Анатомия и физиология человека - И. В. Гайворонский 2011

Центральная нервная система
Спинной мозг

Спинной мозг, medulla spinalis, расположен в позвоночном канале. Он представляет собой тяж диаметром около 1 см, длиной 45 см. Сверху спинной мозг соединен с головным мозгом. На протяжении спинного мозга выделяют два утолщения: шейное, обусловленное скоплением нервных клеток, отвечающих за иннервацию верхних конечностей; пояснично-крестцовое — за иннервацию нижних конечностей. Заканчивается спинной мозг у взрослого человека на уровне I поясничного позвонка мозговым конусом, от которого до II копчикого позвонка продолжается терминальная нить (рис. 14.6).

Посередине на передней поверхности спинного мозга имеется глубокая передняя срединная щель, а на задней — задняя срединная борозда, которые делят его на правую и левую половины.

Из переднебоковой и заднебоковой борозд выходят соответственно передние и задние корешки спинномозговых нервов. Всего имеется 124 корешка: 62 передних по расположению и двигательных по функции; 62 задних по расположению и чувствительных по функции.

Задние корешки — это центральные отростки псевдоуниполярных клеток, расположенных в чувствительных узлах спинномозговых нервов. Передние корешки — это аксоны эффекторных клеток, расположенных в спинном мозге.

Участок спинного мозга, находящийся в горизонтальной плоскости, анатомически и функционально связанный с четырьмя корешками спинномозговых нервов, называют сегментом спинного мозга (рис. 14.7). На протяжении спинного мозга выделяют 31 сегмент, из них: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый. Сегменты спинного мозга отвечают за иннервацию кожи и мышц определенной части тела: шейные — шеи, верхних конечностей и диафрагмы; грудные — груди, спины и живота (туловища); поясничные, крестцовые и копчиковый — нижней части туловища и нижних конечностей. Сегментарная иннервация кожи характеризуется полосочным распределением, причем на туловище она имеет вид кольцевидно охватывающих полос, на конечностях — продольных. Если представить человека в позе спортсмена, выполняющего упражнение «шпагат», становится понятным продольный характер распределения сегментарной иннервации кожи и на конечностях (рис. 14.8).

Рис. 14.6. Спинной мозг:

а — передняя поверхность; б — задняя поверхность; 1 — продолговатый мозг; 2 — шейное утолщение; 3 — твердая мозговая оболочка; 4 — пояснично-крестцовое утолщение; 5 — мозговой конус; 6 — конский хвост

Рис. 14.7. Строение спинного мозга:

1 — белое вещество; 2 — серое вещество; 3 — задний корешок спинномозгового нерва; 4 — чувствительный узел спинномозгового нерва; 5 — спинномозговой нерв; 6 — передний корешок спинномозгового нерва; 7 — шейное утолщение; 8 — передняя срединная щель; 9 — сегмент спинного мозга; 10 — задний канатик; 11 — боковой канатик; 12 — передний канатик; 13 — пояснично-крестцовое утолщение; 14 — мозговой конус; 15 — терминальная нить

Сегменты обозначаются начальными буквами, указывающими на отдел спинного мозга, и цифрами, соответствующими порядковому номеру: шейные сегменты, segmenta cervicalia, — С_I—C_VIII; грудные сегменты, segmenta thoracica, — Th_I—Th_XII; поясничные сегменты, segmenta lumbalia, — L_I—L_V; крестцовые сегменты, segmenta sacralia, — S_I — S_V; копчиковый сегмент, segmentum coccygeum, — Co_I.

В связи с тем что рост спинного мозга отстает от роста позвоночного канала, изменяется направление хода корешков спинномозговых нервов. В шейном отделе они ориентированы горизонтально, затем идут в косом направлении, а от поясничных и крестцовых сегментов — почти вертикально. В том же направлении увеличивается и длина корешков (от места их выхода из спинного мозга до образования спинномозгового нерва в межпозвоночном отверстии). Если в шейном отделе корешки спинномозговых нервов длиной 1,0—1,5 см, то в поясничном и крестцовом отделах длина их достигает 3—12 см. Корешки четырех нижних поясничных, пяти крестцовых и копчикового спинномозговых нервов вместе с концевой нитью образуют так называемый конский хвост, расположенный в мешке твердой мозговой оболочки (см. рис. 14.6). Таким образом, в составе конского хвоста имеются 40 корешков: 20 передних и 20 задних, соответствующих 10 нижним сегментам спинного мозга.

Рис. 14.8. Сегментарное распределение кожной чувствительности:

а — вид спереди; б — вид сзади; зоны иннервации: С — шейные сегменты; Th — грудные сегменты; L — поясничные сегменты; S — крестцовые сегменты

На поперечном разрезе спинной мозг состоит из серого вещества, расположенного внутри в виде бабочки, и белого вещества, окружающего по периферии серое вещество. Последнее представляет собой нервные клетки, пронизанные нервными волокнами. Белое вещество представлено отростками нервных клеток, которые образуют нервные волокна.

В сером веществе различают задние рога (более узкие), промежуточную зону, боковые рога и передние (более широкие) рога. В задних рогах находятся чувствительные ядра, которые получают информацию от чувствительных псевдоуниполярных (рецепторных) клеток спинномозговых узлов, аккумулируют ее и передают в интеграционные центры головного мозга. В боковых рогах находятся вегетативные симпатические ядра, которые также получают информацию от псевдоуниполярных клеток чувствительных узлов спинномозговых нервов, анализируют ее и затем обеспечивают симпатическую иннервацию внутренних органов и сосудов. Передние рога содержат ядра, образованные эфферентными клетками, которые получают информацию от вставочных нейронов спинного мозга или непосредственно от головного мозга и посылают нервные импульсы к рабочему органу (мышце). Кроме указанных ядер в сером веществе спинного мозга находятся вставочные нейроны в виде рассеянных клеток. На их долю приходится более 90 % всех клеток серого вещества. Они обеспечивают выполнение безусловных рефлексов на уровне спинного мозга.

Белое вещество с правой и левой сторон разделяется корешками спинномозговых нервов на три канатика: задний, боковой и передний. В канатиках проходят пучки нервных волокон — тракты. Посредством трактов обеспечивается двусторонняя связь ядер спинного мозга и определенных центров головного мозга. Тракты, идущие от чувствительных ядер спинного мозга до ядер головного мозга, называются афферентными, или восходящими; тракты, идущие от интеграционных центров головного мозга до двигательных ядер спинного мозга, называются эфферентными, или нисходящими. Таким образом, тракт — это совокупность аксонов одинаковых по функции нейронов, обеспечивающих проведение нервных импульсов в строго определенном направлении.

В заднем канатике расположены:

1) тонкий и клиновидный пучки, обеспечивающие сознательную проприоцептивную чувствительность;

2) заднекорешковая зона, в которой проходят центральные отростки псевдоуниполярных клеток (чувствительные волокна).

В боковом канатике проходят:

1) передний и задний спинно-мозжечковые тракты, которые проводят импульсы бессознательной проприоцептивной чувствительности;

2) латеральный спинно-таламический тракт, несущий импульсы болевой, температурной и тактильной чувствительности от противоположной стороны;

3) латеральный корково-спинномозговой путь, обеспечивающий осознанные движения;

4) красноядерно-спинномозговой путь, отвечающий за автоматические движения (бег, ходьба и т.д.) и поддержание тонуса мышц;

5) оливоспинномозговой и преддверно-спинномозговой пути, отвечающие за координацию движений и под держание равновесия.

Передний канатик содержит:

1) медиальный продольный пучок, отвечающий за сочетанный поворот головы и глаз;

2) крышеспинномозговой тракт, обеспечивающий ответные реакции на неожиданные раздражения (защитные действия);

3) ретикулярно-спинномозговой тракт, обеспечивающий связь между структурами ретикулярной формации;

4) передний корково-спинномозговой тракт, который также отвечает за осознанные движения;

5) переднекортиковая зона, в которой проходят аксоны двигательных ядер передних рогов спинного мозга.

Следует обратить внимание на то, что в составе заднего канатика проходят афферентные (чувствительные) тракты, в составе бокового канатика — афферентные (чувствительные) и эфферентные (двигательные), в составе переднего канатика — преимущественно эфферентные (двигательные) тракты. Следовательно, при повреждении заднего канатика у больного будут наблюдаться чувствительные расстройства, при повреждении переднего канатика — двигательные расстройства, а при повреждении бокового канатика — и чувствительные, и двигательные расстройства, так как он по составу волокон является смешанным.

В функциональном отношении в спинном мозге выделяют два аппарата — сегментарный и проводниковый.

Сегментарный аппарат предназначен для обеспечения безусловных простейших охранительных рефлексов. Например, отдергивание руки при уколе, ожоге или болевом воздействии. Сегментарный аппарат работает без участия головного мозга по принципу простейших рефлекторных дуг. При этом первыми чувствительными нейронами являются псевдоуниполярные клетки чувствительных узлов спинномозговых нервов, вторыми — вставочные нейроны спинного мозга, третьими — эффекторные нейроны передних рогов спинного мозга, которые посылают нервные импульсы к мышцам. Следует отметить, что у человека почти все рефлекторные акты на уровне спинного мозга являются полисегментарными, т.е. захватывающими для ответной реакции много сегментов спинного мозга. Например, в ответ на сильное раздражение кожи одного из пальцев происходит отдергивание всей руки.

Проводниковый аппарат спинного мозга предназначен для обеспечения сложных рефлексов с участием нервных центров головного мозга, которые обеспечивают регуляцию тонуса мышц или выполнение осознанных движений. Например, при сильном болевом или температурном воздействии на верхнюю конечность можно сознательно подавить желание отдернуть руку и, несмотря на сильное раздражение, выполнить конкретную работу. Для осуществления данной функции информация поступает в ядра задних рогов спинного мозга, где аккумулируется и по афферентным путям достигает конкретных нервных центров головного мозга. После соответствующего анализа в указанных центрах по эфферентным путям она передается на эффекторные клетки передних рогов спинного мозга и от них — на мышцы.

Таким образом, импульсы от рецепторов туловища, шеи, конечностей и внутренних органов передаются по афферентным трактам в головной мозг. Импульсы от головного мозга по эфферентным трактам поступают к двигательным нейронам спинного мозга, которые регулируют работу исполнительных органов. Следовательно, деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга.