Функции спинного мозга

Опасность повреждений и травм

Мозг спинной связывает все системы организма. Его структура играет важную роль для выполнения верной работы опорно-двигательного аппарата. Если его повредить, возникнет спинномозговая травма, тяжесть которой зависит от обширности повреждений: растяжения, разрывы связок, вывихи, повреждения дисков, позвонков, отростков – легкие, средние. К тяжелым относят переломы со смещением и множественные повреждения самого канала. Это очень опасно, ведет к нарушению функциональности канатиков и параличу нижних конечностей (спинальный шок).

Если травма тяжелая, шок длится от нескольких часов до месяцев. Сопровождается патология нарушением чувствительности ниже места травмирования и дисфункцией тазовых органов, включая недержание мочи. Выявить травмы может компьютерно-резонансная томография. Для лечения легких ушибов и повреждений зон могут использоваться медикаментами, лечебной гимнастикой, массажем, физиотерапией.

Тяжелые варианты нуждаются в операции, особенно диагностирования компрессии (разрыв – клетки умирают мгновенно, есть риск инвалидности). Последствиями травмирования мозга спинного служат долгий восстановительный период (1-2 года), который можно ускорить иглорефлексотерапией, эрготерапией и другими вмешательствами. После тяжелого случая есть риск вернуть двигательную способность не полностью, а иногда навсегда остаться в инвалидной коляске.

Основные функции спинного мозга

Работу этого важнейшего органа человеческого тела не переоценить. Функции спинного мозга – рефлекторная и проводниковая. Первая ответственна за такие рефлексы, как:

1. Сгибательный или флексорный. Он направлен на то, чтобы отстраниться от опасного раздражителя, например, отдернуть ладонь от горячего предмета.
2. Рефлекс на растяжения. Он предотвращает избыточное растяжение мышечных волокон.
3. Другие рефлексы, например, тонические, ритмические.

Каждая подобная реакция проходит через определенный участок нервной системы – нервный центр. Здесь происходит анализ поступающей из разных отделов и органов информации, а в ответ генерируются импульсы, отправляющиеся к исполнительным органам. К примеру, двигательные нейроны ответственны за сокращение мышц, а в крестце находится центр мочеиспускания – все это функции спинного мозга.

Проводниковая функция осуществляется благодаря восходящим и нисходящим путям. По первым происходит передача импульса к головному мозгу, а по вторым он возвращается обратно к органам-исполнителям. Импульсные каналы с длинным трактом обеспечивают сообщение между спинным мозгом и различными участками головного, с помощью коротких осуществляется коммуникация между соседними элементами спинномозгового тяжа.

Проводниковая функция спинного мозга

О ее работе можно узнать больше, если разобраться в значении проводящих путей:

1. Восходящие пути. Проводниковая функция спинного мозга осуществляется благодаря центростремительным нервным импульсам, которые сведения из спинного мозга передают в головной, уведомляя о происходящих изменениях в организме. Сначала сигнал, двигаясь по нервам, попадает в задние корешки, перерабатывается чувствительными нейронами и отправляется либо в задние рога, либо в большие полушария.
2. Нисходящие пути. Функции спинного мозга обеспечивают передачу импульса от главного органа центральной нервной системы к двигательным нейронам. Отсюда по спинномозговым нервам возбуждение поступает к органам-исполнителям.

Рефлекторная функция спинного мозга

Тем, кто спрашивает, какие функции выполняет спинной мозг, стоит ответить, что рефлекторная работа осуществляется благодаря активации простой рефлекторной дуги. Речь идет, к примеру, о сгибательных и разгибательных движениях конечностей. При этом в процесс может вовлекаться головной мозг. Спинной мозг выполняет функции вегетативные. Он ведет контроль за работой внутренней среды человека, отвечает за пищеварение, мочевыделение, кровенаполнение и другое. Управляют вегетативными и двигательными рефлексами проприорецепторы, расположенные в толще спинномозговой ткани.

