Рефлекторная функция спинного мозга

Рефлекторная и проводниковая функции спинного мозга

Функции спинного мозга – рефлекторная и проводниковая – являются очень важными. Именно благодаря этим функциям человек может осуществлять свою жизнедеятельность. Подробнее о работе и физиологии этого отдела нервной системы и поговорим.

Дыхание, сердцебиение и даже сексуальное желание – все зависит от работы спинного мозга. Существуют две важнейшие функции спинного мозга: проводниковая и рефлекторная. Давайте рассмотрим каждую из них подробнее.

Рефлекторная функция

Именно благодаря рефлекторной функции спинного мозга мы отдергиваем руку от горячего, кашляем, если что-то попало в дыхательные пути. Реакция человека на раздражители – вот так можно по-простому охарактеризовать эту функцию. То есть все рефлексы осуществляются за счет нее. Важность данной функции не вызывает никаких сомнений, ведь все наши действия основаны на рефлексах.

Если говорить кратко, это происходит благодаря рефлекторной дуге. Выглядит она так: рецептор ощущает раздражитель – импульс идет в СМ – там это импульс переключается на нейрон, ответственный за движение, и мы реагируем на раздражитель (отдергиваем руку, чихаем).

В каждой такой дуге есть три звена:

  • афферентное – отвечающее за передачу импульса от органа к СМ;
  • вставочное – связывающее предыдущее звено непосредственно с нейроном, отвечающим за исполнение команды;
  • эфферентное, по которому импульс поступает от мозга к органу.

Рефлексы, как известно, бывают врожденные и приобретенные. Замыкаются они на определенном уровне. Именно поэтому невропатолог и проверяет у нас коленный рефлекс: он хочет убедиться в работоспособности спинного мозга.

Проводниковая функция

Проводниковая функция СМ заключается в следующем: серое вещество направляет импульсы от периферических нервов, находящихся в органах, к другим отделам ЦНС. Проводники, которые и составляют белое вещество, передают сигналы от рецепторов кожи, мышц, от внутренних органов. Импульсы затем передаются по коротким путям в другие сегменты спинного мозга, а по длинным – в головной мозг.

Эта функция выполняется нисходящими и восходящими путями, которые расположены в белом веществе. Они осуществляют связь не только между разными частями спинного мозга. Также они держат связь и с головным мозгом. Помимо двигательных центров, отвечающих за работу скелетной мускулатуры, здесь также находятся симпатические и парасимпатические вегетативные центры. В боковых рогах шейного и грудного отделов расположены также нервные центры, которые иннервируют практически все внутренние органы: сердце, ЖКТ, сосуды, другие.

В крестцовом отделе располагаются центры, отвечающие за иннервацию органов малого таза. Именно их поражения могут привести к бесконтрольному мочеиспусканию и дефекации.

При повреждении спинного мозга развивается состояние, именуемое спинальным шоком. Физиология СМ устроена так, что при этом угнетается деятельность всех рефлекторных центров человека, которые располагаются ниже места травмы. Такое состояние продолжается около полугода, хотя, в зависимости от вида травмы, полного выздоровления может и не наступить. Это приводит к тому, что белое вещество не может выполнять проводниковую функцию.

Строение спинного мозга

Спинной мозг – это структурно-функциональная единица ЦНС. Расположен этот орган в позвоночном канале. Функциональная анатомия спинного мозга представляет собой довольно длинную (около полуметра) и тонкую (приблизительный диаметр – 1,5 см) трубку. Вес составляет примерно 35 г. Она имеет несколько оболочек: твердую, мягкую, паутинную. Внутри располагается серое вещество, представляющее собой несколько миллионов нейронов, то есть нервных клеток. На срезе оно формой напоминает бабочку. Промежуток между оболочками и спинномозговым каналом заполнен специальной жидкостью, которая носит название ликвор.

Белое вещество СМ состоит из нервных отростков. Оно охватывает серое вещество и создает вокруг него миелинизированную оболочку, волокна которой выполняют проводящую функцию.

Грань между спинным и головным мозгом достаточно условна, и проходит она на уровне пересечения пирамидных волокон, то есть на уровне верхнего края первого шейного позвонка. В этом месте и происходит соединение спинного и продолговатого мозга. Спинной мозг состоит из сегментов, хотя на глаз они неразличимы. Их пять:

  • шейный;
  • грудной;
  • поясничный;
  • крестцовый;
  • копчиковый.

От каждой части отходит по паре передних и задних корешков, которые и осуществляют связь с органами и системами организма. Причем каждый сегмент выполняет функцию связи с определенным органом.

Без нормальной работы СМ человек не сможет полноценно жить.

В заключение можно сказать, что спинной мозг человека – важнейший орган ЦНС, являющийся его структурно-функциональной единицей, который служит связующим звеном между головным мозгом и органами человеческого организма. Нарушение его функций негативно скажется на работе всех органов и систем.

Рефлекторная и проводниковая функции спинного мозга.

Изучая физиологию спинного мозга, следует иметь в виду функцию его собственного, или сегметарного, аппарата и функцию его проводящих путей. Собственный аппарат спинного мозга образован главным образом серым веществом рогов и спинномозговыми корешками. Каждый сегмент спинного мозга является составной частью определенного метамера тела.

Метамер, кроме спинномозгового сегмента (нейротом), включает участок кожи (дерматом), мышцы (миотом), кости (склерогом) и внутренних органов (сплаихнотом), иннервируемый этим сегментом. Метамерия свойственна всем позвоночным животным и большинству беспозвоночных. Особенно наглядно метамерный тип строения тела выступает у членистых червей, тело которых состоит из большего или меньшего количества почти одинаковыхчлеников, или сегментов. У высших позвоночных, особенно у человека, метамерия в значительной степени сглажена вследствие большой дифференциации отдельных участков тела и приспособления их к специфическим функциям. В центральной нервной системе высших животных развивается мощный аппарат, в котором никакой сегментарное заметить уже нельзя, — это полушария головного мозга, аппарат, оказывающий влияние на деятельность нижележащих нервных механизмов, это так называемый надсегментарный отдел центральной нервной системы. Ему до известной степени противопоставляют сегментарный аппарат центральной нервной системы, к которому относят мозговой ствол и спинной мозг.

