Спинной мозг – достаточно сложная система, отвечающая за многие процессы в организме и в которой разобраться самостоятельно достаточно сложно. Элементарные знания можно получить, изучая анатомию в школе, но вот когда дело доходит до более глубокого анализа, возникает множество непонятных моментов.
Давайте попробуем разобраться, что собой представляет спинной мозг, как он устроен, какие функции выполняет, и просто поймем, зачем вообще он нужен.
Спинной мозг как часть нервной системы
Спинной мозг – одна из составляющих нервной системы человека. На латинском его название выглядит как medulla spinalis.
Представляет толстую цилиндрическую трубку с расположенным внутри неё узким каналом. Находится в позвоночном канале, а, говоря проще, внутри позвоночника.
Данный орган имеет достаточно сложную структуру и сегментарное строение. Главной функцией данного органа является передача различных импульсов и сигналов от головного мозга человека к конкретным органам. Помимо этого он выполняет рефлекторную деятельность, то есть отвечает за рефлексы человека, при этом это как простые, так и более сложные рефлексы.
Нервная система человека
Краткое определение
Пути или тракты спинного мозга представляют собой скопления нервных волокон, расположенных внутри позвоночника, обеспечивающие движения импульсов от головного мозга ко всем участкам тела и в обратную сторону. Нервные окончания, совокупность которых и образует пути, отличаются схожим строением, развитием и общими функциями. Они делятся между собой по задачам, которые перед ними поставлены. Классифицируют пути следующим образом:
- Ассоциативные. Основное их назначение заключается в объединении клеток серого вещества из различных сегментов, для образования собственных передних, латеральных или задних пучков.
- Комиссуральные. Эти волокна объединяют серое вещество из двух полушарий. С их помощью происходит согласованная работа отдельных участков, нервных центров, обеих полушарий.
- Проекционные. С помощью таких путей объединяется работа вышележащих и нижележащих участков мозга. Именно они обеспечивают проекцию картинок окружающего мира, как на экране монитора.
Проекционные пути, в свою очередь, бывают эфферентными и афферентными. Именно они составляют основу центральной нервной системы, и делятся на восходящие (центростремительные или чувствительные) и нисходящие (центробежные, двигательные).
Важно! Нервные волокна обеспечивают постоянную неразрывную связь мозга, расположенного в черепе и позвоночнике. Именно благодаря им осуществляется быстрая передача импульса, все движения тела согласованы между собой.
Проводящие пути головного и спинного мозга отличаются между собой, но действуют они всегда слаженно, обеспечивая прохождение невероятно большого числа нервных сигналов от рецепторов к центральной нервной системе. Образованы пути из длинных аксонов, особых волокон, способных создавать между собой связи, соединяя, таким образом, отдельные сегменты спинного ствола, обеспечивая контроль эффекторных органов.
[node:field_similarlink]
Значение спинного мозга
Есть только две основные и самые важные функции:
- Рефлекторная. Говоря проще, на данном органе замыкается целый ряд рефлекторных дуг. Именно благодаря этому осуществляется выполнение рефлексов (так называемые спинные рефлексы).
- Проводниковая. Орган в этом случае выступает проводником. Проводит он сигналы, которые поступают от различных органов к головному мозгу. Именно через данный орган головной мозг получает всю информацию и обрабатывает её. Так же все работает и в обратном направлении.
Значение
Чтобы выполнить элементарное движение, нужно задействовать тысячи отдельных нейронов, моментально включить связь между ними и передать нужный сигнал. Это происходит ежесекундно, потому все отделы должны быть максимально скоординированы.
Трудно переоценить, какое значение для жизни имеет спинной мозг. Эта анатомическая структура имеет первостепенную важность. Без нее жизнедеятельность абсолютно невозможна. Это звено, которое связывает головной мозг и разные части нашего тела. Он молниеносно передает необходимую информацию, закодированную в биоэлектрических импульсах.
Зная особенности строения отделов этого удивительного органа, их основные функции, можно понять принципы работы всего организма. Именно наличие сегментов спинного мозга позволяет нам понять, где у нас болит, ноет, чешется или мерзнет. Эта информация необходима также для постановки правильного диагноза и успешного лечения разных заболеваний.