Вегетативные функции спинного мозга

Тем, кто интересуется, для чего нужен спинной мозг, стоит ответить, что он ответственен и за вегетативные рефлексы. Это реакция внутренних органов, посредством которой они отвечают на стимуляцию соматических и висцеральных рецепторов. Вегетативные центры расположены в боковых рогах спинномозгового тяжа. Они регулируют давление крови, отвечают за сердечный ритм и другие рабочие параметры главного «мотора» организма, моторику и секрецию пищеварительного тракта.

Особенности внешнего строения

Начальное отделение органа определяется условным образом по краю первого позвонка поперечного отдела, а также по крупному отверстию в черепе в районе затылка. В данном месте спинномозговая часть плавно перетекает в отдел головного мозга. При этом точного разграничения между отделами головного и спинного мозга попросту нет. В данном районе должен находиться своеобразный перекрест путей пирамидного вида: путей, которые отвечают за двигательные функции конечностей. Спинномозговой край, располагающийся снизу, будет соответствовать верхней части второго позвонка поясничного.

Так, общая длина органа намного меньше длины канала позвоночника. Конкретно данная особенность локализации спинномозгового отдела даст возможность для проведения пункции спинной части на третьем и четвёртом позвонках в области поясницы (нанести повреждения участку спинному в случае пункции люмбального образца между отростками остистыми третьего и четвёртого позвонков практически невозможно, потому как в этом районе они просто-напросто отсутствуют).

У человека орган ЦНС обладает следующими размерами: общая длина органа составляет от сорока до сорока пяти сантиметров, толщина составляет от одного до полутора сантиметров, а вес – от тридцати до тридцати пяти грамм.

В плане длины обычно выделяют некоторое количество спинномозговых отделов:

• шейный отдел;
• поясница;
• грудная часть;
• крестец;
• копчик.

В пояснично-крестцовом, а также в шейном уровне спинномозговая часть окажется толще, нежели в иных отделах, так как именно в данных местах происходит максимальная концентрация клеток нервного типа, которые отвечают за движение конечностей.

Конечные сегменты крестцового образца копчикового представляют собой конус участка спинного мозга, потому что характеризуется соответствующей фигурой геометрического образца. Этот конус осуществляет постепенный переход в нить терминального образца. Данная нить может состоять лишь ткани соединительной, не обладая элементами нервных клеток. На самой же ткани располагаются спинномозговые оболочки. Нить терминальная прикрепляется ко второму позвонку копчикового вида.

Орган ЦНС по всей длине покрыт тремя оболочками мозгового характера. 1-я оболочка органа является мягкой. В ней содержатся сосуды венозного и артериального типа, проводящие кровь во все участки органа. Вторая оболочка является средней или арахноидальной. Пространство между этими 2-мя оболочками называется подпаутинным, в нём содержится особая жидкость – ликвор. Когда осуществляется выполнение пункции спинного мозга, игле необходимо оказаться конкретно в данном пространстве для взятия вещества на тщательный анализ. Внешняя оболочка органа имеет твёрдую, прочную структуру.

Оболочка занимает очень большое пространство, доходя до отверстий между позвонками, проходя параллельно корешкам, которые представляют собой часть нервной системы (собственный аппарат спинного мозга).

Во внутреннем отсеке канала позвоночного участок спинного мозга закрепляется на внешней оболочке позвонков, используя связки. В центральной части органа располагается узкая трубка, представляющая собой основной канал.

Оболочки

Данный отдел нервной системы является связывающим звеном между главным отделом и периферией. Он регулирует нервную деятельность на рефлекторном уровне.

Различают три соединительнотканные оболочки спинного мозга:

• твердая – является наружной оболочкой;
• паутинная – средней;
• мягкая – внутренней.

Оболочки спинного мозга имеют свое продолжение в оболочки головного мозга.

Строение и функции твердой оболочки

Твердая оболочка – это широкий, вытянутый сверху вниз цилиндрический мешок. По виду это плотная блестящая беловатого цвета фиброзная ткань, которая имеет огромное количество эластичных тяжей.

Снаружи поверхность твердой оболочки направлена к стенкам позвоночного канала и отличается шероховатой основой.

