Спинной мозг

Спинной мозг

Внешний вид

Спинной мозг по своей форме напоминает длинный тонкий шнур, который начинается в шейном отделе. Шейный мозговой отдел надежно крепит его к головному в области большого отверстия в затылочной части черепа

Важно помнить, что шея – очень хрупкая зона, в которой головной мозг соединяется со спинным. Если ее повредить, последствия могут быть крайне серьезными, вплоть до паралича

Кстати, четко спинной и головной мозг не разделяются, один плавно переходит в другой.

В месте перехода перекрещиваются так называемые пирамидные пути. Эти проводники несут важнейшую функциональную нагрузку – они обеспечивают движение конечностей. В верхнем крае 2-го поясничного позвонка располагается нижний край спинного мозга. Это значит, что позвоночный канал на самом деле длиннее, чем сам мозг, его нижние отделы состоят только из нервных окончаний и оболочек.

Размеры органа следующие: длина – 40-45 см, диаметр спинного мозга – до 1,5 см, масса спинного мозга – до 35 г. Масса и длина спинного мозга у взрослых людей примерно одинаковы. Мы указали верхний предел. Сам мозг достаточно длинный, на всей его протяженности располагается несколько отделов:

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

Отделы не являются равными между собой. В шейном и пояснично-крестцовом отделах нервных клеток может располагаться значительно больше, так как они обеспечивают двигательные функции конечностей. Потому в этих местах спинной мозг толще, чем в других.

В самом низу располагается конус спинного мозга. Он состоит из сегментов крестца и геометрически соответствует конусу. Потом он плавно переходит в конечную (терминальную) нить, на которой орган и заканчивается. В ней уже полностью отсутствуют нервы, она состоит из соединительной ткани, которая покрыта стандартными оболочками. Крепится терминальная нить на 2-м копчиковом позвонке.

Строение

Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхней и нижней конечностям. Передняя и задняя продольные борозды делят орган на две симметричные половины, каждая в свою очередь имеет по две слабо выраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки — спинномозговые нервы. Место выхода корешков не соответствует уровню межпозвоночных отверстий и корешки, прежде чем выйти из канала, направляются в стороны и вниз. В поясничном отделе они идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.

От спинного мозга, образуясь из передних (двигательные волокна) и задних (чувствительные волокна) корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Участок, соответствующий отхождению пары спинномозговых нервов, называют нервным сегментом, или сегментом спинного мозга. Каждый сегмент иннервирует определенные скелетные мышцы и участки кожи.

Шейный и верхний грудной сегменты иннервируют мышцы головы, пояса верхних конечностей, органы грудной клетки, сердце и легкие. Нижние грудные сегменты и часть поясничных отвечают за управление мышцами туловища и внутрибрюшными органами. От нижнего поясничного сегмента и крестцового отходят нервы к нижним конечностям и частично к брюшной полости.

Структура серого вещества

Поперечный срез спинного мозга имеет вид бабочки, которая образована серым веществом в окружении белого. Крылья бабочки представляют собой симметричные участки, в которых выделяют передний, задний и боковой столб (или рога). Передние рога шире, чем задние. В задние рога заходят задние корешки, а из передних рогов выходят передние корешки. В центре серого вещества на всем протяжении находится канал, где циркулирует ликвор, который снабжает нервные ткани питательными веществами.

Серое вещество сформировано из более 13 млн. нервных клеток. Среди них выделяют три вида: корешковые, пучковые, вставочные. В состав передних корешков входят аксоны корешковых клеток. Отростки пучковых клеток соединяют между собой отделы спинного мозга, а вставочные заканчиваются синапсами в пределах серого вещества.

Нейроны со сходным строением объединяются в ядра спинного мозга. В передних рогах различают вентромедиальные, вентролатеральные, дорсомедиальные и центральные пары ядер, в задних рогах — собственные и грудные. В боковых рогах находится латеральное промежуточное ядро, образованное ассоциативными клетками.

