Спинной мозг соединяется с головным. Строение и функции спинного и головного отделов мозга

Центральная нервная система представляет собой основу всей нервной системы человеческого организма. Все рефлексы и функционирование жизненно необходимых органов подчиняются именно ей. Когда пациенту ставится диагноз, связанный с нарушениями в ЦНС, не каждый понимает, что входит в нервную систему человека. Она есть у всех живых существ, но при этом ЦНС имеет некоторые особенности, например, у человека и других позвоночных она состоит из головного и спинного мозга, которые защищены черепом и позвоночником.

Структура

Центральная нервная система человека состоит из двух мозгов: головного и спинного, которые тесно взаимосвязаны. Они будут рассмотрены более подробно ниже. Основная функция ЦНС – это контроль всех жизненно важных процессов, происходящих в организме.

Головной мозг несёт ответственность за мыслительную функцию, возможность говорить, слуховое и зрительное восприятие, а также он позволяет координировать движения. Спинной мозг отвечает за регуляцию работы внутренних органов, а также позволяет телу двигаться, но только под контролем головного мозга. За счёт этого, спинной мозг выступает в роли носителя сигналов, переданных из головы ко всем участкам тела.

Осуществляется этот процесс за счёт нейронного устройства мозгового вещества. Нейрон представляет собой основную единицу нервной системы, имеющую электрический потенциал и обрабатывающую сигналы, получаемые от ионов.

Вся ЦНС отвечает за следующие составляющие, помогающие адаптироваться во внешнем мире:

осязание;
слух;
память;
зрение;
эмоции;
мышление.

Центральная нервная система человека образована из серого и белого вещества.

Первое из перечисленных – это нервные клетки, имеющие маленькие отростки. Серая субстанция расположена в спинном мозге в самом центре. А в головном мозге именно эта субстанция представляет собой кору.

Белое вещество расположено под серым, в нём содержатся волокна нервов, которые составляют пучки, входящие в состав самого нерва.

Оба мозга, исходя из анатомии, окружены следующими оболочками:

Паутинная, расположенная под твёрдой частью. В её составе имеются сосудистая сетка и нервы.
Твёрдая, представляющая собой наружную оболочку. Расположена она внутри позвоночного канала и черепа.
Сосудистая, соединённая с мозгом. Эта оболочка образуется из большого количества артерий. Она отделена от паутинной особой полостью, внутри которой находится мозговое вещество.

Такое строение центральной нервной системы присуще человеку и всем позвоночным животным. Что касается хордовых, то у них ЦНС имеет вид полой трубки, называемой невроцеля.

Спинной мозг

Данная составляющая системы расположена в канале позвоночника. Спинной мозг тянется от затылочной области и до поясницы. С обеих сторон имеются продольные борозды, а в центре – спинномозговой канал. Снаружи расположено белое вещество.

Что касается серой субстанции, то она входит в состав передних, боковых и задних роговых участков. В передних рогах расположены двигательные нервные клетки, а в задних – вставочные, предназначенные для контакта двигательных и чувствительных клеток. К передним присоединяются отростки, входящие в состав волокон. Нейроны, создающие корешки, соединяются с роговыми областями.

Они являются посредниками между спинным мозгом и ЦНС. Возбуждение, проходящее в мозг, приходит во вставочный нейрон, после чего при помощи аксона – в необходимый орган. Из каждого позвонка отходят шестьдесят два нерва в обе стороны.

Головной мозг

Условно можно сказать, что состоит из пяти участков, причём внутри него расположены четыре полости, заполненные специальной жидкостью, именуемой спинномозговой.

Если рассматривать орган, исходя из принципа размера составляющих, то первыми по праву считаются полушария, которые занимают восемьдесят процентов всего объёма. Вторым в этом случае является ствол.

Головной мозг состоит из следующих участков:

Среднего.
Заднего.
Переднего.
Продолговатого.
Промежуточного.

Первый из перечисленных находится перед варолиевым мостом, и состоит он из мозговых ножек и четырёх холмов. В самом центре имеется канал, который является связывающим звеном между третьим и четвёртым желудочками. Обрамляется он серой субстанцией. В мозговых ножках имеются пути, объединяющие варолиев и продолговатый мост с головными полушариями. Этот участок мозга реализует возможность передачи рефлексов и поддержания тонуса. При помощи среднего отдела становится возможным стояние и хождение. Также здесь расположены ядра, связанные со зрением и слухом.

Продолговатый мозг – это продолжение спинного, он даже по строению имеет с ним схожесть. Структура этого отдела образована из белого вещества, где имеются области серого, откуда отходят черепные нервы. Практически весь отдел закрыт полушариями. В продолговатом мозге расположены центры, ответственные за работоспособность таких важных органов как лёгкие и сердце. Помимо этого, он контролирует глотание, кашель, образование желудочного сока и даже выделение слюны в ротовой полости. При повреждении продолговатого мозга может наступить летальный исход из-за остановки сердца и дыхания.

К заднему мозгу относится варолиев мост, который внешне похож на валик, а также мозжечок. Благодаря последнему, организм способен координировать движения, держать в тонусе мышцы, сохранять равновесие и двигаться.

Промежуточный мозг находится перед мозговыми ножками. Его строение включает в себя белое вещество и серую субстанцию. В этом отделе расположены зрительные бугры, откуда импульсы переходят в кору головного мозга. Под ними находится гипоталамус. Подкорковый высший центр способен поддерживать необходимую среду внутри организма.

Передний мозг представлен в виде больших полушарий с соединительной частью. Полушария разделяются при помощи прохода, под которым есть мозолистое тело, соединяющее их отростками нервов. Под корой мозга, представляющей собой нейроны и отростки, расположено белое вещество, которое выступает в роли проводника, объединяющего центры головных полушарий воедино.