Сегментарный аппарат характеризуется, в частности, тем, что находится в непосредственной связи с периферией, с рабочими органами, так как содержит ядра краниальных и спинномозговых нервов.

Каждый сегмент спинного мозга снабжает двигательными волокнами определенный участок мышечной системы и чувствительными — участок кожи, причем области двигательной и чувствительной иннервации, связанные с одним сегментом, расположены по соседству или даже совпадают.

Собственный аппарат спинного мозга, обеспечивая спинномозговую двигательную и чувствительную иннервацию определенных участков — метамеров — тела, является базой для ряда рефлекторных актов.

Первая функция — рефлекторная. Спинной мозг осуществляет двигательные рефлексы скелетной мускулатуры относительно самостоятельно. Примерами некоторых двигательных рефлексов спинного мозга являются: 1) локтевой рефлекс — постукивание по сухожилию двуглавой мышцы плеча вызывает сгибание в локтевом суставе благодаря нервным импульсам, которые передаются через 5—6 шейные сегменты; 2) коленный рефлекс — постукивание по сухожилию четырехглавой мышцы бедра вызывает разгибание в коленном суставе благодаря нервным импульсам, которые передаются через 2—4-й поясничные сегменты. Спинной мозг участвует во многих сложных координированных движениях— ходьбе, беге, трудовой и спортивной деятельности и др.

Спинной мозг осуществляет вегетативные рефлексы изменения функций внутренних органов — сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной и других систем.

Благодаря рефлексам с проприорецепторов в спинном мозге производится координация двигательных и вегетативных рефлексов. Через спинной мозг осуществляются также рефлексы с внутренних органов на скелетные мышцы, с внутренних органов на рецепторы и другие органы кожи, с внутреннего органа на другой внутренний орган.

Вторая функция — проводниковая. Центростремительные импульсы, поступающие в спинной мозг по задним корешкам, передаются по коротким проводящим путям в другие его сегменты, а по длинным проводящим путям — в разные отделы головного мозга.

26. Клинически важные рефлексы спинного мозга, способы их исследования.

Структуры спинного мозга обеспечивают осуществление огромного количества рефлекторных реакций, охватывающих как соматические, так и вегетативные функции организма. Часть из них связана с деятельностью нейронных механизмов самого спинного мозга, другая — с деятельностью различных центров головного мозга, для которых спинальные структуры являются исполнителями направляемых по нисходящим путям команд. Естественно поэтому, что рефлексы спинного мозга могут отличаться самой различной степенью сложности.

Принцип работы сегментарного аппарата спинного мозга — рефлекторные дуги.

Основная схема рефлекторной дуги спинного мозга: информация от рецептора идет по чувствительному нейрону, тот переключается на вставочный нейрон, тот в свою очередь на мотонейрон, который несет информацию к эффекторному органу. Для рефлекторной дуги характерен сенсорный вход, непроизвольность, межсегментарность, моторный выход.

Примерами спинномозговых рефлексов могут служить:

Сгибательный (флексорный) рефлекс — рефлекс защитного типа, направленный на удаление повреждающего раздражителя (отдергивание руки от горячего).

Рефлекс на растяжения (проприоцептивный) — предотвращающий чрезмерное растяжение мышцы. Особенностью этого рефлекса является, то, что рефлекторная дуга содержит минимум элементов —мышечные веретена генерируют импульсы которые проходят в спинной мозг и вызывают моносинаптическое возбуждение в мотонейроиах той же мышцы.

Сухожильный, разнообразные тонические и ритмические рефлексы.

У четвероногих животных можно наблюдать экстензорный толчок.

Координация собственных рефлексов мышц строится на изложенных выше общих закономерностях рефлекторной деятельности, но имеет и ряд специфических особенностей. Характерной чертой собственных рефлексов мышц является их локальность. Это рефлексы, которые направлены в основном в ту же самую мышцу, рецепторы которой раздражаются. Распространение рефлекторной активности на другие мышечные группы при этом сравнительно невелико, но все же имеет место, захватывая в основном близкорасположенные мышцы. Поэтому в том случае, когда возбуждаются проприоцепторы двух или трех функционально однородных мышц, их влияние взаимно облегчает друг друга.

27″ Спинальный шок, природа, продолжительность у различных животных, последствия.

Спинальный шок — явление, вызванное травмой или разрывом спинного мозга. Спинальный шок выражается в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенныхниже места перерезки (травмы). Во время спинального шока раздражители, обычно вызывающие рефлексы, оказываются недействительными, в то же время деятельность центров, расположенных выше перерезки, сохраняется. Следствие спинального шока: снижение кровяного давления, отсутствие сосудистых рефлексов, акты дефекации и микции (мочеиспускания)

Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы:

Лягушки 3 — 5 мин.

Собаки 7 — 10 дней

Обезьяны 1 месяц

Люди 4 — 5 мес.

Шок у человека нередко наблюдается как следствие бытовых или военных травм. Если спинной мозг не поврежден и не присоединяются осложнения со стороны внутренних органов, то с течением времени

рефлексы восстанавливаются.

Перерезка или травма спинного мозга вызывает явление, получившее название — спинального шока (шок в переводе с английского означает удар). Спинальный шок выражается в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места перерезки. Во время спинального шока раздражители, обычно вызывающие рефлексы, оказываются недействительными. Укол лапы не вызывает сгибательного рефлекса. В то же время деятельность центров, расположенных выше перерезки, сохраняется. Обезьяна, которой перерезка спинного мозга была сделана в области верхних грудных сегментов, после того как пройдет наркоз, передними лапами берет банан, чистит его, подносит ко рту и съедает. После перерезки исчезают не только скелетно-моторные рефлексы, но и вегетативные. Снижается кровяное давление, отсутствуют сосудистые рефлексы, акты дефекации и микции(мочеиспускания).

Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы. У лягушки шок продолжается 3-5 мин, у собаки -7-10 дней, у обезьяны — больше 1 месяца, у человека -4-5 мес. Шок у человека нередко наблюдается как последствие бытовых или военных травм. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются.Причиной спинального шока является выключение вышерасположенных отделов головного мозга, оказывающих на спинной мозг активирующее влияние, в котором большая роль принадлежит ретикулярной формации ствола мозг. Шок у человека нередко наблюдается как последствие бытовых или военных травм. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются.