Строение спинного мозга

Структура белого вещества

Белое вещество состоит из отростков и пучков нервных клеток, которые формируют проводящую систему органа. Постоянная и беспрепятственная передача импульсов обеспечивается двумя группами волокон:

1. Короткие пучки нервных окончаний, которые занимают разные уровни позвоночного столба — ассоциативные волокна.
2. Длинные волокна (проекционные) делят на восходящие, которые идут по направлению к большим полушариям, и нисходящие — идут от полушарий к спинному мозгу.

Серое вещество

Спинной мозг неоднороден по цвету и составу. Внутри белого вещества находится серое вещество, в середине которого спинномозговой канал. В этом канале протекает поток ликворной жидкости. Это вещество берут на анализ для определения работы мозга, при наличии опухолей, раковых образований, сложных инфекций.Ликвор, который находится внутри канала, сообщается со всеми окружающими тканями и с ЦНС. Это дает возможность спинномозговой жидкости циклично циркулировать по всей длине спинного мозга и выше. Даже временное и небольшое нарушение в области, где находится канал и серое вещество, способно вызвать необратимые процессы для всей центрально-нервной системы.

В задней и передней части спинного канала есть две спайки с отверстием в середине. Там находятся два “столба”, которые формируют серое вещество. От вещества отходят ответвления, которые условно названы “рога”. Передние рога находятся по передней стенке, задние расположены по задней стенке. Обе пары рогов разделены на парные широкие и парные узкие. В передних находится особый вид двигательных нейронов, их отростки образуют корешки спинного мозга.

Задний рог отличается тем, что имеет собственное ядро за счет образования вставочных нейронов. Отростки его нейронов насквозь проходят через серые спайки на другую сторону. Межпозвонковые узлы состоят из нейронов, которые дают отростки из этих ядер задней пары рогов. В промежутке между ними у серого вещества есть боковые рога. Они отвечают за вегетативные функции центральной нервной системы.

Особенности проводящих путей

В своем эволюционном развитии анатомически у человеческого спинного мозга сложилась необходимость в сложной рефлекторной дуге – там, где раньше был предусмотрен только один простой нейрон, сформировались многоклеточные узлы. По сути, проводящие пути – это особая совокупность нервных волокон, которые пролегают в определенных скоплениях белого вещества. Они объединены общностью функциональных и морфологических признаков.

Специалисты традиционно выделяют 3 подгруппы проводящих путей:

1. Ассоциативные – предназначены для соединения нейронов, которые расположены в односторонних разных сегментах. К примеру, передние и задние корешки слева с их помощью перемещают информацию через 2–3 позвонка, или даже в далеко расположенные спинные области мозга той же стороны.
2. Комиссуральные – соединяют однородные по функциональному признаку, но противоположные зоны разных областей. Так, волокна от чувствительных корешков крестцовых позвонков справа получают информацию от аналогичных спинных сегментов слева.
3. Проекционные – обладают способностью связывать спинномозговые сегменты с корой полушарий мозга. Именно они формируют проводящие пути – восходящие, а также нисходящие.

Информационные импульсы от кожи и глаз, опорно-двигательного аппарата и внутренних органов поступают в головной мозг по восходящим, а также нисходящим путям. Боковые канатики содержат и те, и другие нервные волокна, равно как центральные отростки нейронов в задних и передних канатиках.

По характеру передаваемой информации проекционные восходящие пути можно разделить на 3 подгруппы:

• экстероцептивные – от воспринимающих органов и кожных покровов, к примеру, зрительные, температурные импульсы;
• проприоцептивные – от мышечных и опорно-двигательных структур;
• интероцептивные – от сосудов, полостных тканей.

К нисходящим путям следует отнести:

• пирамидный и рубро-спинальный;
• вестибуло- и ретикулоспинальный;
• задний продольный.

Для получения полного представления о проводящих нервных путях спинного мозга специалисты должны владеть полной информацией об анатомических структурах органа.

Что такое сегменты

Для того чтобы спинной мозг надежно связывался с другими частями тела, природа создала отделы (сегменты). В каждом из них есть пара корешков, которые связывают систему нервов с внутренними органами, а также, кожей, мышцами, конечностями.

