Отделы спинного мозга и их функции. Роль и функции в организме

Органом центральной нервной системы является спинной мозг, который выполняет особенные функции и имеет уникальное строение. Он расположен в позвоночном столбе, в специальном канале, напрямую связан с головным мозгом. Функции органа – проводниковая и рефлекторная деятельность, он обеспечивает работу всех частей тела на заданном уровне, передает импульсы и рефлексы.

Что такое спинной мозг

Латинское название мозга спинного medulla spinalis. Этот центральный орган нервной системы расположен в позвоночном канале. Граница между ним и головным мозгом проходит примерно на пересечении пирамидных волокон (на уровне затылка), хотя она условная. Внутри находится центральный канал – полость, защищенная мягкой, паутинной и твердой мозговой оболочками. Между ними находится спинномозговая жидкость. Эпидуральное пространство между внешней оболочкой и костью заполнено жировой тканью и сеткой вен.

Строение

Сегментарной организацией отличается строение спинного мозга человека от других органов. Это служит для связи с периферией и рефлекторной деятельности. Находится орган внутри позвоночного канала от первого шейного позвонка до второго поясничного, сохраняя кривизну. Сверху он начинается продолговатым отделом – на уровне затылка, а внизу – заканчивается коническим заострением, концевой нитью из соединительной ткани.

Орган характеризуется продольной сегментарностью и значимостью звеньев: из переднелатеральной борозды выходят передние корешковые нити (аксоны нервных клеток), образующие передний двигательный корешок, служащий для передачи двигательных импульсов. Задние корешковые нити образуют задний корешок, проводящий импульсы от периферии к центру. Боковые рога снабжены моторными, чувствительными центрами. Корешки создают спинномозговой нерв.

Длина

У взрослого человека орган по длине составляет 40-45 см, по ширине равен 1-1,5 см, массой 35 г. Увеличивается по толщине снизу вверх, наибольшего диаметра достигает у верхнего шейного отдела (до 1,5 см) и нижнего пояснично-крестцового (до 1,2 см). В области груди диаметр составляет 1 см. У органа выделяют четыре поверхности:

• уплощенная передняя;
• выпуклая задняя;
• две округлые боковые.

Внешний вид

На передней поверхности по всей длине пролегает срединная щель, которая имеет складку мозговой оболочки – промежуточную шейную перегородку. Сзади выделяют срединную борозду, соединенную с пластинкой глиозной ткани. Эти щели делят спинномозговой столб на две половины, соединенные узким мостиком ткани, в центре которой находится центральный канал. С боков тоже есть борозды – переднелатеральная и заднелатеральная.

Сегменты спинного мозга

Отделы спинного мозга делятся на пять частей, значение которых зависит не от расположения, а от того, в каком отделе выходящие нервы покидают позвоночный канал. Всего у человека может быть 31-33 сегмента, пять частей:

• шейная часть – 8 сегментов, на ее уровне больше серого вещества;
• грудная – 12;
• поясничная – 5, вторая область с большим количеством серого вещества;
• крестцовая – 5;
• копчиковая – 1-3.

Серое и белое вещество

На разрезе симметричных половин видна глубокая срединная щель, соединительно-тканная перегородка. Внутренняя часть темнее – это серое вещество, а на периферии светлее – белое вещество. На поперечном сечении серое вещество представлено рисунком «бабочки», а его выступы напоминают рога (передние вентральные, задние дорсальные, боковые латеральные). Больше всего серого вещества на поясничном отделе, меньше – на грудном. У мозгового конуса вся поверхность выполнена серым, а по периферии располагается узкий слой белого.

Функции серого вещества

Чем образовано серое вещество спинного мозга – оно состоит из тел нервных клеток с отростками без миелиновой оболочки, тонких миелиновых волокон, нейроглии. Основой служат мультиполярные нейроны. Клетки лежат внутри группами-ядрами:

• корешковые – аксоны покидают в составе передних корешков;
• внутренние – их отростки заканчиваются синапсами;
• пучковые – аксоны проходят к белому веществу, несут нервные импульсы, образуют проводящие пути.

Между задними и боковыми рогами серое вдается тяжами внутрь белого, образуя сетеобразное разрыхление – сетчатое образование. Функциями серого вещества ЦНС служат: передача болевых импульсов, информации о температурной чувствительности, замыкание рефлекторных дуг, получение данных от мышц, сухожилий и связок. Нейроны передних рогов участвуют в связи отделов.

Функции белого вещества

Сложной системой миелиновых, безмиелиновых нервных волокон является белое вещество спинного мозга. Туда входит опорная нервная ткань – нейроглия, плюс кровеносные сосуды, незначительное количество соединительной ткани. Волокна собраны пучками, осуществляющими связи между сегментами. Белое вещество окружает серое, проводит нервные импульсы, выполняет посредническую деятельность.

Функции спинного мозга

Строение и функции спинного мозга связаны напрямую. Выделяют две важные задачи работы органа – рефлекторную, проводниковую. Первая заключается выполнением простейших рефлексов (отдергивание руки при ожоге, разгибание суставов), связями со скелетными мышцами. Проводниковая передает импульсы от спинного к головному мозгу, обратно по восходящим и нисходящим путям движения.

Рефлекторная

В ответной реакции нервной системы на раздражение состоит рефлекторная функция. К ней относятся отдергивание руки при уколе, кашель при попадании в горло инородных частиц. Раздражение от рецепторов по импульсу поступает внутрь спинномозгового канала, переключает двигательные нейроны, которые отвечают за мышцы, вызывают их сокращение. Это упрощенная схема рефлекторного кольца (дуги) без участия головного мозга (человек не задумывается при выполнении действия).

Выделяют рефлексы врожденные (грудное сосание, дыхание) или приобретенные. Первые помогают выявить правильность работы элементов дуги, сегментов органа. Их проверяют при неврологическом осмотре. Коленный, брюшной, подошвенный рефлекс является обязательными для проверки здоровья человека. Это поверхностные виды, к глубоким рефлексам относятся сгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.

Проводниковая

Второй функцией спинного мозга является проводниковая, которая передает импульсы от кожи, слизистых оболочек и внутренних органов в головной мозг, в обратном направлении. Белое вещество служит проводником, несет информацию, импульс о воздействии извне. За счет этого человек получает определенное ощущение (мягкий, гладкий, скользкий предмет). При утрате чувствительности не могут формироваться ощущения от прикосновений к чему-либо. Помимо команд импульсы передают данные о положении тела в пространстве, боли, напряжении мышц.

Какие органы человека контролируют работу спинного мозга

Ответственным за спинномозговой канал и управление всей работой мозга спинного является главный орган центральной нервной системы – головной мозг. Помощниками выступают многочисленные нервы и кровеносные сосуды. Головной мозг оказывает большое влияние на деятельность спинного – контролирует ходьбу, бег, трудовые движения. При утрате связи между органами человек в конце практически становится беспомощным.

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.

Видео

Физиологические функции и строение спинного мозга имеют две первостепенных задачи. Обеспечивают передачу нервных импульсов и приказов от головного мозга к конечностям и участкам кожи, а также регулируют двигательные и рефлекторные функции организма. Дополнительно нервная спинальная система контролирует работу внутренних органов человека.

Какие функции выполняет спинной мозг

Спинной мозг входит в центральную нервную систему, контролирующую работу и осуществляющую связь между внутренними органами, кожей, мышечными и мягкими тканями человека. Не является полностью автономной частью тела. Работает под контролем головного мозга.

Анатомическое строение спинального отдела включает 31-33 пару нервных отростков, образующих сплетения. Каждый из участков иннервирует свою часть тела, таким образом, контролируя все участки организма.

Спинной мозг выполняет следующие функции:

1. Двигательную.
2. Проводниковую.
3. Чувствительную.

Каждая функция играет свою особенную роль в работе организма.

Двигательная функция

Передачу сигналов мышечной ткани обеспечивают передние спинномозговые корешки. В состав тканей входят эфферентные нейроны, обеспечивающие быструю передачу импульсов к мышечной ткани. Одновременно выполняется рефлекторная функция.

При повреждении целостности кожного покрова, термического или химического поражения, рецепторы срабатывают и передают сигнал об опасности в головной мозг человека. Все движения не требуют серьезных сознательных усилий.

Благодаря соединению с мозжечком и продолговатым мозгом, появляется возможность ориентироваться в пространстве, хранить равновесие при ходьбе. Передача сигналов происходит посредством раздражения чувствительных нервных окончаний. Импульсы заставляют мышцы сокращаться, провоцируя движение, что имеет важное функциональное значение, обеспечить тело человека жизненно важными рефлексами.

Проводниковая функция

Спинальный отдел не является отдельным рефлекторным органом. Он связан с отделами головного мозга. Нервные импульсы поступают в спинномозговой канал, оттуда передаются в различные отделы полушарий. После обработки информации, импульсы возвращаются обратно. Скорость передачи сигналов обеспечивает нейронная связь.

Помимо соединения между отделами полушарий, мышцами и кожными покровами, основные функции спинного мозга состоят в поддержании работоспособности внутренних органов.

Чувствительная функция

Обеспечивается нервными задними корешками. При ранении или поражении мышечной системы, происходит рефлекторное сокращение. Человек чувствует боль, температуру, способен ощущать тактильные прикосновения.

Передачу сигналов обеспечивает рефлекторная дуга. Существуют, так называемые, «несвойственные функции» спинномозгового отдела: защитная и выделительная. Они не относятся к основным, но также являются важными для работы организма.

Спинной мозг в организме человека выполняет функции проводниковой системы, отвечает за двигательные, чувствительные и рефлекторные функции. Любые нарушения отражаются на работе внутренних органов.

