Строение центральной нервной системы (ЦНС). Спинной и головной мозг

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.

• 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.

• 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

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

Человек ест, дышит, двигается и осуществляет многие другие функции благодаря (ЦНС). Состоит она преимущественно из нейронов (нервных клеток) и их отростков (аксонов), по которым проходят все сигналы. Нельзя не отметить глий, который представляет собой вспомогательное . Благодаря этой ткани в нейронах происходит генерация импульсов, идущих в головной и спинной мозг. Именно эти 2 органа являются основой ЦНС и управляют всеми процессами в организме.

Особую роль играет спинной мозг человека и понять где находится он можно, взглянув на поперечное сечение позвоночника, так как именно в нем он расположен. Ориентируясь на строение этого органа, можно понять за что отвечает он и как осуществляется взаимосвязь с большинством систем человека.

Состоит спинной мозг преимущественно из паутинной оболочки, а также из мягких и твердых составляющих. Защищает орган от повреждений жировой слой, локализованный непосредственно под костной тканью в эпидуральном пространстве.

Большинство людей знают, где расположен спинной мозг, но мало кто понимает его анатомические особенности. Этот орган можно представить в виде толстого (1 см) провода длинной фактически полметра, который локализован в позвоночнике. Вместилищем спинного мозга является спинномозговой канал, состоящий из позвонков, за счет которых он защищен от внешнего воздействия.

Начинается орган с затылочного отверстия, а заканчивается на уровне поясницы где он представлен в виде конуса, состоящего из соединительной ткани. Она по форме напоминает нить и доходит прямиком до копчика (2 позвонка). Увидеть сегменты спинного мозга можно на этом рисунке:

Из канала выходят корешки спинномозговых нервов, которые служат для осуществления движений рук и ног. Сверху и по центру они имеют 2 утолщения на уровне шеи и поясницы. В нижней части корешки спинного мозга напоминают клубок, образовавшийся вокруг спинномозговых нитей.

Поперечный разрез спинного мозга выглядит следующим образом:

Анатомия спинного мозга призвана ответить на многие вопросы, связанные с работой этого органа. Судя по схеме сзади органа локализована борозда спинномозгового нерва, а спереди расположено специальное отверстие. Именно через него выходят нервные корешки, осуществляющие иннервацию определенных систем организма.

Внутреннее строение сегмента спинного мозга рассказывает многие детали его работы. Состоит орган преимущественно из белого (совокупность аксонов) и серого (совокупность тел нейронов) вещества. Они являются началом многих нервных путей и такие сегменты спинного мозга отвечают в основном за рефлексы и передачу сигналов в головной мозг.

Функции спинного мозга разнообразны и зависят от того на уровне какого отдела находятся нервы. Для примера от белого вещества идут нервные пути передних корешков ЦНС. Задняя часть волокон представляет собой индикаторы чувствительности. Из них формируется сегмент спинного мозга, в котором собраны спинномозговые корешки с обеих сторон. Основная же задача белого вещества - это передача полученных импульсов в головной мозг для дальнейшей обработки.

Строение спинного мозга человека не такое сложное, как кажется. Главное запомнить, что в состав позвоночника входит 31 сегмент. Все они отличаются по размеру и поделены на 5 отделов. Каждый из них выполняет определенные функции спинного мозга.

Белое вещество

Спинномозговой канал является местом скопления белого вещества. Оно представляет собой 3 канатика, окружающих , и состоит преимущественно из аксонов, покрытых миелиновой оболочкой. Благодаря миелину сигнал по ним движется быстрее, а вещество получает свой оттенок.

Белое вещество отвечает за иннервацию нижних конечностей и пересылку импульсов в головной мозг. Увидеть его канатики, а также рога серого вещества можно на этом рисунке:

Серое вещество

Большинство людей не понимают, как выглядит серое вещество и почему у него такая форма, а на самом деле все довольно просто. За счет скопления нервных клеток (двигательных и вставочных нейронов) и фактически полного отсутствия аксонов оно имеет серый цвет. Локализовано серое вещество в спинальном канале и многим кажется, что это бабочка из-за столбов и пластины по центру.

Отвечает серое вещество преимущественно за двигательные рефлексы.

В его центре проходит канал, который является вместилищем ликвора, представляющего собой . В ее функции входит защита от повреждений и поддержка допустимого давления внутри черепной коробки.