Функции

Работа центральной нервной системы, если говорить кратко, заключается в осуществлении следующих процессов:

регуляция мышечных движений ОДС;
регулирование работы желёз внутренней секреции, к числу которых относятся слюнные, щитовидные, поджелудочные и другие;
возможность реализации обоняния, зрения, осязания, слуха, вкуса и поддержки равновесия.

Таким образом, функции ЦНС – это восприятие, анализ и синтез центростремительных импульсов, которые возникают во время раздражения рецепторов, находящихся в тканях и органах.

ЦНС обеспечивает приспособление человеческого организма к окружающей среде.

Вся система должна функционировать как единый слаженный организм, так как только за счёт этого становится возможной адекватная реакция в ответ на раздражители из окружающего мира.

Наиболее распространённые патологии

Патологии центральной нервной системы человека, её строения и функций могут быть спровоцированы различными факторами, начиная с врождённых заболеваний и заканчивая инфекционными.

Условно причинами нарушения центральной нервной системы могут быть следующие аспекты:

Сосудистые заболевания.
Инфекционные патологии.
Врождённые аномалии.
Нехватка витаминов.
Онкология.
Состояния, вызванные травмой.

Сосудистые патологии обусловлены следующими факторами:

проблемы в сосудах мозга;
нарушение мозгового кровоснабжения;
заболевания сердечно-сосудистой системы.

К числу заболеваний сосудистого характера относятся атеросклероз, инсульт и аневризма. Такие состояния являются наиболее опасными, так как они часто приводят к летальным исходам или инвалидности. Например, инсульт приводит к отмиранию нервных клеток, вследствие чего полное выздоровление невозможно. Аневризма истончает стенки сосудов, из-за чего сосуд может лопнуть, что приведёт к выбросу крови в окружающие ткани. Такое состояние чаще всего заканчивается смертью.

Что касается психики, то на функциональность головного мозга оказывают негативное влияние даже отрицательные установки, мысли и планы человека. Если он чувствует себя недолюбленным, обиженным или испытывает постоянное чувство зависти, то его нервная система может давать серьёзный сбой, выражающийся в различных заболеваниях.

При инфекционных патологиях первоначально поражается ЦНС, после чего ПНС. К числу таковых относятся следующие состояния: менингит, энцефалит, полиомиелит.

Что касается врождённых патологий, то они могут быть вызваны наследственностью, мутацией генов или травмой во время родов. Причинами такого состояния являются следующие процессы: гипоксия, инфекция, которая возникла в период вынашивания ребёнка, травмы и приём медикаментов, который осуществлялся при беременности.

Опухоли могут локализоваться как в головном, так и в спинном мозге. Онкологические заболевания мозга чаще регистрируются у людей в возрасте от двадцати до пятидесяти лет.

Симптоматика заболеваний нервной системы

При патологиях, поражающих центральную нервную систему, клиническая картина подразделяется на три симптоматические группы:

Общие признаки.
Нарушение двигательных функций.
Вегетативные симптомы.

Нервные заболевания характеризуются следующими общими симптомами:

проблемы с речевым аппаратом;
боль;
парезы;
сбившаяся моторика;
головокружение;
психоэмоциональные расстройства;
тремор пальцев;
обмороки;
повышенная утомляемость.

К числу общих симптомов также относятся нарушение психосоматики и проблемы со сном.

Диагностика и лечение

С целью постановки диагноза могут потребоваться допплерография, и компьютерная томография. По результатам проведённого обследования медиком назначается подходящее лечение.

Спинной мозг, устройство и функции которого сложны и многогранны, является одним из основных органов нервной системы (центральной) всех позвоночных животных, в том числе высокоразвитых. Работа спинного мозга животных (особенно низших) во многом автономна от других органов. У высших организмов (человека) деятельность спинного мозга управляется и контролируется центрами головного мозга и в определенной степени имеет зависимый характер. Внешнее строение спинного мозга отличается у разных индивидуумов.

Изучение и детальный анализ строения спинного мозга и его функциональных способностей проводятся многие годы, но и в наше время не потеряли своей актуальности. Исследования в этой области — это ключ к пониманию возможностей любых позвоночных.

Уникальность строения состоит в наборе элементов, их многообразии и неповторимости. Каждый элемент системы имеет свое предназначение и четко определенные заданные параметры. Материалы, которыми природа наделила мозг, до настоящего времени не поддаются искусственному выращиванию. Позвоночник, помимо своих основных функций, в общем случае обеспечивает защиту мозгового вещества от внешних воздействий.

Спинной мозг: строение и функции, расположение

Спинной мозг размещен в специальном канале позвоночника, по внешнему виду он напоминает длинный (в среднем 40-45 см) тонкий (диаметром 10-15 мм) цилиндр с узким каналом в центре . Такой условный цилиндр сверху защищен оболочками.

В канале позвоночника спинной мозг простирается от самого верхнего позвонка шеи сверху до верхней границы второго по счету поясного позвонка снизу. При этом он полностью копирует форму и вид столба позвоночника. Вверху тело мозга превращается в приплюснутый ствол мозга, который соединяется с головным мозгом. Точка перехода в продолговатую форму является местом появления первичного спинномозгового нерва шеи.

Внизу ствол спинного мозга оканчивается конусообразным отростком, уменьшающимся до концевой спинномозговой тончайшей нити. Эту нить называют концевой, вначале она содержит нервную ткань, а в конце своей длины состоит полностью из тканевых образований, характерных для состава . Указанная нить попадает в крестцовый канал и срастается с его надкостницей. Кроме того, на ней присутствуют копчиковые нервы (один или несколько корешковых окончаний).

