 |
Структура и функция спинного мозга Х
|
|
|
|
Физиология спинного мозга
Спинной мозг является физиологически наиболее древним отделом мозга.
Он осуществляет в основном 2 функции: проводниковую и рефлекторную. Спинной
мозг иннервирует всю скелетную мускулатуру, за исключением мышц головы,
которые инервируются черепно-мозговыми нервами. Спинной мозг участвует в
осуществлении всех сложных двигательных реакций. Многие из них могут быть
результатом рефлекторной функции самого спинного мозга, другие
осуществляются через спинной мозг и являются результатом деятельности
вышележащих отделов мозга, т.е. в этом случае спинной мозг выполняет
проводниковую функцию.
Спинной мозг воспринимает импульсы от рецепторных структур через
задние рога спинного мозга. Они попадают к мотонейронам передних рогов
спинного мозга. Импульсы передаются к эффекторным органам, т.е. реализуется
спинальная рефлекторная дуга.
Важнейшая функция спинного мозга – это проведение возбуждения от
нижележащих отделов спинного мозга к вышележащим и обратно. Пре перерезки
задних корешков спинного мозга, животное теряет чувствительность к внешним
воздействиям, но у него сохраняются двигательные реакции. При перерезки
передних корешков спинного мозга, животное теряет возможность двигаться, но
сохраняется возможность воспринимать внешние раздражения.
Нервные волокна чувствительных клеток по скорости проведения
возбуждения и диаметру этих волокон делятся на 3 группы: а, в, с. Волокна
типа а обычно толстые, миелинизированные, с диаметром 3-22 мкр. Скорость
проведения возбуждения в этих волокнах 12-120 м.с. К волокнам группы в
относятся миелинизированные волокна средней толщины со скоростью проведения
|
|
|
возбуждения 3-14 м.с.; по ним передаются в основном ощущения боли. К
эфферентным волокнам типа с относят безмиелиновые волокна с диаметром не
более 2 микрон, скорость проведения возбуждения по ним составляет 2 м.с.;
эти волокна проводят возбуждение от хемо- механорецепторов и т.д. Спинной
мозг состоит из следующих сегментов: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5
крестцовых, 1-3 копчиковых Спинной мозг человека содержит до 12 млн.
нейронов, из которых всего 3% составляют эфферентные (двигательные)
нейроны, 97% приходится на долю интернейронов (вставочных). В боковых рогах
спинного мозга находятся центральные нейроны вегетативной нервной системы
(симпатической, парасимпатической). В спинном мозге важнейшие рефлексы
сосредоточены в шейном, грудном и позвоночном отделах, где находятся
двигательные мотонейроны. В спинном мозге сосредоточены все центры
двигательных рефлексов, за исключением мускулатуры головы: - здесь
сосредоточены рефлексы мочеполовой системы, прямой кишки. Здесь находятся
центры большинства терморегуляторных рефлексов, рефлексов диафрагмы и т.д.
Однако проявление этих рефлексов зависит от целостности того или иного
отдела спинного мозга. При перерезки вышележащих отделов мозга сохраняются
спинальные рефлексы и исчезают рефлексы высших отделов головного мозга.
Однако проведение рефлексов в этом случае зависит от уровня организации
животного: при перерезки вышележащих отделов спинного мозга у лягушки, она
способна сидеть в естественной позе, тогда как перерезка этих отделов у
собаки приводит к полной потере тонуса мускулатуры и животное способно
только лежать. Помимо рефлекторной деятельности ЦНС, важнейшей функцией
спинного мозга является проводниковая функция, она осуществляется через
белое вещество спинного мозга по восходящим и нисходящим спинальным
трактам.
В соответствии с функциональными особенностями, различают 3 группы
|
|
|
нервных волокон: ассоциативные, комиссуральные и проекционные.
Ассоциативные волокна или их пучки осуществляют одностороннюю связь между
отдельными частями спинного мозга. Комисуральные – соединяют в единое целое
противоположно лежащие участки спинного мозга. Проекционные нервные волокна
связывают спинной мозг с внешними отделами головного мозга и образуют
афферентные восходящие пути и эфферентные нисходящие пути.
Физиология спинного мозга
С 
пинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая. Как рефлекторный центр спинной мозг способен осуществлять сложные двигательные и вегетативные рефлексы. Афферентными - чувствительными - путями он связан с рецепторами, а эфферентными - со скелетной мускулатурой и всеми внутренними органами.
Длинными восходящими и нисходящими путями спинной мозг соединяет двусторонней связью периферию с головным мозгом. Афферентные импульсы по проводящим путям спинного мозга проводятся в головной мозг, неся ему информацию об изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к эффекторным нейронам спинного мозга и вызывают или регулируют их деятельность.