Каково строение спинного мозга

Сложная структурно функциональная характеристика спинномозгового отдела обеспечивает возможность выполнения разных задач. Спинальный отдел выполняет проводниковую, двигательную и чувствительную функцию.

Структура и функциональная анатомия спинномозгового отдела имеют следующие характеристики:

По мере старения, морфофункциональная характеристика отдельных групп мышц обычно ухудшается. Происходит это по причине уменьшения проводимости, нарушения системы кровоснабжения и других патологических проблем. Нередко потеря нормальной проводниковой функции приводит к мышечной слабости, половой дисфункции, проблемам мочеиспускательной системы.

Особенности строения по мере развития человека

Нервная система закладывается в будущем человеке крайне рано. Спустя 2,5 недели после беременности, начинает формироваться отросток, со временем преобразовывающийся в спинной мозг. Функциональная организация нервной системы продолжает свое развитие после родов. Со временем, объем серого вещества увеличивается приблизительно в 5, белого в 14 раз.

Возрастные особенности строения и функционирования спинного мозга связаны с количеством нейронов (нервных клеток) задействованных для выполнения основных задач организма. На период 40-49 лет приходится максимальное количество клеток. Начиная с 50 и до 60 лет включительно, у человека уменьшается количество нейронов до приемлемого минимума.

После 60 лет, число нейронов остается постоянным. На практике это означает, что неизбежно происходит нарушение функциональных основных и несвойственных возможностей организма. Наблюдаются сбои в работе внутренних органов.

Пациентам с плохой проводимостью назначают препараты, стимулирующие преимущественно функции спинного мозга, витаминные комплексы, а также прописывают общеукрепляющий курс терапии.

Спинной мозг входит в состав центральной нервной системы и имеет прямую связь с внутренними органами, кожей и мышцами человека. По своему виду спинной мозг напоминает шнур, занимающий место в позвоночном канале. Его длина составляет около полуметра, а ширина обычно не превышает 10 миллиметров.

Спинной мозг разделён на две части — правую и левую. Поверх него имеются три оболочки: твёрдая, мягкая (сосудистая) и паутинная. Между двумя последними находится пространство наполненное спинномозговой жидкостью. В центральной области спинного мозга можно обнаружить серое вещество, на горизонтальном срезе похожее по своему виду на «мотылька». Серое вещество сформировано из тел нервных клеток (нейронов), общее количество которых достигает 13 миллионов. Клетки схожие по строению и имеющие одинаковые функции создают ядра серого вещества. В сером веществе существует три вида выступов (рогов), которые подразделяются на передний, задний и боковой рог серого вещества. Передние рога характеризуются наличием больших двигательных нейронов, задние рога сформированы малыми вставочными нейронами, а боковые рога являются местом расположения висцеральных моторных и чувствительных центров.

Белое вещество спинного мозга со всех сторон окружает серое вещество, образуя слой созданный миелинизированными нервными волокнами, тянущимися в восходящем и нисходящем направлении. Пучки нервных волокон, образованные совокупностью отростков нервных клеток формируют проводящие пути. Различают три вида проводящих пучков спинного мозга: короткие, которые задают связь сегментов мозга на разных уровнях, восходящие (чувствительные) и нисходящие (двигательные). В формировании спинного мозга участвует 31-33 пары нервов, разделённых на отдельные участки называемые сегментами. Число сегментов всегда аналогично количеству пар нервов. Функция сегментов заключается в иннервировании конкретных областей человеческого организма.

Функции спинного мозга

Спинной мозг наделён двумя важнейшими функциями — рефлекторной и проводниковой. Наличие простейших двигательных рефлексов (отдёргивание руки при ожоге, разгибание коленного сустава при ударе молоточком по сухожилию и т.д.) обусловлено рефлекторной функцией спинного мозга. Связь спинного мозга со скелетными мышцами возможна благодаря рефлекторной дуге, являющейся путём прохождения нервных импульсов. Проводниковая функция заключается в передаче нервных импульсов от спинного к головному мозгу при помощи восходящих путей движения, а также от головного мозга по нисходящим путям к органам различных систем организма.

Спинной мозг человека или животного является важнейшей частью ЦНС. Через него головной мозг связывается с мышцами, кожей, внутренними органами, вегетативной нервной системой. Так обеспечивается жизнедеятельность организма человека, собаки, кошки или другого млекопитающего. Строение спинного мозга отличается сложной организацией и узкой специализацией каждой области. Биология его так устроена, что любое серьезное нарушение проявляется в проблемах с двигательными функциями, соматических аномалиях.

Внешне этот орган очень напоминает шнур, протянутый в специальном канале позвоночника. У него есть правая часть и левая. По длине он не превышает половины метра, а диаметр составляет около сантиметра.