28. Функции продолговатого мозга.

Продолговатый мозг, так же, как и спинной, выполняет две функции — рефлекторную и проводниковую. Из продолговатого мозга и моста выходят восемь пар черепных нервов (с V по XII) и он, так же, как и спинной мозг, имеет прямую чувствительную и двигательную связь с перифериен. По чувствительным волокнам он получает импульсы — информацию от рецепторов кожи головы, слизистых оболочек глаз, носа, рта (включая вкусовые рецепторы), от органа слуха, вестибулярного аппарата (органа равновесия), от рецепторов гортани, трахеи, легких, а также от интерорецепторов сердечно-сосудистой системы и системы пищеварения. Через продолговатый мозг осуществляются многие простые и сложнейшие рефлексы, охватывающие не отдельные метамеры тела, а системы органов, например системы пищеварения, дыхания, кровообращения. Рефлекторную деятельность продолговатого мозга можно наблюдать на бульбарной кошке, т. е. кошке, у которой произведена перерезка ствола мозга выше продолговатого. Рефлекторная деятельность такой кошки сложна и многообразна.

Через продолговатый мозг осуществляются следующие рефлексы:

-Защитные рефлексы: кашель, чиханье, мигание, слезоотделение, рвота.

-Пищевые рефлексы: сосание, глотание, сокоотделение (секреция) пищеварительных желез.

-Сердечно-сосудистые рефлексы, регулирующие деятельность сердца и кровеносных сосудов,

-В продолговатом мозге находится автоматически работающий дыхательный центр, обеспечивающий вентиляцию легких.

-В продолговатом мозге расположены вестибулярные ядра.

От вестибулярных ядер продолговатого мозга начинается нисходящий вестибулоспинальный тракт, участвующий в осуществлении установочных рефлексов позы, а именно в перераспределении тонуса мышц. Бульбарная кошка ни стоять, ни ходить не может, но продолговатый мозг и шейные сегменты спинного обеспечивают те сложные рефлексы, которые являются элементами стояния и ходьбы. Все рефлексы, связанные с функцией стояния, называются установочными рефлексами. Благодаря им животное вопреки силам земного притяжения удерживает позу своего тела, как правило, теменем кверху. Особое значение этого отдела центральной нервной системы определяется тем, что в продолговатом мозге находятся жизненно важные центры — дыхательный, сердечно-сосудистый, поэтому не только удаление, а даже повреждение продолговатого мозга заканчивается смертью. Помимо рефлекторной, продолговатый мозг выполняет проводниковую функцию. Через продолговатый мозг проходят проводящие пути, соединяющие двусторонней связью кору, промежуточный, средний мозг, мозжечок и спинной мозг

29. Децеребрационная ригидность, механизм развития.

Децеребрационнаяригидность- повышение тонуса всех мышц, чаще с резким преобладанием тонуса мышц-разгибателей в результате нарушения связей и разобщения головного мозга и мозгового ствола на уровне среднего мозга.

Наиболее часто развивается при сдавлении ствола мозга односторонним, ограничивающим внутричерепное пространство процессом в полушариях головного мозга, особенно в его задних отделах. Это прежде всего опухоли и абсцессы мозга и мозжечка, внутримозговые гематомы. Д. р. может быть вызвана также отеком и набуханием мозга при обширном инфаркте мозга (обычно в первые 6 дней после инсульта), ушибе мозга, менингите и менингоэнцефалите, при токсических энцефалопатиях, почечной коме и др. Сдавление среднего мозга нередко сопровождается вклинением миндалин мозжечка в большое затылочное отверстие (см. Дислокация головного мозга), что ведет к еще большему разобщению полушарий мозга и нижних отделов ствола мозга.

Сдавленце среднего мозга или местные патологические процессы в нем нарушают тормозные влияния корковых и подкорковых структур на нижележащие центры движений и регуляции мышечного тонуса, в результате чего высвобождается собственный механизм среднего мозга и как бы оживает в патологической форме древний рефлекс стояния.

Наиболее характерная поза больного при Д. р.: голова запрокинута назад, спина выгнута дугой, руки разогнуты, предплечья ротированы внутрь, кисти и пальцы согнуты, ноги выпрямлены и повернуты внутрь, стопы разогнуты. Сознание утрачено или затемнено. Д. р. — обычно остро развивающийся и грозный симптом, но он может возникать и приступообразно, иметь преходящий характер и сопровождаться гиперкинезами (Гиперкинезы). Наличие других очаговых неврологических симптомов помогает точнее определить топику поражения и дифференцировать Д. р. органического происхождения от внешне похожего истерического симптома «дуги» или Опистотонуса.

Децеребрационная ригидность может сопровождаться остановкой дыхания, поэтому она является показанием к срочной госпитализации, срочному нейрохирургическому вмешательству и реанимационной помощи. Спинномозговая пункция противопоказана, поскольку в результате нее может усилиться вклинение миндалин мозжечка в большое затылочное отверстие и резко ухудшиться состояние больного.

30. Статические и статокинетические рефлексы заднего мозга.

Тонические рефлексы подразделяются настатические и статокинетические. Первые выступают как рефлексы положения и рефлексы выпрямления(позы).

Статические рефлексы положенияопределяют поддержание удобной позы в пространстве при лежании, сидении и стоянии животных за счет изменения мышечного тонуса. Статические рефлексы связаны с раздражением лабиринтов вестибулярного аппарата, с положением головы по отношению к туловищу, с сигнализацией от рецепторов кожи, мышц и суставов всего тела, со зрительной афферентацией о предметной структуре среды. Так, при поднятой голове усиливается тонус разгибателей передних и сгибателей задних конечностей, а при опущенной голове — тонус мышц-разгибателей задних конечностей и сгибателей передних конечностей.

Статические рефлексы выпрямления определяют возвращение животного из неустойчивого положения в устойчивое. Эти реакции также определяются раздражением лабиринтов вестибулярного аппарата, афферентацией от шейных мышц и от кожных рецепторов поверхности тела. Основной фактор при смене позы — изменение положения головы. Лежащее животное прежде всего поднимает голову и устанавливает ее в горизонтальном положении. Вслед за этим немедленно за счет шейно-тонических рефлексов и афферентации от рецепторов мышц и кожи перераспределяется мышечный тонус, определяющий вставание животного.

