Строение и функции спинного мозга человека, кровоснабжение

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.

Строение

Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, соответствующие местам выхода из него нервов, идущих к верхней и нижней конечностям. Передняя и задняя продольные борозды делят орган на две симметричные половины, каждая в свою очередь имеет по две слабо выраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки — спинномозговые нервы. Место выхода корешков не соответствует уровню межпозвоночных отверстий и корешки, прежде чем выйти из канала, направляются в стороны и вниз. В поясничном отделе они идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.

От спинного мозга, образуясь из передних (двигательные волокна) и задних (чувствительные волокна) корешков, отходит 31 пара смешанных спинномозговых нервов. Участок, соответствующий отхождению пары спинномозговых нервов, называют нервным сегментом, или сегментом спинного мозга. Каждый сегмент иннервирует определенные скелетные мышцы и участки кожи.

Шейный и верхний грудной сегменты иннервируют мышцы головы, пояса верхних конечностей, органы грудной клетки, сердце и легкие. Нижние грудные сегменты и часть поясничных отвечают за управление мышцами туловища и внутрибрюшными органами. От нижнего поясничного сегмента и крестцового отходят нервы к нижним конечностям и частично к брюшной полости.

Читайте также:  Преимущества применения гипса из полимерных материалов при переломах различного характера

Структура серого вещества

Поперечный срез спинного мозга имеет вид бабочки, которая образована серым веществом в окружении белого. Крылья бабочки представляют собой симметричные участки, в которых выделяют передний, задний и боковой столб (или рога). Передние рога шире, чем задние. В задние рога заходят задние корешки, а из передних рогов выходят передние корешки. В центре серого вещества на всем протяжении находится канал, где циркулирует ликвор, который снабжает нервные ткани питательными веществами.

Серое вещество сформировано из более 13 млн. нервных клеток. Среди них выделяют три вида: корешковые, пучковые, вставочные. В состав передних корешков входят аксоны корешковых клеток. Отростки пучковых клеток соединяют между собой отделы спинного мозга, а вставочные заканчиваются синапсами в пределах серого вещества.

Нейроны со сходным строением объединяются в ядра спинного мозга. В передних рогах различают вентромедиальные, вентролатеральные, дорсомедиальные и центральные пары ядер, в задних рогах — собственные и грудные. В боковых рогах находится латеральное промежуточное ядро, образованное ассоциативными клетками.

Строение спинного мозга

Структура белого вещества

Белое вещество состоит из отростков и пучков нервных клеток, которые формируют проводящую систему органа. Постоянная и беспрепятственная передача импульсов обеспечивается двумя группами волокон:

1. Короткие пучки нервных окончаний, которые занимают разные уровни позвоночного столба — ассоциативные волокна.
2. Длинные волокна (проекционные) делят на восходящие, которые идут по направлению к большим полушариям, и нисходящие — идут от полушарий к спинному мозгу.

Последствия травмы ЦНС

Даже частичное повреждение спинного мозга может вызвать нарушение функциональности самых разных систем и органов.

Кости и суставы

Травма спинного мозга может привести к нарушению усвоения в костной ткани кальция и некоторых других важных минералов. Но в то же время эти вещества могут накапливаться в мочевой системе, вызывая образование камней. Такие процессы специалисты обычно объясняют снижением двигательной активности человека. Кроме того, ухудшение мобильности может привести к скованности суставов, в том числе коленных, локтевых и в области плеч. Чтобы предотвратить это, существуют специальные комплексы упражнений для лиц с ограниченными физическими возможностями.

Мочевыводящая система

Мочевыводящая система состоит из почек, которые фильтруют кровь и производят мочу, а также мочевого пузыря, который собирает, а затем выводит ее из организма. После спинномозговой травмы почки продолжают выделять мочу, но пузырь может не работать так, как раньше. После травмы человек может не ощущать, когда его мочевой заполнен жидкостью, или его мочевыводящая система, из-за отсутствия необходимых импульсов, может потерять способность выводить мочу естественным образом. В результате для опорожнения пузыря может понадобиться катетер. Другой вариант: моча может, наоборот, выходить непроизвольно и человек теряет способность контролировать этот процесс.

Дыхательная система

Даже после травмы позвоночника человеческие легкие продолжают работать. Тем не менее возможность вдыхать и выдыхать воздух контролируется мышцами. В зависимости от уровня травмы человек может потерять способность кашлять или делать глубокие вдохи. А они необходимы для полного распрямления легких и глубокой циркуляции воздуха.