Спинной мозг не заполняет полностью весь объем канала, образованного в позвоночнике. Пространство возникает между мозговой тканью и стенками канала. Образовавшиеся полости заполняются, помимо оболочек спинного мозга и его жидкости, жировой средой и различными кровепереносящими сосудами.

Общий план строения (внешний)

Как устроен спинной мозг? При детальном рассмотрении заметно отклонение от цилиндрической формы. Почти цилиндрическая средняя его часть имеет несколько деформированные переднюю и заднюю части. По своей длине весь спинной мозг имеет разный диаметр, который постепенно увеличивается к верху. Максимальный диаметр наблюдается в 2-х утолщениях. Вверху следует отметить (диаметр 13-15 мм), которое характерно для вывода спинномозгового нервного канала для верхних конечностей.

Снизу поясно-крестцовое специфичное утолщение (около 12 мм) определяет место вывода нервов к ногам человека. В поперечном разрезе ствола спинного мозга можно получить следующие виды сечений: средняя часть — почти круг, вверху — овал, снизу форма приближается к квадрату.

Поверхность цилиндра спинного мозга не имеет гладкого вида. Наружная поверхность по всей длине спинного мозга содержит так называемую переднюю щель. Эта щель имеет более выраженный и заметный характер в средней части и менее заметна на концах. Дальняя поверхность спинного мозга имеет узкую заднюю неглубокую борозду. В борозде различима расположенная посредине перегородка в виде пластинки из глиозной ткани. Указанные каналы разделяют весь спинной мозг на две половинки. Каждая половинка спинного мозга, в свою очередь, имеет на своей поверхности неглубокие бороздки — переднелатеральная и заднелатеральная борозды. В районе расположенного вверху грудного отдела на участке раздела бороздок пролегает малозаметная задняя промежуточная борозда (изобр. 1). На рисунке представлена схема спинного мозга, где:

radices — спинномозговые корешки;
nn. spinales — спинномозговые нервы;
А — верхняя часть;
Б — нижняя часть.

Сегментарность строения

Особенности строения спинного мозга основаны на сегментарности и периодичности расположения нервных выходов. Мозг, находящийся в спинном отделе позвоночника, включает в себя 31 (крайне редко — до 33) сегмент. Любой из этих сегментов выглядит как участок, в котором обеспечивается выход двух пар корешковых отростков.

Схема строения спинного мозга может быть охарактеризована как 5 областей: копчиковая, крестцовая, шейная, грудная и поясничная. Именно в этих частях (в их сегментах) выходят нервы. К мышцам головы, верхних конечностей, органам грудной полости, сердцу и легким нервы отходят из расположенных вверху грудных и шейных частей. Мышечная масса туловища и все органы, находящиеся в брюшине, соединены с нервными каналами, образованными в грудной и поясничной областях. Управление конечностями (ногами) и частью брюшной полости снизу производится нервами, за которые отвечают сегменты нижних областей.

На поверхности любого сегмента (по обеим сторонам) располагаются 2 передних и 2 задних нити, которые образуют соответствующие корешковые окончания. Передние нити, как правило, содержат аксоны нервных клеток и образуют корешки, содержащие эфферентные (центробежные) волокна для передачи импульсов на периферию. При этом задние корешки удерживают в составе афферентные волокна, обеспечивающие обратный процесс направления импульсов от периферии к центру.

Оба корешка одного уровня — составляющие спинномозгового нерва, причем все образованные пары относятся к определенному сегменту.

Схема внутреннего строения

Внутренний общий план строения спинного мозга характеризуется наличием, расположением и концентрацией белого и серого веществ. Так называемое серое вещество находится в центре ствола мозга и по форме сравнимо с обычной бабочкой. Вокруг серого вещества сосредотачивается вещество, которое принято называть белым. По длине цилиндра спинного мозга объем и соотношение концентраций веществ изменяется. В центральной части объем белого вещества спинного мозга заметно (во много раз) превосходит содержание серого вещества.

В верхней части соотношение меняется, и количество серого вещества значительно возрастает. Аналогично преобладание серого вещества наблюдается в поясничной области. К низу количество обоих веществ уменьшается, но уменьшение белого вещества происходит намного быстрее. В самом низу (в области конуса) почти весь объем ствола спинного мозга заполнен серым веществом.

Центральный канал ствола заполнен ликвором. При этом канал, расположенный в центре ствола, и полости между мозговыми оболочками соединяются и позволяют циркулировать по образованным каналам жидкости спинного мозга.

Строение белого вещества

Составной частью белого вещества являются нервные волокна миеленовой группы, образующие своеобразный пучок, и нейроглия. Через белое вещество пролегают различные кровеносные сосуды. Борозды разделяют белое вещество в каждой из половинок ядра на несколько (обычно три) канатика. Частицы, сконцентрированные в разных половинках вещества, находящегося в канале позвоночника, соединены между собой тонкой белой спайкой. Можно выделить три типа канатиков: передний, боковой и задний.

Белое вещество пересекают волокна, создающие пути для центробежных и центростремительных импульсов. Эти волокна создают собственные пучки и обеспечивают соединение между собой. Пучки прилегают к соседствующему серому веществу.

Серое вещество спинного мозга

В состав серого вещества, расположенного в канале позвоночника, входят характерные нервные клетки с их отростковыми окончаниями, без оболочки. Оно формируется из серых столбов, дислоцированных в разных половинках спинного мозга, а те соединены поперечной связью (центральное вещество). В срединных отделах спинного мозга это вещество имеет малозаметный центральный канал, проходящий через него от начала до конца. Снизу центральный канал расширяется. Этот расширенный участок называется концевым желудочком.