Основное количество серого вещества приходится на передние рога. Они состоят в основном из двигательных нервных клеток, которые выполняют функцию иннервации мышечных тканей на уровне этого сегмента. Меньшее количество вещества достается задним рогам. В их состав входят преимущественно вставочные нейроны, которые служат для осуществления связи с другими нервными клетками.

Если взглянуть на спинномозговой канал в разрезе, то бросается в глаза промежуточная зона, локализованная в пространстве между передними и задними рогами. Находится эта область лишь на уровне 8 позвонка шейной области и проходит вплоть до 2 сегмента поясницы. В этом районе и начинаются боковые рога, представляющие собой скопление нервных клеток.

Роль проводящих путей

Проводящие пути служат для связи спинного и головного мозга и берут свое начало в заднем канатике белого вещества. Делятся они на 2 вида:

• Восходящие пути (передающие сигнал);
• Нисходящие пути (получающие сигнал).

Чтобы располагать полной информацией об их анатомических особенностях необходимо взглянуть на этот рисунок:

Передается сигнал через определенные пучки, например, верхнюю часть тела в спинном мозге представляет клиновидное сплетение, а нижнюю тонкое. Увидеть рядом с чем находится эти волокна можно на этом рисунке:

Особенную роль в проводящей системе выполняет спинноможечковый путь. Начинается он от скелетной мускулатуры и заканчивается непосредственно в самом мозжечке. Отдельное внимание нужно уделить таламическому пути. Он отвечает за восприятие боли и за температуру человека. Таламус получает сигнал из передней части мозжечкого пути, которая состоит в основном из вставочных нейронов.

Функции

У человека всегда было много вопросов, касаемо своего организма, ведь сложно понять, как связаны между собой все системы. У спинного мозга строение и функции взаимосвязаны, поэтому при любых патологических изменениях возникают ужасные последствия. Устранить их фактически невозможно, поэтому необходимо беречь свой позвоночник.

Отвечает спинной мозг за следующие функции:

• Проводниковая. Ее суть заключается в передаче сигнала определенным частям организма в зависимости от локализации нервного пучка. Если дело касается верхней половины тела, то за нее отвечает шейный отдел, за органы поясничный, а крестцовый иннервирует таз и нижние конечности.
• Рефлекторная. Такая функция выполняется без участия головного мозга, например, если прикоснуться к горячему утюгу конечность двигается непроизвольно.

Фиксированный спинной мозг

Со спинным мозгом связано множество различных патологий, чье лечение выполняется преимущественно в условиях стационара. К таким заболеваниям относится синдром фиксированного спинного мозга. Этот патологический процесс диагностируется крайне редко и свойственна болезнь как детям, так и взрослым людям. Для патологии характерна фиксация спинного мозга к позвоночному столбу. Чаще всего возникает проблема в поясничном отделе.

Фиксированный спинной мозг обычно обнаруживают в диагностическом центре с помощью инструментальных методов обследования (МРТ), а возникает он из-за таких причин:

• Новообразования, сдавливающие спинной мозг;
• Возникшая рубцовая ткань после оперативного вмешательства;
• Тяжелая травма в области поясницы;
• Порок Киари.

Обычно синдром фиксированного спинного мозга у больных проявляется в виде неврологических симптомов и основные проявления касаются ног и области повреждения. У человека деформируются нижние конечности, становится трудности ходить и появляются сбои в работе тазовых органов.

Болезнь возникает в любом возрасте и курс лечения ее обычно состоит из операции и длительного периода восстановления. В основном после оперативного вмешательства получается устранить дефект и частично избавить больного от последствий патологии. Из-за чего люди начинают фактически свободно ходить и перестают испытывать болевые ощущения.

Существует и другая патология, которую некоторые специалисты связывают со спинным мозгом, а именно гемиспазм (гемифациальный спазм). Он представляет собой нарушения лицевого нерва вследствие чего возникают сокращения мышечной ткани, находящийся на лице. Протекает болезнь без боли и такие спазмы называются клоническими. Возникают они из-за сдавливания нервной ткани в районе ее выхода из головного мозга. Диагностика патологического процесса проводится с помощью МРТ и электромиографии. Согласно статистике, составляемой каждый год, гемифациальный спазм может диагностироваться у 1 из 120000 человек и женский пол страдает от него в 2 раза чаще.

В основном сдавливание лицевого нерва происходит из-за сосудов или новообразования, но иногда гемиспазм возникает вследствие таких причин:

• Процесс демиелинизации;
• Спайки;
• Костные аномалии;
• Опухоли, расположенные в головном мозге.