Статокинетические рефлексы связаны с изменением тонуса мышц при прямолинейном или круговом движении, что сопровождается перераспределением тонуса соматической мускулатуры. При вращательном движении наблюдается нисталмголовы и глаз в сторону, противоположную вращению, и быстром возвращении в исходное состояние.

Как выглядит спинной мозг внешне?

Начало спинного мозга условно определяется на уровне верхнего края I шейного позвонка и большого затылочного отверстия черепа. В этой области спинной мозг мягко перестраивается в головной мозг, четкого разделения между ними нет. В этом месте осуществляется перекрест так называемых пирамидных путей: проводников, ответственных за движения конечностей. Нижний край спинного мозга соответствует верхнему краю II поясничного позвонка. Таким образом, длина спинного мозга оказывается меньше, чем длина позвоночного канала. Именно эта особенность расположения спинного мозга позволяет проводить спинномозговую пункцию на уровне III — IV поясничных позвонков (невозможно повредить спинной мозг при люмбальной пункции между остистыми отростками III — IV поясничных позвонков, так как его там попросту нет).

Размеры спинного мозга человека следующие: длина приблизительно 40-45 см, толщина – 1-1,5 см, вес – около 30-35 г.

По длине выделяют несколько отделов спинного мозга:

  • шейный;
  • грудной;
  • поясничный;
  • крестцовый;
  • копчиковый.

В области шейного и пояснично-крестцового уровней спинной мозг толще, чем в других отделах, потому что в этих местах располагаются скопления нервных клеток, обеспечивающих движения рук и ног.

Последние крестцовые сегменты вместе с копчиковым называются конусом спинного мозга из-за соответствующей геометрической формы. Конус переходит в терминальную (конечную) нить. Нить уже не имеет нервных элементов в своем составе, а только лишь соединительную ткань, и покрыта оболочками спинного мозга. Терминальная нить фиксируется ко II копчиковому позвонку.

Спинной мозг на всем своем протяжении покрыт 3-мя мозговыми оболочками. Первая (внутренняя) оболочка спинного мозга называется мягкой. Она несет в себе артериальные и венозные сосуды, которые обеспечивают кровоснабжение спинного мозга. Следующая оболочка (средняя) – паутинная (арахноидальная). Между внутренней и средней оболочками находится субарахноидальное (подпаутинное) пространство, содержащее спинномозговую жидкость (ликвор). При проведении спинномозговой пункции игла должна попасть именно в это пространство, чтобы можно было взять ликвор на анализ. Наружная оболочка спинного мозга – твердая. Твердая мозговая оболочка продолжается до межпозвоночных отверстий, сопровождая нервные корешки.

Внутри позвоночного канала спинной мозг фиксируется к поверхности позвонков с помощью связок.

Посередине спинного мозга на всем его протяжении находится узенькая трубочка, центральный канал. Она также содержит спинномозговую жидкость.

Со всех сторон вглубь спинного мозга вдаются углубления – щели и борозды. Самые крупные из них – передняя и задняя срединные щели, которые разграничивают две половины спинного мозга (левую и правую). В каждой половине имеются дополнительные углубления (борозды). Борозды дробят спинной мозг на канатики. В итоге получается два передних, два задних и два боковых канатика. Подобное анатомическое деление имеет под собой функциональное основание – в разных канатиках проходят нервные волокна, несущие различную информацию (о боли, о прикосновениях, о температурных ощущениях, о движениях и т.д.). В борозды и щели проникают кровеносные сосуды.

Как выглядит спинной мозг у человека

Специалисты выделяют пять отделов спинного мозга, каждый из которых включает определенное количество позвонков:

  1. Шея состоит из шейного отдела (8 позвонков).
  2. Грудь состоит из грудного отдела (12 позвонков).
  3. Поясница из поясничного отдела (5 позвонков).
  4. Крестец из крестцового отдела (5 позвонков).
  5. Копчик из копчикового отдела (один позвонок).

Функции спинного мозга: главное

Спинной мозг – это сложнейшая по своей структуре система нервных волокон, которые выполняют сразу две важнейшие задачи в жизнедеятельности организма:

  • рефлекторную;
  • проводящую.

Проводящая функция

В чем заключается проводящая функция спинного отдела мозга? Любое движение зарождается изначально в вашем головном мозге. К нему приходят импульсы от слизистых оболочек, кожи или внутренних органов, после чего он обрабатывает их и посылает сигнал в спинной мозг, и далее в периферическую нервную систему. Та в свою очередь передает сигналы по нервным окончаниям, которые заставляют ваши мышцы сокращаться.

Человек при выполнении определенного движения даже не задумывается о том, какие мышцы нужно использовать в данный момент – эту функцию автоматически выполняет спинной мозг.

Серьезные травмы, к примеру, разрыв органа приводят к частичной или полной потере возможности человека двигаться. В таком случае, информация просто не доходит до нервных окончаний, которые бы заставили мышцы сокращаться.

Здесь данный орган выступает в качестве промежуточного звена. Проводящая функция спинного мозга очень важна.

Каждый из вас, наверняка, случайно дотрагивался до горячей сковородки. Ваши нервные окончания реагируют на высокую температуру, которая является фактором раздражения. Эта информация отправляется прямиком в спинной мозг. В ответ на контакт с горячей поверхностью задействуется неконтролируемая рефлекторная функция спинного мозга, заставляющая мышцы резко сократиться. Из-за этого сокращения вы сразу же отдернете руку и избежите сильного ожога.

Рефлекторная функция спинного мозга – это не только отдергивание руки при контакте с огнем. Рефлексом также является кашель во время болезни, закрытие глаз во время контакта с ультрафиолетовым светом, и многие другие неконтролируемые защитные реакции. При этом, за каждый рефлекс отвечает определенный сегмент, и его повреждение вызывает потерю определенного навыка.

В рефлекторной функции никакого участия не принимает головной мозг. Сам же рефлекс – это естественная защитная реакция организма, которую человек контролировать не способен.

Научно доказано что, если бы рефлексы обрабатывались и головным отделом, выживаемость человека была гораздо ниже. Он бы намного медленнее реагировал на раздражение, что увеличивало размер повреждений.

Спинной мозг – это часть центральной нервной системы. Он располагается в позвоночном канале. Представляет собой толстостенную трубку с узким каналом внутри, несколько сплюснутую в передне-заднем направлении. Имеет довольно сложное строение и обеспечивает передачу нервных импульсов от головного мозга к периферическим структурам нервной системы, а также осуществляет собственную рефлекторную деятельность. Без функционирования спинного мозга невозможны нормальное дыхание, сердцебиение, пищеварение, мочеиспускание, сексуальная деятельность, любые движения в конечностях. Из этой статьи Вы сможете узнать о строении спинного мозга и особенностях его функционирования и физиологии.

Спинной мозг закладывается на 4-й неделе внутриутробного развития. Обычно женщина еще даже не подозревает, что у нее будет ребенок. В течение всей беременности происходит дифференцировка различных элементов, а некоторые отделы спинного мозга полностью заканчивают свое формирование уже после рождения в течение первых двух лет жизни.


Сегментарное строение спинного мозга – что это?

Как же спинной мозг связан с органами? В поперечном направлении спинной мозг разделяется на особые отделы, или сегменты. Из каждого сегмента выходят корешки, пара передних и пара задних, которые и осуществляют связь нервной системы с другими органами. Корешки выходят из позвоночного канала, формируют нервы, которые направляются к различным структурам организма. Передние корешки передают информацию преимущественно о движениях (стимулируют мышечное сокращение), поэтому называются двигательными. Задние корешки несут в спинной мозг информацию от рецепторов, то есть посылают информацию об ощущениях, поэтому их называют чувствительными.

Количество сегментов у всех людей одинаковое: 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых (чаще 1). Корешки из каждого сегмента устремляются в межпозвоночное отверстие. Поскольку длина спинного мозга короче, чем длина позвоночного канала, то корешки меняют свое направление. В шейном отделе они направлены горизонтально, в грудном — косо, в поясничном и крестцовом отделах – почти вертикально вниз. Из-за разницы в длине спинного мозга и позвоночника также меняется и расстояние от выхода корешков из спинного мозга до межпозвоночного отверстия: в шейном отделе корешки самые короткие, а в пояснично-крестцовом – самые длинные. Корешки четырех нижних поясничных, пяти крестцовых и копчикового сегментов образуют так называемый конский хвост. Именно он и располагается в позвоночном канале ниже II поясничного позвонка, а не сам спинной мозг.

За каждым сегментом спинного мозга закреплена строго очерченная зона иннервации на периферии. В эту зону входит участок кожи, определенные мышцы, кости, часть внутренних органов. Эти зоны практически одинаковы у всех людей. Эта особенность строения спинного мозга позволяет диагностировать место расположения патологического процесса при заболевании. Например, зная, что чувствительность кожи в области пупка регулируется 10-м грудным сегментом, при утрате ощущений прикосновения к коже ниже этой области, можно предположить, что патологический процесс в спинном мозге расположен ниже 10-го грудного сегмента. Подобный принцип работает только с учетом сопоставления зон иннервации всех структур (и кожи, и мышц, и внутренних органов).

Если произвести срез спинного мозга в поперечном направлении, то он будет выглядеть неодинаково по цвету. На срезе можно увидеть два цвета: серый и белый. Серый цвет – это место расположения тел нейронов, а белый цвет — это периферические и центральные отростки нейронов (нервные волокна). Всего в спинном мозге насчитывается более 13 миллионов нервных клеток.

Тела нейронов серого цвета так расположены, что имеют причудливую форму бабочки. У этой бабочки четко прослеживаются выпуклости – передние рога (массивные, толстые) и задние рога (значительно тоньше и мельче). В некоторых сегментах есть еще и боковые рога. В области передних рогов содержатся тела нейронов, отвечающих за движения, в области задних рогов – нейроны, воспринимающие чувствительные импульсы, в боковых рогах – нейроны вегетативной нервной системы. В некоторых отделах спинного мозга сконцентрированы тела нервных клеток, отвечающих за функции отдельных органов. Места локализации этих нейронов изучены и четко определены. Так, в 8-м шейном и 1-м грудном сегменте располагаются нейроны, отвечающие за иннервацию зрачка глаза, в 3 — 4-м шейных сегментах – за иннервацию главной дыхательной мышцы (диафрагмы), в 1 — 5-м грудных сегментах – за регуляцию сердечной деятельности. Зачем это нужно знать? Это используется в клинической диагностике. Например, известно, что боковые рога 2 — 5-го крестцовых сегментов спинного мозга регулируют деятельность органов малого таза (мочевого пузыря и прямой кишки). При наличии патологического процесса в этой области (кровоизлияние, опухоль, разрушение при травме и др.) у человека развивается недержание мочи и кала.

Отростки тел нейронов образуют связи друг с другом, с разными частями спинного и головного мозга, соответственно стремятся вверх и вниз. Эти нервные волокна, имеющие белый цвет, и составляют белое вещество на поперечном срезе. Они же и формируют канатики. В канатиках волокна распределяются в особой закономерности. В задних канатиках располагаются проводники от рецепторов мышц и суставов (суставно-мышечное чувство), от кожи (узнавание предмета на ощупь с закрытыми глазами, ощущение прикосновения), то есть информация идет в восходящем направлении. В боковых канатиках проходят волокна, несущие информацию о прикосновении, боли, температурной чувствительности в головной мозг, в мозжечок о положении тела в пространстве, мышечном тонусе (восходящие проводники). Кроме того, боковые канатики содержат и нисходящие волокна, обеспечивающие движения тела, программируемые в головном мозге. В передних канатиках проходят как нисходящие (двигательные), так и восходящие (ощущение давления на кожу, осязание) пути.