Мы подробно рассмотрим строение спинного мозга, особенности его организации, принципы работы. Зная, каково строение спинного мозга, можно легко понять, как рождаются наши движения, как может проявляться деятельность нейронов. Также мы расскажем, какие функции выполняет спинной мозг.

В спинном мозге находится от 31 до 33 пар нервов, поэтому он делится на 31-32 сегмента. Каждый соотносится с частью нашего тела и непрерывно осуществляет свои функции. Масса столь важного органа, без которого невозможно ни одно движение, составляет всего 35 гр.

Область расположения – позвоночный канал. Вверху он сразу переходит в продолговатый мозг, а внизу его завершают позвонки копчика.

Деление на сегменты

Роль спинного мозга состоит в организации любых движений человека. Чтобы обеспечить максимальную эффективность его работы, в ходе эволюции были выделены сегменты, каждый из которых обеспечивает функционирование определенной области тела.

Эта часть нервной системы начинает формироваться уже на 4-й неделе эмбрионального развития, но основные функции спинного мозга сможет выполнять не сразу.

Отделы спинного мозга и их функции сейчас хорошо изучены. Он сегментарно делится на:

• шейные сегменты (8 штук);
• грудные (12 штук);
• поясничные (5 штук);
• крестцовые (5 штук);
• копчиковые (от 1 до 3-х штук).

Спина человека заканчивается маленьким копчиком. Он является рудиментом, то есть частью, которая в ходе эволюции утеряла свою значимость. Это, фактически, остаток хвоста. Потому у человека очень мало копчиковых сегментов. Хвост ему просто уже не нужен.

Для чего нужен

Спинной мозг – это центр, который собирает всю информацию, поступающую с периферии. Затем он посылает команды к мышцам и тканям, приводя их в тонус. Так рождаются все движения. Это сложная и кропотливая работа, ведь человек совершает сотни тысяч мельчайших движений в сутки. Его физиология отличается сложной организацией и взаимодействием всех частей ЦНС.

Спинной мозг надежно защищают сразу три оболочки:

• твердая;
• мягкая;
• паутинная.

Внутри располагается спинномозговая жидкость. Центр мозга заполняет серое вещество. В разрезе эта область похожа на бабочку, развернувшую крылья. Серое вещество – это концентрат нейронов, именно они способны передавать биоэлектрический сигнал.

Каждый сегмент состоит из десятков и даже сотен тысяч нейронов. Они обеспечивают полноценную работу двигательного аппарата.

В сером веществе есть выступы трех видов (рога):

• передний;
• задний;
• боковой.

Между зонами распределяются разные виды нейронов. Это сложная и хорошо организованная система, которая имеет свои особенности. В зоне передних рогов есть огромное количество крупных двигательных нейронов. В задних рогах расположились малые вставочные нейроны, а в боковых – висцеральные (чувствительные и моторные).

Именно нервные волокна формируют пути, по которым проводится сигнал.

Всего в спинном мозге человека ученые насчитали больше тринадцати миллионов нервных волокон. Защитную функцию для них выполняют внешние позвонки, которые формируют позвоночник. Именно в них находится внутренний нежный и уязвимый спинной мозг.

Серое вещество со всех сторон окружено множеством нервных волокон. Передача биоэлектрических сигналов осуществляется через тончайшие отростки нейронов. У каждого может насчитываться от одного до множества таких отростков. Нейроны сами по себе имеют крайне малый размер. Их диаметр не больше 0,1 мм, зато отростки поражают своей длиной – она может достигать полутора метров.

В сером веществе есть разные типы клеток. Передние отделы состоят из двигательных клеток, они очень крупные. Как видно из самого названия, они отвечают за двигательные функции. Это тонкие, но очень длинные волокна, которые от спинного мозга идут непосредственно к мышцам и приводят их в движение. Такие волокна образуют крупные пучки и выходят из спинного мозга. Это передние корешки. Один из них выходит направо, а другой – налево.

В каждом отделе есть такие чувствительные волокна, из которых образуется пара корешков. Часть чувствительных волокон стыкуется с головным мозгом. Вторая часть направлена непосредственно в серое вещество. В нем волокна оканчиваются. Окончанием для них становятся разные виды клеток – двигательные, промежуточные, вставочные. Через них осуществляется непрерывная регуляция движений и органов.

Организация проводящих путей

Проводящие пути всего организма принято делить на:

• ассоциативные;
• афферентные;
• эфферентные.

Задача ассоциативных путей – соединить нейроны между всеми сегментами. Эти соединения считаются короткими.

Афферентные обеспечивают чувствительность. Это восходящие пути, которые получают информацию от всех рецепторов и отправляют ее в головной мозг. Эфферентные пути передают сигналы от мозга к нейронам всего организма. Они относятся к нисходящим путям.

Функции

Деятельность спинного мозга является непрерывной. Она обеспечивает двигательную активность организма. Есть две основные функции спинного мозга человека – рефлекторная и проводниковая.