Расположение спинного мозга
Орган располагается в позвоночном канале (находится внутри позвоночника человека). Данный канал достаточно длинный и практически достигает нижних позвонков. По сути это специальный канал, представляющий собой продолговатое отверстие, в котором лежит спинной мозг. Со сторон он защищен позвонками, а также межпозвоночными дисками.
Также орган находится у нижнего края большого затылочного отверстия, где происходит соединений с головным мозгом. Именно в данном месте существует огромный ряд корешков, что напрямую соединяются с мозгом человека. Подобное соединение называется левым и правым спинномозговыми нервами.
Расположение спинного мозга
Внизу заканчивается на уроне 1-11 позвонков. После орган превращается в тонкую терминальную нить. По сути это все еще спинной мозг, ведь содержит в себе нервную ткань.
Какие выделяют сегменты
Отделы спинного мозга отличаются от тех, которые используются для условного разделения зон позвоночника. Длина их разная, меньше всего элементов насчитывается в копчиковой части. Соединены сегменты с определенными участками в организме нервными проводниками. В целом мозг подразделяется на следующие сегменты:
Прогноз при миелите спинного мозга
- Шейные – 8.
- Грудные – 12.
- Крестцовые – 5.
- Поясничные – 5.
Основная длина приходится на грудные сегменты спинного мозга, после него 23,2% отводят на шею и только 7,3% на поясницу. Они являются задними и передними правильно чередующиеся нервными корешками. Располагаются они выше позвонков с таким же номером. Основная их задача сообщать о движениях, отвечать за мышечные сокращения. Поэтому передние нервные корешки еще называют двигательными, а задние – чувствительными.
В межпозвоночном отверстии находятся корешки каждого отдельного сегмента. Направление их неодинаково, ведь позвоночный столб заполнен мозгом. В области шейного отдела они лежат горизонтально, в грудном – направлены по диагонали, а в нижней части идут практически вертикально.
Самыми короткими считаются сегменты шеи, а самые удлиненные – в пояснице и крестце. В нижней части они образуют так называемый «конский хвост» – это пучок из корешков, размещенный ниже 2 позвонка.
Наглядное представление, как выглядит сегмент спинного мозга в разрезе
Нет рекламы 1
Топография и форма спинного мозга
Разберемся с особенностями расположения (топографией) и формы.
Для этого рассмотрим ряд особенностей:
- Длина в среднем 42-43 сантиметра. У мужчин длина зачастую на несколько сантиметров больше, а у женщин наоборот меньше.
- Масса 33-39 грамм.
- На передней части есть срединная щель, она хорошо заметна. Можно заметить, что она как бы врастает в орган. По сути, она создает своеобразную перегородку, что разделяет мозг на два отдела.
- В шейном и пояснично-крестцовом отделах можно за
- метить два достаточно серьезных утолщения. Это связано с тем, что здесь происходит иннервация верхних и нижних конечностей. Говоря простым языком, здесь нервные окончания от конечностей «присоединяются» к спинному мозгу, что п
- озволяет им передавать необходимые сигналы.
- Спинной мозг топографически практически не связан с позвонками. Различные отделы располагаются не в зависимости от конкретного позвонка или нескольких позвонков.
Увеличение объема на данных участках связано с тем, что именно тут находится наибольшее количество нервных клеток, а также волокон, по которым передаются сигналы от конечностей и обратно.
Несмотря на то, что позвоночник является своеобразным «местом для хранения» органа, расположение нервных окончаний, особенно в нижней части позвоночника, не соответствуют конкретным позвонкам. Это связано с тем, что длинная спинного мозга меньше, чем длина позвоночника человека.
Именно поэтому для медиков необходимо знать точное расположение каждого из сегментов, ведь ориентироваться по позвоночнику не получится.
Расположение в позвоночнике
Внешний вид
Спинной мозг по своей форме напоминает длинный тонкий шнур, который начинается в шейном отделе. Шейный мозговой отдел надежно крепит его к головному в области большого отверстия в затылочной части черепа. Важно помнить, что шея – очень хрупкая зона, в которой головной мозг соединяется со спинным. Если ее повредить, последствия могут быть крайне серьезными, вплоть до паралича. Кстати, четко спинной и головной мозг не разделяются, один плавно переходит в другой.