Волокна могут быть короткими, в таком случае они соединяют сегменты спинного мозга между собой, и длинными, тогда они осуществляют связь с головным мозгом. В некоторых местах волокна могут совершать перекрест или просто переходить на противоположную сторону. Перекрест разных проводников происходит на разных уровнях (например, волокна, отвечающие за чувство боли и температурную чувствительность, перекрещиваются на 2-3 сегмента выше уровня вступления в спинной мозг, а волокна суставно-мышечного чувства идут неперекрещенными до самых верхних отделов спинного мозга). Результатом этого становится следующий факт: в левой половине спинного мозга проходят проводники от правых частей тела. Это касается не всех нервных волокон, но особенно характерно для чувствительных отростков. Изучение хода нервных волокон также необходимо для диагностики места поражения при заболевании.


Кровоснабжение спинного мозга

Питание спинного мозга обеспечивается кровеносными сосудами, идущими от позвоночных артерий и от аорты. Самые верхние шейные сегменты получают кровь из системы позвоночных артерий (как и часть головного мозга) по так называемым передней и задним спинальным артериям.

По ходу всего спинного мозга в переднюю и задние спинальные артерии впадают дополнительные сосуды, несущие кровь от аорты, — корешково-спинальные артерии. Последние также бывают передние и задние. Количество подобных сосудов обусловлено индивидуальными особенностями. Обычно передних корешково-спинальных артерий около 6-8, они более крупные в диаметре (наиболее толстые подходят к шейному и поясничному утолщениям). Нижняя корешково-спинальная артерия (самая крупная) называется артерией Адамкевича. У некоторых людей имеется дополнительная корешково-спинальная артерия, идущая от крестцовых артерий, – артерия Депрож-Готтерона. Зона кровоснабжения передних корешково-спинальных артерий занимает следующие структуры: передние и боковые рога, основание бокового рога, центральные отделы переднего и бокового канатиков.

Задних корешково-спинальных артерий на порядок больше, чем передних, – от 15 до 20. Но они имеют меньший диаметр. Зоной их кровоснабжения является задняя треть спинного мозга в поперечном разрезе (задние канатики, основная часть заднего рога, часть боковых канатиков).

В системе корешково-спинальных артерий существуют анастомозы, то есть места соединения сосудов между собой. Это играет важную роль в питании спинного мозга. В случае, если какой-то сосуд перестает функционировать (например, тромб перекрыл просвет), то кровь поступает по анастомозу, и нейроны спинного мозга продолжают выполнять свои функции.

Вены спинного мозга сопровождают артерии. Венозная система спинного мозга имеет обширные связи с позвоночными венозными сплетениями, венами черепа. Кровь от спинного мозга по целой системе сосудов оттекает в верхнюю и нижнюю полые вены. В месте прохождения вен спинного мозга через твердую мозговую оболочку имеются клапаны, не позволяющие крови течь в обратном направлении.


Функции спинного мозга

По существу у спинного мозга всего две функции:

  • рефлекторная;
  • проводниковая.

Рассмотрим подробнее каждую из них.

Рефлекторная функция спинного мозга

Рефлекторная функция спинного мозга состоит в ответной реакции нервной системы на раздражение. Вы прикоснулись к горячему и невольно отдернули руку? Это рефлекс. Вам что-то попало в горло, и Вы закашлялись? Это тоже рефлекс. Многие наши повседневные действия основаны именно на рефлексах, которые осуществляются благодаря спинному мозгу.

Итак, рефлекс – это ответная реакция. Как же она воспроизводится?

Чтобы было понятнее, давайте в качестве примера возьмем реакцию отдергивания руки в ответ на прикосновение к горячему предмету (1). В коже кисти находятся рецепторы (2), воспринимающие тепло или холод. Когда человек прикасается к горячему, то от рецептора по периферическому нервному волокну (3) импульс (сигнализирующий о «горячем») стремится к спинному мозгу. У межпозвоночного отверстия располагается спинномозговой узел, в котором находится тело нейрона (4), по периферическому волокну которого пришел импульс. Далее по центральному волокну от тела нейрона (5) импульс входит в задние рога спинного мозга, где как бы «переключается» на другой нейрон (6). Отростки этого нейрона направляются к передним рогам (7). В передних рогах импульс переключается на двигательные нейроны (8), ответственные за работу мышц руки. Отростки двигательных нейронов (9) выходят из спинного мозга, проходят через межпозвоночное отверстие и в составе нерва направляются к мышцам руки (10). Импульс «о горячем» заставляет мышцы сократиться, и рука отдергивается от горячего предмета. Таким образом, образовалось рефлекторное кольцо (дуга), которое обеспечило ответное действие на раздражитель. При этом головной мозг совершенно не участвовал в процессе. Человек отдернул руку, не задумываясь об этом.

В каждой рефлекторной дуге есть обязательные звенья: афферентное звено (рецепторный нейрон с периферическим и центральным отростками), вставочное звено (нейрон, связывающий афферентное звено с нейроном-исполнителем) и эфферентное звено (нейрон, передающий импульс непосредственному исполнителю – органу, мышце).

На основе такой дуги и построена рефлекторная функция спинного мозга. Рефлексы бывают врожденные (которые можно определить с самого рождения) и приобретенные (образуются в процессе жизни при обучении), замыкаются они на различных уровнях. Например, коленный рефлекс замыкается на уровне 3-4-го поясничных сегментов. Проверяя его, врач убеждается в сохранности всех элементов рефлекторной дуги, в том числе и сегментов спинного мозга.

Для врача имеет значение проверка рефлекторной функции спинного мозга. Это делается при каждом неврологическом осмотре. Чаще всего проверяются поверхностные рефлексы, которые вызываются прикосновением, штриховым раздражением, уколом кожи или слизистых оболочек, и глубокие, которые вызываются ударом неврологического молоточка. К поверхностным рефлексам, осуществляемым спинным мозгом, относят брюшные рефлексы (штриховое раздражение кожи живота в норме вызывает сокращение мышц живота на этой же стороне), подошвенный рефлекс (штриховое раздражение кожи наружного края подошвы по направлению от пятки к пальцам в норме вызывает сгибание пальцев стопы). К глубоким рефлексам относят сгибательно-локтевой, карпорадиальный, разгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.