Паутинная оболочка является средней оболочкой, это тоненький прозрачный листок, который не имеет кровеносных сосудов

Когда оболочка приближается к голове, происходит срастание с затылочной костью. Она преобразовывает нервы и узлы в своеобразные вместилища, расширяющиеся к отверстиям, находящимся между позвонками.

Кровоснабжение твердой оболочки осуществляется спинномозговыми артериями, исходящими из брюшной и грудной аорты.

Формирование сосудистых сплетений осуществляется в соответствующих мозговых оболочках. Артерии и вены сопровождают каждый спинномозговой корешок.

Если пренебрегать возникшими жалобами, то патологический процесс будет развиваться еще больше и прогрессировать.

Мягкая оболочка

Мягкая оболочка покрывает центральную часть нервной системы. Это нежная рыхлая соединительная ткань, которую покрывает эндотелий. В состав мягкой оболочки входят два листка, которые содержат многочисленные кровеносные сосуды.

С помощью сосудов она не только окутывает спинной мозг, но и заходит в само его вещество.

Сосудистая основа – это так называемое влагалище, которое возле сосуда образовывает мягкая оболочка.

Сосудистая сетка из позвоночных артерий при спуске соединяется воедино и образовывает ветви сосудов

Внутреннее строение спинного мозга

Центральные отделы спинномозгового тяжа выполнены серым веществом. На препарате среза органа это вещество по очертанию имеет сходство с бабочкой. Состоит данный компонент мозга из тел нервных клеток (вставочного и двигательного типа). Данный участок нервной системы разделяется на функциональные зоны: передние и задние рога. Первые содержат нейроны двигательного типа, вторые имеют вставочные нервные клетки. На протяжении отрезка спинномозгового тяжа от 7-го шейного сегмента до 2-го поясничного имеются дополнительные боковые рога. Здесь содержатся центры, отвечающие за функционирование вегетативной НС (нервной системы).

Внутреннее строение спинного мозга

Задние рога характеризуются неоднородностью своей структуры. В составе этих зон спинного мозга имеются специальные ядра, выполненные вставочными нейронами.

Внешняя часть спинномозгового тяжа образуется белым веществом, выполненным аксонами нейронов «бабочки». Спинномозговые борозды условно дробят белое вещество на 3 пары канатиков, известных как: боковые, задние и передние. Аксоны объединяются в несколько проводящих трактов:

• ассоциативные волокна (короткие) – обеспечивают связь различных спинномозговых сегментов;
• восходящие волокна, либо чувствительные, – передают нервные сигналы к головному отделу ЦНС;
• нисходящие волокна, либо двигательные, – передают импульсные сигналы от коры полушарий к передним рогам, контролирующим органы-исполнители.

Задние канатики содержат проводники только восходящие, а оставшиеся две пары характеризуются наличием нисходящих и восходящих путей проведения. Количество проводящих трактов в канатиках различное. Приведенная таблица демонстрирует расположение проводящих трактов в спинной части ЦНС.

Боковой канатик проводников:

• спинно-мозжечковый тракт (задний) – передает в мозжечок импульсные сигналы проприоцептивного характера;
• спинно-мозжечковый тракт (передний) – отвечает за связь с корой мозжечка, куда и транслирует импульсные сигналы;
• спинно-таламический тракт (наружный боковой) – отвечает за передачу к мозгу импульсных сигналов от рецепторов, реагирующих на боль и изменение температуры;
• пирамидный тракт (наружный боковой) – проводит от коры больших полусфер двигательные импульсные сигналы к спинномозговому тяжу;
• красноядерно-спинномозговой тракт – контролирует поддержание тонуса мышц скелета и регулирует выполнение подсознательных (автоматических) двигательных функций.

Передний канатик проводников:

• пирамидный тракт (передний) – транслирует двигательный сигнал от коры верхних отделов ЦНС к нижним;
• спинно-таламический тракт (передний) – осуществляет передачу импульсных сигналов от тактильных рецепторов;
• преддверно-спинномозговой – осуществляет координацию сознательных движений и равновесие, а также характеризуется наличием связи с продолговатым мозгом.

Задний канатик проводников:

• тонкий пучок волокон Голля – отвечает за передачу импульсных сигналов от проприорецепторов, интерорецепторов и кожных рецепторов нижних отделов туловища и ног к головному мозгу;
• клиновидный пучок волокон Бурдаха – отвечает за передачу тех же рецепторов в головной мозг из рук и верхних отделов туловища.

Роль спинномозговых корешков и закон одностороннего проведения по рефлекторной «дуге» (Белла-Мажанди)

Задние корешки состоят главным образом из афферентных нервных волокон, а передние — из эфферентных волокон. После перерезки задних корешков в соответствующих дерматомерах исчезает рецепция кожи, но способность к рефлекторным движениям сохраняется. После перерезки передних корешков исчезает способность к рефлекторным движениям, а рецепция кожи в соответствующих дерматомерах сохраняется, Раздражение периферических отрезков передних корешков до наступления перерождения двигательных волокон (при ранениях, повреждениях позвоночника и т. д.) вызывает движения, а раздражение центральных отрезков задних корешков вызывает у человека ощущение боли.

У высших позвоночных животных и человека из грудного и поясничного отделов спинного мозга по передним корешкам, кроме эфферентных двигательных волокон к скелетной мускулатуре, выходят также эфферентные симпатические волокна к сердцу, кровеносным сосудам, гладкой мускулатуре бронхов и пищеварительного канала, к железам внешней и внутренней секреции.

Такого четкого распределения афферентных и эфферентных волокон между задними и передними корешками нет у низших позвоночных животных.

Но и у высших позвоночных существуют кажущиеся и истинные исключения из этого закона.

Кажущееся исключение — возвратная рецепция. Иногда раздражение переднего корешка вызывает ощущение боли у человека. Это объясняется тем, что некоторые афферентные волокна берут свое начало в рецепторах мозговых оболочек передних корешков и проходят в их составе, а потом поворачивают в задние корешки и вступают в спинной мозг по задним корешкам. Возвратная рецепция также исчезает при перерезке 2-3 задних корешков.

Истинные исключения следующие. Эфферентные сосудорасширяющие волокна направляются к гладким мышцам кровеносных сосудов по задним, а не по передним корешкам. Такое проведение нервных импульсов в обратном направлении называется антидромным.

По задним корешкам выходят также антидромные эфферентные нервные импульсы, которые вызывают не только расширение сосудов, но и изменяют возбудимость мионеврального аппарата и регулируют трофику мышц. Антидромные волокна задних корешков вызывают также особое длительное тоническое сокращение скелетной мускулатуры после перерождения двигательного нерва. Такое же антидромное влияние афферентный нерв оказывает и на гладкую мускулатуру. Показано, что при раздражении волокон задних корешков образуется ацетилхолиноподобное вещество.

Некоторые афферентные волокна внутренних органов вступают в спинной мозг не по задним, а по передним корешкам. Следовательно, в филогенезе разграничение афферентных и эфферентных волокон по задним и передним корешкам все возрастает, но они полностью не разграничены и на высших этапах развития нервной системы.

Анатомические особенности

Довольно толстый жгут, имеющий белый цвет, расположенный в канале позвоночника — это и есть спинной мозг человека. В диаметре он равен величине порядка 1-1,5 см, а длина едва не достигает полуметра (до 45 см). Весит этот орган порядка 38 г.

Узкий позвоночный канал — это не только место расположения важного органа, но также и его защита. Сердцевина органа состоит из вещества серого цвета

Его охватывает субстанция белого тона, она же покрыта защитными и питающими сердцевину оболочками. Таков общий план строения спинного мозга.

Топография

Строение и функции спинного мозга довольно непросты. Ее подробно изучают студенты-нейрохирурги. Специалисты очень скрупулёзно рассматривают и развитие спинного мозга. Обывателей же интересует вопрос о том, что такое его топография и знакомство с ведущей ролью этого органа.

Так, довольно просто описать суть и цели, которым служит данный орган. Шейный отдел спинного мозга на уровне затылка в районе отверстия переходит в мозжечок. Спинной мозг заканчивается на уровне первых 2-х поясничных позвонков. Конус спинного мозга находится там, где расположена пара позвонков в зоне поясницы. Дальше — всем известная «терминальная нить».