Гемифациальный спазм можно устраниться с помощью медикаментозной терапии. Для лечения лицевого нерва используется Баклофен, Леватрацем, Габапентин, Карбамазепин и т. д. Принимать их придется достаточно долгое время, поэтому у такого курса есть свои минусы:

• Со временем эффект от лекарств начинает заканчиваться все быстрее и для лечения лицевого нерва придется менять препараты либо увеличивать дозировку;
• Многие перечисленные препараты обладают успокоительным воздействием, поэтому люди, у которых диагностирован гемиспазм часто находятся в сонном состоянии.

Несмотря на минусы было зафиксировано множество случаев полного излечения лицевого нерва и снятие гемиспазма. Особенно хорошо воздействовала медикаментозная терапия на ранние этапы развития патологии.

Устранить гемифациальный спазм можно и с помощью инъекции токсина ботулина. Она достаточно эффективно устраняет проблему на любой стадии. Из минусов процедуры можно отметить высокую стоимость и противопоказания, в которые входят аллергические реакции на состав препарата и болезни глаз.

Наиболее эффективным и быстрым лечением гемиспазма является оперативное вмешательство. Проводится оно с целью устранить компрессию и в случае успешно проведенной операции больного выписывают уже через неделю. Достигается полный эффект восстановления достаточно быстро, но в некоторых случаях растягивается до полугода.

Спинной мозг является важным центром нервной системы и любые отклонения в его строении могут повлиять на весь организм. Именно поэтому при проявлении неврологических симптомов следует обратиться к неврологу для прохождения обследования и постановки диагноза.

При исследовании неврологических больных следует обращать внимание на состояние сонных и вертебральных артерий. В этом случае ведущая роль принадлежит УЗИ с допплерографией (рис. 4-14). Выявленные изменения при необходимости подтверждают КТ, МР или прямой ангиографией.

Интервенционная радиология является методом выбора при лечении внутричерепных аневризм и других пороков развития сосудов. Для этой цели проводят эмболизацию полости аневризмы с помощью специального эмболизационного материала (рис. 4-15).

Рис. 4-13. КТ-ангиография. Аневризма правой средней мозговой артерии (стрелка)

Рис. 4-14. Дуплексное исследование сонной артерии. Слева - продольное сечение сосуда, справа - поперечное. В начальном отделе внутренней сонной артерии видна бляшка, вызывающая выраженное сужение просвета сосуда

4.5. ВНУТРИЧЕРЕПНЫЕ КРОВОИЗЛИЯНИЯ

(ГЕМАТОМЫ)

Внутримозговые и оболочечные кровоизлияния (гематомы) могут быть проявлениями осложнений гипертонической болезни, атероск- лероза или порока развития сосуда. Кровоизлияниями могут сопро-

Рис. 4-15. Ангиография вертебробазилярных сосудов пациента с аневризмой терминального отдела базилярной артерии (указана стрелкой). Слева представлена ангиограмма до операции, справа - после эмболизации аневризмы микроспиралями. Аневризма больше не визуализируется

вождаться первичные и вторичные опухоли мозга. Гематомы локализуются внутри мозга (внутримозговые) или между оболочками мозга (субарахноидальные, субдуральные, эпидуральные).

Методом КТ кровоизлияние легко диагностируется немедленно после его развития. Это объясняется высоким градиентом плотности между излившейся кровью и веществом мозга (рис. 4-16). Внутримозговую гематому через некоторое время окружает зона отека мозга с пониженной плотностью. Обширные кровоизлияния могут приводить к масс-эффекту и прорываться в желудочки мозга. С течением времени плотность гематомы уменьшается, а через 3-4 недели она нередко становится неразличимой для КТ. При переходе в хроническое состояние на месте гематомы развиваются атрофические и кистозные изменения. Срединные структуры и/или борозды и желудочки мозга обычно смещены в сторону поражения. Гематомы мозга во всех стадиях развития (особенно в подострую и хроническую) хорошо видны при МРТ (рис. 4-17).

Определенную часть ЦНС называют спинной мозг. Он имеет цилиндрическую форму, узкий канал внутри. Внешняя оболочка его состоит из трех слоев: мягкого, твердого, паутинного.

Строение спинного мозга очень сложное, так как выполняет важнейшие функции. Он располагается в позвоночном канале, который образован отростками и телами позвонков. В большом затылочном отверстии головного мозга лежит его начало. А окончание – в области первого –второго поясничных позвонков. Именно здесь он сужается в мозговой конус.