Проводниковая функция спинного мозга

Проводниковая функция спинного мозга заключается в передаче импульсов с периферии (от кожи, слизистых оболочек, внутренних органов) в центр (головной мозг) и наоборот. Проводники спинного мозга, составляющие его белое вещество, осуществляют передачу информации в восходящем и нисходящем направлении. В головной мозг подается импульс о воздействии извне, и у человека формируется определенное ощущение (например, Вы гладите кота, и у Вас возникает чувство чего-то мягкого и гладкого в руке). Без спинного мозга это невозможно. Доказательством этому служат случаи травм спинного мозга, когда связи между головным и спинным мозгом нарушаются (например, разрыв спинного мозга). Такие люди утрачивают чувствительность, прикосновения не формируют у них ощущения.

В головной мозг поступают импульсы не только о прикосновениях, но и о положении тела в пространстве, состоянии напряжения мышц, боли и так далее.

Нисходящие импульсы позволяют головному мозгу «руководить» телом. Таким образом, то, что задумал человек, осуществляется с помощью спинного мозга. Вы захотели догнать уезжающий автобус? Замысел немедленно реализуется – в движение приводятся нужные мышцы (причем Вы не задумываетесь, какие именно мышцы нужно сократить, а какие расслабить). Это осуществляет спинной мозг.

Конечно, реализация двигательных актов или формирование ощущения требуют сложной и хорошо скоординированной деятельности всех структур спинного мозга. На самом деле, нужно задействовать тысячи нейронов, чтобы получить результат.

Спинной мозг является очень важной анатомической структурой. Его нормальное функционирование обеспечивает всю жизнедеятельность человека. Он служит промежуточным звеном между головным мозгом и различными частями тела, передавая информацию в виде импульсов в обоих направлениях. Знание особенностей строения и функционирования спинного мозга необходимо для диагностики заболеваний нервной системы.

Видео на тему «Строение и функции спинного мозга»

Рефлекторная функция спинного мозга

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, от влияния головного мозга. Сила и длительность рефлексов спинного мозга увеличивается при повторении раздражения (суммация). Собственная рефлекторная деятельность спинного мозга осуществляется сегментарными рефлекторными дугами.

Все спинальные рефлексы можно объединить в две группы.

  • 1. По рецепторам, раздражение которых вызывает рефлекс:
    • • проприоцептивные;
    • • висцероцептивные;
    • • кожные (защитные).

Рефлексы, возникающие с участием проприорецепторов, формируют акт ходьбы и поддерживают мышечный тонус. Висцеро- рецептивные рефлексы возникают с участием интерорецепторов и проявляются в сокращениях мышц передней брюшной стенки, грудной клетки и разгибателей спины.

  • 2. По органам (эффекторам рефлекса):
    • • рефлексы конечностей;
    • • брюшные рефлексы;
    • • рефлексы органов таза.

Сгибательные рефлексы делятся на фазные и тонические.

Фазные рефлексы — это однократное сгибание конечности при однократном раздражении кожи или проприорецепторов. Одновременно с возбуждением мотонейронов мышц-сгибателей происходит реципрокное торможение мотонейронов мышц-разгибателей.

Тонические сгибательные и разгибательные рефлексы возникают при длительном растяжении мышц, их главное назначение — поддержание позы. Тоническое сокращение скелетных мышц является фоновым для осуществления всех двигательных актов, совершаемых с помощью фазических сокращений мышц. В клинике обычно исследуют сгибательные фазные рефлексы: локтевой, ахиллов, подошвенный.

Разгибательные рефлексы, как и сгибательные, также бывают фазными и тоническими. Фазные рефлексы возникают в ответ на однократное раздражение мышечных рецепторов. Например, при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы ниже надколенной чашечки возникает коленный разгибательный рефлекс вследствие сокращения четырехглавой мышцы. Фазные разгибательные рефлексы, как и сгибательные, участвуют в формировании акта ходьбы. Тонические разгибательные рефлексы представляют собой длительное сокращение мышц-разгибателей при длительном растяжении их сухожилий. Их роль — поддержание позы. В положении стоя тоническое сокращение мышц-разгибателей предотвращает сгибание нижних конечностей и обеспечивает сохранение вертикальной естественной позы.

Рис. 6.7. Основные рефлексы спинного мозга

Рефлексы позы — перераспределение мышечного тонуса, возникающее при изменении положения тела или отдельных его частей. Рефлексы позы осуществляются с участием различных отделов ЦНС. На уровне спинного мозга замыкаются шейные позные рефлексы.

Ритмические рефлексы — многократное повторение сгибания и разгибания конечностей. Примером таких рефлексов могут быть рефлексы потирания, шагания, почесывания.

Брюшные рефлексы вызываются штриховым раздражением кожи живота, выражаются в сокращении соответствующих участков мускулатуры стенки живота (рис. 6.6).

Спинальные рефлексы: классификация, функции и свойства

При различных нарушениях проявляются патологические спинальные рефлексы, которые помогают проводить диагностику пораженных отделов спинного мозга и позвоночника, вплоть до точного установления больного позвонка. При исчезновении или некорректной работе некоторых рефлекторных реакций может быть обнаружен шок спинного мозга – опасное состояние, требующее медицинского вмешательства.

Главные функции спинного мозга — рефлекторная и проводниковая

Спинной мозг отвечает за важнейшие функции – рефлекторную и проводниковую, отвечающие за нормальную жизнедеятельность человеческого организма. Они позволяют правильно дышать, отвечают за работу сердца, либидо и множество других аспектов:

  • Рефлекторная функция. Позволяет организму вовремя и правильно реагировать на опасные раздражители: человек кашляет, если что то оказывается в дыхательных путях, убирает руку от горячего, бросает инструмент под напряжением. Если бы этого не было, организм получал бы критичные повреждения. Отвечают за реализацию функции рефлекторные дуги, которые выглядят так: действие раздражителя на рецептор, передача информации в спинной мозг, активация нейрона, отвечающего за движение мышц. Эти реакции могут быть врожденными и приобретенными.
  • Проводниковая функция. Обеспечивает контакт периферических нервов и других отделов ЦНС за счет движения импульсов, пересылаемых серым веществом. Белое вещество спинного мозга в этом случае проводит сигналы от рецепторов мышц и кожи, а также внутренних органов. Главные сигналы передаются в головной мозг. Проводниковая функция спинного мозга обеспечивает слаженную деятельность всех элементов нервной системы. Также она отвечает за работу вегетативной системы, обеспечивая иннервацию сердца, сосудов, ЖКТ и большинства других органов.