В месте перехода перекрещиваются так называемые пирамидные пути. Эти проводники несут важнейшую функциональную нагрузку – они обеспечивают движение конечностей. В верхнем крае 2-го поясничного позвонка располагается нижний край спинного мозга. Это значит, что позвоночный канал на самом деле длиннее, чем сам мозг, его нижние отделы состоят только из нервных окончаний и оболочек.
Когда для анализа выполняют спинную пункцию, важно знать, где заканчивается спинной мозг. Пункцию для анализа спинномозговой жидкости проводят там, где уже нет нервных волокон (между 3-м и 4-м поясничными позвонками). Так полностью исключается вероятность повреждения столь важной части организма.
Размеры органа следующие: длина – 40-45 см, диаметр спинного мозга – до 1,5 см, масса спинного мозга – до 35 г. Масса и длина спинного мозга у взрослых людей примерно одинаковы. Мы указали верхний предел. Сам мозг достаточно длинный, на всей его протяженности располагается несколько отделов:
- шейный;
- грудной;
- поясничный;
- крестцовый;
- копчиковый.
Отделы не являются равными между собой. В шейном и пояснично-крестцовом отделах нервных клеток может располагаться значительно больше, так как они обеспечивают двигательные функции конечностей. Потому в этих местах спинной мозг толще, чем в других.
В самом низу располагается конус спинного мозга. Он состоит из сегментов крестца и геометрически соответствует конусу. Потом он плавно переходит в конечную (терминальную) нить, на которой орган и заканчивается. В ней уже полностью отсутствуют нервы, она состоит из соединительной ткани, которая покрыта стандартными оболочками. Крепится терминальная нить на 2-м копчиковом позвонке.
Характеристика спинного мозга в зависимости от возраста
Рассмотрим особенности, в зависимости от возраста человека:
- У только что родившегося ребенка длина органа составляет 13,5-14,5 сантиметров.
- В 2 года длина увеличивается до 20 сантиметров.
- Примерно в 10 лет длина может достигать 29 сантиметров.
- Рост заканчивается по-разному, в зависимости от особенностей организма конкретного человека.
Разберем внешние особенности и изменения в зависимости от возраста:
- У младенцев шейное и поясничное утолщение заметны сильнее, чем у взрослых. Тоже касается и ширины центрального канала.
- Указанные выше особенности становятся почти незаметными уже к двум годам.
- Объем белого вещества растет в разы быстрее, чем объем серого. Это связано с тем, что сегментный аппарат формируется раньше, чем проводящие пути, которые соединяют головной и спинной мозг.
В остальном возрастных особенностей практически не наблюдается, ведь с самого рождения спинной мозг выполняет практически все функции, как и у взрослого человека.
Рефлекторная функция
Не менее значимой задачей, которая стоит перед спинным мозгом является осуществление вегетативных и двигательных рефлексов. Импульсы, поступающие от головного мозга, по нисходящим путям отвечают за движения всего туловища и конечностей. Именно благодаря проходимости импульсов выполняются двигательные, пищевые и сосудодвигательные рефлексы.
Основная рефлекторная деятельность спинного мозга:
- Регуляция мышечного тонуса.
- Формирование нормальной ходьбы.
- Сокращение передней и брюшной мышечной стенки.
- Рефлекторное движение конечностей: ритмические, разгибательные, сгибательные, познотонические.
Рефлекторная функция спинного мозга основана на коммуникации с головным мозгом. При поступлении сигнала активируются сгибательные и разгибательные рефлексы спинного мозга. Сами они по своей природе достаточно просты. При повторном раздражении, сила и длительность рефлекса существенно увеличивается. Рефлекторная и проводниковая функция спинного мозга подконтрольна вышележащим отделам центральной нервной системы.
Проводящие пути головного и спинного мозга представляют собой единую систему, которая всегда работает слаженно. Именно это обеспечивает согласованность всех действий тела, нормальную его реакцию на ту или иную ситуацию. К примеру, поступление сигнала по восходящим путям от рецепторов, о том, что на улице скользко, позволяет в процессе скольжения, по восходящим путям передать импульсы, обеспечивающие удержания равновесия.