Но этот фрагмент считается атрофированным. Его именуют «концевая» область. По всей окружности нити распределены нервные окончания, которые называют «корешки». Концевая нить снабжена веществом, содержащим малую долю ткани нервной системы. А вот внешняя часть даже похожей тканью не оснащена.

Топография органа включает пару утолщений там, где выходят иннервирующие отростки (шейное утолщение спинного мозга и поясничное). Внешняя и задняя поверхности жгута разделены щелками, именуемыми «срединными». Та, что спереди, более глубокая, задняя — сглаженная.

Внешнее строение

Общее строение спинного мозга предполагает его разделение на ряд поверхностей: задняя, передняя и две боковые. Спинномозговой жгут имеет неярко выраженные борозды на поверхности сбоку. Они расположены продольно, а от борозд идут нервы. Их еще именуют «корешки». В зоне поясницы вместе с терминальной нитью они образуют хвост, который принято называть конским. Борозды разделяют половину этого жгута на следующие структуры:

• переднюю;
• боковую;
• заднюю (канатики).

Борозды спинного мозга распространяются по каналу. Корешки распределяются на передние – они образованны эфферентными нейронами, и задние, созданные посредством афферентных нейронов. Их тела сходятся в узелок. Корешки объединяются и образуют нерв. Так, со всех сторон жгута находится свыше 30 окончаний нервов, формирующие ровно столько же пар. Таково внешнее строение спинного мозга.

Белое вещество

Все канатики полностью выполнены из белого вещества спинного мозга. Они состоят из нервных волокон продольного типа. Эти нити сходятся, формируя своеобразные проводники. Соотносясь с функциональным назначением, волокна подразделяют на 3 вида:

• двигательные;
• ассоциативные;
• чувствительные.

Первые представлены короткими пучками и объединяют все части в единую систему. Вторые — называются восходящими. Они подают сигналы центрам. Третьи – нисходящие. Они дают сигналы от центральных структур к участкам рогов.

Серое вещество

Оно структурно напоминает сгруппированные продольные пластины, состоящие из однородных нейронов. В нем находятся не только нейронные тела, но и из нейропиля, клетки глиальные и капилляры. По всему позвоночнику оно образует 2 столбовых типа, слева и справа. Они соединяются серыми спайками.

В передних рогах помещаются нейроны наиболее крупного размера. Они формируют двигательные ядра спинного мозга и нейроны тормозные. Строение серого вещества рогов заднего плана неодинаково. В таковом есть огромное число нейронов вставочного типа.

Боковые рога спинного мозга наполняют центры ВНС, расширения зрачка, базисы иннервации пищеварительной системы и других важных органов человеческого организма. В ядре серого вещества спинного мозга есть канал, который нейрохирурги именуют «центральным». Он наполнен ликвором. У совершеннолетних в некоторых местах он заполнен ликвором, а где-то находится в заросшем состоянии.

Оболочки

Анатомия спинного мозга описывает оболочки спинного мозга:

• сосудистая мягкая;
• твердая;
• бессосудистая или паутинная.

Характеристика 1 оболочки следующая: мягкая, пронизана сосудами, нервами. Ее окутывает бессосудистая часть. Тут есть некоторое пространство, называемое «подпаутинное». В эту нишу оттекает ликвор, образующийся в одной из систем. Последняя оболочка представлена соединительной тканью, она прочна и гибка. Оболочки спинного и головного мозга идентичны и представляют собой единую структуру.

Анатомические особенности

Такой орган протягивается вдоль позвоночного столба, начиная от первого позвонка шеи (его верхнего края, там, где он соединяется с большим затылочным отверстием черепа). Как таковой четкий переход спинного мозга в головной не существует. В данной области сосредоточены «пирамидные пути»: проводники, функциональная организация которых – обеспечение подвижности рук и ног.