Выходят корешки непосредственно из канала позвоночника, потом формируются нервы, которые крепятся в различных органах и тканях. О движениях сообщают в основном передние корешки. Благодаря их работе, происходят мышечные сокращения. Именно поэтому второе название передних корешков – двигательные.

Задние корешки улавливают все сообщения, которые доходят от рецепторов и посылают в мозг информацию о полученных ощущениях. Поэтому второе название задних корешков – чувствительные.

Все люди имеют одно и то же количество сегментов:

• шейных – 8;
• грудных – 12;
• поясничных – 5;
• крестцовых – 5;
• копчиковых – от 1 до 3-х. В большинстве случаев у человека лишь 1 копчиковый сегмент. У некоторых людей их количество может увеличиваться до трех.

В межпозвоночном отверстии располагаются корешки каждого сегмента. Их направление меняется, так как не весь позвоночник заполнен мозгом. В шейном отделе корешки расположены горизонтально, в грудном они лежат косо, в поясничном, крестцовом – практически вертикально.

Самые короткие корешки находятся в шейном отделе, а самые длинные – в пояснично-крестцовом. Часть поясничных, крестцовый и копчиковый сегмент образуют так называемый конский хвост. Он располагается под спинным мозгом, ниже 2-го поясничного позвонка.

Каждый сегмент строго отвечает за свою часть периферии. В данную зону включены кожа, кости, мышцы, отдельные внутренние органы. У всех людей разделение на эти зоны одинаковое. Благодаря такой особенности врачу легко диагностировать место развития патологии при различных заболеваниях. Достаточно знать, какая зона поражена, и он может сделать вывод, какой отдел позвоночника затронут.

Поперечный срез спинного мозга покажет интересную особенность – он имеет разный цвет на разных участках. В нем сочетаются серый и белый оттенки. Серый – цвет тел нейронов, а белый оттенок имеют их отростки, центральные и периферические. Именно отростки называются нервными волокнами. Они располагаются в специальных углублениях.

Количество нервных клеток в спинном мозге поражает своими цифрами – их может насчитываться более чем 13 млн. Это средний показатель, бывает еще больше. Такая высокая цифра еще раз подтверждает, насколько сложно и тщательно организована связь между мозгом и периферией. Нейроны должны контролировать движение, чувствительность, работу внутренних органов.

Поперечный срез позвоночного столба напоминает по форме бабочку с крыльями. Этот причудливый срединный рисунок образуют серые тела нейронов. У бабочки можно наблюдать особые выпуклости – рога:

• толстые передние;
• тонкие задние.

Отдельные сегменты имеют в своей структуре еще и боковые рога.

В передних рогах надежно располагаются тела нейронов, которые несут ответственность за выполнение двигательной функции. В задних рогах спрятаны нейроны, воспринимающие чувствительные импульсы, а боковые составляют нейроны, которые относятся к вегетативной нервной системе.

Есть отделы, которые отвечают строго за работу отдельного органа. Ученые прекрасно изучили их. Существуют нейроны, которые отвечают за зрачковую, дыхательную, сердечную иннервацию и т.д. При постановке диагноза эта информация обязательно учитывается. Врач может определить случаи, когда за нарушение работы внутренних органов ответственны патологии позвоночника.

Связь между нейронами осуществляется через отростки – они связываются друг с другом и разными областями мозга, спинного и головного. Отростки направляются вниз и вверх. Белые отростки создают прочные канатики, поверхность которых покрыта специальной оболочкой – миелином. В канатиках сочетаются разные по функциям волокна: одни проводят сигнал от суставов, мышц, другие – от кожи. Боковые канатики являются проводниками информации о боли, температуре, прикосновении. В мозжечок от них идет сигнал о мышечном тонусе, положении в пространстве.

Нисходящие канатики передают от головного мозга информацию о нужном положении тела. Так организуется движение.

Короткие волокна соединяют между собой отдельные сегменты, а длинные обеспечивают контроль со стороны головного мозга. Иногда волокна пересекаются или переходят в противоположную зону. Границы между ними размыты. Перекрещивания могут доходить до уровня разных сегментов.

Левая сторона спинного мозга собирает в себе проводники от правой стороны, а правая – проводники от левой. Особенно выражено такая закономерность наблюдается в чувствительных отростках.

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).

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.

Как работает спинной мозг

Для быстрой и корректной работы организм создал не только восходящие, но и нисходящие пути. Они образованы красноядерными и латеральными путями и дублируют непроизвольные импульсы спинного мозга. Латеральные пути за счет насыщения их нейритами, создают условия для рождения таких импульсов. В этом им помогают нейриты, которые выработаны головным мозгом.

Рефлексы организма обуславливает корко-спинномозговой путь. Задача путей на этом этапе удерживать и стабилизировать равновесие тела человека. Питание головного и спинного мозга осуществляется по парным спинальным артериям, принимают участие и спинальные корешки. Каждый корешок имеет свою вену и артерию, они образуют сосудисто-нервный пучок.

Сосудисто-нервный пучок, который находится в тесной связи с нервными окончаниями, отвечают полностью за свой сегмент. Он действует в спинном мозге как автономия: “анализирует”, выполняет функции и подает необходимые сигналы/импульсы. Поражение именно таких пучков приводит к запуску патологически необратимых и тяжелых нарушения в здоровье человека. Специалистам приходится проводить полный спектр исследований для того, чтобы вообще определить не только то, где находится и локализуется боль, но и какой именно пучок оказался поврежден.

Спинной мозг выполняет две важные функции: проводниковую и рефлекторную.

Строение

Строение и расположение спинного мозга довольно сложное. Это неудивительно, ведь он управляет всем организмом, отвечает за рефлексы, двигательную функцию, работу внутренних органов. Его задача – передавать импульсы с периферии в направлении головного мозга. Там полученная информация молниеносно обрабатывается, и к мышцам посылается нужный сигнал.

Без этого органа невозможно выполнение рефлексов, а ведь именно рефлекторная деятельность организма защищает нас в моменты опасности. Спинной мозг помогает обеспечить важнейшие функции: дыхание, кровообращение, сердцебиение, мочеиспускание, пищеварение, сексуальную жизнь, а также двигательную функцию конечностей.

Спинной мозг – продолжение головного. Он имеет выраженную форму цилиндра и надежно спрятан в позвоночнике. От него отходит множество нервных окончаний, направленных к периферии. В нейронах содержится от одного до нескольких ядер. На самом деле, спинной мозг представляет собой сплошное образование, в нем нет делений, но для удобства принято разделять его на 5 отделов.

Новорожденный имеет еще полностью сформированный спинной мозг. Любопытно, что некоторые из отделов полностью сформируются только после того, как ребенок появится на свет, ближе к двум годам. Это норма, потому родителям не стоит волноваться. Нейроны должны образовывать длинные отростки, при помощи которых они соединяются между собой. На это нужно немало времени и энергетических затрат организма.

Клетки спинного мозга не делятся, потому количество нейронов в разном возрасте относительно стабильное. При этом они могут обновляться за достаточно короткий период. Лишь к старости их число снижается, а качество жизни постепенно ухудшается

Вот почему так важно жить активно, без вредных привычек и стресса, включать в рацион полезные продукты, богатые питательными веществами, хоть немного заниматься спортом

Функции

Функциональная анатомия подразумевает, что, являясь частью центральной нервной системы, спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функцию. В первом случае орган контролирует выполнение простейших действий на уровне реакций, заключенных в подсознании. Ярким примером является запуск двигательной функции с отдергиванием руки, если поверхность слишком горячая. Делает это конечность раньше, чем сам человек поймет, что произошло. Вторая задача органа заключается в передаче нервных импульсов в головной отдел ЦНС, по восходящим и нисходящим путям движения.

Коротко об основных функциях спинного мозга

Рефлекторная функция

Эта основная функция органа представляет собой ответную реакцию на раздражение извне. Например, появление рефлекторного кашля на попадание в дыхательные пути посторонних предметов и частиц, устранение руки от колючек кактуса или источника опасности. Импульс поступает внутрь спинномозгового канала через двигательные нейроны, они же запускают сокращение мышц. Этот процесс не требует привлечения головного мозга, и моторная реакция происходит без его участия. То есть человек даже не задумывается над своим действием, часто не осознает его.

У детей проверяют врожденные рефлексы после появления на свет. Они обычно заключаются в способности сосать молоко, дышать, дергать ножками. В процессе развития появляются и приобретенные рефлексы, которые помогают выявить врачам корректность функционирования элементов дуги, отдельных сегментов спинного мозга. Проверка проводится в процессе неврологического осмотра. Основной акцент делается на подошвенный рефлекс, коленный и брюшной. Именно они позволяют проверить, насколько здоров человек в тот или иной момент времени.

Проводниковая функция

Еще одной важной функцией спинного мозга является проводниковая. Она обеспечивает передачу импульса от кожного покрова, поверхности слизистой, внутреннего органа в головной мозг и в обратном направлении

В качестве «проводника» выступает белое вещество. Именно оно несет информацию о поступающих импульсах снаружи. Благодаря этой способности человек может дать характеристику любому предмету, который его окружает.

Познание мира осуществляется через передачу сведений после прикосновения в головной мозг. Именно благодаря этой функции человек понимает, что предмет скользкий, гладкий, шершавый или мягкий. При потере чувствительности, больной перестает понимать, что перед, ним прикасаясь к предмету. Кроме этого, мозг получает данные о положении тела в пространстве, напряжении мышечной ткани или раздражении болевых рецепторов.

Клиническая роль

Для чего может быть использована представленная информация в практической медицине? Знание особенностей строения и функций органа необходимо для осуществления диагностической и лечебной деятельности:

1. Понимание анатомических особенностей позволяет вовремя диагностировать определенные патологические процессы. Снимок МРТ невозможно расшифровать без четкого понимания нормального строения нервной системы.
2. Оценка клинических данных также основывается на особенностях строения и функционирования нервной системы. Снижение или усиление определенных нервных рефлексов помогает установить локализацию поражения.
3. Понимание анатомических особенностей позволяет хирургам проводить точные операции на органах нервной системы. Врач будет воздействовать на определенный участок ткани, не затрагивая другие отделы органа.
4. Понимание функций мозга должно способствовать разработке правильных методов консервативного лечения. Восстановительные процедуры при органических поражениях нервной системы основываются на понимании функционирования спинного мозга.
5. Наконец, причину смерти человека от заболеваний нервной системы невозможно установить без знаний об анатомии и функционировании составляющих её органов.

Полученные веками исследований знания об особенностях нервной системы позволяют врачебную деятельность на высоком современном уровне.

Кровоснабжение

Для обеспечения полноценного питания мозга к нему подведено множество крупных, средних и мелких кровеносных сосудов. Они берут свое начало от аорты и позвоночных артерий. В процессе участвуют спинальные артерии, передние и задние. От позвоночных артерий питаются верхние шейные сегменты.

В спинальные артерии по всей протяженности спинного мозга впадает множество дополнительных сосудов. Это – артерии корешково-спинальные, по которым проходит кровь непосредственно из аорты. Они также делятся на задние и передние. У разных людей количество сосудов может варьироваться, являясь индивидуальной особенностью. Стандартно у человека есть 6-8 корешково-спинальных артерий. Они имеют разный диаметр. Самые толстые питают шейное и поясничное утолщения.

Корешково-спинальная артерия нижняя (артерия Адамкевича) является самой крупной. У некоторых людей есть еще дополнительная артерия (корешково-спинальная), которая отходит от артерий крестца. Корешково-спинальных задних артерий больше (15-20), но они значительно уже. Они обеспечивают кровоснабжение задней трети спинного мозга по всему поперечному срезу.

Кроме артерий, спинной мозг щедро снабжают вены, которые тесно связаны с черепными сплетениями. Это целая система сосудов, по которым кровь потом попадает от спинного мозга в полые вены. Чтобы кровь не текла обратно, в сосудах есть множество специальных клапанов.

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:

1. Сосудистые заболевания.
2. Инфекционные патологии.
3. Врождённые аномалии.
4. Нехватка витаминов.
5. Онкология.
6. 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.

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.