Каждый отдел обеспечивает работу совершенно определенной зоны организма. Сегменты (шейный, грудной, например) обеспечивают функции органов грудины, рук. За полноценную работу мышц и системы пищеварения отвечает сегмент поясничный. За функции органов таза, ног несет ответственность крестцовый сегмент.

Рефлекторная

Рефлекторная мозговая функция заключается в организации рефлексов. Это позволяет организму, например, мгновенно отреагировать на сигнал о боли. Действие рефлексов поражает своей оперативностью. Человек отдергивает руку от горячего предмета за долю секунды. За это время информация от рецепторов до мозга и обратно успела проделать немалый путь по рефлекторной дуге.

Когда чувствительные нервные окончания кожи, мышечных волокон, сухожилий, суставов получают раздражение, это значит, что к ним был отправлен нервный импульс. Такие сигналы распространяются по задним корешкам нервных волокон и приходят в спинной мозг. Получая сигнал, возбуждаются двигательные и вставочные клетки. Затем по двигательным волокнам уже передних корешков импульсы направляются к мышцам. Получив такой сигнал, мышечные волокна сокращаются. По такому механизму происходят простые рефлексы.

Рефлекс – это реакция организма в ответ на полученное раздражение. Все рефлексы обеспечиваются работой ЦНС. Одна из функций спинного мозга – рефлекторная. Ее обеспечивает так называемая рефлекторная дуга. Это сложный путь, который нервные импульсы проходят от периферических компонентов организма к его спинному мозгу, а от него – непосредственно к мышцам. Это непростой, но жизненно важный процесс.

Самые простейшие рефлексы могут сохранить человеку жизнь и здоровье. Отдергивая руку, которая прикоснулась к горячему, мы даже не подозреваем, что сигнал от кожи молниеносно передался по нервным волокнам в головной, а потом и в спинной мозг. В ответ на него был послан импульс, который сократил мышцы руки, чтобы избежать ожога. Это яркое проявление рефлекторной функции.

Нейрофизиологи детально изучили практически все рефлексы и нервные дуги, которые обеспечивают их выполнение. Эти данные позволяют проводить эффективную реабилитацию после травм и ряда заболеваний, а также помогают при их диагностике.

Именно на таком рефлексе основана диагностика у невропатолога, при которой врач легко ударяет молоточком по сухожилию коленной чашечки пациента. Так изучается коленный рефлекс, по которому можно судить о состоянии определенного отдела спинного мозга.

Однако спинной мозг не является самостоятельной рефлекторной системой. Его функции неустанно контролирует головной мозг. Они тесно связаны специальными пучками нервных волокон. Волокна очень длинные, тонкие, состоят из белого вещества. Сигналы по одним передаются к головному мозгу вверх, а по другим – в спинной.

Вся ЦНС участвует в формировании скоординированных сложных движений. Каждое движение – это непрерывный поток импульсов от головного мозга к спинному, от него – к мышечным волокнам.

Проводниковая

Это вторая важная функция. Она состоит в том, что от спинного мозга нервные сигналы передаются выше, в головной. Там, в подкорковой и корковой области, вся информация моментально обрабатывается, а в ответ на нее отправляются соответствующие сигналы.

Проводниковая функция работает в те моменты, когда мы решаем что-то взять, встать, пойти. Это происходит мгновенно, без затраты времени на раздумья.

Эту функцию по большей части обеспечивают промежуточные или вставочные нейроны. Они отправляют сигнал к двигательным нейронам, а также обрабатывают информацию, которая поступает от кожи и мышц. Тут встречаются периферические сигналы и импульсы от головного мозга.

Возбуждающий импульс посылается при помощи вставных клеток к разным группам двигательных клеток. При этом активность других групп тормозится. Именно такой сложный процесс обеспечивает слаженность и высокую координацию движений человека. Так появляются отточенные движения пианиста, балерины.

Возможные заболевания

В человеческом организме есть уникальный отдел, который носит название «конский хвост». В нем отсутствует непосредственно сам спинной мозг, а остались лишь спинномозговая жидкость и пучки нервов. Если они сдавливаются, организм начинает испытывать боль, наблюдаются нарушения опорно-двигательной системы. Данное заболевание по месту локализации основной причины и называется «конский хвост».

Если развивается «конский хвост», человека беспокоит ряд симптомов. Появляется боль в пояснице, мышцы испытывают слабость, организм начинает значительно медленнее реагировать на внешние раздражители. Может появиться воспаление, даже повышается температура. Если эти тревожные симптомы игнорировать, состояние усугубляется. Человеку становится трудно передвигаться или долго сидеть.

Спинной мозг – важное звено нервной системы, соединяющее органы и части тела человека воедино, обеспечивающее адекватное взаимодействие с миром. Этот сложный биологический механизм организовывает реализацию жизненно необходимых функций, работая в тесной связи с головными центрами. Повреждение любой области спинного мозга повлечет серьезные последствия для здоровья .

Расположение, внешнее строение

Спинной мозг расположен в позвоночном канале, составленном пустотами позвонков. Его надежная защита и фиксация обеспечивается многослойной оболочкой (дуральным мешком).

Расположение спинного мозга − от затылка до второго позвонка поясничного сектора. Внешне сориентироваться, где находится у человека данный орган, можно по верхней точке первого позвонка, а также по нижнему краю ребер. Длина спинного мозга у представителей мужского пола − 45 см, у женского – от 42 до 43 см.

Внешнее строение спинного мозга представляет собой толстый сужающийся книзу шнур (тяж) с двумя выраженными уширениями.

Общая схема устройства спинного мозга под позвонками, выглядит следующим образом (от затылка):

• продолговатый мозг;
• пирамидальная область;
• шейное утолщение;
• пояснично-крестцовое уширение;
• конус (область перехода в нить);
• нить, которая скрепляется с копчиком, заканчиваясь в районе 2-го позвонка копчикового отдела.

Взаимодействие спинных центров с головными обеспечивается мостом, локализующимся в затылочной области.

Оболочки, межоболочечные пространства

Как устроен спинной мозг? С наружной стороны, будет неполной без описания окружающего его дурального мешка, копирующего форму позвоночника.

Оболочки спинного мозга человека – это три отдельных слоя вокруг центрального канала: мягкий, паутинный и твердый. Твердая оболочка спинного мозга образована соединительной тканью из крепких волокон. Сохранение пространственного положения обеспечивается фиксацией к краям межпозвонковых отверстий, специальные тяжи (дорсальные, латеральные) связывают ткань с поверхностью надкостницы позвоночного канала. Твердую оболочку отделяет от серединной (паутинной) субдуральное пространство.

Паутинная оболочка спинного мозга – промежуточный слой дурального мешка. Здесь находятся нервные корешки, собственно мозг, который огорожен от стенок оболочки субарахноидальным пространством, заполненным жидкостью (ликвором). Паутинный слой очень плотный, но тонкий. Представлен ячеистой соединительной тканью.

Мягкая (сосудистая) оболочка сращена с мозговым веществом. Ткань соткана пучками коллагеновых волокон, образующих наружный и внутренний круговые слои. В них расположена густая сеть кровеносных сосудов.

Вдоль мягкой оболочки размещен ряд зубчатых пластинок. С одной стороны они спаяны с самим мозгом в районе между задними и передними корешками, с другой – с паутинной оболочкой, а через нее – с твердой, выступая в роли своеобразного сквозного крепежа. Дополнительную связь оболочек и межоболочечных пространств спинного мозга обеспечивают нервные корешки.

Основные функции оболочек спинного мозга − защитная и трофическая (регулирование кровотока).

Жидкость в межоболочечных пространствах предохраняет нервные ткани от колебаний, встрясок, принимает активное участие в обменных процессах, отводя продукты метаболизма.

Функции

Физиологические потребности человек реализует благодаря уникальному строению и функциям спинного мозга, не задумываясь, что такое представляет из себя этот орган и каковы принципы его работы.

К основным функциям спинного мозга относятся:

1. Рефлекторная. Обеспечивает мышечную реакцию на внешнее раздражение (тактильный, термический, кислотный, болевой рефлексы), движения скелетных мышц, сосудов, прямой кишки, мочеполовой системы.
2. Проводниковая. Спинной мозг человека является транслятором внешних сигналов к головному центру и от него. Проводниковой функцией спинного мозга обеспечивается взаимосвязь сознания и рефлексов.
3. Тоническая функция спинного мозга поддерживает минимальное напряжение мускулатуры в состоянии покоя (мышечный тонус).
4. Эндокринная. Центральный спинномозговой канал выстлан особым слоем клеток – эпендимоглией. У молодых людей они продуцируют биоактивные вещества, регулирующие половую функцию, артериальное давление, суточные ритмы.

Каковы функции спинного мозга (главные), кратко описано в таблице 1.

Таблица 1

Нарушение функционирования нервных тканей почти всегда связано с частичной или полной потерей дееспособности человеком.

Внутреннее строение

Тело расположенного в позвоночнике мозга составлено различными типами нервных клеток и волокон, образующих иннервирующие мышцы и органы корешки, а также проводящие пути для внешних и внутренних импульсов.

Утолщения и борозды

Внутреннее строение спинного мозга складывается из нескольких секторов, образованных продольно расположенными углублениями:

• передняя срединная щель, проходящая вдоль всей фронтальной части;
• срединная борозда, разделяющая тыльную поверхность на 2 равных половины;
• по бокам от передней срединной щели находятся переднелатеральные борозды;
• с обеих сторон от тыльной срединной борозды расположены заднелатеральные.

В итоге тяж оказывается разделен 2 половины (в перемычке – центральный спинномозговой канал), каждая из которых состоит из 3-х секций-канатиков:

• между тыльной срединной и заднелатеральной бороздой − задний канатик;
• между заднелатеральной и переднелатеральной – боковой;
• между передней срединной щелью и переднелатеральной бороздой – передний.

Внешне канатики напоминают длинные объемные валики, составляющие тело тяжа.

Серое и белое вещество

Центральный канал (остаток нервной трубки) окружен серым веществом спинного мозга, на поперечном срезе похожем на бабочку (букву «Н»). Нижняя часть − передние рога (широкие, короткие, толстые), верхняя – задние рога спинного мозга (узкие, удлиненные). Вдоль канала на участке с последнего шейного сегмента до первого поясничного с передними и задними тянутся боковые рога (столбы).

В состав серого вещества входят мультиполярные нервные клетки (нейроны) и волокна. Нейроны состоят из тела (сома, перикарион), вокруг которого отрастают короткие разветвления (дендриты), и длинного отростка (аксона). Дендриты улавливают импульсы, транслируют их в тело нейрона, а оттуда сигнал передается в ткани посредством аксонов.

Типы нейронов:

• корешковые. Отростки нейронов выходят за оболочки дурального мешка, достигают мышечных волокон, где образуют синапсы (место контакта нейронов и клеток, получающих сигнал);
• внутренние. Аксоны находятся в пределах серого вещества;
• пучковые. Их отростки образуют проводящие пути до толщи белого вещества.

По функциям различают следующие типы нейронов:

• чувствительные (образуют боковые канатики);
• вегетативные (входят в состав передних корешков);
• ассоциативные (формируют внутренние сегменты);
• двигательные (направляются к мышечным волокнам).

Диффузно рассеянные клетки серого вещества обеспечивают внутренние связи, некоторые сгруппировываются в ядра спинного мозга.

Сверху серое вещество окружено белым, обеспечивающим проводимость сформированных сигналов.

Белое вещество состоит из продольно лежащих нервных волокон трех типов:

• короткие пучки, соединяющие структуры мозга;
• афферентные длинные (чувствительные);
• эфферентные длинные (двигательные).

Соединение между серым и белым веществом обеспечивается глией – слоем клеток, служащим прослойкой между нейронами и капиллярами.

Корешки

Корешки спинномозговых нервов образованы аксонами нервных клеток. Разделяются 2 типа: передние и задние. Передние корешки спинного мозга растут продольными рядами из передней боковой борозды. Составлены отростками двигательных нейронов из ядер передних и частично боковых рогов серого вещества. Задние образованы из отростков чувствительных нейронов, находящихся в спинномозговых узлах (в межпозвоночных отверстиях). Они входят через заднюю боковую борозду. Передние и задние корешки на выходе из дурального мешка сливаются в спинномозговой нерв, образуя короткий ствол, который распадается на 2 ветви (принимающая сигнал и исполняющая).

При повреждении задних (чувствительных) корешков пропадает способность к осязанию привязанных к ним участков. Если пересечены или передавлены передние корешки, то наступает паралич соответствующей мускулатуры.

На сегодняшний момент определено, сколько всего корешков спинномозговых нервов отходит от спинного мозга – 31 пара.

Проводящие пути

Проводящие пути спинного мозга обеспечивают внутреннюю межсекторальную трансляцию сигнала и связь с головным центром в обоих направлениях. Восходящие пути спинного мозга образованы тонкими и клиновидными пучками афферентных волокон, расположенными в задних и боковых канатиках (по всей протяженности длины тяжа). Возбуждение, возникающее в рецепторах органов и кожи как реакция на внешние раздражители, передается нервами в задние корешки, обрабатывается нейронами спинномозговых узлов. Отсюда сигнал отправляется в головной центр либо в клетки задних рогов.

Нисходящие пути спинного мозга составлены из пучков эфферентных волокон передних и боковых канатиков, направляющихся в передние рога серого вещества. Волокна передают сигнал от головного центра к двигательным нейронам спинного, откуда информация идет дальше до органа-адресата.

Таким образом образуется рефлекторная дуга, представленная тремя типами нейронов:

• чувствительные, воспринимающие внешний сигнал и проводящие его по своим отросткам;
• вставочные, образующие синапс с аксоном чувствительных клеток, и передающие сигнал по своим отросткам в передние рога;
• двигательные (в передних рогах), которые принимают в свои тела информацию от вставочных клеток и по аксонам в составе передних корешков транслируют ее мышечным волокнам.

Существует несколько путей, по которым проходят нервные импульсы. Они распределяются по зонам иннервации (участкам приема-передачи сигнала).

Сегменты: строение

Строение спинного мозга человека подразумевает его разделение по всей длине на структурно-функциональные единицы – сегменты:

• 8 шейных;
• 12 грудных;
• по 5 поясничных и крестцовых;
• 1 копчиковый.