От конуса вниз ответвляется терминальная нить, в верхних отделах которой, расположены элементы нервной ткани. Сам мозговой конус образуется из соединительной ткани и состоит из трех слоев. В месте, где срастаются второй копчиковый позвонок и надкостница, находится окончание терминальной нити. Вокруг нее обвиваются корешки нижних спинно-мозговых нервов. Образуется пучок, который носит название «конский хвост». Длина его у взрослого человека 41-45 см, масса – 34-38 г.

Новостная строка ✆

Борозды и уплотнения

Существует два отдела, которые имеют существенные утолщения и схожие функции. Это шейный и пояснично-крестцовый. Здесь скапливаются нервные волокна, отвечающие за движения конечностей.

Спинной мозг делится на симметричные половины. Между ними находятся две разделительные границы: передняя срединная щель и задняя борозда. С двух сторон срединной щели проходит передняя латеральная борозда. С такой борозды берет начало двигательный корешок. Она разделяет боковые и передние канатики. Сзади расположена задняя латеральная борозда, которая выполняет те же функции.

Расположение корешков и вещества

Существуют передние и задние корешки. У человека насчитывается 62 корешка, которые расположены поровну по обе стороны. Части, находящееся между двумя парами корешков – это сегменты спинного мозга.

Итак, спинной мозг у взрослого делится на 31 сегмент.

1. Поясничный отдел – 5 сегментов.
2. Крестцовый отдел – 5 сегментов.
3. Шейный отдел – 8 сегментов.
4. Грудной отдел – 12 сегментов.
5. Копчик – 1 сегмент.

Вещество, входящее в спинно-мозговой состав бывает белое и серое. Серое -формируется из нервных волокон и клеток спинного и головного мозга, а в состав белого входят только нервные волокна спины.

Вещество серое

Серое вещество находится в середине белого. Внешне оно напоминает бабочку. В центре есть канал, заполненный ликвором. Циркуляция спинно-мозговой жидкости происходит через сообщение центрального канала, желудочков головного мозга и пространства между мозговыми оболочками. Исследование ее используется для диагностики заболеваний центральной нервной системы.

Серое вещество состоитиз серых столбов, соединенных поперечной пластинкой — спайкой. Спайка серого цвета и имеет посредине центральный канал. У человека две спайки: передняя и задняя.

От серого вещества в сторону отходят выступы – рога. В передней части располагаются парные широкие рога, на заднюю — приходятся парные узкие.В широких рогах размещаются двигательные нейроны, длинные отростки которых называются нейритами.

Из нейронов образовываются спинно-мозговые ядра. Их всего пять: центральное и по два латеральных и медиальных. От ядер к скелетным мышцам отходят клеточные отростки.

В середине узких рогов находится ядро, образованное вставочными нейронами. Их отростки направлены к широкому рогу, и проходя через переднюю спайку, попадают на другую сторону мозга.

Еще одно ядро формируют дендриты – это крупные вставочные нейроны. Они образуют ядро у основания узкого рога.

С восьмого шейного сегмента по второй поясничный от серого вещества между узкими и широкими рогами отходят боковые рога. Такие рога заполнены латеральным промежуточным веществом из нервных клеток.

Строение спинного мозга на разрезе

Белое вещество

Из нервных волокон формируется белое вещество. По этим волокнам проходят импульсы, которые направлены вверх к головному мозгу и в нижний отдел спинного. Так осуществляется связь между сегментами. Белое вещество имеет передние, задние и боковые пары канатиков.

Как работает спинной мозг человека

Спинной мозг выполняет две функции:

• рефлекторную;
• проводниковую.

Благодаря рефлекторной функции осуществляются двигательные и вегетативные рефлексы. Мозг связан афферентными (чувствительными) путями с рецепторами и эфферентными со всеми внутренними органами и мускулатурой.

Проводящими путями афферентные импульсы переносят информацию об изменениях в организме от спины к голове. Эффекторные нейроны регулируются импульсами, проходящими по нисходящим путям.

Рефлекторная функция

Нейроны сегментарных (рабочих) центров связаны с рецепторами, рабочими органами. Такие центры имеет не только спинной мозг, но и продолговатый и средний. Двигательные нейроны приводят в движение все мышцы туловища, шеи, дыхательные мышцы (диафрагму, межреберные). Благодаря рефлекторной функции поддерживается равновесие человека.

Проводниковая функция

Помимо рефлекторной функции, спинной мозг выполняет и проводниковую функцию. Она осуществляется за счет восходящих и нисходящих путей белого вещества. Такие пути связывают сегменты между собой и с головным мозгом. Спинно-мозговые функции соответствуют его строению.

