Серое вещество спинного мозга: что представляет собой скопление тел нейронов

Серое вещество в спинном мозге представляет собой область, содержащую тела нейронов, глиальные клетки и кровеносные сосуды. Оно отвечает за обработку информации, передачу сигналов и обеспечение рефлекторной активности организма. В сером веществе расположены также экспоненты, которые формируют моторные и сенсорные спинальные пути.

В структуре спинного мозга серое вещество представлено в виде «бабочки» или «цветка», где каждая «ножка» отвечает за различные функции. Это вещество играет ключевую роль в координации движений и восприятии ощущений, взаимодействуя с белым веществом, по которому проходят миелинизированные аксоны нейронов.

Серое вещество расположено внутри спинного мозга. Оно образуется из клеточных тел и коротких отростков (дендритов) моторных и интернейронов и находится в центральной части спинного мозга. В сером веществе проходит узкий центральный канал, который соединяется с четвертым желудочком мозга в верхней части. Внизу этот канал расширяется и заканчивается слепо терминальным желудочком (желудочек Краузе).

На протяжении всего спинного мозга по обе стороны от центрального канала серое вещество формирует два вертикальных тяжа неправильной формы — правый и левый серые столбы. Каждый из этих столбов делится на переднюю часть (передний столб) и заднюю часть (задний столб).

Между восьмым шейным и вторым поясничным сегментами (включительно) серое вещество с обеих сторон формирует латеральное (боковое) выпячивание — боковой столб. Выше и ниже этого уровня боковые столбы не наблюдаются. При поперечном сечении спинного мозга серое вещество напоминает бабочку или букву «Н», где три пары столбов образуют передние, задние и боковые рога. Передний рог имеет большую ширину, тогда как задний рог более узкий. Боковой рог соответствует боковому столбу серого вещества с точки зрения топографии.

В сером веществе спинного мозга различают: 1.Передние столбы (рога).

2. Задние столбы (рога).

3. Боковые столбы (рога).

В переднем роге выделяют:

1. Медиальную группу моторных ядер;

2. Латеральную группу моторных ядер;

3. Промежуточную группу моторных ядер;

(Моторные ядра представляют собой тела двигательных нейронов и являются производными основной пластинки.)

Задний рог серого вещества спинного мозга образует следующие ядра:

1. Грудное ядро;

2. Собственное ядро.

Грудное и собственное ядра происходят от крыльной пластинки и образуют восходящую систему волокон — восходящие проводящие пути спинного мозга. Эти нейроны представляют собой переключательные звенья, к которым присоединяются аксоны чувствительных нейронов.

В заднем роге серого вещества содержится также студенистое вещество и

губчатая субстанция, представляющая собой скопления глиальных клеток. Боковые рога содержат вегетативные и промежуточные ядра, состоящие из тел переключательных нейронов, относящихся к вегетативной нервной системе.

3. Серое вещество спинного мозга

Серое вещество спинного мозга включает три группы мультиполярных нейронов:

1) корешковые— это мотонейроны и эфферентные нейроны вегетативной нервной системы, их аксоны образуют передние корешки;

1. пучковые — их аксоны образуют пути, соединяющие различные сегменты спинного мозга и восходящие проекционные пути, направленные к головному мозгу; эти нейроны являются переключателями;
2. Внутренние аксоны связывают нейроны спинного мозга и остаются в пределах серого вещества.

В общей сложности серое вещество спинного мозга представляет собой скопление нейронов, организованных в ядра. Обычно серое вещество делится в спинно-брюшном направлении на девять пластин, в каждой из которых доминируют нейроны определённого типа. Пять первых пластин располагаются в дорсальных рогах, затем VI пластины находятся в основании этих рогов, VII формирует промежуточное вещество, VIII расположена на границе промежуточного и вентрального рогов, а IX образует вентральные рога. Пластины протягиваются в ростро-каудальном направлении на всём протяжении спинного мозга. В задних рогах обнаруживаются вставочные нейроны, которые могут либо входить в состав рефлекторных дуг, замыкающихся на уровне сегмента, либо формировать восходящие пути, передающие сенсорные сигналы в головной мозг. Внешний край дорсального рога заполняют интернейроны, которые играют важную роль в переключении и обработке болевых ощущений (пластины I — III). Немного дальше находятся клетки, аксоны которых проводят сигналы от кожных рецепторов (пластины IV — V). Наиболее глубоко в задних рогах расположены интернейроны (пластина VI), принимающие информацию от рецепторов мышц. Нейроны IV — VI слоёв образуют специализированное ядро спинного мозга, ответственное за обработку и передачу тактильной и проприоцептивной чувствительности в головной мозг. В медиодорсальной части пластины VII на уровне сегментов С8-L2 располагается крупное грудное ядро, известное как ядро Кларка, от которого начинается задний спинно-мозжечковый тракт (будет рассмотрен далее). В VII пластине находится промежуточное ядро, в котором размещены вставочные нейроны, создающие синапсы с нисходящими волокнами из головного мозга. Кроме того, сюда прибывают сенсорные сигналы из дорсальных рогов. Таким образом, промежуточное ядро выполняет функцию «принятия решений», позволяя инициировать различные реакции — как соматические, так и вегетативные. Запуск реакции может происходить благодаря команде из головного мозга (для выполнения произвольного движения) или через сенсорный стимул (что вызывает врождённые рефлексы спинного мозга). Эти два типа сигналов могут даже конкурировать друг с другом; в итоге произвольные команды могут, например, подавлять сгибание руки в ответ на болевое раздражение. Аксоны нейронов передают информацию на мотонейроны или вегетативные нейроны, что позволяет управлять работой мышц не только через рефлекторные дуги спинного мозга, но и произвольными командами из головного мозга. Нейроны боковых рогов (C8-L2) являются частью симпатической нервной системы. Их аксоны выходят из спинного мозга через передние корешки. В крестцовом отделе нейроны боковых рогов отсутствуют, но в промежуточной зоне расположены клетки парасимпатической нервной системы, чьи аксоны Входят в состав передних корешков. В передних рогах серого вещества находятся мотонейроны, которые являются одними из самых крупных нейронов центральной нервной системы. Они расположены не случайно, а по отношению к мышцам, которые они иннервируют. Так, мотонейроны, отвечающие за сокращение мышц туловища, находятся более вентрально, а мотонейроны, управляющие мышцами конечностей — более дорсально. Нейроны, иннервирующие сгибатели и разгибатели мышц, располагаются в различных областях. Передние рога наиболее развиты в шейном и крестцовом отделах, где расположены мотонейроны, иннервирующие конечности.

6.4. Белое вещество спинного мозга

Белое вещество спинного мозга выполняет роль проводника, обеспечивая передачу нервных импульсов. Оно состоит из трёх основных систем проводящих путей: восходящих, нисходящих и собственных путей спинного мозга. Восходящие пути передают сенсорную информацию от тела и конечностей в головной мозг, включая информацию о коже, мышцах и внутренних органах. Нисходящие пути передают управляющие импульсы из головного мозга в спинной. Собственные пути соединяют нейроны различных сегментов спинного мозга, что необходимо для координации работы нескольких сегментов, контролирующих различные мышцы одновременно. Многие крупные мышцы требуют участия нескольких сегментов для их сокращения. В задних канатиках располагаются восходящие пути, в передних — преобладают нисходящие, а в боковых — имеются как восходящие, так и нисходящие пути. Собственные пути спинного мозга окружает серое вещество. При поперечном разрезе спинного мозга на разных уровнях можно заметить, что в верхних сегментах белое вещество значительно больше, чем серое. Это связано с тем, что в верхних сегментах проходят волокна (восходящие и нисходящие), соединяющие спинной мозг с головным. А вот в нижних отделах волокна связывают с головным мозгом только низшие сегменты, поэтому их количество здесь гораздо меньше. Большинство восходящих и нисходящих путей в спинном мозге организованы по соматотопическому принципу (гр. soma — тело, topos — место). Это значит, что импульсы от определённых участков тела направляются в соответствующие зоны, отвечающие за кожно-мышечную чувствительность головного мозга, в первую очередь в кору больших полушарий, так что информация от соседних рецепторов приходит в соседние участки («точка в точку»). Таким образом, в мозге формируются сенсорные карты тела. В то же время управляющие импульсы от близких участков двигательных зон коры направляются к соседним мышцам, формируя двигательные карты тела. Следует отметить, что большинство чувствительных волокон, направляясь к коре больших полушарий, перекрещиваются, что приводит к тому, что информация от правой половины тела поступает в левые сенсорные зоны, а от левой половины — в правые. Эти перекрещивающиеся волокна образуют белую комиссару, располагающуюся перед серым веществом в передних канатиках. Аналогично, двигательные пути, идущие от головного мозга, также перекрещиваются, что позволяет правой двигательной зоне коры управлять движениями левой половины тела и наоборот. На уровне спинного мозга осущствляются врождённые безусловные рефлексы, которые могут проявляться непроизвольно, без вовлечения сознания человека. Однако при необходимости головной мозг способен регулировать эти безусловные спинномозговые рефлексы, и такая регуляция может быть как произвольной, так и непроизвольной. Во втором случае это позволяет повысить точность движений, называемых автоматизированными. Существует также множество безусловных рефлексов, запускаемых различными раздражителями, включая вестибулярные и зрительные. Эти раздражители активизируют нервные центры в головном мозге, и сигналы от них поступают к интернейронам и мотонейронам спинного мозга. Все эти сигналы передаются по нисходящим путям. Поэтому при поперечном повреждении спинного мозга наблюдаются нарушения в работе мышц, иннервируемых сегментами, расположенными ниже места повреждения, вплоть до паралича. Повреждение также приводит к потере чувствительности ниже места повреждения, поскольку информация от рецепторов не доходит до головного мозга по восходящим путям, где она может быть осознана как ощущение. Интересно, что даже изолированный участок спинного мозга может восстановить способность осуществлять безусловные рефлексы: так, например, коленный рефлекс можно вызвать у пациента, который не чувствует стимула и не осознаёт ответную двигательную реакцию. При локальных повреждениях серого вещества спинного мозга, например, при образовании опухолей, возникают сегментарные нарушения чувствительности или двигательных функций в соответствующей части тела. Это чаще всего происходит в дорсальных рогах шейных сегментов, вызывая нарушения чувствительности кистей рук.

Восходящие пути

1. Спинно-бульбарные трактаты, находящиеся в задних канатиках, получили своё название благодаря тому, что связывают спинной мозг с продолговатым мозгом (bulbus — устаревшее название продолговатого мозга). Они состоят из нежного (или тонкого, располагающегося медиально) и клиновидного (располагающегося латерально) пучков. Эти пучки образованы центральными отростками (аксонами) клеток спинальных ганглиев, которые, не перекрещиваясь, проходят по своей стороне (ипсилатеральной) и заканчиваются в продолговатом мозге на соответствующих нежном и клиновидном ядрах. По этим трактам информация от самых различных тактильных (прикосновение, давление), проприорецептивных и висцеральных рецепторов передаётся максимально быстро.
2. Спинно-таламические тракты, включающие передний и латеральный (боковой) тракт, проходят в специфических канатиках белого вещества и заканчиваются в крупном образовании промежуточного мозга — таламусе. Эти тракты формируются в основном за счет аксонов интернейронов, расположенных в задних рогах, на которые синапсируют центральные отростки клеток спинальных ганглиев. Большинство аксонов интернейронов перекрещиваются на уровне своего сегмента и продолжают движение к таламусу по противоположной стороне.

Передний спинно-таламический тракт отвечает за передачу тактильных сигналов, в то время как латеральный спинно-таламический тракт передает в основном информацию о болевых ощущениях. Это обстоятельство имеет важное значение в клинической практике. Латеральный тракт также передает информацию о температурной чувствительности. Если этот тракт поврежден, например, на правой стороне тела, это приведет к утрате болевой и температурной чувствительности на противоположной левой стороне, начиная с одного сегмента ниже уровня травмы. 3. Спинно-мозжечковые тракты, как задний, так и передний, проходят в боковых канатиках. Эти тракты также состоят из аксонов интернейронов задних рогов спинного мозга (в основном VI пластины). Они передают информацию от проприорецепторов и тактильных рецепторов в мозжечок. Задний спинно-мозжечковый тракт не перекрещивается и начинается от нейронов грудного ядра, тогда как передний тракт пересекается и формируется другими нейронами задних рогов. Благодаря информации, получаемой мозжечком по этим трактам, он выполняет свою основную функцию — координацию движений, поддержание равновесия и позы.

1. Спинно-ретикулярные тракты — это несколько трактов, которые проводят разные виды чувствительности от туловища и конечностей к ретикулярной формации ствола головного мозга (см. 7.2.6).
2. Спинно-оливарный путь — передает информацию о проприорецепции и тактильной чувствительности к нижней оливе в продолговатом мозге. Волокна из нижней оливы направляются в мозжечок.
3. Спинно-тектальный тракт — отвечает за передачу различных видов чувствительности к крыше среднего мозга.

Нисходящие пути 1. Кортико-спинальный (пирамидный) путь. Основная часть волокон этого тракта берет свое начало в двигательной области коры головного мозга (прециентральная извилина). Он формируется аксонами крупных пирамидальных клеток 5 слоя коры. Эволюционно это самый молодой тракт спинного мозга, который развит исключительно у млекопитающих, особенно у приматов. У людей пирамидный путь насчитывает около 1 миллиона волокон. Этот тракт проходит через головной мозг, и в нижней части продолговатого мозга примерно 80% его волокон перекрещивается на противоположную сторону, образуя боковой пирамидный тракт. Оставшиеся волокна спускаются в спинной мозг, где перекрещиваются посегментно (передний пирамидный тракт). Пирамидный тракт является основным путем для управления произвольными, требующими внимания движениями, включая тонкую моторику кисти и пальцев. У высших млекопитающих большая часть его волокон заканчивается на клетках задних рогов, которые передают аксоны в промежуточные ядра и мотонейроны (то есть на пути от коры к мотонейронам имеются 1-3 вставочных нейрона). Однако у обезьян и людей обнаруживаются окончания пирамидных волокон, заканчивающиеся непосредственно на мотонейронах (моносинаптическая передача), составляя 8% всех аксонов у человека и 2% у обезьян. Это моносинаптическое соединение позволяет выполнять очень быстрые и тонкие (дифференцированные) движения кисти и пальцев. Поражение пирамидного тракта приводит к нарушениям произвольных движений, особенно в области пальцев. Некоторые волокна пирамидного тракта заканчиваются на нейронах двигательных ядер ствола мозга, которые контролируют произвольные движения мышц головы. Эту часть пирамидного тракта обычно называют кортико-нуклеарным трактом. Остальные нисходящие пути, отвечающие за регуляцию движений, относятся к экстрапирамидной системе. Эта система включает в себя различные корковые и ядерные структуры, которые играют важную роль в организации движений, не требующих привлечения внимания, например, автоматизированные движения, поддержание мышечного тонуса, локомоцию (ходьба, бег) и так далее. Из трактов, описанных ниже, к ним относятся 2-5.

1. Рубро-спинальный тракт начинается от красного ядра (nucleusruber) среднего мозга и проходит в боковых канатиках. Его волокна заканчиваются на интернейронах задних рогов и промежуточного ядра спинного мозга. Рубро-спинальный тракт часто называют кортико-рубро-спинальным, поскольку красное ядро получает проекции от коры головных полушарий. Это эволюционный предшественник пирамидного тракта, который у человека менее развит, поскольку часть его функций выполняет пирамидный путь. Функционально рубро-спинальный тракт способствует сгибанию конечностей, выделяя возбуждающее влияние на мотонейроны мышц-сгибателей и тормозя разгибание. Импульсы, проходящие по волокнам этого тракта, также поддерживают тонус мышц-сгибателей.
2. Вестибуло-спинальный тракт начинается в вестибулярных ядрах ствола головного мозга и проходит в передних канатиках. Его волокна заканчиваются на интернейронах промежуточного вещества спинного мозга, а также непосредственно на мотонейронах. Этот тракт функционально связан, с одной стороны, с разгибанием конечностей, выделяя возбуждение на мотонейроны мышц-разгибателей и тормозя сгибание, а с другой — способствует поддержанию позы и правильной позиции головы и шеи.
3. Ретикуло-спинальные тракты начинаются от различных ядер ретикулярной формации моста и продолговатого мозга (см. 7.2.6). Их волокна заканчиваются на интернейронах промежуточного вещества спинного мозга. Импульсы по этим трактам могут оказывать как облегчающее (возбуждающее), так и тормозное влияние на мотонейроны спинного мозга. Наибольшее воздействие они оказывают на мышцы туловища, а Влияют на работу мышц плечевого и тазового поясов. Примечательно, что ретикуло-спинальные тракты заметно развиты уже у рыб, управляя изгибами тела во время плавания.
4. Текто-спинальный тракт берет начало от крыши среднего мозга. Он связан с возможностью поворачивать голову и туловище в ответ на визуальные, слуховые и другие сигналы (см. 7.2.5).
5. Нисходящие вегетативные волокна. Эти волокна исходят от различных структур головного мозга (гипоталамуса, ретикулярной формации и др.) и заканчиваются на центральных вегетативных нейронах. Импульсы по всем этим волокнам участвуют в регулировании функционирования внутренних органов.

Биология и медицина

Серое вещество включает в себя тела нервных клеток, которых в спинном мозге насчитывается около 13 миллионов, а также их отростки и клетки глии. Клетки, имеющие схожее строение и функции, объединяются в ядра серого вещества.

В сером веществе каждой из боковых частей спинного мозга различают три выступа ( рис. 7 ). На протяжении всего спинного мозга эти выступы образуют серые столбы. Выделяют передний, задний и боковой столбы серого вещества. Каждый из них на поперечном разрезе спинного мозга получает название соответственно переднего рога серого вещества спинного мозга , заднего рога серого вещества спинного мозга и бокового рога серого вещества спинного мозга ( рис. 7 ).

Передние рога серого вещества спинного мозга содержат крупные двигательные нейроны. Аксоны этих нейронов, выходя из спинного мозга, формируют передние (двигательные) корешки спинномозговых нервов. Тела двигательных нейронов составляют ядра эфферентных соматических нервов, иннервирующих скелетные мышцы (аутохтонные мышцы спины, мышцы туловища и конечностей). Причем, чем более дистально расположены иннервируемые мышцы, тем латеральнее располагаются иннервирующие их нейроны.

Дорсальная чувствительная часть спинного мозга состоит из двух частей. Самая дорсальная часть — соматические чувствительные нейроны , воспринимающие сигналы от чувствительных клеток, лежащих в спинномозговых ганглиях . Ниже, ближе к середине, лежат висцеральные чувствительные нейроны , образующие висцеральные чувствительные центры.

Задние рога спинного мозга формируются сравнительно мелкими вставочными (переключательными) нейронами, которые принимают сигналы от чувствительных клеток, расположенных в спинномозговых ганглиях. Нейроны задних рогов (вставочные нейроны) образуют отдельные группы, называемые соматическими чувствительными столбами.

От нижнего шейного до верхних поясничных сегментов спинного мозга серое вещество с каждой стороны образует выпячивание — боковой столб, который на поперечном разрезе представлен боковым рогом серого вещества спинного мозга. В боковых рогах находятся висцеральные моторные и чувствительные центры. Аксоны этих клеток проходят через передний рог спинного мозга и выходят из спинного мозга в составе передних корешков.

В сером веществе спинного мозга (преимущественно в задних рогах) располагаются пучковые клетки. Их аксоны проходят вдоль периферии серого вещества, формируя узкую кайму белого вещества спинного мозга, известную как собственные пучки спинного мозга. Передние, боковые и задние собственные пучки осуществляют связи между различными сегментами спинного мозга.

Внутреннее строение спинного мозга

На поперечном срезе спинного мозга его структура выглядит неоднородной. Внутри располагается серое вещество, в то время как снаружи находится белое вещество. Серое вещество представляет собой скопление тел нейронов и их коротких отростков, тогда как белое вещество состоит из длинных отростков, соединяющих нервные клетки между различными сегментами спинного мозга и головного мозга. В центре серого вещества находится центральный канал, по которому циркулирует спинномозговая жидкость. С возрастом центральный канал может частично заполняться.

В сером веществе спинного мозга различают задние, промежуточные и передние столбы; на поперечном срезе они выглядят как передние и задние рога. В грудном отделе спинного мозга в сером веществе выделяют еще боковые рога. В задних рогах и в промежуточном веществе группируются вставочные нейроны (интернейроны), а в передних рогах — мотонейроны.

Локальные скопления нервных клеток в сером веществе называются ядрами. В этих ядрах осуществляется обработка полученной в спинном мозге информации и её передача на другие нервные центры.

Поступающие в составе задних корешков нервные волокна, являющиеся отростками сенсорных нейронов, лежащих в спинномозговых узлах, частично заканчиваются в области верхушки заднего рога, которая носит название студенистого вещества (рис. 31).

Студенистое вещество, или желатинозная субстанция, представляет собой сборище интернейронов (пучковых клеток), которые выполняют роль промежуточного звена в рефлекторной дуге между сенсорными нейронами и мотонейронами. Пучковые клетки встречаются не только в задних рогах, но и в промежуточном веществе спинного мозга. При помощи своих отростков они обеспечивают связь между сегментами спинного мозга. Аксоны этих вставочных нейронов достигают передних рогов спинного мозга, где заканчиваются на мотонейронах, иннервирующих соответствующие скелетные мышцы.

Таким образом, основная задача сегментарного аппарата спинного мозга, который состоит из серого вещества, а также соответствующих пар спинномозговых нервов и их передних и задних корешков, заключается в реализации врожденных сегментарных рефлексов.

В задних рогах (столбах) нейроны располагаются послойно. Это позволило Рикседу (Rexed) выделить скопления клеток и обозначить их как пластины. Здесь сосредоточено множество ядер, на которых оканчиваются афферентные нервные волокна общей соматической и висцеральной чувствительности. Среди ядер заднего рога следует отметить собственное ядро (nucl. proprius), которое располагается в центре заднего рога и соответствует III и IV пластинам Рикседа. Оно служит местом переключения тех чувствительных нервных волокон, которые несут информацию о болевых и температурных раздражениях с поверхности кожи, и передачи этой информации по восходящим трактам в головной мозг.

В промежуточных столбах находятся грудное ядро (ядро Кларка), промежуточное медиальное ядро и промежуточное латеральное ядро, которое размещено в боковом роге и встречается исключительно в грудных сегментах спинного мозга. Клетки промежуточного латерального ядра участвуют в рефлекторной деятельности внутренних органов и формируют центры вегетативной нервной системы. Грудное ядро и промежуточное медиальное ядро имеют отношение к переработке афферентной соматической информации, поступающей в спинной мозг через чувствительные нервные волокна, которые входят в состав задних корешков, преобразуя её в проводящие пути, ведущие к головному мозгу, в частности, к мозжечку.

В передних рогах (столбах) серого вещества лежат моторные (двигательные) ядра. В местах шейного и поясничного утолщений спинного мозга, от сегментов которых осуществляется иннервация верхней и нижней конечностей, выделяют до пяти групп двигательных ядер. В двигательных ядрах лежат мотонейроны, аксоны которых в составе соответствующих нервов достигают мышечных волокон и передают им необходимые команды из центральной нервной системы. На рис. 32 показана посегментная локализация различных ядер на всем протяжении спинного мозга.

Структура белого вещества

По внешнему слою серого вещества, где сосредоточены сомы нервных клеток, располагается белое вещество. Оно состоит из длинных отростков нейронов — аксоном, которые имеют миелиновую оболочку, придающую им светлый цвет. Эти нервные волокна обеспечивают взаимодействие между соседними сегментами спинного мозга, а также образуют восходящие и нисходящие связи между спинным и головным мозгом.

Передние и задние борозды и щель, расположенные на поверхности спинного мозга, разделяют его белое вещество на симметрично лежащие части — канатики спинного мозга (см. рис. 29). Различают задние, боковые и передние канатики.

Наиболее внутренним слоем белого вещества являются нервные волокна собственных пучков спинного мозга, обеспечивающие взаимодействие между соседними сегментами. Большая часть волокон канатиков представляет собой отростки тел нейронов, которые образуют двустороннюю связь сегментарного аппарата спинного мозга с головным мозгом. Это взаимодействие осуществляется через восходящие и нисходящие проводящие пути, составляющие белое вещество спинного мозга. Информация передается по восходящим путям из спинного мозга к головному, в то время как нисходящие пути переносят импульсы из головного мозга к моторным ядрам спинного мозга.

В формировании восходящих проводящих путей принимают участие ядра серого вещества спинного мозга, представляющие собой скопления вставочных нейронов, длинные отростки которых, направляясь к определенным отделам головного мозга, образуют соответствующие пути. Так, собственное ядро заднего рога спинного мозга связано с передачей болевой и температурной чувствительности. Через грудное и промежуточное медиальное ядра осуществляется передача в мозжечок бессознательного мышечно-суставного чувства. Отростки нервных клеток, расположенных в этих ядрах, направляются в головной мозг в составе боковых канатиков.

Нисходящие проводящие пути формируются длинными отростками нейронов, находящихся в головном мозге. Эти отростки транспортируют информацию к мотонейронам, расположенным в передних рогах спинного мозга.

В задних канатиках белого вещества спинного мозга выделяются два восходящих чувствительных проводящих пути: тонкий пучок, расположенный медиально, и клиновидный пучок, находящийся латерально. Оба эти пучка представляют собой скопление центральных отростков сенсорных нейронов, находящихся в спинномозговых ганглиях. Они непосредственно передают в головной мозг осознаваемую сенсорную информацию от органов осязания, мышц, суставов и связок и т.д.

В боковых канатиках белого вещества спинного мозга проходит целый ряд трактов. Двигательные нисходящие проводящие пути представляют собой совокупность отростков нейронов, расположенных в двигательных центрах головного мозга; они передают двигательные импульсы из этих центров на мотонейроны передних рогов серого вещества спинного мозга.

Латеральный корково-спинномозговой путь, или латеральный пирамидный тракт, обеспечивает передачу нервных импульсов из двигательного центра коры больших полушарий к соответствующим сегментам спинного мозга. Красно-ядерно-спинномозговой путь отвечает за передачу нервных импульсов к мотонейронам конкретных сегментов спинного мозга из подкорковых двигательных центров головного мозга. Ретикуло-спинномозговой путь передает импульсы от ретикулярной формации головного мозга к мотонейронам, расположенным в двигательных ядрах передних рогов спинного мозга. Передача импульсов с волокон ретикуло-спинномозгового пути на мотонейроны осуществляется посредством интернейронов — клеток Реншоу.

На мотонейронах спинного мозга происходит конвергенция всех нисходящих влияний из разных отделов головного мозга, посредством которых реализуется деятельность скелетной мускулатуры.

Чувствительные (восходящие) проводящие пути бокового канатика формируют совокупность отростков вставочных нейронов, находящихся в ядрах серого вещества спинного мозга (в задних рогах и промежуточном веществе). Эти пути транспортируют сенсорные импульсы от кожи, суставов и мышц в соответствующие центры головного мозга.

Спинно-таламические латеральные пути обеспечивают передачу импульсов, отвечающих за болевую и температурную чувствительность, в подкорковые центры общей чувствительности (таламусы), находящиеся в промежуточном мозге, и далее к коре больших полушарий, отвечающей за соматосенсорную функцию. Спинно-мозжечковые пути

В передних канатиках белого вещества спинного мозга среди нисходящих путей расположен двигательный проводящий путь — передний корково-спин-номозговой путь (передний пирамидный тракт). Этот путь подобно латеральному корково-спинномозговому пути состоит из нервных волокон, являющихся отростками пирамидных нейронов двигательного центра коры и проводит Двигательные импульсы к мотонейронам соответствующих сегментов серого вещества спинного мозга. Среди восходящих проводящих путей следует отметить передний спинно-таламический путь, связанный с передачей в подкорковые чувствительные центры (таламусы) чувства осязания и давления.

Утолщения спинного мозга

В местах, где выходят спинномозговые нервы, иннервирующие конечности, спинной мозг проявляет утолщения.

• Шейное утолщение (intumescentia cervicalis) находится на уровне C5-T1, что соответствует верхним конечностям

• Пояснично-крестцовое утолщение (intumescentia lumbosacralis) располагается на уровне L1-S3 и соответствует нижним конечностям

Корешки нижних спинномозговых нервов довольно длинные. Из-за внешней схожести, пучок этих корешков получил название конский хвост (cauda equina).

Из-за медленного роста спинного мозга он не достигает полной длины позвоночного столба и заканчивается на уровне позвонков L1-L2.

Нижний конец спинного мозга обозначается как мозговой конус (conus medullaris).

Он продолжается в концевую нить (filum terminale), верхняя часть которой еще содержит некоторые элементы нервной ткани, а нижняя – уже не содержит и состоит только из соединительнотканных элементов.

Наружное строение

На поверхности спинного мозга имеются несколько углублений:

• Передняя срединная щель (fissura mediana anterior), проходящая по передней поверхности

• Задняя срединная борозда (sulcus medianus posterior), проходящая по задней поверхности

который заполнен спинномозговой жидкостью.

• Переднелатеральная борозда (sulcus anterolateralis) располагается в месте, откуда выходят передние корешки

• Заднелатеральная борозда (sulcus posterolateralis) находится в месте, где задние корешки входят в спинной мозг

Внутри органа расположен центральный канал (canalis centralis),

Он сверху соединяется с желудочковой системой головного мозга, а снизу формирует слепо заканчивающийся терминальный желудочек (ventriculus terminalis).

Биология в лицее

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Место работы учителей биологии лицея № 2 города Воронеж, Российская Федерация

Спинной мозг

Структура спинного мозга

Это раздел центральной нервной системы, который расположен в пространстве между позвонками, образованном их дугами. Он выглядит как шнур длиной 43-45 см с узким каналом в центре, который продолжается в головной мозг, образуя полости – желудочки. Спинной мозг защищён тремя оболочками: мягкой, которая покрывает вещество мозга, твёрдой, прилегающей к позвоночнику, и паутинной, находящейся между ними. Центральный канал спинного мозга и пространство между оболочками заполнены цереброспинальной (спинно-мозговой) жидкостью, по составу схожей с плазмой крови. Эта жидкость образуется в сосудистых системах желудочков головного мозга, омывает как спинной, так и головной мозг, поддерживает постоянное внутричерепное давление, водно-электролитный баланс, защищает мозг от соприкосновения с твёрдой костной поверхностью позвонков и черепа, а также предохраняет от сотрясений и создает необходимую среду для функционирования клеток мозга.

Спинной мозг имеет вид длинного шнура, заостренного внизу. На уровне большого затылочного отверстия он переходит в головной мозг, а на уровне второго поясничного позвонка заканчивается. Передняя щель и задняя борозда делят спинной мозг на две симметричные половины – правую и левую.

Хотя спинной мозг не разделен на отделы, выделяют пять его сегментов, каждый из которых назван в честь соответствующих отделов позвоночника: шейный, грудной, поясничный и т.д.