Особенности строения спинного мозга
Теперь рассмотрим особенности строения, поочередно рассматривая каждый сегмент по отдельности, из которых состоит орган.
Оболочки спинного мозга
Спинной мозг находится в своеобразном канале, но при этом у него есть защита, которая также выполняет огромное количество функций.
Спинномозговые оболочки спинного мозга, которых всего насчитывается три:
- твердая оболочка;
- паутинная оболочка;
- мягкая оболочка.
Все оболочки соединены между собой, а внизу срастаются с терминальной нитью.
Оболочки спинного мозга
Белое и серое вещество
В спинном мозге есть белое и серое вещество.
Давайте попробуем разобраться, что это такое:
- Белое вещество — сложная система мякотных и безмякотных нервных волокон, а также опорной нервной ткани.
- Серое вещество – это нервные клетки и их отростки.
Белое и серое вещество спинного мозга
Отделы спинного мозга
Выделяют пять основных отделов позвоночника, рассмотрим их начиная сверху:
- шейный;
- грудной;
- поясничный;
- крестцовый;
- копчиковый.
Строение
Локальное расположение спинного мозга вдоль всей спины имеет свои особенности. Такая физиология обеспечивает выполнение органом основных функций. Начинается орган на уровне 1 шейного позвонка, где он мягко перестраивается в головной мозг, но четкого разделения в них нет. В месте стыковки наблюдается перекрест пирамидных путей, отвечающих за двигательную активность конечностей. Заканчивается спинной мозг в районе 2 поясничного позвонка, поэтому по длине он меньше, чем весь позвоночник в целом. Такая особенность позволяет проводить люмбальную пункцию на уровне 3-4 поясничного позвонка, без риска повредить спинной мозг.
В чем особенность строения? Продолговатая трубка имеет спереди и сзади две борозды. Покрыт мозг тремя оболочками:
- Твердой. Представляет собой ткань надкостницы позвоночного канала, после чего идет эпидуральное пространство и внешний слой твердой оболочки.
- Паутинной. Тонкая пластинка, не имеющая цвета, которая срастается с твердой оболочкой в области межпозвоночного отверстия. В месте отсутствия сращения располагается субдуральное пространство.
- Сосудистой. Мягкая оболочка, отделенная от предыдущей, подпаутинным пространством со спинномозговой жидкостью. Примыкает оболочка к спинному мозгу и состоит преимущественно из сосудистых сплетений.
Пространство между ними заполнено спинномозговой жидкостью – ликвором. В центре органа располагается серое вещество. Состоит оно из вставочных и двигательных нейронов. Также в нем находятся два типа рогов: передние, содержащие двигательные нейроны и задние, место, где располагаются вставочные нейроны.
Нет рекламы 1
Внешние характеристики
Внешнее строение спинного мозга во многом повторяет очертания позвоночника, так как структуры подстраиваются под его физиологические изгибы. Наблюдаются два утолщения в районе шеи и нижнего грудного, начале поясничного отелов. Эти места характеризуются как выходы корешков спинномозговых нервов, ответственных за иннервацию рук и ног.
Внешнее строение можно кратко описать следующими характеристиками:
- Форма – цилиндрическая, приплюснутая с передней и задней стороны.
- Визуально спинной мозг выглядит как удлиненный «шнур» с отростками.
- В среднем длина органа составляет 42-44 см, но напрямую зависит от роста человека.
- Масса составляет 34-38 г, что в 50 раз меньше, чем орган головного отдела.
- Спереди и сзади проходят две борозды, которые визуально делят орган на две симметричные части.
- В середине имеется канал, которые в верхней части сообщается с одним из желудочков головного мозга. Книзу центральный канал расширяется, образуя концевой желудочек.
Толщина спинного мозга неравномерная и зависит от того, в каком отделе делается замер. Также выделяют у органа четыре поверхности: две округлых боковые, выпуклая задняя и уплощенная передняя. Наружное строение во многом напоминает внутреннюю часть хребта, так как орган заполняет собой весь канал. Орган надежно защищен костной тканью.