Основой состава серого вещества являются мультиполярные нейроны, что и отличает его от белого вещества. Группы клеток одного типа, находящиеся в сером веществе, называют ядрами.

В структуре серого вещества различимы выступающие части, называемые рогами. На концах этих рогов располагаются ядра и отростки различных нервных клеток (изобр. 2). Представлена схема 2-х сегментов, в которой справа показано белое вещество, а слева серое.

Функциональные особенности

Вещество (находящееся в позвоночном канале), являясь составной частью центральной нервной системы, выполняет сложные и многообразные функции. Оно связано центробежными и центростремительными нервными волокнами со всеми важнейшими органами человека. Спинной мозг принимает и передает импульсы двигательного аппарата и всех внутренних жизнеобеспечивающих систем и органов человека.

Основная задача спинного мозга — обеспечить рефлекторную и проводниковую функции. В свою очередь, рефлекторную функцию можно подразделить на афферентную (чувствительную) и эфферентную (двигательную).

Особенности рефлекторной функции

Как центр, который отвечает за рефлексы организма, спинной мозг имеет возможность приводить в действие двигательные и вегетативные (чувственные) рефлексы. Своими нервными каналами он двусторонне соединяет периферийные органы с головным мозгом.

Афферентная функция вещества, находящегося в канале позвоночника, достигается путем подачи соответствующих импульсов в нужные отделы серого вещества в голове. Эти импульсы содержат информацию о воздействии внешних и внутренних факторов среды. По параллельному каналу, в свою очередь, серое вещество передает эффекторные нейроны и заставляет реагировать соответствующий орган. Передавая вегетативные рефлексы, орган ЦНС приводит к изменению деятельности внутренних систем жизнеобеспечения.

Двигательная функция спинного мозга заключается в осуществлении и регулировании рефлексов мускулатуры системы движения. Двигательные нейроны, принадлежащие спинному мозгу, доносят импульсы до соответствующих мышц, расположенных на руках, ногах, теле, шее.

Орган ЦНС, находящийся в канале позвоночника, становится участником организации всех видов движения.

Проводниковая функция

Проводниковая функция спинного мозга определяется бесперебойной передачей импульсов по своим параллельным путям связи между периферией и корой серого вещества в голове. Различные импульсы, достигающие спинного мозга от корешковых окончаний, передаются из одного в другой сегмент по короткому пути, а в кору головного мозга — по длинному.

По первому пути органа ЦНС, находящегося в позвоночном канале, нервные импульсы идут к нужному отделу головного мозга. Такие восходящие пути образованы аксонами рецепторных нейронов, например, спиномозжечковый путь, латеральный спиноталамический путь, вентральный спиноталамический путь.

По обратному (нисходящему) пути поступают импульсы команд от головного мозга к внутренним органам. Эти пути обеспечиваются аксонами нейронов ядер.

Подведение итогов и выводы

Спинной мозг — это очень сложная и многофункциональная система в цепи центральной нервной системы. От работы каждого отдела спинного мозга зависит нормальное функционирование внутренних органов и опорно-двигательной системы.

Нарушение, сбой в функционировании вещества, находящегося в позвоночном канале, может вызвать обездвиживание человека, паралич любого органа, нарушение дыхательной, пищеварительной и других систем. Совершенствование знаний по такому вопросу, как строение и функции спинного мозга — это путь к познанию возможностей человека и развитию медицины.

Спинной мозг - это часть центральной нервной системы, расположенная в позвоночном канале. Условной границей между продолговатым и спинным мозгом считается место перекреста и отхождения первого шейного корешка.

Спинной мозг так же, как и головной, покрыт мозговыми оболочками (см.).

Анатомия (строение) . По длиннику спинной мозг делится на 5 отделов, или частей: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Спинной мозг имеет два утолщения: шейное, связанное с иннервацией рук, и поясничное, связанное с иннервацией ног.

Рис. 1. Поперечный разрез грудного отдела спинного мозга: 1 - задняя срединная борозда; 2 - задний рог; 3 - боковой рог; 4 - передний рог; 5-центральный канал; 6 - передняя срединная щель; 7 - передний канатик; 8 - боковой канатик; 9 - задний канатик.

Рис. 2. Расположение спинного мозга в позвоночном канале (поперечный разрез) и выход корешков спинномозговых нервов: 1 - спинной мозг; 2 - задний корешок; 3 - передний корешок; 4 - спинномозговой узел; 5 - спинномозговой нерв; 6 - тело позвонка.

Рис. 3. Схема расположения спинного мозга в позвоночном канале (продольный разрез) и выхода корешков спинномозговых нервов: А - шейных; Б - грудных; В - поясничных; Г - крестцовых; Д - копчиковых.

В спинном мозге различают серое и белое вещество. Серое вещество - это скопление нервных клеток, к которым подходят и от которых отходят нервные волокна. На поперечном разрезе серое вещество имеет вид бабочки. В центре серого вещества спинного мозга находится центральный канал спинного мозга, слабо различимый невооруженным глазом. В сером веществе различают передние, задние, а в грудном отделе и боковые рога (рис. 1). К чувствительным клеткам задних рогов подходят отростки клеток спинномозговых узлов, составляющие задние корешки; от двигательных клеток передних рогов отходят передние корешки спинного мозга. Клетки боковых рогов относятся к (см.) и обеспечивают симпатическую иннервацию внутренних органов, сосудов, желез, а клеточные группы серого вещества крестцового отдела - парасимпатическую иннервацию тазовых органов. Отростки клеток боковых рогов входят в состав передних корешков.