Спинной мозг младенца длиннее, чем у взрослого человека. Он доходит до третьего поясничного позвонка. По мере взросления младенца он отстает от позвоночника в росте. Поэтому его нижний конец перемещается вверх. Позвоночный канал ребенка больше спинного мозга. В 5-6 лет это отношение достигает таких параметров, как у взрослого человека.

Спинной мозг растет до 20-ти летнего возраста, увеличивая свой вес раз в 8 с момента рождения. Кровь поступает по спинно-мозговым ветвям и артериям (передней и задней), которые отходят от сегментарных ветвей.

В целом спинной мозг имеет сложное строение и выполняет очень важные функции. Поэтому для диагностики его заболеваний и патологий, могут быть задействованы ряд специалистов изучающих спинной мозг: невролог, невропатолог, травматолог-ортопед, вертебролог. Часто, для оказания помощи, облегчения состояния пациента, его наблюдают все эти специалисты. Пренебрежительное отношения к спинно-мозговым заболеваниям, может стать причиной потери трудоспособности и даже смерти пациента.

Спинной мозг. Спинной мозг представляет собой длинный тяж. Он заполняет полость позвоночного канала и имеет сегментарное строение, соответствующее строению позвоночника. В центре спинного мозга расположено серое вещество - скопление нервных клеток, окруженное белым веществом, образованным нервными волокнами (рис. 7).

В спинном мозге находятся рефлекторные центры мускулатуры туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, разные рефлексы, направленные на поддержание определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания полового члена и извержения семени у мужчин (эрекция и эякуляция) связаны с функцией спинного мозга. Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию. Нервные волокна, составляющие основную массу белого вещества, образуют проводящие пути спинного мозга. По этим путям устанавливается связь между различными частями ЦНС и проходит импульсация в восходящем и нисходящем направлениях. По этим путям поступает информация в вышележащие отделы мозга, от которых отходят импульсы, изменяющие деятельность скелетной мускулатуры и внутренних органов. Деятельность спинного мозга у человека в значительной степени подчинена координирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС. Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной мозг находится на стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной мозг, и к моменту рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У новорожденных длина спинного мозга 14--16 см, к 10 годам она удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно. На поперечном срезе спинного мозга детей раннего возраста отмечается преобладание передних рогов над задними. Увеличение размеров нервных клеток спинного мозга наблюдается у детей в школьные годы.

Головной мозг. Спинной мозг непосредственно переходит в стволовую часть головного мозга, расположенную в черепе (рис. 8).

Прямым продолжением спинного мозга является продолговатый мозг, который вместе с мостом мозга (варолиев мост) образует задний мозг. его нервные клетки образуют нервные центры регулирующие рефлекторные функции сосания, глотания, пищеварения, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также ядра V-XII пар черепных нервов и парасимпатических нервных волокон, идущих в их составе. Необходимость реализации перечисленных жизненно важных функций с момента рождения ребенка определяет степень зрелости структур продолговатого мозга уже в период новорожденности. К 7 годам созревание ядер продолговатого мозга в основном заканчивается. На уровне продолговатого мозга начинается ретикулярная формация, состоящая из сети нервных клеток, с которыми контактируют афферентные и эфферентные пути. Аксоны различных нейронов образуют множественные коллатерали, контактируя с огромным числом ретикулярных клеток. Один аксон может взаимодействовать с 27 500 нейронов. Ретикулярная формация распространяется на уровень среднего и промежуточного мозга. В ретикулярной формации выделяют нисходящую систему, регулирующую, под влиянием воздействия из высших отделов ЦНС, рефлекторную деятельность спинного мозга и мышечный тонус. К ней относятся передняя часть продолговатого мозга и средняя часть варолиева моста. Восходящая система - структуры ствола, среднего и промежуточного мозга - получает импульсы из спинного мозга и сенсорных систем, оказывает общее неспецифическое влияние на вышележащие отделы головного мозга. Ей, как будет показано дальше, принадлежит важнейшая роль в регуляции уровня бодрствования и организации поведенческих реакций. В состав среднего мозга входят ножки мозга и крыша мозга. Здесь расположены скопления нервных клеток в виде верхних и нижних бугров четверохолмия, красного ядра, черной субстанции, ядер глазодвигательного и блокового нервов, ретикулярной формации. В верхних и нижних буграх четверохолмия замыкаются простейшие зрительные и слуховые рефлексы и осуществляется их взаимодействие (движение ушей, глаз, поворот в сторону раздражителя). Черная субстанция участвует в сложной координации движений пальцев рук, актов глотания и жевания. Красное ядро имеет непосредственное отношение к регуляции мышечного тонуса. Позади продолговатого мозга и моста расположен мозжечок. Мозжечок-- орган, регулирующий и координирующий двигательные функции и их вегетативное обеспечение. Информация от различных мышечных, вестибулярных, слуховых и зрительных рецепторов, сигнализирующая о положении тела в пространстве и характере выполнения движений, интегрируется в мозжечке с влияниями от вышележащих отделов головного мозга, что обеспечивает реализацию плавного координированного двигательного акта, основанного на принципе обратной связи. Удаление мозжечка не влечет за собой потерю способности к движению, но нарушает характер выполняемых действий. Усиленный рост мозжечка отмечается на первом году жизни ребенка, что определяется формированием в течение этого периода дифференцированных и координированных движений. В дальнейшем темпы его развития снижаются. К 15 годам мозжечок достигает размеров взрослого.