[node:field_similarlink]
Внутреннее строение
Спинной мозг состоит из клеток нервной ткани, которые называются нейроны. Они сосредоточены все ближе к центру, и образуют собой серое вещество. По приблизительным подсчетам ученых всего в органе содержится около 13 миллионов клеток, что во много раз меньше, чем в головном отделе. Серое вещество располагается внутри белого, и если сделать поперечный разрез, то по форме он будет напоминать бабочку. Это особенно хорошо видно на схеме.
Схематичное строение спинного мозга в поперечном разрезе
Такое уникальная анатомия позволяет разделить спинной мозг на несколько структур. Устроен он следующим образом:
- Передние рога. Отличаются округлой широкой формой и состоят их нейронов, отвечающих за то, чтобы передавать мышцам нервные импульсы. Именно потому, что они выполняют такую задачу, их называют двигательные. Начинаются в передних рогах передние корешки спинномозговых нервов.
- Задние рога. Отличаются длинной неширокой формой и состоят из промежуточных нейронов. Они носят такое название, благодаря способности принимать поступающие сигналы от чувствительных корешков спинномозговых нервов, по-другому они называются задние корешки.
- Боковые рога. Имеются только в нижних сегментах органа, и содержат вегетативные ядра, ответственные за расширения зрачков, или функционирование потовых желез.
Физиологическая функция нервных окончаний заключается в передаче сигналов от головного мозга спинному, а также доставка полученных импульсов в обратном направлении. Таким образом обеспечивается взаимосвязь на всех уровнях и участках нервной системы. Нервные волокна объединяются в пучки и имеются по всей длине спинного мозга.
Метамер и сегментарное строение
Каждая часть спинного мозга является составным элементом определенного метамера тела. Причем есть «кусочек» спинного мозга включает в себя участок серого вещества с парой корешков, то метамер включает в себя сам спинномозговой сегмент, мышечное волокно (миотом), участок эпидермиса (дерматом), костную составляющую (склетором), внутренний орган (спланхиотом), подконтрольный этим сегментом. У человека и высших представителей животного мира наблюдается корешковая метамерия – приуроченность спинного мозга к отдельным участкам тела.
Кожные участки тела, состоящие из сенсорных волокон, подходят к соответствующему сегменту спинного мозга, называют дерматомы. Они представляют собой полоски эпидермиса, подконтрольные чувствительными нервными окончаниями корешками. Расположены они по всему телу, и бывают перекрывают друг друга.
Наглядное представление связи кожи и спинного мозга
Миотомами называют группы мышц, получающие моторные волокна от определенных участков мозга. Благодаря изучению и знанию их расположения существенно упрощается процесс поражения и диагностирования поражений спинного мозга. Повреждения определенного сегмента спинного мозга провоцируют чувствительные и двигательные нарушения.
Связь спинного мозга и мышечного волокна
Сегментарное строение
Спинной мозг условно делят на пять отделов, хотя он и представляет собой единое целое. Название каждого напрямую зависит от его расположения в теле. Всего у человека могут наблюдаться 31-33 сегмента, которые состоят из:
- Шейного участка – включает в себя 8 сегментов.
- Грудной отдел – 12 сегментов.
- Поясничный отдел – 5 сегментов.
- Крестцовый – 5 сегментов.
- Копчиковый – 1-3 сегмента.
Такое деление позволяет детальнее рассмотреть орган, упростить процесс диагностирования различных патологий.
Нет рекламы 2
Белое и серое вещество
Симметричные половины в разрезе можно подробно разглядеть и заметить переднюю серединную щель, соединительно-тканевую перегородку. Часть, расположенная внутри, более темная и носит название серого вещества (СВ), находится она в более светлой субстанцией – белом веществе (БВ). Больше всего СВ расположено в поясничном отделе, меньше всего наблюдается в грудном. Какие основные функции серого вещества:
- Передача болевых импульсов.
- Реагирование на температурные изменения.
- Замыкание рефлекторных дуг.
- Получение сведений от мышечной ткани, сухожилий, связок.
- Образование проводящих путей.
Каково строение белого вещества? Оно состоит из миелиновых, безмиелиновых нервных волокон, кровеносных сосудов и небольшого количества соединительное ткани. Основная его задача заключается в запуске простейших рефлексов, обеспечение связей со скелетными мышцами.