Корешки спинного мозга из позвоночного канала выходят через межпозвонковые отверстия своих позвонков, направляясь сверху вниз на более или менее значительное расстояние. Особенно большой путь они проделывают в нижнем отделе позвоночного капала, образуя конский хвост (поясничные, крестцовые и копчиковый корешки). Передние и задние корешки вплотную подходят друг к другу, образуя спинномозговой нерв (рис. 2). Отрезок спинного мозга с двумя парами корешков называется сегментом спинного мозга. Всего от спинного мозга отходит 31 пара передних (двигательных, заканчивающихся в мышцах) и 31 пара чувствительных (идущих от спинномозговых узлов) корешков. Различают восемь шейных, двенадцать грудных, пять поясничных, пять крестцовых сегментов и один копчиковый. Спинной мозг заканчивается на уровне I - II поясничного позвонка, поэтому уровень расположения сегментов спинного мозга не соответствует одноименным позвонкам (рис. 3).

Белое вещество расположено по периферии спинного мозга, состоит из нервных волокон, собранных в пучки,- это нисходящие и восходящие проводящие пути; различают передние, задние и боковые канатики.

Спинной мозг у относительно длиннее, чем у взрослого, и доходит до III поясничного позвонка. В дальнейшем спинного мозга несколько отстает от роста , в связи с чем нижний конец его перемещается кверху. Позвоночный канал новорожденного по отношению к спинному мозгу велик, но к 5-6 годам отношение спинного мозга к позвоночному каналу становится таким же, как у взрослого. Рост спинного мозга продолжается приблизительно до 20 лет, вес спинного мозга увеличивается примерно в 8 раз по сравнению с периодом новорожденности.

Кровоснабжение спинного мозга осуществляется передней и задними спинномозговыми артериями и спинномозговыми ветвями, отходящими от сегментарных ветвей нисходящей аорты (межреберные и поясничные артерии).

Рис. 1-6. Поперечные разрезы спинного мозга на различных уровнях (полусхематично). Рис. 1. Переход I шейного сегмента в продолговатый мозг. Рис. 2. I шейный сегмент. Рис. 3. VII шейный сегмент. Рис. 4. X грудной сегмент. Рис. 5. III поясничный сегмент. Рис. 6. I крестцовый сегмент.

Восходящие (синие) и нисходящие (красные) пути и их дальнейшие связи: 1 - tractus corticospinalis ant.; 2 и 3 - tractus corticospinalis lat. (волокна после decussatio pyramidum); 4 - nucleus fasciculi gracilis (Голля); 5, 6 и 8 - двигательные ядра черепномозговых нервов; 7 - lemniscus medlalis; 9 - tractus corticospinalis; 10 - tractus corticonuclearis; 11 - capsula interna; 12 и 19 - пирамидные клетки нижних отделов прецентральной извилины; 13 - nucleus lentiformis; 14 - fasciculus thalamocorticalis; 15 - corpus callosum; 16 - nucleus caudatus; 17 - ventrlculus tertius; 18 - nucleus ventralls thalami; 20 - nucleus lat. thalami; 21 - перекрещенные волокна tractus corticonuclearis; 22 - tractus nucleothalamlcus; 23 - tractus bulbothalamicus; 24 - узлы ствола головного мозга; 25 - чувствительные периферические волокна узлов ствола; 26 - чувствительные ядра ствола; 27 - tractus bulbocerebellaris; 28 - nucleus fasciculi cuneati; 29 - fasciculus cuneatus; 30 - ganglion splnale; 31 - периферические чувствующие волокна спинного мозга; 32 - fasciculus gracilis; 33 - tractus spinothalamicus lat.; 34 - клетки заднего рога спинного мозга; 35 - tractus spinothalamicus lat., его перекрест в белой спайке спинного мозга.

Спинной мозг – отдел центральной нервной системы позвоночника, представляющий собой шнур длиной 45 см и шириной 1 см.

Строение спинного мозга

Расположен спинной мозг в позвоночном канале. Сзади и спереди находятся две борозды, благодаря которым мозг делится на правую и левую половину. Он покрыт тремя оболочками: сосудистой, паутинной и твердой. Пространство между сосудистой и паутинной оболочками заполнено спинномозговой жидкостью.

В центре спинного мозга можно увидеть серое вещество, на срезе по форме напоминающее бабочку. Состоит серое вещество из двигательных и вставочных нейронов. Наружный слой мозга представляет собой белое вещество аксонов, собранных в нисходящие и восходящие проводящие пути.

В сером веществе различают два типа рогов: передние, в которых находятся двигательные нейроны, и задние, место расположения вставочных нейронов.

В строении спинного мозга насчитывают 31 сегмент. Из каждого тянутся передние и задние корешки, которые, сливаясь, образуют спинномозговой нерв. При выходе из мозга нервы сразу же распадаются на корешки – задние и передние. Задние корешки образованы при помощи аксонов афферентных нейронов и направлены они в задние рога серого вещества. В этом месте они образуют синапсы с эфферентными нейронами, чьи аксоны образуют передние корешки спинномозговых нервов.

В задних корешках находятся спинномозговые узлы, в которых расположены чувствительные нервные клетки.

По центру спинного мозга проходит спинномозговой канал. К мышцам головы, легким, сердцу, органам грудной полости и верхним конечностям нервы отходят от сегментов верхней грудной и шейной части мозга. Органами брюшной полости и мышцами туловища управляют сегменты поясничной и грудной частей. Мышцами нижней части брюшной полости и мышцами нижних конечностей управляют крестцовые и нижнепоясничные сегменты мозга.

Функции спинного мозга

Известно две основных функции спинного мозга:

Проводниковая;
Рефлекторная.

Проводниковая функция состоит в том, что нервные импульсы по восходящим путям мозга движутся к головному мозгу, а по нисходящим путям от головного мозга к рабочим органам поступают команды.

