Физиология спинного мозга, ретикулярной формации, спинальный шок

Тоническая функция спинного мозга:

Даже во сне мышцы
не расслабляются полностью и сохраняют
напряжение. Это минимальное напряжение,
которое сохраняется в состоянии
расслабленности и покоя, и называют
мышечным
тонусом.
Мышечный тонус имеет рефлекторную
природу. Степень сокращения мышц в
состоянии покоя и сокращения регулируется
благодаря проприорецепторам — мышечным
веретёнам (Рис.47)

Рис.47.
Мышечное веретено:

1. Интрафузальное
   мышечное волокно с ядрами, расположенными
   цепочкой.

2. Интрафузальное
   мышечное волокно с ядрами, расположенными
   в ядерной сумке.

3. Афферентные
   нервные волокна.

4. Эфферентные
   α-нервные волокна

5. Соединительнотканная
   капсула мышечного веретена.

Мышечные веретёна
(мышечные рецепторы) расположены
параллельно скелетной мышце – своими
концами крепятся к соединительнотканной
оболочке пучка экстрафузальных мышечных
волокон. Мышечный рецептор состоит из
нескольких поперечнополосатых
интрафузальных
мышечных волокон,
окружённых соединительнотканной
капсулой (длина 4-7 мм, толщина 15-30 мкм).
Существует два морфологических типа
мышечных веретён: с ядерной сумкой и с
ядерной цепочкой.

Когда мышца
расслабляется (удлиняется), растягивается
и мышечный рецептор, а именно его
центральная часть. Здесь повышается
проницаемость мембраны для натрия,
натрий входит внутрь клетки, генерируется
рецепторный потенциал. Интрафузальные
мышечные волокна имеют двойную
иннервацию:

1. От центральной
   части
   начинается афферентное волокно, по
   которому возбуждение передаётся в
   спинной мозг, где происходит переключение
   на альфа-мотонейрон, что ведёт к
   сокращению мышцы.

2. К периферическим
   частям
   подходят эфферентные волокна от
   гамма-мотонейронов. Гамма-мотонейроны
   находятся под постоянным нисходящим
   (тормозным или возбуждающим) влиянием
   от моторных центров ствола мозга
   (ретикулярная формация, красные ядра
   среднего мозга, вестибулярные ядра
   моста).

Т.е. мышечное
веретено возбуждается в двух случаях:
при растяжении (удлинении) мышцы и под
действием эфферентной импульсации от
гамма-мотонейронов. Второй механизм
получил название гамма-петля (Рис. 48).

Рис.
48. Схема тонических рефлексов спинного
мозга.

РЕФЛЕКТОРНАЯ
функция спинного мозга заключается в
выполнении

всех
рефлексов, дуги которых
(полностью или частично) располагаются
в спинном мозге.

Рефлексы спинного
мозга
классифицируются по
следующим критериям: а) по расположению
рецептора, б) по виду рецептора, в) по
расположению нервного центра рефлекторной
дуги, в) по степени сложности нервного
центра, г) по виду эффектора, д.) по
соотношению в расположении рецептора
и эффектора, с) по состоянию организма,
ж) по использованию в медицине.

Симптомы

Симптоматика остеохондроза определяется формой заболевания, размерами, формой и локализацией экзостозов, их взаимоотношениями с окружающими тканями и органами. Как правило, при солитарной форме выявляются опухолевидные образования костной плотности, различных размеров и формы, неподвижные по отношению к кости. Кожные покровы над ними чаще не изменены. Поскольку процесс роста опухоли медленный, его течение в большинстве случаев протекает бессимптомно, а болевой синдром отсутствует. Однако костно-хрящевые экзостозы значительных размеров могут сдавливать сосуды/нервные стволы, суставы, вызывать реактивные бурситы/миозиты, что вызывает боль.

Остеохондрома бедренной кости в начальной стадии протекает бессимптомно. Когда размеры опухоли достигают значительных показателей появляются боли и нарушение функции. Экзостоз коленного сустава при достижении крупного размера с локализацией на конце большой берцовой кости может вызывать боль, особенно у женщин при ходьбе на высоких каблуках. В этой области могут отмечаться травмирование прилегающих мягких тканей коленного сустава с развитием тендинита или бурсита.

Экзостоз пяточной кости может иметь разную форму, что и определяет клиническую картину. Если костно-хрящевое образование пяточной кости имеет шаровидную/грибовидную форму с локализацией на задней части пятки, то после достижения в размере 3-4 см появляется болезненность при ходьбе с невозможностью полностью наступать на ногу. При этом из-за частой травматизации образования обувью кожные покровы над ним становятся грубыми, уплотненными с выраженными потертостями. Болевой синдром сильнее по утрам, а через некоторое время его интенсивность несколько уменьшается. Из-за длительного раздражения мышечно-связочного аппарата подошвы стопы при ходьбе вечером у появляется отек (рис. ниже).

При локализации экзостозов в области позвоночника при условии их роста в направлении позвоночного канала может наблюдаться компрессия спинного мозга с соответствующей симптоматикой в зависимости от места сдавливания. При форме множественной экзостозной хондродисплазии заболевание может манифестировать низкорослостью, вальгусной деформацией коленных суставов,косорукостью. Часто отмечаются переломы ножки остеохондромы.

Экзостозы челюсти незначительного размера каких-либо жалоб, как правило, не предъявляют и опухоли выявляются при посещении стоматолога. Открывание рта осуществляется в полном объеме. Экзостозы полости рта, не спаянные с окружающими мягкими тканями, слизистая над ними подвижная бледно-розового цвета, без видимых патологических изменений. По мере увеличения размеров экзостозов слизистая истончается, что повышает риск ее травматизации краями зубов. Более неблагоприятным является локализация опухоли в области суставного отростка, что вызывает болевые ощущения, смещение ментального отдела в здоровую сторону, отмечается ограничение вовремя открывании рта, нарушение окклюзии. Общее состояние больных с экзостозом челюсти не страдает.

По характеру развития и клинического течения выделяют несколько вариантов экзостоза, прогноз развития которых различается:

3.5.2. Продолговатый мозг и варолиев мост

Продолговатый
мозг и варолиев мост (в целом — задний
мозг) являются частью ствола мозга.
Здесь находится большая группа
черепномозговых нервов (от V
до XII
пары), иннервирующих кожу, слизистые
оболочки, мускулатуру головы и ряд
внутренних органов (сердце, легкие,
печень). Тут же находятся центры многих
пищевари­тельных рефлексов — жевания,
глотания, движений желудка и части
кишечника, выделения пищеварительных
соков, ат
также
центры не­которых защитных рефлексов
(чихания, кашля, мигания, слезоотде­ления,
рвоты) и центры водно-солевого и сахарного
обмена. На
дне IV
желудочка в продолговатом мозге находится
жизненно важный ды­хательный центр,
состоящий из центров вдоха и выдоха.
Его составляют мелкие клетки, посылающие
импульсы к дыхательным мыш­цам через
мотонейроны спинного мозга.

В непосредственной
близости расположен сердечно-сосудистый
центр. Его крупные клетки регулируют
деятельность сердца и про­свет сосудов.
Переплетение клеток дыхательного и
сердечно-сосуди­стого центров
обеспечивает их тесное взаимодействие.

Продолговатый
мозг играет важную роль в осуществлении
двигательных актов и в регуляции тонуса
скелетных мышц, повышая тонус
мышц-разгибателей. Он принимает участие,
в частности, в осущестнленни установочных
рефлексов позы (шейных, лабиринтных).
Через продолговатый мозг проходят
восходящие пути слуховой, вестибуляр­ной,
проприоцептивной и тактильной
чувствительности.

Рефлекторная дуга, ее компоненты, виды, функции

Деятельность организма – закономерная рефлекторная реакция на стимул. Рефлекс – реакция организма на раздражение рецепторов, которая осуществляется с участием ЦНС. Структурной основой рефлекса является рефлекторная дуга.

Рефлекторная дуга – последовательно соединенная цепочка нервных клеток, которая обеспечивает осуществление реакции, ответа на раздражение.

Рефлекторная дуга состоит из шести компонентов: рецепторов, афферентного (чувствительного) пути, рефлекторного центра, эфферентного (двигательного, секреторного) пути, эффектора (рабочего органа), обратной связи.

Рефлекторные дуги могут быть двух видов:

1)простые – моносинаптические рефлекторные дуги (рефлекторная дуга сухожильного рефлекса), состоящие из 2 нейронов (рецепторного (афферентного) и эффекторного), между ними имеется 1 синапс;

2)сложные – полисинаптические рефлекторные дуги. В их состав входят 3 нейрона (их может быть и больше) – рецепторный, один или несколько вставочных и эффекторный.