Функции спинного мозга
Перейдем к рассмотрению функций. Для удобства будем рассматривать каждую по отдельности.
Рефлекторная и двигательная функции
Это функция отвечает за рефлексы человека. К примеру, если человек прикоснулся к чему-то очень горячему, то рефлекторно он отдернет руку. Это и является рефлексом или двигательной функцией. Но давайте пошагово разберемся с тем, как это все утроено и каким образом связанно со спинным мозгом.
Лучше всего все рассматривать на примере, поэтому представим ситуацию, что человек рукой дотронулся до очень горячего предмета:
- При касании сигнал в первую очередь получают рецепторы, которые расположены по всему телу человека.
- Рецептор передает сигнал нервному волокну.
- По нервному волокну сигнал направляется к спинному мозгу.
- На подходе к органу находится спинномозговой узел, где располагается тело нейрона. Именно по его периферическому волокну и был получен импульс, переданный от рецепторов.
- Теперь по центральному волокну импульс передается в задние рога спинного мозга. На этот моменте происходит своеобразное переключение импульса на другой нейрон.
- Отростки уже нового нейрона передают импульс на передние рога.
- Теперь начинается обратный путь, ведь передние рога передают импульс к двигательным нейронам. Именно они отвечают за движение верхних конечностей.
- По этим нейронам импульс передается непосредственно в руку, после чего человек убирает её (двигательная функция).
Рефлекторная дуга в схеме
Как результат всего этого процесса, человек отдергивает руку от горячего предмета и замыкается рефлекторная дуга. Весь процесс занимает доли секунды, поэтому прикасаясь к любому предмету, человек сразу ощущает его температуру, консистенцию и другие особенности.
Проводниковая функция
В данной ситуации орган выступает как бы проводником. Проводник в данном случае он между рецепторами и головным мозгом. Рецепторы получают импульс, который передается в спинной мозг, а после в головной мозг. Информация там анализируется и передается обратно.
Благодаря этой функции человек и получает чувствительности, а также ощущение себя в пространстве. Это было неоднократно доказано, особенно подобное становится явным при серьезных травмах позвоночника.
Итегративная функция
О данной функции часто забывают, но она для человека не менее важна, чем другие. Интегративная функция проявляется в реакциях, которые невозможно отнести к простым рефлексам. Для того, чтобы организм отреагировал, необходимо задействовать другие части нервной системы организма человека. Так спинной мозг может образовывать связь органов между собой.
Сюда можно отнести рефлексы жевания, глотания, регуляция пищеварения, дыхания и многое другое. По сути это незаметная функция, которая обеспечивает нормальную жизнедеятельность.
Функции
Спинной мозг выполняет две основные функции:
- рефлекторная;
- проводниковая.
Он позволяет получить ощущения, совершить движения. Кроме того, он участвует в нормальной работе множества внутренних органов.
Данный орган можно смело назвать диспетчерским пунктом. Когда мы отдергиваем руку от горячей кастрюли, это яркое подтверждение того, что спинной мозг справляется со своей работой. Он обеспечил рефлекторную деятельность. Как ни удивительно, но в безусловных рефлексах головной мозг не участвует. Это заняло бы слишком много времени.
Именно спинной мозг обеспечивает рефлексы, призванные защитить организм от травмы или гибели.
Нарушение функции спинного мозга
Нарушение функций может привести к серьезным последствиям и часто даже к летальному исходу. Нарушения зачастую происходят либо из-за травм, либо из-за различных заболеваний.
Например, из-за нарушения функции спинного мозга человек может потерять чувствительность, в таком случае он, например, может перестать ощущать температуру. В худшем случае нарушение может привести к неконтролируемым действиям конечностей (или параличу), нарушению работы внутренних органов и нервной системы в целом.
Пункция спинного мозга
Пункция спинномозговой жидкости (ликвора) – процедура, которая преследует диагностические, анестезиологические и лечебные цели. Сама процедура заключается в том, что пациенту между 3-м и 4-м позвонками вводят углу под паутинную оболочку, а после извлекается определенное количество спинномозговой жидкости для исследований.
В процессе процедуры сам мозг не затрагивается, поэтому опасаться нарушений не стоит. И все же данная процедура достаточно серьезная и болезненная.
Пункция спинного мозга