Внутреннее строение спинного мозга устроено таким образом, что у каждого сектора своя область иннервации, которую обеспечивают четыре спинномозговых корешка, образующих по одному нерву с каждой стороны сегмента.

Обозначение сегментов спинного мозга и их функции представлено в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение	Сектор	Зоны иннервации (дерматомы)	Мышцы	Органы
Шейные (цервикальные): С1-С8	С1		Мелкие мышцы шейного отдела
	С4	Надключичная область, тыльная сторона шеи	Верхние мышцы спины, диафрагмальная мускулатура
	С2-С3	Область затылка, шея
	С3-С4	Надключичная часть		Легкие, печень, желчный пузырь, кишечник, поджелудочная железа, сердце, желудок, селезенка, двенадцатиперстная кишка
	С5	Шея сзади, плечо, район плечевого сгиба	Плечо, сгибатели предплечья
	С6	Шея сзади, плечо, предплечье снаружи, большой палец кисти	Спина сверху, наружная область предплечья и плеча
	С7	Заднее надплечье, пальцы кисти	Сгибатели лучезапястного сустава, пальцы
	С8	Ладонь, 4,5 пальцы	Пальцы
Грудные (торакальные): Tr1-Tr12	Tr1	Область подмышек, плечи, предплечья	Мелкая мускулатура кистей
	Tr1-Tr5			Сердце
	Tr3-Tr5			Легкие
	Tr3-Tr9			Бронхи
	Tr5-Tr11			Желудок
	Tr9			Поджелудочная железа
	Tr6-Tr10			Двенадцатиперстная кишка
	Tr8-Tr10			Селезенка
	Tr2-Tr6	Спина от черепа по диагонали вниз	Межреберные, спинные мышцы
	Tr7-Tr9	Передняя, задняя поверхности тела до пупка	Спина, брюшная полость
	Tr10-Tr12	Тело ниже пупка
Поясничные (люмбальные): L1-L5	Tr9-L2			Кишечник
	Tr10-L			Почки
	Tr10-L3			Матка
	Tr12-L3			Яичники, яички
	L1	Пах	Брюшная стенка снизу
	L2	Бедро впереди	Тазовые мышцы
	L3	Бедро, голень с внутренней стороны	Бедро: сгибатели, ротационные, передняя поверхность
	L4	Бедро впереди, сзади, колено	Разгибатели голени, бедренные передние
	L5	Голень, пальцы стоп	Бедренные передние, боковые, голень
Крестцовые (сакральные): S1-S5	S1	Заднебоковая часть голени и бедра, стопа снаружи, пальцы	Ягодичные, голень впереди
	S2	Ягодицы, бедро, голень внутри	Голень сзади, мускулатура стопы	Прямая кишка, мочевой пузырь
	S3	Половые органы	Тазовая, паховая мускулатура, сфинктер ануса, мочевого пузыря
	S4-S5	Область заднего прохода, промежность		Акты произвольной дефекации и мочеиспускания

Отделы спинного мозга смещены вверх относительно соответствующих позвонковых костей. Поясничные сегменты существенно отстают, поэтому нижняя часть позвоночника иннервируется посредством спускающихся плетей корешков в виде конского хвоста. Соотношение сегментов (невромеров), частей тела и позвоночника (сомитов) называется скелетотопией.

Видео

Видео — строение спинного мозга

Травмы и поражения

Поражение спинного мозга вследствие травмы (ушиб, сдавление, разрыв (кровоизлияние), сотрясение) или болезни приводит к тяжким последствиям.

Хронические патологии (миелопатии): Общие симптомы поражения спинного мозга при полном механическом поперечном повреждении:

• ниже уровня разрушения произвольных двигательных рефлексов нет, кожные также отсутствуют;
• нет контроля над тазовыми органами (произвольная дефекация и мочеиспускание);
• нарушение терморегуляции.

Конкретные признаки заболеваний и повреждений мозга зависят от локализации травмы.

При сдавлении дурального мешка грыжей или из-за смещения позвонков, а также при развитии заболеваний возникают боли в спине (чаще в шее, пояснице). Если повреждена конусная часть, то болевые импульсы локализуются в нижнем отделе. Ощущается слабость конечностей, онемение отдельных областей тела, головные боли, мигрени, беспокоят позывы к неотложному мочеиспусканию, сексуальная дисфункция.

В качестве методов диагностики применяются МРТ, КТ, анализ ликвора (пункция). Процедура взятия пункции проводится под местной анестезией. Тонкой иглой, вводимой в межпозвоночное пространство под контролем рентген-аппарата, забирается небольшое количество жидкости для исследования.

Лечение спинного мозга настолько же сложно, как его строение. Поэтому следует максимально оберегать данную область от травм, пользуясь защитными приспособлениями, не допускать инфекционных поражений, своевременно излечивая заболевания (в том числе ОРВИ, отиты, синуситы). Состояние данного звена нервной системы во многом определяется целостностью структуры позвоночника