Строение спинного мозга человека и его функции

Функции

Спинной мозг выполняет 2 функции:

• рефлекторную;
• проводниковую.

Рефлекторная функция

Рефлексом называют ответ организма на какое-либо раздражение из внешней или внутренней среды.

рефлексы спинного мозга осуществляются без участия сознания человека, автоматически.

Рис. 3. Рефлекторная дуга спинномозгового рефлекса.

Рефлекторная дуга может включать только 2 нейрона:

• чувствительный;
• двигательный.

Но чаще между этими нейронами расположен один или несколько вставочных, которые находятся в сером веществе.

Все нейроны серого вещества делятся на 2 типа:

• двигательные (3 %);
• вставочные (97%).

Проводящая функция

Проведение импульсов осуществляется белым веществом, состоящим из пучков нервных волокон.

По восходящим путям идут импульсы от рецепторов, воспринимающих информацию из внутренней среды организма и внешнего мира.

По нисходящим путям сигналы из головного мозга направляются ко всем органам.

При разрыве спинного мозга у пострадавшего развивается паралич конечностей, он не может ими управлять. Если травма на уровне шеи – парализуются руки и ноги, если на уровни груди или поясницы – только ноги.

Таким образом, строение и функции спинного мозга соответствуют друг другу.

Пучки волокон, составляющие белое вещество, являются как бы проводами, по которым постоянно идут сигналы от головного мозга к органам и обратно.

Нейроны серого вещества являются посредниками между двигательными и чувствительными участками рефлекторной дуги.

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.

Белое вещество в спинном мозге

Белое вещество присутствует в теле человека не только в головном мозге, но и в спинном. Однако в этом отделе нервной системы человека белое вещество находится вокруг серого, снаружи него. Здесь оно призвано обеспечить связь с некоторыми участками головного мозга (например, двигательного центра), а также взаимосвязь отделов спинного мозга. «Substantia alba» или белое вещество – это жидкость, которая занимает полость между базальными ядрами и «substantia grisea». Белое вещество состоит из множества нервных волокон, являющихся проводниками, которые расходятся в разных направлениях. К его главным функциям можно отнести не только его проводимость нервных импульсов, но также создает безопасную среду для функционирования ядер и других частей cerebrum (в переводе с латыни «мозг»). Белое вещество полностью формируется у людей в первые шесть лет их жизни.

В медицинской науке принято подразделять нервные волокна на три группы:

1. Ассоциативные волокна, которые, в свою очередь, также бывают разных типов – короткие и длинные, все они сосредоточены в одном полушарии, но выполняют разную функцию. Короткие соединяют соседние извилины, а длинные, соответственно, держат связь более отдаленных участков. Пути ассоциативных волокон таковы — верхний продолговатый пучок лобной доли к височной, теменной и затылочной коре; крючковидный пучок и пояс; нижний продольный пучок от лобной доли к затылочной коре.
2. Комиссуральные волокна отвечают за функцию соединения двух полушарий, а также за сочетаемость их функций в деятельности мозга. Данная группа волокон представлена передней спайкой, спайкой свода и мозолистым телом.
3. Проекционные волокна связывают кору с другими центрами центральной нервной системы, вплоть до спинного мозга. Таких типов волокон существует несколько: одни отвечают за двигательные импульсы, посылаемые к мышцам человеческого тела, другие ведут к ядрам черепных нервов, третьи – от таламуса к коре и обратно, а последние от коры к ядрам моста.

Белое вещество полушарий головного мозга «Substantia alba» в целом отвечает за координацию всей жизнедеятельности человека, поскольку именно эта часть обеспечивает связь всем участкам нервной цепочки. Белое вещество:

• связывает воедино работу обоих полушарий;
• играет важную роль для передачи данных от коры больших полушарий к участкам нервной системы;
• обеспечивает контакт зрительного бугра с корой cerebrum;
• соединяет извилины в обеих частях полушарий.

На какие делятся проводящие пути по: направлению, функции, длине, локализации и по значимости?

1. По направлению:
   • Восходящие,
   • Нисходящие;
2. По функции:
   • Чувствительные – импульсы образуются в рецепторах. Эти пути образуются чувствительными и вставочными нейронами.
   • Двигательные – импульсы идут к исполнительным органам (к мышцам).
3. По длине:
   • Короткие – локализуются в пределах одного отдела ЦНС, или между соседними отделами.
   • Длинные – соединяют отдаленные отделы ЦНС.
4. По локализации:
   • Ассоциативные – в одном полушарии.
   • Комиссуральные – связывают два полушария.
   • Проекционные – связывают полушария с другими отделами ГМ.
5. По значимости:
   • Основные – внутри ЦНС.
   • Окольные – за пределами ЦНС. Проходят по оболочке ГМ и СМ, по сосудам. Проводят чувства гравитации и вибрации.

Возможные заболевания

В организме человека есть достаточно необычный отдел, который называется «конский хвост». В нём находится только пучки нейронов и спинномозговая жидкость, а непосредственно мозг отсутствует. При сдавливании этого отдела появляются болевые ощущения и сбои в работе опорно-двигательного аппарата. Эта болезнь называется по месту происхождения — конский хвост.

Если она возникает, у человека появляются специфические симптомы. Появляется боль в поясничном отделе, слабость в мышцах, замедляется реакция на внешние раздражители. При игнорировании этих симптомов болезнь начинает прогрессировать. Через некоторое время человек не сможет долго сидеть и передвигаться.

Причиной развития обычно является уменьшение диаметра нижней части спинномозгового канала. Это может произойти из-за следующих факторов:

1. Травма.
2. Менингиома.
3. Воспалительный процесс.
4. Рак и метастазы.
5. Операции.

Если в пояснице произошёл подвывих, то есть вероятность образования эпидуральной гематомы. Это внутреннее кровотечение. Кровь начинает накапливаться, из-за чего давление на конский хвост возрастает.

Без полноценного функционирования спинного мозга системы органов не могут нормально работать. Особенно это касается опорно-двигательного аппарата. Эта часть ЦНС также отвечает за реакцию на раздражители и чувствительность нервных окончаний.

Функции спинного мозга

А теперь поговорим о физиологии спинного мозга, о том, какие «обязанности» на него возложены.

В спинном мозге локализуются сегментарные или рабочие нервные центры, которые непосредственно связаны с телом человека и управляют им. Именно посредством этих спинномозговых рабочих центров, тело человека подвластно контролю со стороны головного мозга.

При этом определенные спинномозговые сегменты контролируют четко определенные части тела путем получения от них нервных импульсов по чувствительным волокнам и передачи им ответных импульсов по двигательным волокнам:

 
Некоторые вегетативные или сложные двигательные рефлексы спинной мозг осуществляет и вовсе без вмешательства головного мозга, благодаря имеющейся у него двусторонней связи со всеми участками человеческого тела – так спинной мозг выполняет свои рефлекторные функции. Например, рефлекторные центры мочеиспускания или эрекции находятся в 3-5 крестцовых сегментах и при спинальном повреждении в этом месте данные рефлексы могут быть утрачены.

Проводниковая спинномозговая функция

Сегменты

Сегмент спинного мозга

–это отдельная часть органа, которая отвечает за определенные части тела, а также за работу всех органов. Всего выделяют 31 сегмент. Дабы проще разобраться в функциях каждого из сегментов, которые в совокупности составляют отделы, необходимо составить простую таблицу.

Отделы спинного мозга и их функции: таблица

Скрытый синдром фиксированного спинного мозга

Одной из актуальных проблем детской нейрохирургии является выбор оптимальной тактики лечения скрытого синдрома фиксированного спинного мозга, при котором, несмотря на выявляемую характерную клиническую картину СФСМ отсутствуют такие его критерии, как низкое расположение конуса спинного мозга (ниже уровня тела L2 позвонка), а также утолщение (более 2мм в диаметре) и/или укорочение конечной нити

Пациент со скрытым СФСМ, конус спинного мозга на уровне L1 позвонка

Учитывая, что описанные в литературе группы наблюдений скрытого СФСМ сравнительно невелики, к настоящему времени не сложилось единого мнения относительно оптимальной тактики лечения этой патологии. Большинство специалистов указывают на целесообразность иссечения конечной нити и приводят данные о высокой эффективности этой манипуляции, тогда как ряд авторов, напротив, выражают сомнения относительно наличия достаточных показаний к хирургическому вмешательству. Их скептицизм основан, в том числе, на том, что расстройства мочеиспускания у детей, считающееся наиболее характерным признаком скрытого СФСМ, связаны с растяжением конуса спинного мозга не более чем в 1,5% случаев, а истинными его причинами являются другие патологии.

При сгибании туловища высота позвоночного канала увеличивается более чем на 7%. При этом амортизация продольного натяжения, передаваемого на спинной мозг, обеспечивается за счет эластических свойств конечной нити, обусловленных сбалансированным сочетанием эластиновых, коллагеновых и ретикулярных волокон. Одной из возможных причин развития скрытого СФСМ считают инвазию жировой ткани, склерозирование и дистрофические изменения, в результате которых снижается эластичность конечной нити. При недостаточной компенсации растяжения оно передается каудальным отделам спинного мозга, а при дальнейшем нарастании вертебро-медуллярной диспропорции распространяется на выше расположенные сегменты спинного мозга. Формирование развернутой клинической картины СФСМ может занимать длительный период времени и иметь ремиттирующий характер на фоне периодов замедления роста и рефлекторного ограничения двигательной активности, при этом часть из сформировавшегося двигательного, чувствительного или ортопедического дефицита может оказаться необратимой . Очевидно, что ранняя диагностика и своевременная коррекция скрытого СФСМ оказывает существенное влияние на прогноз заболевания. При сочетании стойких к медикаментозной терапии тазовых расстройств и/или болевого синдрома, а также при наличии характерных неврологических и ортопедических нарушений у детей со spina bifida occulta, на наш взгляд, существуют показания к иссечению конечной нити, даже при нормальном расположении каудальных отделов спинного мозга.

Электростимуляционная идентификация и пересечение натянутой конечной нити при скрытом СФСМ