Функциональная анатомия спинного мозга

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВАЯ СИСТЕМА

Наружное строение спинного мозга

Спинной мозг - уплощённый тяж длиной 41-45 см (рис. 6.1). Масса спинного мозга равна 34-38 г и составляет 2% от общей массы головного мозга. Воспаление спинного мозга - миелит. Расположен спинной мозг в позвоночном канале. Через большое затылочное отверстие спинной мозг сообщается с головным мозгом. На уровне I-II поясничных позвонков спинной мозг заканчивается тонкой терминальной (конечной) нитью. Терминальная нить отходит от нижней заострённой части спинного мозга - мозгового конуса. Именно поэтому спинномозговую пункцию для исследования спинномозговой жидкости производят на уровне III поясничного позвонка. Концевая нить содержит нейроны только в верхней части, где она окружена конским хвостом - длинными, свисающими в крестцовый канал корешками пояснично-крестцовых спинномозговых нервов. Нижняя часть нити состоит из соединительной ткани и срастается с надкостницей копчика. Внутри спинного мозга расположено серое вещество, состоящее из нейронов. Снаружи серое вещество окружено белым веществом, образованным отростками этих нейронов. В центре спинного мозга находится спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Вверху спинномозговой канал продолжается в канал продолговатого мозга, внизу (на уровне терминальной нити) он расширяется в концевой желудочек.

Спинной мозг имеет два утолщения - шейное и поясничнокрестцовое. Нейроны утолщений иннервируют конечности и внутренние органы.

Спереди по спинному мозгу спускается глубокая передняя срединная щель, сзади - более мелкая задняя срединная борозда. Эти борозды разделяют спинной мозг на правую и левую половины. В глубине передней центральной щели расположена передняя белая спайка, соединяющая передние канатики. В глубине задней центральной борозды - глиальная задняя срединная перегородка. По бокам расположены парные (правые и левые) борозды - переднелатеральная и заднелатеральная (в них выходят соответствующие корешки спинномозговых нервов - передние и задние). Корешки пояснично-крестцовых сегментов свисают в крестцовый канал в виде «конского хвоста».

Между бороздами расположены три парных канатика, образованные белым веществом - передний, боковой и задний. Канатики состоят из проводящих путей, соединяющих нервные центры спинного мозга между собой и с головным мозгом. Например, тонкий и клиновидный пучки, составляющие задний канатик, проводят в головной мозг импульсы от проприорецепторов опорно-двигательного аппарата.

Внутреннее строение спинного мозга

Серое вещество, окружающее спинномозговой канал, имеет на поперечном срезе форму бабочки или латинской буквы «Н». Выступы серого вещества называют рогами. Выделяют передние, боковые и задние рога. Широкие и короткие передние рога состоят из крупных двигательных (моторных) нейронов, образующих пять ядер. На них заканчиваются двигательные пирамидные пути произвольных движений, импульсы которых адресованы скелетным мышцам. Боковые рога состоят из симпатических вставочных нейронов, формирующих симпатические латеральные ядра. Парасимпатические ядра расположены в конусе спинного мозга. Небольшие выступы боковых рогов можно обнаружить только на уровне нижнего шейного, грудного и верхнего поясничного отделов спинного мозга. Узкие и длинные задние рога состоят в основном из мелких вставочных нейронов. Среди этих вставочных нейронов локализуются тормозные нейроны Реншоу, предохраняющие двигательные нейроны передних рогов от чрезмерного возбуждения. Серое вещество формирует три парных столба - передний, боковой и задний. Нейроны столбов образуют рефлекторные нервные центры спинного мозга (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Поперечный срез грудного отдела спинного мозга. 1 - задний корешок; 2 - передний корешок; 3 - передний рог; 4 - боковой рог; 5 - задний рог; 6 - передняя срединная щель; 7 - задняя срединная борозда; 8 - передний канатик; 9 - боковой канатик; 10 - задний канатик.

Строение и функции корешков

Различают передние и задние корешки спинномозговых нервов. Передние корешки выходят в переднюю боковую борозду. Они образованы аксонами моторных нейронов передних рогов и аксонами симпатических нейронов боковых рогов (в крестцовом отделе это аксоны парасимпатических нейронов). Таким образом, передние корешки состоят из двигательных соматических и вегетативных нервных волокон. После односторонней перерезки всех передних корешков возникает паралич мышц конечностей (соответствующей половины тела) при сохранении чувствительности. Воспаление корешков - радикулит.

Задние корешки отходят от спинномозговых узлов. Спинальные узлы (ганглии) расположены в межпозвоночных отверстиях и образованы соматическими и вегетативными чувствительными нейронами, которые отдают длинные периферические отростки, заканчивающиеся рецепторами, и короткие центральные отростки, называемые задними корешками. Эти корешки состоят из чувствительных соматических и вегетативных волокон и образуют синапсы на нейронах задних рогов (или же в канатиках поднимаются к центрам головного мозга). Перерезка задних корешков с одной стороны приводит к утрате чувствительности (анестезии) соответствующей половины тела (при сохранении движений). Перерезка всех задних корешков приводит и к нарушению движений, потому что импульсы от проприорецепторов мышц не поступают в спинной мозг из-за нарушения обратной связи с работающими мышцами.

Передние и задние корешки соединяются в межпозвоночных отверстиях, образуя спинномозговые нервы, связывающие спинной мозг с органами и тканями туловища, конечностей и шеи (частично). От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов. Часть спинного мозга с отходящей от неё одной парой спинномозговых нервов называют спинномозговым сегментом. Всего выделяют 31-34 сегмента: 8 шейных (С_1-8), 12 грудных (Th_I-XII), 5 поясничных (L_I-V), 5 крестцовых (S), 1-3 копчиковых (Со _I-III). Спинномозговые нервы обозначают так же, как сегменты спинного мозга. Каждый спинномозговой нерв иннервирует соответствующий участок кожи, мышц и внутренних органов. Смысл сегментарности заключается в возможности организма отвечать на внешние и внутренние воздействия реакцией отдельных частей-сегментов и образованием местных рефлексов.

Начиная с нижнего шейного отдела, порядковый номер сегмента не соответствует порядковому номеру соответствующего позвонка, т.к. спинной мозг короче позвоночного столба. Однако в связи с тем, что корешки отходят от спинного мозга, отклоняясь вниз с начала грудного отдела, уровень выхода каждого спинномозгового нерва примерно соответствует уровню соответствующего позвонка. Так, I спинномозговой нерв выходит между основанием черепа и атлантом, VI спинномозговой нерв - между V и VI шейными позвонками и т.д.

Рефлекторная функция спинного мозга

Спинной мозг выполняет две функции - рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторную функцию осуществляют нейроны серого вещества спинного мозга, получающие афферентные импульсы от рецепторов кожи, проприорецепторов опорно-двигательного аппарата, интерорецепторов кровеносных сосудов, пищеварительных, выделительных и половых органов. Эфферентные импульсы от спинного мозга направляются к скелетным мышцам (за исключением лицевой мускулатуры), в том числе к межрёберным мышцам и диафрагме, ко всем внутренним органам, кровеносным сосудам, потовым железам. Моторные нейроны спинного мозга возбуждаются от чувствительных импульсов, а также от эфферентных влияний центров головного мозга (коры больших полушарий, ретикулярной формации, мозжечка и др.) (рис. 6.3.).

 

6.3. Схема иннервации отдельных участков кожной поверхности тела человека соответствующими сегментами спинного мозга. Ш - шейный отдел спинного мозга, Г - грудной отдел, П - поясничный отдел. Цифры, находящиеся рядом с указанными буквами, указывают, на уровне каких позвонков находится соответствующий отрезок спинного мозга.

 

 

Рис.

Рефлекторные центры спинного мозга

Спинной мозг самостоятельно обеспечивает простые безусловные, врождённые рефлексы - сгибательные и разгибательные (например, коленный, ахиллов). Их называют рефлексами растяжения. Например, коленный рефлекс можно вызвать лёгким ударом по сухожилию четырёхглавой мышцы бедра ниже надколенника, когда нога согнута в колене. Этот рефлекс заключается в разгибании голени в коленном суставе. Его простая рефлекторная дуга включает проприорецептор сухожилия четырёхглавой мышцы бедра, чувствительный нейрон спинального ганглия, двигательный нейрон переднего рога спинного мозга и эффектор на мышце. Рефлексы растяжения замыкаются на разных уровнях спинного мозга и имеют диагностическое значение. Они регулируют длину мышц, что особенно важно для сохранения тонуса мышц, поддерживающих позу.

Однако гораздо чаще возбуждение передаётся сначала на один или два вставочных нейрона, а затем - на двигательный нейрон и в вышележащие отделы ЦНС по сложной рефлекторной дуге. По современным представлениям, на уровне спинного мозга обеспечиваются также простейшие автоматические двигательные акты, которые не всегда основаны на рефлексах, а управляются особыми программами, находящимися под влиянием сенсорных обратных связей (например, процесс формирования «шагательных» движений). Межсегментарные рефлексы способствуют координации сложных движений, которая выполняется с помощью рефлекторных центров ствола головного мозга (например, согласованные движения рук, ног, шеи и спины при ходьбе).

По мере созревания ЦНС в онтогенезе головной мозг «подчиняет» спинной мозг, «контролируя» его. В связи с этим процессом энцефализации у человека спинной мозг утратил способность к самостоятельной деятельности.

Оболочки спинного мозга

Спинной мозг покрыт тремя оболочками: наружной - твёрдой, средней - паутинной и внутренней - мягкой.

Твёрдая оболочка формирует длинный и прочный мешок, расположенный в позвоночном канале и содержащий спинной мозг с его корешками и остальными оболочками. Твёрдая мозговая оболочка отделена от надкостницы позвоночного канала эпидуральным пространством, заполненным жировой клетчаткой и венозным сплетением. Вверху твёрдая мозговая оболочка срастается с краями большого затылочного отверстия и продолжается в одноименную оболочку головного мозга. Твёрдая мозговая оболочка отделена от паутинной оболочки щелевидным субдуральным пространством, которое вверху сообщается с таким же пространством полости черепа, а внизу заканчивается слепо на уровне II крестцового позвонка.

Паутинная оболочка - тонкая пластинка, расположенная под твёрдой оболочкой и срастающаяся с последней у межпозвоночных отверстий.

Мягкая (сосудистая) оболочка срастается со спинным мозгом и отделена от паутинной оболочки подпаутинным пространством, заполненным спинномозговой жидкостью (120-140 мл). Внизу это пространство содержит корешки спинномозговых нервов - «конский хвост». Спинномозговую пункцию для исследования спинномозговой жидкости производят ниже II поясничного позвонка, без риска повреждения спинного мозга. Вверху подпаутинное пространство спинного мозга сообщается с аналогичным пространством головного мозга. Между передними и задними корешками, по бокам от мягкой оболочки к паутинной и к твёрдой оболочке проходит тонкая прочная зубчатая связка.

Жировая клетчатка, венозные сплетения, спинномозговая жидкость и связочный аппарат фиксируют спинной мозг и предохраняют его от толчков и сотрясений при движениях позвоночного столба.