Если происходит повреждение спинного мозга и развивается спинальный шок, угнетается деятельность всех рефлекторных центров. Это может длиться до полугода, а в тяжелых случаях выздоровление не наступает вовсе, так как белое вещество получает необратимые травмы, развивается паралич и даже кома.

Классификация и особенности спинальных рефлексов

Двигательные функции спинного мозга

Рефлекс – это неосознанная, стереотипная реакция на внешний или внутренний раздражитель, в котором непосредственное участие принимает нервная система. Разделить все спинальные реакции можно на 3 крупные группы:

  • Двигательные. К ним относится широкая группа сегментальных реакций сгибательного и разгибательного характера. В эту же сферу входят такие подтипы, как фазные и тонические. Фазные реакции отвечают за сгибание и разгибание конечностей при раздражении кожи. Они затрагивают такие системы опорно-двигательного аппарата, как подошвы, ахилловы сухожилия, локти. Разгибательная реакция связана с коленным суставом. Тонические реакции развиваются при долгом расслаблении или раздражении мышц и отвечают за удержание позы.
  • Вегетативные. Связаны с такими реакциями, как потоотделительная, сосудистая, дефекационная и мочеиспускательная. Отвечают за работу органов брюшины, тазовой зоны.
  • Проприоцептивные. Широкая группа реакций, возникающих при контакте скелетных мышц с раздражителями. Необходимы для поддержания мышечного тонуса, напрямую формируют акт ходьбы: рефлексы брюшные, анальные, яичковые и конечностей.

Отдельно выделяют схемы рефлекторных дуг спинномозговой реакции – моносинаптические и полисинаптические.

Моносинаптические дуги состоят из нейронов эфферентного и афферентного типа. А полисинаптические содержат несколько промежуточных нейронов и синоптических переключателей. Они отвечают за непроизвольные реакции организма, необходимые в процессе приспособления к условиям окружающей среды: зрачковый рефлекс, координации, частота дыхания, давление.

Классификация по видам

В 1906 году невролог Шеррингтон принял разделение реакций по видам их деятельности:

  • Тонические. Развиваются при растяжении мышц и сухожилий, возникают при длительном напряжении скелетной мускулатуры.
  • Защитные. Это сгибательные рефлексы, которые защищают организм от чрезмерных нагрузок и длительного пребывания в неподходящих позах.
  • Ритмические. Проявляются ритмические рефлексы спинного мозга при сгибании и разгибании, а также сочетаются с тоническими сокращениями.
  • Позные. Поддерживают сокращение мышц для поддержания позы и положения.

Также выделяют такие виды реакций, как опорные, сухожильные, брюшные и подошвенные. Из ритмических у млекопитающих это чесательные рефлексы.

Соматические рефлексы

Существует способ классификации соматических реакций, в которые входят моносинаптические и полисинаптические спинальные рефлексы:

  • По рецепторам. Сюда относятся рефлекторные реакции, вызванные раздражением рецепторов, – висцерорецептивные, кожные, проприорецептивные.
  • По органам. Также группу называют по эффекторам рефлекса: конечности, органы малого таза, брюшные.

В каждую из этих групп входят те или иные рефлекторные реакции. Наиболее крупной считается группа рефлексов конечностей, которая чаще подлежит обследованию.

Проверка коленного рефлекса с помощью молоточка

В группу конечностей входят следующие подтипы рефлексов:

  • Сгибательные. Бывают фазными и тоническими. Фазные отвечают за однократное раздражение и реакцию рецепторов. Рефлексы, образованные кожными раздражителями, обладают защитным значением. Отдельно выделяется локтевой рефлекс, который выражен сгибанием в локте при ударе молоточком. Подошвенный рефлекс развивается на раздражение стопы.
  • Разгибательные. Также встречаются фазные и тонические, относятся к группе моносинаптических. Вместе со сгибательными рефлексами всегда развиваются разгибательные.
  • Позные. Отвечают за распределение мышечного тонуса и возникают при разном вовлечении ЦНС отделов.

Если рассматривать рефлексы по органам, то брюшной можно разделить на нижний, средний и верхний. Вызываются небольшим раздражением кожи в области живота, приводят к сокращению мышц чувствительной области живота, относятся к группе защитных рефлексов.

Для вызова верхней реакции раздражают мышцу параллельно нижним ребрам, а для вызова средней – в области пупка. Для выявления нижнего рефлекса раздражают паховую складку.

Следующая группа по органам – рефлексы органов таза. Сюда относятся яичковый рефлекс, который возникает при раздражении и сокращении мошонки, если раздражается внутренняя поверхность кожи бедра. Анальный рефлекс – сокращение наружного сфинктера в ответ на укол или раздражение в зоне заднего прохода.

Нарушения спинальных рефлексов

У людей с церебральным параличом спинальные рефлексы снижены

При нарушении рефлексов выделяют два состояния – гипорефлексия, когда рефлексы снижаются, и гиперрефлексия, когда они, наоборот, становятся слишком сильными, что указывает на чрезмерную возбудимость нервной системы. Полное отсутствие реакции на раздражители говорит о развитии у человека арефлексии.

Гиперрефлексионные реакции развиваются в большинстве случаев при поражении ЦНС на фоне следующих патологий:

  • церебральный паралич;
  • острые травмы вещества спинного или головного мозга, в том числе вызванные сдавливанием от опухоли;
  • доброкачественные и злокачественные новообразования;
  • инфекции ЦНС, включая энцефалит и энцефаломиелит;
  • геморрагические и ишемические инсульты.

Сниженная реакция организма, или гипорефлексия, проявляется при неадекватной работе нервной системы периферического типа, что вызывается обычно такими патологиями, как полиомиелит и различные нейропатии, вызванные другими болезнями и отклонениями, – алкогольная, диабетическая.

Нередко афферентное торможение спинального рефлекса происходит при чрезмерной возбудимости нервной системы, но чаще встречается при повреждениях и патологиях ЦНС. Связано это с повреждением спинного мозга, его участка с дугой рефлекторной реакции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *