Спинной мозг и его основные функции. Подробное описание строения и функций спинного мозга Все о спинном мозге человека

От того, как функционирует центральная нервная система, зависит работа всех органов, а также общее самочувствие человека. Большую роль здесь играет спинной мозг. Он расположен таким образом, что находится во взаимосвязи с каждой клеточкой организма. Все двигательные рефлексы обуславливаются его действиями. Этот орган передает сигналы к мозгу головному – в «центральный штаб», осуществляющий противоположное общение с органами.

Как выглядит спинной мозг

Структура мозга

Спинной мозг человека, чем-то похожий на электрический кабель, заполняет собой канал позвоночника. При этом внутри состоит данный орган из двух половин, распределивших между собой обязанности правой и левой сторон тела.

Формирование мозга происходит на самой ранней стадии развития эмбриона. Именно он является тем базисом, на который наращиваются все остальные элементы зародыша. Начав развиваться в конце первого месяца после зачатия, спинной мозг дифференцируется на протяжении всей беременности. При этом часть отделов проходит последующую доработку первых детских лет.

Весь спинной мозг, уложенный в канал, укутан в тройную оболочку. При этом внутренняя из них достаточно мягкая, состоящая из сосудов, наружная – твердая, чтобы обеспечить защиту тканям. Между ними находится еще одна «оплетка» — паутинная. Пространство между этой оболочкой и внутренней содержит жидкость, обеспечивающую эластичность. Внутреннее же пространство заполнено веществом серого оттенка, окутанным белой субстанцией.

Мозг в поперечном разрезе

Если рассматривать строение спинного мозга в поперечном разрезе, то на сечении четко выделяется структурная форма серой субстанции, напоминающая маленькую бабочку, присевшую на пенек. Каждая из частей структуры обладает определенными особенностями, которые описаны ниже.

К веществу серому «подключены» корешки нервов, которые, проходя сквозь вещество белое, собираются в узлы, определяющие строение нерва спинномозгового. Пучки нервных волокон – это и есть проводящие пути, которые обеспечивают связи «центрального штаба» с конкретными органами. Спинной мозг включает в себя от 31 до 33 пар позвонков, сформированных в сегменты.

Конус мозговой

Позвоночный канал непосредственно сопряжен с размещенным в голове мозгом, и начинается у нижней черты затылка. В неизменном виде канал проходит вплоть до позвонков поясничных и оканчивается конусом, который имеет продолжение в виде нити терминальной, верхняя часть ее содержит волокна нервов.

Конус в своей структуре представлен тканью трехслойной соединительной. На позвонке в районе копчика, там, где он сросся с надкостницей, и заканчивается нить, указанная выше. Здесь же расположен так называемый «конский хвост» – пучок нижних нервов, обвивающих нить.

Чем представлена нервная система

Основное собрание волокон нервных находится в 2-х местах – крестцово-поясничном отделе и в области шеи. Выражено это своеобразными уплотнениями, отвечающими за функцию конечностей.

Спиной мозг, заполняя канал позвоночника, имеет строго фиксированное положение и неизменные параметры. Протяженность его у взрослого находится порядка 41-45 см, при этом вес имеет не более 38 г.

Вещество серое

Итак, мозговое вещество на поперечном разрезе выглядит, как мотылек, и находится внутри вещества белой тональности. По центру на всю длину мозга спинного расположен узкий канал, который так и называется центральный. Этот канал заполняет ликвор – разновидность жидкости спинномозговой, отвечающей за работоспособность системы нервной.

Серый «мотылек»

Головной мозг и центральный спинной канал находятся между собой во взаимосвязи. Совместимы также и пространства, размещенные между оболочками мозга – в них циркулирует жидкость спинномозговая. Именно ее посредством пункции берут на исследования, когда диагностируют ряд проблем, поражающих отделы спинного мозга.

Вещество серого цвета – это подобие столбов, соединенных в поперечном исполнении пластинами. Спаек всего 2: задняя и передняя часть, составляющие центральный мозговой канал. Они формируют из тканей бабочку (литеру H).

В бока от субстанции отводятся рога-выступы. Парные широкие заполняют переднюю часть, узкие – заднюю:

• В передних находятся нейроны движения. Их отростки (нейриты) сформированы в корешки спинного мозга. Из нейронов же созданы и ядра мозга спинного, которых в наличии 5.
• У рога заднего в середине имеется собственное ядро из нейронов нейронов. Каждый отросток (аксон) расположен в сторону переднего рога, пересекая спайку. У заднего рога из крупных нейронов сформировано дополнительное ядро, имеющее в своей структуре разветвление дендринов.
• Между основными рогами имеется еще промежуточная мозговая часть. Здесь можно наблюдать ответвление рогов боковых. Но проявляется оно не на всех сегментах, а только от 6-го шейного и до 2-го поясничного. Клетки нервов здесь создают вещество латеральное, несущее ответственность за систему вегетативную.

Вещество белое

Окутывающее серую субстанцию вещество белого оттенка – это набор из 3-х пар канатиков. Между бороздами расположен у корешков канатик передний. Имеются также задний и боковой, каждый из которых расположен между конкретными бороздками.

Волокна, формирующие светлое вещество, пропускают через себя сигналы, исходящие от нервов. Одни направлены через канал в головной мозг, другие – в спинной и ниже лежащие его отделы. Межсегментные связи осуществляются волокнами серой субстанции.

Корешки спинного мозга, расположенные сзади, представляют собой волокна нейронов ганглиев спинномозговых. Часть вмещена в рог задний, остальные расходятся в разных направлениях. Группа волокон, вошедших в канатики, направлена в мозг головной – это пути восходящего типа. Часть волокон находится в задних рогах на нейронах вставочных, остальные идут в отделы НС автономные.

Разновидности проводящих путей

Выше уже было сказано, что головной мозг получает сигналы, исходящие от нейронов. По этим же путям и в обратном направлении наблюдается движение сигналов. Пучок клиновидный нейронов отправляет сигналы от окончаний, расположенных на суставах и мышцах к мозгу продолговатому.

Весь спинной мозг, наполняющий позвонковый канал, осуществляет функции пучками, посылающими сигналы в верхнюю и нижнюю часть туловища. Каждая группа импульсом начинается от «своего» участка и движется по определенным им путям.

Так, ядро медиально-промежуточное дает начало для переднего пути. На противоположной стороне рога расположен путь, который несет ответственность за болезненные и тепловые ощущения. Сигналы предварительно поступают в мозг промежуточный, а затем в головной.

Функциональные черты

Изучив строение спинного мозга, легко прийти к выводу, что это достаточно сложная система, «вмонтированная» в позвонковый канал, и в техническом плане напоминающая замысловатую схему электронного прибора. В идеальном варианте должна она работать безотказно и бесперебойно, выполняя определенные, запрограммированные природой функции.

Строение системы

Из описанной структуры мозга видно, что у него имеется 2 основные обязанности: быть проводником импульсов и обеспечивать двигательные рефлексы:

• Под рефлексами подразумевают способность непроизвольно отдергивать руку при риске случайно ее повредить молотком в процессе забивания гвоздей, или резкий скачок в сторону от пробегающей мимо мыши. Вызывает такие действия рефлекторная дуга, которая связывает мышцы скелета с мозгом спинным. И по ней проходят соответствующие нервные импульсы. При этом есть рефлексы врожденные (заложенные природой на генном уровне) и приобретенные, которые развились в жизненном процессе.
• Функции проводника включают в себя импульсную передачу по восходящим путям от спинного к головному мозгу и в обратном порядке – по нисходящим. Эти импульсы спинной мозг распределяет по всем органам человека (согласно установленной программе). Например, чувствительность пальцев развита именно благодаря проводниковой функции – человек дотрагивается до котенка, и в «штаб» поступает сигнал действия, формирующий там определенные ассоциации.

Канал, по которому выполняются функции двигательные, начало свое берет в красном ядре, переходя постепенно к рогам передним. Здесь расположен набор клеток двигательных. Рефлекторные импульсы передаются по передним путям, произвольные – по латеральным. Путь к мозгу переднему от ядер вестибулярных обеспечивает выполнение функции равновесия.

Сосудистая система

Работа мозга не возможна без нормального кровоснабжения, которое едино для всего организма. Спинной мозг постоянно омывается кровью, проходящей по артериям — спинальным и корешково-спинальным. Количество таких сосудов индивидуально, т.к. иногда наблюдаются дополнительные артерии у ряда людей.

Как происходит кровоснабжение мозга

Задних корешков (а значит и сосудов) всегда больше, но их артерии меньше в диаметре. Каждый сосуд омывает свою зону кровоснабжения. Но присутствует в системе и соединение сосудов между собой (анастомозы), что обеспечивает достаточное питание для мозга спинного.

Анастомоз – это запасной канал, используемый, когда у основного сосуда сбиваются функции (например, закупорка тромбом). Тогда запасной элемент берет на себя обязанность транспортировки крови, сразу же включаясь в процесс.

Сплетения сосудов формируются в оболочке. Так что каждому корешку системы нервов сопутствуют вены и артерии, образующие нервно-сосудистый пучок. Именно его повреждение приводит к различным патологиям, проявляющимся болевыми симптомами.

Чтобы выявить такое нарушение, придется пройти целый ряд различных диагностических исследований.

Каждая артерия сопровождается полыми венами, в которые кровь оттекает из спинного мозга. Чтобы жидкость не возвращалась обратно, на твердой мозговой оболочке расположен комплект специальных ограждающих клапанов, определяющих правильное направление движения кровеносной «реки».

Видео. Спинной мозг

Без нормальной надежной работы такого важного органа, как спинной мозг, невозможно не только передвигаться, но и дышать. Любая деятельность (пищеварение, испражнение и мочеиспускание, сердцебиение, либидо и т.п.) немыслима без его участия, т.к. функции мозга полностью руководят всеми этими действиями.

Именно они предостерегают человека от различных ушибов и травм, т.к. импульсы несут информацию не только о прикосновениях, запахах, движениях, но и ориентируют тело в пространстве, а также помогают реагировать на опасности. Поэтому так важно сохранять работоспособность важной составляющей, втиснутой в канал позвоночника.

Спинной мозг человека представляет собой сложный механизм: он состоит из множества деталей, каждая из которых отвечает за полноценность нашего здоровья. Только благодаря позвоночнику, где находится спинной мозг, мы можем двигаться. Формироваться спинной мозг начинает еще в том моменте, когда будущая мать еще и не знает о своим положении. К концу первого месяца беременности начинается первый этап создания и закладки будущего позвоночника. Процесс полного формирования займет время после рождения, но некоторые части спинного мозга полностью сформированы уже к концу второго года жизни малыша.

Не всем людям известно строение спинного мозга, особенности его функционирования. Но его роль жизненно важна для жизни человека. Ошибочно полагать, что головной и спинной мозг – разные составляющие тела. Чем так важен спинной мозг, за что отвечает – тема нашей статьи.

Четкого и однозначного определения начала спинного и начала головного нет. Спинной мозг берет начало от самого первого позвонка в области черепа. Именно там он плавно соединяется с головным мозгом. Формально он находится в позвоночнике, но в действительности плавно перетекает в главный мозг человека. Благодаря спинному происходит питание головного, он обеспечивает правильность работы и насыщает необходимыми ферментами, но при условии полного собственного здоровья.

Строение и функции спинного мозга человека определяют устройство этого органа и особенности его местоположения. Он находится в позвоночнике и он защищен тремя слоями оболочки. У каждой из этих оболочек своя функция, которую она выполняет. Первая оболочка самая нежная и тонкая, она мягкая и несет жизненную силу в виде питания кровоснабжением. Она состоит из сосудов, которые и доставляют кровь к головному.

Вторая оболочка находится следом за первой, но ее задача глубже и ответственней. Между этими двумя оболочками есть пространство. Оно не пустое, расположено четко по всей длине спины. В этом пространстве, которое называют подпаутинное , течет спинномозговая жидкость (ликворный поток). Именно отсюда берут анализ при пунктировании на предмет анализа скорости и состояния спинного мозга.

Третья оболочка – наружная. Она находится сразу за этим пространством и выступает главной защитницей спинного мозга от внешних повреждений. Оболочка твердая на всем протяжении. Они защищают, питают спинномозговую жидкость и этим помогают спинномозговому каналу выполнять свои функции.

Размеры и отделы спинного мозга

Спинной мозг у человека по длине достигает 45 см, по толщине 1, 5 см, вес же кажется скромным и малозначительным: всего 35 г. Вся длина делится на несколько отделов, каждый из них отличается наличием корешков, остистых отверстий и обеспечивает человеку привычную жизнь:

• шейный;
• грудной;
• поясничный;
• крестовый отдел;
• отдел копчиковый.

В области шейного и пояснично -крестцового отделов, где находится сам мозг, он значительного плотнее и толще. Так природа защитила самые важные отделы позвоночника потому, что именно там расположены важные нервные окончания. Там находится “конский хвост” – средоточие нервные корешков, отвечающих за движение. В шейном отделе скопление корешковых окончаний, отвечающих за возможность двигать руками. Плотность спинного мозга позволяет защитить нервные окончания.

Спинной мозг человека оказывает прямое влияние на работу и функции внутренних органов. Каждый орган относится и находится в определенном сегменте позвоночника, за работу которого отвечает спинной мозг. Таких сегментов несколько, каждый находится в зоне конкретного отдела спины.

Серое вещество

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

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

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

Белое вещество

Белое вещество сформировано тремя видами канатиков . Передний канатик находится у самого выхода передних нервных корешков. Второй канатик между латеральной и срединной бороздками спинного мозга. Боковой канатик находится между задними и передними бороздками.

Формирует само вещество в спинном скопление нервных волокон, по которым проходят все нервные импульсы. Эти волокна мгновенно передают информацию как по всему позвоночному столбу, так и в головной мозг. Такие волокна есть и у серого вещества. Ведь только благодаря им создался связочный аппарат, который позволяет полностью контролировать и управлять всеми сегментами внутренних органов и самим позвоночником.

Корешки спинного мозга, которые образовались из нейронов, направлены разносторонне. Некоторая часть из них напрямую передает информацию в головой и ЦНС . Это проводящие пути по восходящему принципу. Их задача – мгновенная доставка импульса от мышц и суставов в продолговатый мозг. Так осуществляется передача команд по всему спинному мозгу.

Там же находится путь, по которому передаются сведения о чувствительности и болевых ощущениях. Сначала эти данные поступают в промежуточный мозг и лишь потом продолжают путь к коре головного мозга.

Как работает спинной мозг

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

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

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

Спинной мозг выполняет две важные функции: проводниковую и рефлекторную.

Рефлекторная функция

Рефлексы всегда являются реакцией на внешний раздражитель. Многое в нашем организме построено именно на рефлексах: чихаем, кашляем, получили ожег, вздрогнули от резкого окрика или порыва ветра. Рефлекс – часть нашей защитной системы, они не зависят от нашего контроля практически. Чтобы подавить рефлекс, необходимо проходить длительное обучение и иметь беспримерный контроль над своей волей. Для упрощения можно разобрать работу рефлекса на таком примере как обожглись обо что-то горячее или слишком холодное.

Кожа полностью снабжена болевыми рецепторами как раз для того, чтобы сразу реагировать на критические ситуации. Как только прикасаешься к горячему и чувствуешь боль, импульс передается периферическому волокну. Эта передача тут же отсылается в спинной мозг. Есть даже в народе такое выражение: чувствовать спинным мозгом. Спинной мозг способен ощущать тревожность, чувство опасности и выдавать реакцию, человеком не осознанную.

Передача импульса настолько быстрая, что человек не сможет определить временные рамки. Для нас реакция наступает мгновенно, до того, как к процессу подключится мозг. В доли секунд в волокнах формируется рефлекторное кольцо, которые берут на себя управление практически всем. Мышцы рефлекторно сократились и человек отдернул руку, и так работает каждый рефлекс. Человек глотнул дыма или втянул носом пыль, сразу появляется кашель и чихание . Это внутренние защитники сразу получили команду освободить слизистые оболочки от инородных предметов.

Проводниковая функция

Задача проводниковой способности в том, чтобы передавать в обоих направлениях сигналы об опасности от дальних органов к головному и спинному мозгу. Принцип такой передачи довольно простой и его можно представить на примере: человек прикасается к чему-то приятному, ласкает кошку. Рецепторы воспринимают касания к коту как нечто приятное, положительное и передают импульс в головной мозг. Проводники, что находятся в составе белого вещества, передают информацию в головной мозг.

Только тогда голова отдает команду на то, как реагировать рецепторам дальше. Тогда человек чувствует удовлетворение, удовольствие, наслаждение. Так ведут себя информаторы в любое время: ложитесь на диван, встаете, облокотились. В этом случае мозг получает сигнал и отдает команду мышцам на расслабление. Но без сообщения со спинным это будет невозможно. Передача замкнется и в результате человек не получит ощущение.

Так происходит при серьезных травмах, когда ломается позвоночник или по иным причинам нервные волокна перестают реагировать. Пропадает чувствительность, человеку просто безразлично прикоснулся он к приятному или нет. Спинной мозг не может отдавать команду и в итоге меняется все внутри.

Только он служит главным глашатаем между головным мозгом и другими частями тела. Без его участия нарушается вся жизнедеятельность, его анатомическая важность бесспорна.

Всех позвоночных является спинной мозг. Он представляет собой узкий вытянутый тяж, длина которого составляет в среднем 50 см. Играет роль канала, соединяющего внутренние органы и головной мозг, и состоит из нескольких оболочек, между которыми находятся различного рода жидкости.

Анатомические сведения

Прежде всего определим, где находится спинной мозг и какова его структура. Данный орган расположен в полости позвоночного канала, между отростками и хрящами хребта. Свое начало он берет у головного мозга, а именно на нижней границе большого затылочного отверстия. Конечная точка этого органа находится между 1-м и 2-м поясничными позвонками. В этом месте происходит превращение в мозговой конус, который, в свою очередь, преобразуется в терминальную нить. Она доходит до копчика и образует там пучок из нервных соединений, который называют «конский хвост». Протяжность спинного мозга зависит от роста человека и может составлять как 40 сантиметров, так и 50. Колеблется и его вес - от 34 до 39 грамм.

Составляющие элементы

Так как спинной мозг является вторым по важности центром нервной системы, состоит он преимущественно из нейронов. Орган имеет три оболочки: мягкая, паутинная и твердая. В центре расположен основной канал, транспортирующий все импульсы в головной мозг, а пространство между ним и тканями заполняет спинномозговая жидкость. Твердая наружная оболочка находится в эпидуральном пространстве, которое заполнено жировой прослойкой и венозной сетью. Стоит добавить, что орган имеет имитирующую позвоночник структуру, то есть похож на длинный тонкий шнур. По этой причине нашим предкам, которые трудились в области анатомии, было несложно точно определить, где расположен спинной мозг и к каким другим органам он непосредственно "подключен".

Основные «рабочие» элементы

Функции, которыми обладает спинной мозговой центр, были бы невозможными без двух субстратов - белого и серого. Они находятся непосредственно в канале самого мозга, при этом количество того или иного вещества преобладает на различных участках. Основная масса серого субстрата сосредоточена в верхней части трубки и в поясничном отделе. Белое вещество преобладает в области груди, и чем ниже, тем его количество более уменьшается и постепенно сводится к нулю. При поперечном разрезе спинного мозга мы также видим, что серое вещество - это серединка, которая похожа на букву Н, и со всех сторон она окружена белой оболочкой.

Особенности серого вещества

Данный субстрат состоит преимущественно из нервных волокон, клеток и отростков. Изначально кажется, что серое вещество является самой центральной частью мозга, но на самом деле оно выполняет функцию очередной, так сказать, оболочки. В самом центре расположена очень узкая полость, которая слегка расширяется лишь в области шейных позвонков (на данном этапе диаметр составляет менее 1 мм). Эта полость является тем самым каналом, по которому спинной мозг передает в головной всю необходимую информацию.

Характеристика белого вещества

Данный субстрат имеет куда более сложную структуру, состоит одновременно из разнотипных клеток и тканей, а также характерен нестабильной толщиной. В основе вещества лежат миелиновые и безмиелиновые нервные волокна и нейроглия - опорная нервная ткань. Все это окутано паутиной кровеносных сосудов, между которыми пролегает соединительная ткань. Большинство нейронов собраны в пучки, что делает субстрат вязким и плотным. Важными составляющими белого вещества являются эфферентные и афферентные проходящие пути, к которым присоединяются ассоциативные волокна. Эти элементы обеспечивают связь всех частей спинного мозга между собой.

Как формируются рефлексы

Основная функция спинного мозга - рефлекторная. К органу со всех сторон прилегают многочисленные нервные сплетения и каналы, которые несут в себе импульсы от всех составляющих нашего организма. Данная система координирует и направляет непроизвольные движения, возникающие во время сна, ощущения боли и т. д. Рефлексы всех позвоночных относительно идентичны и делятся на несколько видов:

• Сгибательный рефлекс - название говорит само за себя. Если быть точнее, то это защитная функция организма, позволяющая нам удалить повреждающего раздражителя, к примеру быстро отдернуть руку от горячего.
• Проприоцептивный - это рефлекс, который предотвращает чрезмерное растяжение мышечной ткани.
• Ритмические и тонические функции - также задача спинного мозга.
• Животные и новорожденные дети обладают примитивным рефлексом - экстензорный толчок. Суть заключается в том, что при сжимании пятки происходит непроизвольное выпрямление коленного сустава. Данная функция считается примитивной, и если человек, повзрослев, продолжает реагировать на подобный раздражитель, значит, его спинной мозг поврежден.

Соединительная функция

Трубка, проходящая вдоль позвоночника, названа мозгом неспроста. Структура этого органа аналогична головному центру, кроме того, они непосредственно связаны друг с другом. В спинном мозге находится целая паутина нейронов, волокна эти тянутся к самым отдаленным уголкам нашего тела и несут в себе всю информацию о том, что происходит внутри и снаружи нас. Кроме того, нервные клетки окутаны сосудами и капиллярами, которые формируются в специальные каналы и направляются непосредственно в головной мозг. В результате получается, что наш позвоночник, а точнее то, что в нем находится, буквально собирает все сведения о работе органов и передает их в главный центр.

Стоит помнить, что любые повреждения спинного мозга крайне опасны. Лишаясь хотя бы одного его сегмента, вы перерезаете «нить», за счет которой функционирует все ваше тело.

Спинной мозг – это часть центральной нервной системы. Он располагается в позвоночном канале. Представляет собой толстостенную трубку с узким каналом внутри, несколько сплюснутую в передне-заднем направлении. Имеет довольно сложное строение и обеспечивает передачу нервных импульсов от головного мозга к периферическим структурам нервной системы, а также осуществляет собственную рефлекторную деятельность. Без функционирования спинного мозга невозможны нормальное дыхание, сердцебиение, пищеварение, мочеиспускание, сексуальная деятельность, любые движения в конечностях. Из этой статьи Вы сможете узнать о строении спинного мозга и особенностях его функционирования и физиологии.

Спинной мозг закладывается на 4-й неделе внутриутробного развития. Обычно женщина еще даже не подозревает, что у нее будет ребенок. В течение всей беременности происходит дифференцировка различных элементов, а некоторые отделы спинного мозга полностью заканчивают свое формирование уже после рождения в течение первых двух лет жизни.

Как выглядит спинной мозг внешне?

Начало спинного мозга условно определяется на уровне верхнего края I шейного позвонка и большого затылочного отверстия черепа. В этой области спинной мозг мягко перестраивается в головной мозг, четкого разделения между ними нет. В этом месте осуществляется перекрест так называемых пирамидных путей: проводников, ответственных за движения конечностей. Нижний край спинного мозга соответствует верхнему краю II поясничного позвонка. Таким образом, длина спинного мозга оказывается меньше, чем длина позвоночного канала. Именно эта особенность расположения спинного мозга позволяет проводить спинномозговую пункцию на уровне III - IV поясничных позвонков (невозможно повредить спинной мозг при люмбальной пункции между остистыми отростками III - IV поясничных позвонков, так как его там попросту нет).

Размеры спинного мозга человека следующие: длина приблизительно 40-45 см, толщина – 1-1,5 см, вес – около 30-35 г.

По длине выделяют несколько отделов спинного мозга:

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

В области шейного и пояснично-крестцового уровней спинной мозг толще, чем в других отделах, потому что в этих местах располагаются скопления нервных клеток, обеспечивающих движения рук и ног.

Последние крестцовые сегменты вместе с копчиковым называются конусом спинного мозга из-за соответствующей геометрической формы. Конус переходит в терминальную (конечную) нить. Нить уже не имеет нервных элементов в своем составе, а только лишь соединительную ткань, и покрыта оболочками спинного мозга. Терминальная нить фиксируется ко II копчиковому позвонку.

Спинной мозг на всем своем протяжении покрыт 3-мя мозговыми оболочками. Первая (внутренняя) оболочка спинного мозга называется мягкой. Она несет в себе артериальные и венозные сосуды, которые обеспечивают кровоснабжение спинного мозга. Следующая оболочка (средняя) – паутинная (арахноидальная). Между внутренней и средней оболочками находится субарахноидальное (подпаутинное) пространство, содержащее спинномозговую жидкость (ликвор). При проведении спинномозговой пункции игла должна попасть именно в это пространство, чтобы можно было взять ликвор на анализ. Наружная оболочка спинного мозга – твердая. Твердая мозговая оболочка продолжается до межпозвоночных отверстий, сопровождая нервные корешки.

Внутри позвоночного канала спинной мозг фиксируется к поверхности позвонков с помощью связок.

Посередине спинного мозга на всем его протяжении находится узенькая трубочка, центральный канал. Она также содержит спинномозговую жидкость.

Со всех сторон вглубь спинного мозга вдаются углубления – щели и борозды. Самые крупные из них – передняя и задняя срединные щели, которые разграничивают две половины спинного мозга (левую и правую). В каждой половине имеются дополнительные углубления (борозды). Борозды дробят спинной мозг на канатики. В итоге получается два передних, два задних и два боковых канатика. Подобное анатомическое деление имеет под собой функциональное основание – в разных канатиках проходят нервные волокна, несущие различную информацию (о боли, о прикосновениях, о температурных ощущениях, о движениях и т.д.). В борозды и щели проникают кровеносные сосуды.

Сегментарное строение спинного мозга – что это?

Как же спинной мозг связан с органами? В поперечном направлении спинной мозг разделяется на особые отделы, или сегменты. Из каждого сегмента выходят корешки, пара передних и пара задних, которые и осуществляют связь нервной системы с другими органами. Корешки выходят из позвоночного канала, формируют нервы, которые направляются к различным структурам организма. Передние корешки передают информацию преимущественно о движениях (стимулируют мышечное сокращение), поэтому называются двигательными. Задние корешки несут в спинной мозг информацию от рецепторов, то есть посылают информацию об ощущениях, поэтому их называют чувствительными.

Количество сегментов у всех людей одинаковое: 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых (чаще 1). Корешки из каждого сегмента устремляются в межпозвоночное отверстие. Поскольку длина спинного мозга короче, чем длина позвоночного канала, то корешки меняют свое направление. В шейном отделе они направлены горизонтально, в грудном - косо, в поясничном и крестцовом отделах – почти вертикально вниз. Из-за разницы в длине спинного мозга и позвоночника также меняется и расстояние от выхода корешков из спинного мозга до межпозвоночного отверстия: в шейном отделе корешки самые короткие, а в пояснично-крестцовом – самые длинные. Корешки четырех нижних поясничных, пяти крестцовых и копчикового сегментов образуют так называемый конский хвост. Именно он и располагается в позвоночном канале ниже II поясничного позвонка, а не сам спинной мозг.

За каждым сегментом спинного мозга закреплена строго очерченная зона иннервации на периферии. В эту зону входит участок кожи, определенные мышцы, кости, часть внутренних органов. Эти зоны практически одинаковы у всех людей. Эта особенность строения спинного мозга позволяет диагностировать место расположения патологического процесса при заболевании. Например, зная, что чувствительность кожи в области пупка регулируется 10-м грудным сегментом, при утрате ощущений прикосновения к коже ниже этой области, можно предположить, что патологический процесс в спинном мозге расположен ниже 10-го грудного сегмента. Подобный принцип работает только с учетом сопоставления зон иннервации всех структур (и кожи, и мышц, и внутренних органов).

Если произвести срез спинного мозга в поперечном направлении, то он будет выглядеть неодинаково по цвету. На срезе можно увидеть два цвета: серый и белый. Серый цвет – это место расположения тел нейронов, а белый цвет - это периферические и центральные отростки нейронов (нервные волокна). Всего в спинном мозге насчитывается более 13 миллионов нервных клеток.

Тела нейронов серого цвета так расположены, что имеют причудливую форму бабочки. У этой бабочки четко прослеживаются выпуклости – передние рога (массивные, толстые) и задние рога (значительно тоньше и мельче). В некоторых сегментах есть еще и боковые рога. В области передних рогов содержатся тела нейронов, отвечающих за движения, в области задних рогов – нейроны, воспринимающие чувствительные импульсы, в боковых рогах – нейроны вегетативной нервной системы. В некоторых отделах спинного мозга сконцентрированы тела нервных клеток, отвечающих за функции отдельных органов. Места локализации этих нейронов изучены и четко определены. Так, в 8-м шейном и 1-м грудном сегменте располагаются нейроны, отвечающие за иннервацию зрачка глаза, в 3 - 4-м шейных сегментах – за иннервацию главной дыхательной мышцы (диафрагмы), в 1 - 5-м грудных сегментах – за регуляцию сердечной деятельности. Зачем это нужно знать? Это используется в клинической диагностике. Например, известно, что боковые рога 2 - 5-го крестцовых сегментов спинного мозга регулируют деятельность органов малого таза (мочевого пузыря и прямой кишки). При наличии патологического процесса в этой области (кровоизлияние, опухоль, разрушение при травме и др.) у человека развивается недержание мочи и кала.

Отростки тел нейронов образуют связи друг с другом, с разными частями спинного и головного мозга, соответственно стремятся вверх и вниз. Эти нервные волокна, имеющие белый цвет, и составляют белое вещество на поперечном срезе. Они же и формируют канатики. В канатиках волокна распределяются в особой закономерности. В задних канатиках располагаются проводники от рецепторов мышц и суставов (суставно-мышечное чувство), от кожи (узнавание предмета на ощупь с закрытыми глазами, ощущение прикосновения), то есть информация идет в восходящем направлении. В боковых канатиках проходят волокна, несущие информацию о прикосновении, боли, температурной чувствительности в головной мозг, в мозжечок о положении тела в пространстве, мышечном тонусе (восходящие проводники). Кроме того, боковые канатики содержат и нисходящие волокна, обеспечивающие движения тела, программируемые в головном мозге. В передних канатиках проходят как нисходящие (двигательные), так и восходящие (ощущение давления на кожу, осязание) пути.

Волокна могут быть короткими, в таком случае они соединяют сегменты спинного мозга между собой, и длинными, тогда они осуществляют связь с головным мозгом. В некоторых местах волокна могут совершать перекрест или просто переходить на противоположную сторону. Перекрест разных проводников происходит на разных уровнях (например, волокна, отвечающие за чувство боли и температурную чувствительность, перекрещиваются на 2-3 сегмента выше уровня вступления в спинной мозг, а волокна суставно-мышечного чувства идут неперекрещенными до самых верхних отделов спинного мозга). Результатом этого становится следующий факт: в левой половине спинного мозга проходят проводники от правых частей тела. Это касается не всех нервных волокон, но особенно характерно для чувствительных отростков. Изучение хода нервных волокон также необходимо для диагностики места поражения при заболевании.

Кровоснабжение спинного мозга

Питание спинного мозга обеспечивается кровеносными сосудами, идущими от позвоночных артерий и от аорты. Самые верхние шейные сегменты получают кровь из системы позвоночных артерий (как и часть головного мозга) по так называемым передней и задним спинальным артериям.

По ходу всего спинного мозга в переднюю и задние спинальные артерии впадают дополнительные сосуды, несущие кровь от аорты, - корешково-спинальные артерии. Последние также бывают передние и задние. Количество подобных сосудов обусловлено индивидуальными особенностями. Обычно передних корешково-спинальных артерий около 6-8, они более крупные в диаметре (наиболее толстые подходят к шейному и поясничному утолщениям). Нижняя корешково-спинальная артерия (самая крупная) называется артерией Адамкевича. У некоторых людей имеется дополнительная корешково-спинальная артерия, идущая от крестцовых артерий, – артерия Депрож-Готтерона. Зона кровоснабжения передних корешково-спинальных артерий занимает следующие структуры: передние и боковые рога, основание бокового рога, центральные отделы переднего и бокового канатиков.

Задних корешково-спинальных артерий на порядок больше, чем передних, – от 15 до 20. Но они имеют меньший диаметр. Зоной их кровоснабжения является задняя треть спинного мозга в поперечном разрезе (задние канатики, основная часть заднего рога, часть боковых канатиков).

В системе корешково-спинальных артерий существуют анастомозы, то есть места соединения сосудов между собой. Это играет важную роль в питании спинного мозга. В случае, если какой-то сосуд перестает функционировать (например, тромб перекрыл просвет), то кровь поступает по анастомозу, и нейроны спинного мозга продолжают выполнять свои функции.

Вены спинного мозга сопровождают артерии. Венозная система спинного мозга имеет обширные связи с позвоночными венозными сплетениями, венами черепа. Кровь от спинного мозга по целой системе сосудов оттекает в верхнюю и нижнюю полые вены. В месте прохождения вен спинного мозга через твердую мозговую оболочку имеются клапаны, не позволяющие крови течь в обратном направлении.

Функции спинного мозга

По существу у спинного мозга всего две функции:

• рефлекторная;
• проводниковая.

Рассмотрим подробнее каждую из них.

Рефлекторная функция спинного мозга

Рефлекторная функция спинного мозга состоит в ответной реакции нервной системы на раздражение. Вы прикоснулись к горячему и невольно отдернули руку? Это рефлекс. Вам что-то попало в горло, и Вы закашлялись? Это тоже рефлекс. Многие наши повседневные действия основаны именно на рефлексах, которые осуществляются благодаря спинному мозгу.

Итак, рефлекс – это ответная реакция. Как же она воспроизводится?

Чтобы было понятнее, давайте в качестве примера возьмем реакцию отдергивания руки в ответ на прикосновение к горячему предмету (1). В коже кисти находятся рецепторы (2), воспринимающие тепло или холод. Когда человек прикасается к горячему, то от рецептора по периферическому нервному волокну (3) импульс (сигнализирующий о «горячем») стремится к спинному мозгу. У межпозвоночного отверстия располагается спинномозговой узел, в котором находится тело нейрона (4), по периферическому волокну которого пришел импульс. Далее по центральному волокну от тела нейрона (5) импульс входит в задние рога спинного мозга, где как бы «переключается» на другой нейрон (6). Отростки этого нейрона направляются к передним рогам (7). В передних рогах импульс переключается на двигательные нейроны (8), ответственные за работу мышц руки. Отростки двигательных нейронов (9) выходят из спинного мозга, проходят через межпозвоночное отверстие и в составе нерва направляются к мышцам руки (10). Импульс «о горячем» заставляет мышцы сократиться, и рука отдергивается от горячего предмета. Таким образом, образовалось рефлекторное кольцо (дуга), которое обеспечило ответное действие на раздражитель. При этом головной мозг совершенно не участвовал в процессе. Человек отдернул руку, не задумываясь об этом.