Рефлекторная функция. Нервные центры спинного мозга являются сегментарными, или рабочими, центрами. Их нейроны непосредственно связаны с рецепторами и рабочими органами. Кроме спинного, мозга, такие центры имеются в продолговатом и среднем мозге. Надсегментарные центры, например промежуточного мозга, коры больших полушарий, непосредственной связи с периферией не имеют. Они управляют ею посредством сегментарных центров. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища, конечностей, шеи, а также дыхательные мышцы - диафрагму и межреберные мышцы.
Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд симпатических и парасимпатических вегетативных центров. В боковых рогах грудного и верхних сегментах поясничного отделов спинного мозга расположены спинальные центры симпатической нервной системы, иннервирующие сердце, сосуды, потовые железы, пищеварительный тракт, скелетные мышцы, т.е. все органы и ткани организма. Именно здесь лежат нейроны, непосредственно связанные с периферическими симпатическими ганглиями.
|
|
|
В верхнем грудном сегменте, находится симпатический центр расширения зрачка, в пяти верхних грудных сегментах - симпатические сердечные центры. В крестцовом отделе спинного мозга заложены парасимпатические центры, иннервирующие органы малого таза (рефлекторные центры мочеиспускания, дефекации, эрекции, эякуляции).
Спинной мозг имеет сегментарное строение. Сегментом называют такой отрезок, который дает начало двум парам корешков. Если у лягушки перерезать на одной стороне задние корешки, а на другой передние, то, лапки на стороне, где перерезаны задние корешки, лишаются чувствительности, а на противоположной стороне, где перерезаны передние корешки, окажутся парализованными. Следовательно, задние корешки спинного мозга являются чувствительными, а передние - двигательными.
В опытах с перерезкой отдельных корешков было установлено, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует три поперечных отрезка, или метамера, тела: свой собственный, один выше и один ниже. Следовательно, каждый метамер тела получает чувствительные волокна от трех корешков и, для того чтобы лишить чувствительности участок тела, необходимо перерезать три корешка (фактор надежности). Скелетные мышцы также получают двигательную иннервацию от трех соседних сегментов спинного мозга.
Каждый спинальный рефлекс имеет свое рецептивное поле и свою локализацию (место нахождения), свой уровень. Так, например, центр коленного рефлекса находится во II - IV поясничном сегменте; ахиллова - в V поясничном и I - II крестцовых сегментах; подошвенного - в I - II крестцовом, центр брюшных мышц - в VIII - XII грудных сегментах. Важнейшим жизненно важным центром спинного мозга является двигательный центр диафрагмы, расположенный в III - IV шейных сегментах. Повреждение его ведет к смерти вследствие остановки дыхания.
Для изучения рефлекторной функции спинного мозга приготовляют спинальное животное - лягушку, кошку или собаку, делая поперечную перерезку спинного мозга ниже продолговатого. Спинальное животное в ответ на раздражение осуществляет оборонительную реакцию - сгибание или разгибание конечности, чесательный рефлекс - ритмическое сгибание конечностей, проприоцептивные рефлексы. Если спинальную собаку поднять за переднюю часть туловища и слегка надавить ей на подошву задней лапки, то возникает шагательный рефлекс - ритмическое, поочередное сгибание и разгибание лап.
|
|
|
Проводниковая функция спинного мозга. Спинной мозг выполняет проводниковую функцию за счет восходящих и нисходящих путей, проходящих в белом веществе спинного мозга. Эти пути связывают отдельные сегменты спинного мозга друг с другом, а также с головным мозгом.
Спинальный шок. Перерезка или травма спинного мозга вызывает явление, получившее название - спинального шока (шок в переводе с английского означает удар). Спинальный шок выражается в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места перерезки. Во время спинального шока раздражители, обычно вызывающие рефлексы, оказываются недействительными. Укол лапы не вызывает сгибательного рефлекса. В то же время деятельность центров, расположенных выше перерезки, сохраняется. Обезьяна, которой перерезка спинного мозга была сделана в области верхних грудных сегментов, после того как пройдет наркоз, передними лапами берет банан, чистит его, подносит ко рту и съедает. После перерезки исчезают не только скелетно-моторные рефлексы, но и вегетативные. Снижается кровяное давление, отсутствуют сосудистые рефлексы, акты дефекации и микции (мочеиспускания).
Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы. У лягушки шок продолжается 3 - 5 мин, у собаки - 7 - 10 дней, у обезьяны - больше 1 месяца, у человека - 4 - 5 мес. Шок у человека нередко наблюдается как последствие бытовых или военных травм. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются.
Причиной спинального шока является выключение вышерасположенных отделов головного мозга, оказывающих на спинной мозг активирующее влияние, в котором большая роль принадлежит ретикулярной формации ствола мозга.
|
|
|