Рефлекторная же функция спинного мозга заключается в том, что он позволяет выполнять простейшие рефлексы (коленные рефлекс, отдергивание руки, сгибание и разгибание верхних и нижних конечностей и др.).

Под контролем спинного мозга осуществляются только простые двигательные рефлексы. Все остальные движения, такие как ходьба, бег и др., требуют обязательного участия головного мозга.

Патологии спинного мозга

Если исходить из причин возникновения патологий спинного мозга, можно выделить три группы его заболеваний:

Пороки развития – послеродовые или врожденные отклонения в строении мозга;
Заболевания, вызванные опухолями, нейроинфекциями, нарушением спинального кровообращения, наследственными заболеваниями нервной системы;
Травмы спинного мозга, к которым относятся ушибы и переломы, сдавливания, сотрясения, вывихи и кровоизлияния. Они могут появляться как автономно, так и в сочетании с другими факторами.

Любые заболевания спинного мозга имеют очень серьезные последствия. К особому типу заболеваний можно отнести травмы спинного мозга, которые согласно статистике можно разделить на три группы:

Автокатастрофы – являются самой распространенной причиной повреждений спинного мозга. Особенно травмоопасным является вождение мотоциклов, так как там отсутствует задняя спинка сидения, защищающая позвоночник.
Падение с высоты – может быть как случайным, так и умышленным. В любом случае, риск повреждения спинного мозга достаточно велик. Часто спортсмены, любители экстрима и прыжков с высоты получают повреждения именно таким способом.
Бытовые и экстраординарные травмы. Часто они возникают в результате спуска и падения в неудачном месте, падения с лестницы или при гололеде. Также к этой группе можно отнести ножевые и пулевые ранения и много других случаев.

При травмах спинного мозга в первую очередь нарушается проводниковая функция, что приводит к очень плачевным последствиям. Так, например, повреждение мозга в шейном отделе приводит к тому, что функции мозга сохраняются, но утрачивают связи с большинством органов и мышц тела, что приводит к параличу тела. Такие же расстройства возникают при повреждении периферических нервов. Если повреждены чувствительные нервы, то чувствительность нарушается в определенных участках тела, а повреждение двигательных нервов нарушает движение определенных мышц.

Большинство нервов имеют смешанный характер, и их повреждение вызывает одновременно и невозможность движения, и потерю чувствительности.

Пункция спинного мозга

Спинномозговая пункция заключается во введении в субарахноидальное пространство специальной иглы. Проводится пункция спинного мозга в специальных лабораториях, где определяют проходимость данного органа и измеряют давление ликвора. Пункция проводится как в лечебных, так и диагностических целях. Она позволяет своевременно диагностировать наличие кровоизлияния и его интенсивность, найти воспалительные процессы в мозговых оболочках, определить характер инсульта, определить изменения в характере цереброспинальной жидкости, сигнализирующие о заболеваниях центральной нервной системы.

Часто пункцию делают для введения рентгеноконтрастных и лекарственных жидкостей.

В лечебных целях пункцию проводят с целью извлечения кровяной или гнойной жидкости, а также для введения антибиотиков и антисептиков.

Показания к пункции спинного мозга:

Менингоэнцефалиты;
Неожиданные кровоизлияния в субарахноидальное пространство вследствие разрыва аневризмы;
Цистицеркоз;
Миелиты;
Менингиты;
Нейросифилис;
Черепно-мозговая травма;
Ликворея;
Эхинококкоз.

Иногда при проведении операций на головном мозге используют пункцию спинного мозга для снижения параметров внутричерепного давления, а также для облегчения доступа к злокачественным новообразованиям.

Спинной мозг человека является важнейшим органом центральной нервной системы, осуществляющий связь всех органов с ЦНС и проводящий рефлексы. Он покрыт сверху тремя оболочками:

твердой , паутинной и мягкой

Между паутинной и мягкой (сосудистой) оболочкой и в центральном его канале находится спинномозговая жидкость (ликвор )

В эпидуральном пространстве (промежуток между твердой мозговой оболочкой и поверхностью позвоночника) — сосуды и жировая ткань

Что представляет из себя спинной мозг по внешнему строению?

Это — длинный шнур в позвоночном канале, в виде тяжа цилиндрической формы, длиной примерно 45 мм, шириной около 1 см, более плоский спереди и сзади, чем по бокам. Он имеет условную верхнюю и нижнюю границы. Верхняя начинается между линией большого затылочного отверстия и первым шейным позвонком: в этом месте спинной мозг соединяется с головным посредством промежуточного продолговатого. Нижняя — на уровне 1 -2 поясничных позвонков, после которых шнур принимает конический вид и далее «вырождается» в тонкую спинномозговую нить (терминальную ) с диаметром около 1 мм, которая тянется до второго позвонка копчикового отдела. Терминальная нить состоит из двух частей — внутренней и наружной:

внутренняя — длиной примерно 15 см, состоит из нервной ткани, переплетена поясничными и крестцовыми нервами и находится в мешочке из твердой мозговой оболочки
наружная — около 8 см, начинается ниже 2-го позвонка крестцового отдела и тянется в виде соединения твердой, паутинной и мягкой оболочек до 2-го копчикового позвонка и сращивается с надкостницей

Наружная, свисающая до самого копчика терминальная нить с переплетающими ее нервными волокнами очень напоминает по виду конский хвост. Поэтому боли и явления, возникающие при защемлении нервов ниже 2-го крестцового позвонка, часто называют синдромом конского хвоста .