В каждой рефлекторной дуге есть обязательные звенья: афферентное звено (рецепторный нейрон с периферическим и центральным отростками), вставочное звено (нейрон, связывающий афферентное звено с нейроном-исполнителем) и эфферентное звено (нейрон, передающий импульс непосредственному исполнителю – органу, мышце).

На основе такой дуги и построена рефлекторная функция спинного мозга. Рефлексы бывают врожденные (которые можно определить с самого рождения) и приобретенные (образуются в процессе жизни при обучении), замыкаются они на различных уровнях. Например, коленный рефлекс замыкается на уровне 3-4-го поясничных сегментов. Проверяя его, врач убеждается в сохранности всех элементов рефлекторной дуги, в том числе и сегментов спинного мозга.

Для врача имеет значение проверка рефлекторной функции спинного мозга. Это делается при каждом неврологическом осмотре. Чаще всего проверяются поверхностные рефлексы, которые вызываются прикосновением, штриховым раздражением, уколом кожи или слизистых оболочек, и глубокие, которые вызываются ударом неврологического молоточка. К поверхностным рефлексам, осуществляемым спинным мозгом, относят брюшные рефлексы (штриховое раздражение кожи живота в норме вызывает сокращение мышц живота на этой же стороне), подошвенный рефлекс (штриховое раздражение кожи наружного края подошвы по направлению от пятки к пальцам в норме вызывает сгибание пальцев стопы). К глубоким рефлексам относят сгибательно-локтевой, карпорадиальный, разгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.

Проводниковая функция спинного мозга

Проводниковая функция спинного мозга заключается в передаче импульсов с периферии (от кожи, слизистых оболочек, внутренних органов) в центр (головной мозг) и наоборот. Проводники спинного мозга, составляющие его белое вещество, осуществляют передачу информации в восходящем и нисходящем направлении. В головной мозг подается импульс о воздействии извне, и у человека формируется определенное ощущение (например, Вы гладите кота, и у Вас возникает чувство чего-то мягкого и гладкого в руке). Без спинного мозга это невозможно. Доказательством этому служат случаи травм спинного мозга, когда связи между головным и спинным мозгом нарушаются (например, разрыв спинного мозга). Такие люди утрачивают чувствительность, прикосновения не формируют у них ощущения.

В головной мозг поступают импульсы не только о прикосновениях, но и о положении тела в пространстве, состоянии напряжения мышц, боли и так далее.

Нисходящие импульсы позволяют головному мозгу «руководить» телом. Таким образом, то, что задумал человек, осуществляется с помощью спинного мозга. Вы захотели догнать уезжающий автобус? Замысел немедленно реализуется – в движение приводятся нужные мышцы (причем Вы не задумываетесь, какие именно мышцы нужно сократить, а какие расслабить). Это осуществляет спинной мозг.

Конечно, реализация двигательных актов или формирование ощущения требуют сложной и хорошо скоординированной деятельности всех структур спинного мозга. На самом деле, нужно задействовать тысячи нейронов, чтобы получить результат.

Спинной мозг является очень важной анатомической структурой. Его нормальное функционирование обеспечивает всю жизнедеятельность человека. Он служит промежуточным звеном между головным мозгом и различными частями тела, передавая информацию в виде импульсов в обоих направлениях. Знание особенностей строения и функционирования спинного мозга необходимо для диагностики заболеваний нервной системы.

Видео на тему «Строение и функции спинного мозга»

Научно-познавательный фильм времен СССР на тему «Спинной мозг»

Спинной мозг человека относится к органам центральной нервной системы, осуществляющий регулирующие функции. Строение спинного мозга головного мозга.

Спинной мозг у человека находится в позвоночном канале, где находится полость образованная всеми отделами позвоночника.

Четкой границы перехода спинного в головной мозг не существует, поэтому ориентировочно за границу принимают уровень верхний уровень первого шейного позвонка.

Фактически спинной мозг образован из белого и серого вещества, которые окружены тремя оболочками: мягкая, паутинная и твердая мозговая оболочки. Полости в промежутках с ними и позвоночным каналом заполнены ликвором.

Мягкая оболочка представлена соединительной тканью, в толще которой находится кровеносная сеть, питающая мягкие ткани. Паутинная оболочка разделяется с мягкой оболочки субарахноидальным пространством, заполненным ликвором и кровеносными сосудами. Паутинная оболочка имеет разрастания или грануляции, которые впячиваются в венозную кровеносную сеть, и осуществляет отток ликвора в венозную сеть. Твердая оболочка вместе с надкостницей образует эпидуральное пространство, где расположена жировая ткань и кровеносная сеть. Срастаясь с надкостницей межпозвоночного отверстия, образует влагалища для спинальных ганглиев.

Анатомия человека рассматривает строение органа выше внутриклеточного уровня. Внешнее организовано по типу сегментации. Каждый сегмент связан с головным мозгом и периферическими нервами, которые иннервируют определенную область тела человека.

Видео