Важнейшие функции выполняют структуры промежуточного мозга, включающего в себя зрительный бугор (таламус) и подбугровую область (гипоталамус). Гипоталамус, несмотря на небольшие размеры, содержит десятки высокодифференцированных ядер. Гипоталамус связан с вегетативными функциями организма и осуществляет координационно-интегративную деятельность симпатического и парасимпатического отделов. Пути из гипоталамуса идут к среднему, продолговатому и спинному мозгу, оканчиваясь на нейронах - источниках преганглионарных волокон. Вегетативные эффекты гипоталамуса, разных его отделов имеют неодинаковые направленность и биологическое значение. Задние отделы приводят к возникновению эффектов симпатического типа, передние-- парасимпатического. Восходящие влияния этих отделов также разнонаправлены: задние оказывают возбуждающее влияние на кору больших полушарий, передние - тормозящее. Связь гипоталамуса с одной из важнейших желез внутренней секреции - гипофизом - обеспечивает нервную регуляцию эндокринной функции. В клетках ядер переднего гипоталамуса вырабатывается нейросекрет, который по волокнам гипоталамо-гипофизарного пути транспортируется в нейрогипофиз. Этому способствуют и обильное кровоснабжение, и сосудистые связи гипоталамуса и гипофиза. Гипоталамус и гипофиз часто объединяют в гипоталамо-гипофизарную систему, играющую важнейшую роль в регуляции желез внутренней секреции. Одно из крупных ядер гипоталамуса - серый бугор - принимает участие в регуляции функций многих эндокринных желез и обмена веществ. Разрушение серого бугра вызывает атрофию половых желез. Его длительное раздражение может привести к раннему половому созреванию, возникновению язв на коже, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.

Гипоталамус принимает участие в регуляции температуры тела. Доказана его роль в регуляции водного обмена, обмена углеводов. Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях (половые, пищевые, агрессивно-оборонительные). Гипоталамус играет важную роль в формировании основных биологических мотиваций (голод, жажда, половое влечение) и эмоций положительного и отрицательного знака. Многообразие функций, осуществляемых структурами гипоталамуса, дает основание расценивать его как высший подкорковый центр регуляции жизненно важных процессов, их интеграции в сложные системы, обеспечивающие целесообразное приспособительное поведение.

Дифференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не завершена и протекает в онтогенезе неравномерно. Развитие ядер гипоталамуса заканчивается в период полового созревания. Таламус (зрительный бугор) составляет значительную часть промежуточного мозга. Это многоядерное образование, связанное двусторонними связями с корой больших полушарий. В его состав входят три группы ядер. Релейные ядра передают зрительную, слуховую, кожно-мышечно-суставную информацию в соответствующие проекционные области коры больших полушарий. Ассоциативные ядра передают ее в ассоциативные отделы коры больших полушарий. Неспецифические ядра (продолжение ретикулярной формации среднего мозга) оказывают активизирующее влияние на кору больших полушарий.

Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (за исключением обонятельных), прежде чем достигнут коры головного мозга, поступают в ядра таламуса. Здесь поступившая информация перерабатывается, получает эмоциональную окраску и направляется в кору больших полушарий. К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров хорошо развита. После рождения размеры зрительных бугров увеличиваются за счет роста нервных клеток и развития нервных волокон. Онтогенетическая направленность развития структур промежуточного мозга состоит в увеличении их взаимосвязей с другими мозговыми образованиями, что создает условия для совершенствования координационной деятельности его различных отделов и промежуточного мозга в целом. В развитии промежуточного мозга существенная роль принадлежит нисходящим влияниям корковых полей конечного мозга.

Конечный, или передний, мозг, включает в себя базальные ганглии и большие полушария. Основной частью конечного мозга, достигающей наибольшего развития у человека, являются большие полушария.

Большие полушария головного мозга расположены над передней дорзальной поверхностью ствола мозга. Они соединены крупными пучками нервных волокон, образующих мозолистое тело. У взрослого человека масса больших полушарий составляет около 80% массы головного мозга и в 40 раз превышает массу ствола. Структурно-функциональная организация коры головного мозга. Кора больших полушарий представляет собой тонкий слой серого вещества на поверхности полушарий. В процессе эволюции поверхность коры интенсивно увеличивалась по размеру за счет появления борозд и извилин. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека достигает 2200--2600 см 2. Толщина коры в различных частях полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 млрд. нервных клеток. Отростки этих клеток образуют огромное количество контактов, что и создает условия для сложнейших процессов обработки и хранения информации.

На нижней и внутренней поверхности полушарий расположены старая и древняя кора, или архи- и палеокортекс. Функционально эти отделы коры больших полушарий тесно связаны с гипоталамусом, миндалиной, некоторыми ядрами среднего мозга. Все эти структуры составляют лимбическую систему мозга. Как будет показано дальше, лимбическая система играет важнейшую роль в формировании эмоций и внимания. В старой и древней коре расположены также высшие центры вегетативной регуляции. На наружной поверхности полушарий расположена филогенетически наиболее новая кора, появляющаяся только у млекопитающих и достигающая наибольшего развития у человека. Это неокортекс.

Кора больших полушарий имеет 6--7 слоев, различающихся формой, величиной и расположением нейронов (рис. 9). Между нервными клетками всех слоев коры в процессе их деятельности возникают как постоянные, так и временные связи.

По особенностям клеточного состава и строения кору больших полушарий разделяют на ряд участков. Их называют корковыми полями.

Под корой располагается белое вещество больших полушарий. В составе белого вещества различают ассоциативные, комиссуральные и проекционные волокна. Ассоциативные волокна связывают между собой отдельные участки одного и того же полушария. Короткие ассоциативные волокна связывают между собой отдельные извилины и близкие поля. Длинные волокна - извилины различных долей в пределах одного полушария. Комиссуральные волокна связывают симметричные части обоих полушарий. Большая часть их проходит через мозолистое тело. Проекционные волокна выходят за пределы полушарий. Они входят в состав нисходящих и восходящих путей, по которым осуществляется двусторонняя связь коры с нижележащими отделами ЦНС. Известны случаи рождения детей, лишенных коры больших полушарий головного мозга. Это анэнцефалы. Они обычно живут всего несколько дней. Но известен случай жизни анэнцефала в течение 3 лет 9 месяцев. После его смерти при вскрытии оказалось, что большие полушария отсутствовали полностью, на их месте были обнаружены два пузыря. В течение первого года жизни этот ребенок почти все время спал. На звук и свет не реагировал. Прожив почти 4 года, он не научился говорить, ходить, узнавать мать, хотя врожденные реакции (некоторые) у него проявлялись: он сосал, когда ему вкладывали в рот сосок материнской груди или соску, глотал и т. п.

Наблюдения над животными с удаленными полушариями головного мозга и над анэнцефалами показывают, что в процессе филогенеза резко возрастает значение высших отделов ЦНС в жизни организма. Происходит кортиколизация функций, подчинение сложных реакций организма коре больших полушарий. Все, что приобретается организмом в течение индивидуальной жизни, связано с функцией больших полушарий головного мозга. С функцией коры больших полушарий связана высшая нервная деятельность. Взаимодействие организма с внешней средой, его поведение в окружающем материальном мире связаны с большими полушариями головного мозга. Вместе с ближайшими подкорковыми центрами, стволом мозга и спинным мозгом большие полушария объединяют отдельные части организма в единое целое, осуществляют нервную регуляцию функций всех органов. В опытах с удалением различных участков коры, их раздражением и при регистрации электрической активности мозга установлено наличие трех типов корковых областей: сенсорные, моторные и ассоциативные (рис. 10).