Спинной мозг имеет утолщения в шейном и пояснично-крестцовом отделах. Это находит свое объяснение в наличии большого количества выходящих нервов в этих местах, идущих к верхним, а также к нижним конечностям:

Шейное утолщение распространено на протяженности от 3-го — 4-го шейного позвонков до 2-го грудного, достигая максимума в 5-м — 6-м
Пояснично-крестцовое — от уровня 9-го — 10-го грудного позвонков до 1-го поясничного с максимумом в 12-м грудном

Серое и белое вещество спинного мозга

Если рассмотреть строение спинного мозга в поперечном разрезе, то в центре его можно увидеть серый участок в виде раскрывшей свои крылья бабочки. Это — серое вещество спинного мозга. Оно окружено снаружи белым веществом. Клеточное строение серого и белого вещества отличается между собой, как и их функции.

Серое вещество спинного мозга состоит из двигательных и вставочных нейронов :

двигательные нейроны передают двигательные рефлексы
вставочные — обеспечивают связь между самими нейронами

Белое вещество состоит из так называемых аксонов — нервных отростков, из которых создаются волокна нисходящих и восходящих проводящих путей.

Крылья «бабочки» более узкие образуют передние рога серого вещества, более широкие — задние . В передних рогах находятся двигательные нейроны , в задних — вставочные . Между симметричными боковыми частями имеется поперечная перемычка из мозговой ткани, в центре которой проходит канал, сообщающийся верхней частью с желудочком мозга и заполненный спинномозговой жидкостью. В некоторых отделах или даже по всей протяженности у взрослых людей центральный канал может зарастать.

Относительно этого канала, слева и справа от него, серое вещество спинного мозга выглядит как столбы симметричной формы, соединенные между собой передними и задними спайками:

передние и задние столбы соответствуют передним и задним рогам на поперечном срезе
боковые выступы образуют боковой столб

Боковые выступы есть не на всей протяженности, а только между 8-м шейным и 2-м поясничным сегментами. Поэтому поперечный срез в сегментах, где отсутствуют боковые выступы, имеет овальную либо круглую форму.

Соединение симметричных столбов в передней и задней частях образует на поверхности мозга две борозды: переднюю, более глубокую, и заднюю. Передняя щель заканчивается перегородкой, примыкающей к задней границе серого вещества.

Спинномозговые нервы и сегменты

Слева и вправо от этих центральных борозд расположены соответственно переднелатеральные и заднелатеральные борозды, через которые выходят передние и задние нити (аксоны ), образующие нервные корешки. Передний корешок по своему строению представляет из себя двигательные нейроны переднего рога. Задний, отвечающий за чувствительность, состоит из вставочных нейронов заднего рога. Сразу на выходе из мозгового сегмента и передний и задний корешок объединяются в один нерв или нервный узел (ганглий ). Так как всего в каждом сегменте имеется два передних и два задних корешках, в сумме они образуют два спинномозговых нерва (по одному с каждой стороны). Теперь нетрудно подсчитать, сколько всего нервов имеет спинной мозг человека.

Для этого рассмотрим его сегментарное строение. Всего имеется 31 сегмент:

8 — в шейном отделе
12 — в грудном
5 — поясничном
5 — в крестцовом
1 — в копчиковом

Значит спинной мозг имеет всего 62 нерва — по 31 с каждой стороны.

Отделы и сегменты спинного мозга и позвоночника находятся не на одном уровне, из-за разницы в длине (спинной мозг короче позвоночника). Это надо учитывать при сопоставлении мозгового сегмента и номера позвонка при проведении рентгенологии и томографии: если в начале шейного отдела этот уровень соответствует номеру позвонка, а в нижней его части лежит на позвонок выше, то в крестцовом и копчиковом отделе эта разница составляет уже несколько позвонков.

Две важных функции спинного мозга

Спинной мозг выполняет две важные функции — рефлекторную и проводниковую . Каждый его сегмент связан с конкретными органами, обеспечивая их функциональность. Например:

Шейный и грудной отдел — связывается с головой, руками, органами грудной клетки, мышцы груди
Поясничный отдел — органы ЖКТ, почки, мышечная система туловища
Крестцовый отдел — органы таза, ноги

Рефлекторные функции — это простые, заложенные природой рефлексы. Например:

болевая реакция — отдернуть руку, если больно.
коленный рефлекс

Рефлексы могут осуществляться без участия головного мозга

Это доказывается простыми опытами на животных. Биологи проводили эксперименты с лягушками, проверяя, как они реагируют на боль при отсутствии головы: была отмечена реакция как на слабые, так и на сильные болевые раздражители.

Проводниковые функции спинного мозга заключаются в проведении импульса по восходящему пути в головной мозг, а оттуда — по нисходящему пути в виде обратной команды какому-то органу

Благодаря этой проводниковой связи, осуществляется любое мысленное действие:
встать, пойти, взять, бросить, поднять, побежать, отрезать, нарисовать — и многие другие, которые человек, не замечая, совершает в своей повседневной жизни в быту и на работе.

Такая уникальная связь между центральным мозгом, спинным, всей ЦНС и всеми органами организма и его конечностям, как и прежде остается мечтой робототехники. Ни один, даже самый современный робот пока не способен осуществить и тысячной доли тех всевозможных движений и действий, которые подвластны биоорганизму. Как правило, такие роботы запрограммированы для узко специализированной деятельности и в основном используются на конвейерных автоматических производствах.

Функции серого и белого вещества. Чтобы понять, как осуществляются эти великолепные функции спинного мозга, рассмотрим строение серого и белого вещества мозга на клеточном уровне.

