливих волокнах, реєструє електричні потенціали мозку.
Рентгенівські дослідження виявляють ураження хребетного стовпа. Крім оглядової рентгенографії хребта, для знаходження метастазів раку виконують рентгенівську томографію. Це дозволяє деталізувати будову хребців, стан хребетного каналу, виявити обвислі оболонки мозку, їх пухлини і кісти. Колишні методи рентгенівських досліджень (пневмомієлографія, контрастна мієлографія, спінальна ангіографія, веноспонділографія) сьогодні поступилися місцем безболісним, безпечним і високоточним способам – магнітно-резонансній та комп’ютерній томографії. Анатомічні структури спинного мозку і хребта добре видно на МРТ.

Який вплив справляють?

Анатомічне розташування еферентних і аферентних нервових волокон було зафіксовано ще на початку 20 століття і названо законом Белла-Мажанді. В його основу входить висновок – число чутливих волокон у кілька разів перевищує кількість структур, що відповідають за рухову активність.

На прикладі жаби в лабораторних умовах проводилися досліди. Якщо перерізати нервові корінці, то спостерігається наступна картина:

Передні – повне відключення рухових функцій з одного боку, але чутливість при цьому зберігається.
Задні – зазначається повна втрата чутливості. При цьому рухова реакція мускулатури зберігається.
Права сторона – задні, а зліва – передні корінці: реакцію дає тільки права лапка, якщо роздратування доводиться на ліву.
Права сторона – передні. Подразнення підвладне лише лівій кінцівці.