Сенсорные области коры больших полушарий. Афферентные волокна, несущие сигналы от различных рецепторов, приходят к определенным зонам коры. Каждому рецепторному аппарату соответствует в коре определенная область. И.П. Павловым эти области были названы корковым ядром анализатора. В сенсорных зонах выделяют первичные и вторичные проекционные поля. Нейроны проекционных первичных полей выделяют отдельные признаки сигнала. В области зрительной проекции, например, анализируются место объекта в поле зрения, направление движения, контур, цвет, контраст. Разрушение этой области приводит к потере способности к первичному анализу внешних стимулов в определенной части поля зрения. При раздражении первичной зрительной зоны во время операций отмечается появление световых мельканий, цветовых пятен; при раздражении проекционного поля слуховой коры пациент слышит тоны, отдельные звуки.

При ограниченном поражении вторичных, например зрительных, полей больной отчетливо видит отдельные элементы изображения, но не может объединить их в целостный образ, узнать знакомый предмет (зрительная агнозия). Раздражение вторичных сенсорных зон у человека во время операции вызывает оформленные предметные зрительные и сложные слуховые галлюцинации: звуки музыки, речи и т. д.

Сенсорные зоны локализованы в определенных областях коры: зрительная сенсорная зона располагается в затылочной области обоих полушарий, слуховая - в височной области, зона вкусовых ощущений - в нижней части теменных областей, соматосенсорная зона, анализирующая импульсацию с рецепторов мышц, суставов, сухожилий, кожи, располагается в области задней центральной извилины (см. рис. 10).

Моторные области коры. Зоны, раздражение которых закономерно вызывает двигательную реакцию, называют моторными или двигательными. Они расположены в области переднецентральной извилины. Моторная кора имеет двусторонние внутрикорковые связи со всеми сенсорными областями. Это обеспечивает тесное взаимодействие сенсорных и моторных зон.

Ассоциативные области коры. Кора больших полушарий человека" характеризуется наличием обширной области, не имеющей прямых афферентных и эфферентных связей с периферией. Эти области, связанные обширной системой связей ассоциативных волокон с сенсорными и моторными зонами, получили название ассоциативных или третичных корковых зон. В задних отделах коры они расположены между теменными, затылочными и височными областями, в передних отделах они занимают основную поверхность лобных долей. Ассоциативная кора либо отсутствует, либо слабо развита у всех млекопитающих до приматов. У человека заднеассоциативная кора занимает примерно половину, а лобные области 25% всей поверхности коры. По строению они отличаются особенно мощным развитием верхних ассоциативных слоев клеток в сравнении с системой афферентных и эфферентных нейронов. Их особенностью является также наличие полисенсорных нейронов - клеток, воспринимающих информацию из различных сенсорных систем.

В ассоциативной коре расположены и центры, связанные с речевой деятельностью. Ассоциативные области коры рассматриваются как структуры, ответственные за синтез поступающей информации, и как аппарат, необходимый для перехода от наглядного восприятия к абстрактным символическим процессам. С ассоциативными зонами коры связано формирование свойственной только человеку второй сигнальной системы.

Клинические наблюдения показывают, что при поражении заднеассоциативных областей нарушаются сложные формы ориентации в пространств, конструктивная деятельность, затрудняется выполнение всех интеллектуальных операций, которые осуществляются с участием пространственного анализа (счет, восприятие сложных смысловых изображений). При поражении речевых зон нарушается возможность восприятия и воспроизведения речи. Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных программ поведения, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого опыта и предвидения будущего.

Развитие коры больших полушарий как филогенетически нового образования происходит в течение длительного периода онтогенеза. К моменту рождения ребенка кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как у взрослого. Однако поверхность ее после рождения значительно увеличивается за счет формирования мелких борозд и извилин. В течение первых месяцев жизни развитие коры идет очень быстрыми темпами. Большинство нейронов приобретает зрелую форму, происходит миелинизация нервных волокон. Различные корковые зоны созревают неравномерно. Наиболее рано созревает соматосенсорная и двигательная кора, несколько позже зрительная и слуховая. Созревание проекционных (сенсорных и моторных) зон в основном завершается к 3 годам. Значительно позже созревает ассоциативная кора. К 7 годам отмечается значительный скачок в развитии ассоциативных областей.

Однако их структурное созревание-- дифференцировка нервных клеток, формирование нейронных ансамблей и связей ассоциативной коры с другими отделами мозга - происходит вплоть до подросткового возраста. Наиболее поздно созревают лобные области коры. Как будет показано ниже, постепенность созревания структур коры больших полушарий определяет возрастные особенности высших нервных функций и поведенческих реакций детей дошкольного и младшего школьного возраста.