Серое вещество спинного мозга в передних рогах содержат нервные клетки больших размеров, которые называются эфферентными (двигательными) и объединяются в пять ядер:

центральное
переднелатеральное
заднелатеральное
переднемедиальное и заднемедиальное

Чувствительные корешки мелких клеток задних рогов представляют собой специфические клеточные отростки из чувствительных узлов спинного мозга. В задних рогах строение серого вещества неоднородно. Большая часть клеток образуют собственные ядра (центральное и грудное). К пограничной зоне белого вещества, расположенного возле задних рогов, примыкают губчатая и студенистая зоны серого вещества, отростки клеток которых, вместе с отростками мелких диффузно рассеянных клеток задних рогов, образуют синапсы (контакты) с нейронами передних рогов и между соседними сегментами. Эти нейриты получили название передних, боковых и задних собственных пучков. Связь их с головным мозгом осуществляется при помощи проводниковых путей белого вещества. По краю рогов эти пучки образуют белую каемку.

Боковые рога серого вещества выполняет следующие важные функции:

В промежуточной зоне серого вещества (боковых рогах) находятся симпатические клетки вегетативной нервной системы, именно посредством их осуществляется связь с внутренними органами. Отростки этих клеток соединяются с передними корешками
Здесь образуется спиномозжечковый путь:
На уровне шейных и верхних грудных сегментов находится ретикулярная зона — пучок из большого количества нервов, связанных с зонами активации коры головного мозга и рефлекторной деятельности.

Сегментарная деятельность серого вещества мозга, задних и передних корешков нервов, собственных пучков белого вещества, окаймляющих серое, называется рефлекторной функцией спинного мозга. Сами же рефлексы называются безусловными , по определению академика Павлова.

Проводниковые функции белого вещества осуществляются посредством трех канатиков — наружными его участками, ограниченными бороздами:

Передний канатик — участок между передними срединной и латеральной бороздами
Задний канатик — между задними срединной и латеральной бороздами
Боковой канатик — между переднелатеральной и заднелатеральной бороздами

Аксоны белого вещества образуют три системы проводимости:

короткие пучки, называемые ассоциативными волокнами, которые связывают различные сегменты спинного мозга
восходящие чувствительные (афферентные ) пучки, направленные к отделам головного мозга
нисходящие двигательные (эфферентные ) пучки, направленные из мозга к нейронам серого вещества передних рогов

Восходящие и нисходящие пути проводимости. Рассмотрим для примера некоторые функции путей канатиков белого вещества:

Передние канатики:

Передний пирамидный (корково-спинномозговой) путь — передача двигательных импульсов от коры головного мозга к спинномозговому (передним рогам)
Спиноталамический передний путь — передача импульсов осязания воздействия на поверхность кожи (тактильная чувствительность)
Покрышечно-спинномозговой путь -связывая зрительные центры под корой головного мозга с ядрами передних рогов, создает защитный рефлекс, вызванный звуковыми или зрительными раздражителями
Пучок Гельда и Левенталя (преддверно-спинномозговой путь) — волокна белого вещества связывают вестибулярные ядра восьми пар черепно-мозговых нервов с двигательными нейронами передних рогов
Продольный задний пучок — связывая верхние сегменты спинного со стволом мозга, координирует работу глазных мышц с шейными и др.

Восходящие пути боковых канатиков проводят импульсы глубокой чувствительности (ощущения своего тела) по корково-спинномозговым, спиноталамическим и покрышечно-спинномозговым путям.

Нисходящие пути боковых канатиков:

Латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) — передает импульс движения от коры головного мозга к серому веществу передних рогов
Красноядерно-спинномозговой путь (находится впереди латерального пирамидного), сбоку к нему прилегают спинномозжечковый задний и спинноталамический боковой пути.
Красноядерно-спинномозговой путь осуществляет автоматическое управление движениями и мышечным тонусом на подсознательном уровне.

В разных отделах спинного мозга различное соотношение серого и белого мозгового веществ. Это объясняется разным количеством восходящих и нисходящих путей. В нижних спинномозговых сегментах больше серого вещества. По мере продвижения вверх его становится меньше, а белое вещество наоборот прибавляется, так как добавляются новые восходящие пути, и на уровне верхних шейных сегментов и средней части грудного белого — больше всего. Но в области как шейного, так и поясничного утолщений серое вещество преобладает.

Как видите, спинной мозг имеет очень сложное строение. Связь нервных пучков и волокон уязвима, и серьезная травма или болезнь способны нарушить это строение и привести к нарушению проводящих путей, из-за чего ниже точки «обрыва» проводимости может быть полный паралич и потеря чувствительности. Поэтому при малейших опасных признаках спинной мозг надо обследовать и вовремя лечить.

Пункция спинного мозга

Для диагностики инфекционных болезней (энцефалита, менингита и др. болезней) используется пункция спинного мозга (люмбальная пункция) — ведение иглы в спинномозговой канал. Она проводится таким образом:
В субарахноидальное пространство спинного мозга на уровне ниже второго поясничного позвонка вводится игла и осуществляется забор спинномозговой жидкости (ликвора ).
Это процедура безопасна, так как ниже второго позвонка у взрослого человека спинной мозг отсутствует, а следовательно, нет угрозы его повреждения.

Однако она требует особой тщательности, чтобы не занести под оболочку спинного мозга инфекцию или эпителиальные клетки.

Пункция спинного мозга проводится не только для диагностики, но и для лечения, в таких случаях:

введение химиотерапевтических лекарств или антибиотиков под оболочку мозга
для эпидуральной анестезии при операциях
для лечения гидроцефалии и уменьшения внутричерепного давления (удаление избытка ликвора)

Пункция спинного мозга имеет такие противопоказания:

стеноз спинного канала
смещение (дислокация) мозга
обезвоживание (дегидратация)

Заботьтесь об этом важном органе, занимайтесь элементарной профилактикой:

Принимайте антивирусные средства во время эпидемии вирусного менингита
Старайтесь не устраивать пикники в лесопарковой зоне в мае-начале июня (период активности энцефалитного клеща)