В нижней части спины мозговое вещество оканчивается на уровне второго позвонка поясницы. Исходя из этого, стоит отметить, что данный орган все же короче длины позвоночного столба. Это делает возможным проведение спинномозговой пункции вещества, локализованного в области 3-4 поясничных позвонков

Общая продолжительность жизненно важного органа – не более 45 см, а толщина – не более полутора сантиметров

Так как позвоночный столб имеет несколько отделов, спинномозговое вещество также разделяют на отделы: шеи, груди, поясницы, крестца, копчика. В тех сегментах, где локализованы шейный и пояснично-крестцовый уровни, толщина спинного мозга больше, чем в иных зонах позвоночника. Это можно объяснить расположением здесь скоплений нервных клеток, которые обеспечивают иннервацию конечностей.

Оболочки мозга

Три мозговые оболочки покрывают данный орган по всей его продолжительности:

1. Мягкая. Образована артериальными и венозными сосудами, способствующими кровоснабжению органа.
2. Паутинная (средняя). В данной области содержится ликворная или спинномозговая жидкость. Средняя оболочка представлена узенькой трубочкой. Когда проводят спинномозговую пункцию, иглу вводят именно в ликвор. Подобная процедура требует проведения в специальной лаборатории, где исследуют уровень проходимости спинного мозга и давление его ликворной жидкости. Пункция способствует выявлению кровоизлияния, его интенсивности, воспалительного процесса в мозговой оболочке и других патологий в данной области. Процедуру проводят и для того, чтобы ввести рентгеноконтрастное и лекарственное вещество по определенным показаниям.
3. Твердая (наружная). Здесь наблюдается сосредоточение нервных корешков. Взаимосвязь наружной оболочки с позвонками происходит посредством связок.

Все стороны органа оснащены щелями и бороздами, которые входят вглубь мозга. Две его половины отделяются передней и задней срединными щелями. Каждая половина включает борозды, которые способствуют разделению позвоночного звена на несколько канатиков. Каждый из таких канатиков содержит отдельные нервы, несущие разную информацию (о болевом синдроме, прикосновении, температуре, движении и др.).

Рефлекторная деятельность спинного мозга

Тут импульс переходит на двигательные нейроны. Отростки последних через отверстие между позвонками выходят из спинного мозга, чтобы в составе нерва двинуться к мышцам руки, возникает мышечное сокращение и рука отдёргивается. Весь этот процесс представляет собой рефлекторную дугу или кольцо, обеспечивающее ответное действие, если был раздражитель. Из примера видно, что головной мозг не задействовался. Проще говоря, мы имеем дело с рефлексами. Те, кстати, бывают врождёнными и приобретёнными в течение жизни. А специалист при проверке состояния здоровья может проверить поверхностные рефлексы и глубокие.

К первым, например, можно причислить подошвенный, когда проведение по коже стопы в виде штриха от пятки вверх провоцирует сгибание пальцев. Существуют также вторая группа – это сгибательно-локтевой, коленный, карпорадиальный, ахиллов и другие рефлексы.

Повреждения спинного мозга и последствия

Спинномозговой канал максимально защищен от повреждений. Это значит, что простое падение и воздействие на позвоночник не приведет к серьезным нарушениям. Но есть ряд действий, которые могут в значительной мере парализовать работу этого отдела, а значит, и всего организма.

1. Перелом позвоночника. Такое нарушение приводит к параличу тех частей тела, которые находятся ниже перелома. Это связано с тем, что спинной мозг контролирует работу тех органов, которые находятся на его уровне, соответственно, нарушение целостности приводит к сбою проводимости импульсов.

1. Онемение без видимых нарушений. Корешки спинного мозга выходят через каналы позвонков. Часто, при неправильном солевом балансе, в этих местах откладываются соли, что приводит к забиванию проходов. При этом возникает защемление нервных волокон, и снижается проводимость. Это и приводит к описанным симптомам.
2. Постоянные болевые ощущения в области позвоночника. Это связано со стиранием межпозвоночных дисков. Это приводит к зажиманию нервных волокон. В области зажима возникает «короткое замыкание», которое и является причиной постоянных неприятных ощущений.

От состояния позвоночника и спинного мозга зависит здоровье, поэтому при появлении болезненности в этой области необходимо сразу обращаться к врачу. Серьезные травмы позвоночника могут навсегда приковать человека к инвалидному креслу.