Аудиофрагмент «Строение и функции спинного мозга» (2:57)

В структуре спинного мозга различают серое и белое вещества. Серое вещество состоит из тел нейронов и дендритов, тогда как белое состоит из длинных отростков, формирующих нервные волокна. Серое вещество образует серые столбы по обе стороны от центрального канала, соединенные узкой перемычкой. Белое вещество находится снаружи, окружая серое. При поперечном разрезе спинного мозга серое вещество напоминает бабочку с раскрытыми крыльями.

От спинного мозга отходит 31 пара нервов, связывающих его с органами либо непосредственно, либо через нервные узлы (ганглии). Так, на поверхности позвоночника в задних корешках спинно-мозговых нервов лежат тела нейронов спинно-мозговых узлов. Они несут информацию от кожных рецепторов в спинной мозг.

Нейроны узлов симпатического ствола получают сигналы от спинного мозга, обрабатывают их и регулируют работу внутренних органов: сердца, сосудов, желудка и кишечника. Передние и задние корешки, соединяясь, образовывают смешанные нервы, состоящие как из чувствительных, так и двигательных волокон. Повреждение спинного мозга приводит к утрате чувствительности и двигательной активности в конечностях.

Функции спинного мозга

В спинном мозге находятся центры врожденных безусловных рефлексов, в частности оборонительных, заставляющих нас уклоняться от травмирующих предметов. Он регулирует движения туловища и конечностей, работу внутренних органов: сердца, почек, легких, органов пищеварения и др. Помимо рефлекторной спинной мозг выполняет и проводящую функцию. По его нервным путям проходят нервные импульсы в головной мозг и из головного мозга. Через спинной мозг головной мозг получает информацию о состоянии внешней среды, через спинной мозг передаются команды от головного мозга к мышцам, совершающим произвольные действия.

Деятельность спинного мозга контролируется головным мозгом. Например, когда у нас берут кровь из пальца, мы не отдергиваем руку, даже если ощущаем боль, так как нервные сигналы от головного мозга подавляют это рефлекторное действие. Рассмотрим, как работают дуги соматического и автономного (вегетативного) рефлексов через спинной мозг.

Когда человек случайно касается горячего предмета, он незамедлительно убирает руку. Это и есть соматический рефлекс. Раздражение кожных рецепторов запускает поток нервных импульсов, направляющихся к телам нейронов, находящимся в спинно-мозговом узле, который расположен вне спинного мозга. Затем возбуждение передается по аксонам этих нейронов к спинному мозгу, что приводит к активации вставочных нейронов. В ответ на это возбуждение активируются исполнительные нейроны, и их аксоны, образующие двигательный нерв, вызывают сокращение мышц руки.

Одновременно с работой соматической нервной системы на ожог реагирует и автономная нервная система. В результате из кровеносных сосудов увеличивается выделение плазмы крови, образуется тканевая жидкость (вода под кожей на месте ожога), может измениться частота и сила сердечных сокращений, а на лбу появится холодный пот. Проследим, как функционирует дуга вегетативного рефлекса.

Ее начало будет таким же, как у соматического рефлекса. Раздражение рецепторов чувствительного нейрона и его тела , распространение нервных импульсов по аксонам чувствительного нейрона в спинной мозг и передача возбуждения вставочным нейронам . Далее вставочные нейроны передадут возбуждение исполнительным вегетативным нейронам , нервные импульсы от них пойдут к узлам , и только от нейронов узлов поступят сигналы к сосуду. Ожог вызывает резкое сужение сосуда, кровь некоторое время в этом месте пройти не сможет, а будет накапливаться перед ним. Сосуд станет разбухать, его стенки растянутся, и жидкая часть крови заполнит пузырь . Образовавшийся пузырь защитит глубжележащие ткани от травмы и отделит здоровые ткани от поврежденных.

Спинной мозг имеет проводящие пути. Восходящие пути передают информацию о внешних событиях и состоянии внутренней среды к головному мозгу. Нисходящие пути передают нервные сигналы от разных уровней головного мозга. Однако мышцы начинают сокращаться только тогда, когда получают сигнал от исполнительного нейрона, расположенного в спинном мозге.

Спинной мозг находится в позвоночном канале. Его структура включает серое и белое вещество. От спинного мозга отходят 31 пара нервов, которые начинаются от передних и задних корешков, а затем соединяются, образуя смешанный нерв. Чувствительные нейроны располагаются в задних корешках, где находятся спинно-мозговые узлы.

Вегетативные узлы симпатического ствола тянутся слева и справа вдоль позвоночника. Узлы парасимпатического подотдела расположены около иннервирующих органов. Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводящую функции.