Представление о рефлекторной дуге как о целесообразном ответе организма диктует необходимость дополнить рефлекторную дугу еще одним звеном – петлей обратной связи. Этот компонент устанавливает связь между реализованным результатом рефлекторной реакции и нервным центром, который выдает исполнительные команды. При помощи этого компонента происходит трансформация открытой рефлекторной дуги в закрытую.

Особенности простой моносинаптической рефлекторной дуги:

1)территориально сближенные рецептор и эффектор;

2)рефлекторная дуга двухнейронная, моносинаптическая;

3)нервные волокна группы Аα (70—120 м/с);

4)короткое время рефлекса;

5)мышцы, сокращающиеся по типу одиночного мышечного сокращения.

Особенности сложной моносинаптической рефлекторной дуги:

1)территориально разобщенные рецептор и эффектор;

2)рецепторная дуга трехнейронная (может быть и больше нейронов);

3)наличие нервных волокон группы С и В;

4)сокращение мышц по типу тетануса.

Особенности вегетативного рефлекса:

1)вставочный нейрон находится в боковых рогах;

2)от боковых рогов начинается преганглионарный нервный путь, после ганглия – постганглионарный;

3)эфферентный путь рефлекса вегетативной нервной дуги прерывается вегетативным ганглием, в котором лежит эфферентный нейрон.

Отличие симпатической нервной дуги от парасимпатической: у симпатической нервной дуги преганглионарный путь короткий, так как вегетативный ганглий лежит ближе к спинному мозгу, а постганглионарный путь длинный.

У парасимпатической дуги все наоборот: преганглионарный путь длинный, так как ганглий лежит близко к органу или в самом органе, а постганглионарный путь короткий.

3.5.1. Спинной мозг

Спинной мозг
является низшим и наиболее древним
отделом ЦНС.

В составе серого
вещества спинного мозга человека
насчитывают около 13.5 млн. нервных клеток.
Из них основную массу (97%) пред­ставляют
промежуточные клетки (вставочные или
интернейроны),

которые обеспечивают
сложные процессы координации внутри
спинного мозга. Среди мотонейронов
спинного мозга выделяют крупные
альфа-мото нейроны и мелкие —
гамма-мотонейроны. От альфа-мотонейронов
отходят наиболее толстые и быстропроводящие
волокна двигательных нервов, вызывающие
со­кращения скелетных мышечных
волокон. Тонкие волокна гамма-мотонейронов
не вызывают сокращения мышц. Они подходят
к про-приорецепторам — мышечным веретенам
и регулируют их чувстви­тельность.

Рефлексы спинного
мозга можно подразделить на двигательные,
осуществляемые альфа-мотонейронами
передних ро­гов, и вегетативные,
осуществляемые афферентными клетками
бо­ковых рогов.

Мотонейроны
спинного мозга иннервируют все скелетные
мышцы (за исключением мышцлица). Спинной
мозг осуществляет элемен­тарные
двигательные рефлексы — сгибательные
и разгибательные, ритмические, шагательные,
возникающие при раз­дражении кожи
или проприорецепторов мышц и сухожилий,
а также посылает постоянную импульсацию
к мышцам, поддерживая мы­шечный тонус.
Специальные мотонейроны иннервируют
дыха­тельную мускулатуру — межреберные
мышцы и диафрагму, и обеспе­чивают
дыхательные движения. Вегетативные
нейроны иннервируют все внутренние
органы (сердце, сосуды, потовые железы,
железы внут­ренней секреции,
пищеварительный тракт, мочеполовую
систему).

Проводниковая
функция спинного мозга связана с
передачей в вышележащие отделы нервной
системы получаемого с

30

периферии потока
информации и с проведением импульсов,
идущих из головного мозга в спинной.

За последние годы
разработаны специальные методики для
изу­чения деятельности спинного мозга
у здорового человека. Так. на­пример,
функциональное состояние альфа-мотонейронов
оценива­ют по изменению ответных
потенциалов мышц при периферических
раздражениях — так называемому Н-рефлексу
(рефлексу Гофмана) икроножной мышцы при
раздражении большеберцового нерва и
по Т-рефлексу (от тендон — сухожилие)
камбаловидной мышцы при раздражении
ахиллова сухожилия. Разработаны методики
регистра­ции (с неповрежденных покровов
тела) потенциалов, проходящих по спинному
мозгу в головной.

Основные принципы функционирования ЦНС. Строение, функции, методы изучения ЦНС

Основным принципом функционирования ЦНС является процесс регуляции, управления физиологическими функциями, которые направлены на поддержание постоянства свойств и состава внутренней среды организма. ЦНС обеспечивает оптимальные взаимоотношения организма с окружающей средой, устойчивость, целостность, оптимальный уровень жизнедеятельности организма.

Различают два основных вида регуляции: гуморальный и нервный.

Гуморальный процесс управления предусматривает изменение физиологической активности организма под влиянием химических веществ, которые доставляются жидкими средами организма. Источником передачи информации являются химические вещества – утилизоны, продукты метаболизма (углекислый газ, глюкоза, жирные кислоты), информоны, гормоны желез внутренней секреции, местные или тканевые гормоны.

Нервный процесс регуляции предусматривает управление изменения физиологических функций по нервным волокнам при помощи потенциала возбуждения под влиянием передачи информации.

Характерные особенности:

1)является более поздним продуктом эволюции;

2)обеспечивает быструю регуляцию;

3)имеет точного адресата воздействия;

4)осуществляет экономичный способ регуляции;

5)обеспечивает высокую надежность передачи информации.

В организме нервный и гуморальный механизмы работают как единая система нейрогуморального управления. Это комбинированная форма, где одновременно используются два механизма управления, они взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Нервная система представляет собой совокупность нервных клеток, или нейронов. По локализации различают:

1)центральный отдел – головной и спинной мозг;

2)периферический – отростки нервных клеток головного и спинного мозга. По функциональным особенностям различают:

1)соматический отдел, регулирующий двигательную активность;

2)вегетативный, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней

1)интегративно-коордиационная функция. Обеспечивает функции различных органов

ифизиологических систем, согласует их деятельность между собой;

2)обеспечение тесных связей организма человека с окружающей средой на биологическом и социальном уровнях;

3)регуляция уровня обменных процессов в различных органах и тканях, а также в самой себе;

Кровоснабжение

Жгут снабжается кровью с помощью прилегающих к нему артерий. Посредством слияния ветвей позвоночных артерий, образована передняя артерия. Она призвана располагаться вдоль передней щели жгута. Кровоснабжение спинного мозга обеспечивают и находящиеся там артерии. Они находятся сзади от жгута.

Соединяются они с шеей и артериями, которые именуются «задними межреберными, поясничными и боковыми крестцовыми артериями». Между ними имеется сеть анастомозов, благодаря чему жгут буквально опутан ветками артерий. Для кровоснабжения спинного мозга помимо артерий нужны вены, которые также обеспечивают отток крови.

Проводниковая функция спинного мозга:

1. Восходящие
   • Тонкий пучок Голля и клиновидный пучок Бурдаха в задних канатиках спинного мозга (образованы аксонами псевдоуниполярных клеток, осуществляют передачу импульсов сознательной проприоцептивной чувствительности)
   • Латеральный спиноталамический в боковых канатиках (боль, температура) и вентральный спиноталамический тракты в передних канатиках (тактильная чувствительность) — аксоны собственных ядер заднего рога)
   • Задний спинно-мозжечковый путь Флексига без перекреста, аксоны клеток грудного ядра и передний спинно-мозжечковый Говерса аксоны клеток медиального промежуточного ядра частично своей стороны, частично противоположной (бессознательная проприоцептивная чувствительность)
   • Спинно-ретикулярный путь (передние канатики)
2. Нисходящие

• Латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) путь (лат.)– 70-80% от всего пирамидного пути) и передний корково-спинномозговой (пирамидный) путь (передние канатики)
• Руброспинальный путь Монакова (латеральные канатики)
• Вестибуло-спинномозговой путь и оливо-спинномозговой путь (латеральные канатики) (поддержание тонуса мышц разгибателей)
• Ретикуло-спинномозговой путь (пер.) (РФ моста — поддержание тонуса мышц-разгибателей, РФ продолговатого мозга — сгибателей)
• Текто-спинномозговой путь (пер.) – перекрест в среднем мозге. (ориентировочные сторожевые рефлексы в ответ на внезапные зрительные и слуховые, обонятельные и тактильные раздражители)
• Медиальный продольный пучок – аксоны клеток ядер Кахаля и Даркшевича среднего мозга – обеспечение сочетанного поворота головы и глаз