Самый важный для дыхания мускул – это диафрагма. Она представляет собой большую дугообразную мышцу, которая располагается прямо под легкими. И если из-за повреждения спинного мозга диафрагма парализуется, для поддержания дыхательной функции может понадобиться специальная аппаратура.

Кожа

Повреждение спинного мозга может отрицательно сказаться и на коже. Кожа для человека играет очень важную роль. Она защищает организм от микробов и других патогенов внешнего мира. Спинной мозг является важным органом, который помогает защитить кожу от повреждения. Например, когда долго сидеть в одном положении, мозг посылает сигналы в виде ощущения дискомфорта, которое подталкивает сменить позу и предотвратить повреждение или передавливание кожи. Таким же образом ЦНС защищает от ожогов, порезов и других возможных повреждений кожного покрова (например, человек рефлекторно одергивает руку от горячего или режущего предмета). При спинномозговых повреждениях такие сигналы могут не появляться, что в разы повышает риск повреждения кожного покрова и, следовательно, проникновения микробов внутрь организма.

Половая система

После травмы спинного мозга в поясничном или крестцово-копчиковом сегменте может пострадать функциональность половой системы. У мужчин обычно появляется эректильная дисфункция, возникают проблемы с эякуляцией и фертильностью. У женщин после травмы может нарушиться чувствительность в области гениталий, хотя непосредственно сама фертильность может и не пострадать.

Кишечник

Общеизвестно, что за расщепление употребляемой еды, усвоение полезных веществ из нее и выведение продуктов метаболизма отвечает пищеварительная система. Довольно распространенное последствие травмы ЦНС – нарушение перистальтики кишечника. То есть пищеварительная система продолжает поглощать и переваривать еду, но процесс выведения экскрементов нарушается. В здоровом организме, когда прямая кишка наполняется, происходит обмен импульсами между кишечником и мозгом. При повреждении спинного мозга такие сигналы могут не поступать. В результате человек теряет способность контролировать процесс дефекации.

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система регулирует активность внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов, а также желез внутренней и внешней секреции. От нее зависит температура тела, кровяное давление, пищеварение и другие важные функции. После травмы позвоночника некоторые ее функции могут быть нарушены. Довольно часто (особенно если повреждение приходится на грудной сегмент) после травмы организм теряет способность к терморегуляции. Что это значит? Если вегетативная нервная система работает правильно, то температура тела остается стабильной вне зависимости от погодных условий на улице или микроклимата в помещении. Из-за повреждения спинного мозга температура тела может расти или снижаться в соответствии с температурными показателями в помещении или на улице. Нарушения терморегуляции наиболее заметны в частях тела, расположенных ниже области повреждения.

Проводящие пути

Длинные восходящие и нисходящие пути с помощью двусторонней связи соединяют периферию с головным мозгом. Афферентные импульсы по проводящим путям спинного мозга проводятся в головной, передавая ему информацию обо всех 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.

Читайте также:  Водянистые пузырьки на пальцах рук: мелкие, лечение, как лечить

Восходящие пути:

1. Задние канатики (чувствительные пути), которые проводят сигналы от кожных рецепторов к продолговатому мозгу.
2. Спиноталамические, направляют импульсы в таламус.
3. Дорсальный и вентральный (спиномозжечковые) отвечают за проведение возбуждения от проприорецепторов к мозжечку.

Нисходящие пути

1. Пирамидный — проходит в передних и боковых столбах спинного мозга, отвечает за выполнение движений.
2. Экстрапирамидный тракт начинается от структур головного мозга (красное ядро, базальные ганглии, черная субстанция) и идет к передним рогам, отвечает за непроизвольные (бессознательные) движения.

Особенности лечения

Воспалительные процессы в оболочках спинного или головного мозга требуют незамедлительного лечения в условиях стационара. Самолечение любого заболевания дома часто приводит к летальному исходу или серьезным осложнениям. Поэтому при появлении первых признаков недомогания следует обращаться к врачу и соблюдать все рекомендации.

Особенности терапии возможных патологий:

• Вирусная инфекция. Контроль температуры тела и приема достаточного количества жидкости. Если человек не может много выпить воды, назначаются капельницы с физраствором. Если образуются кисты или объем ликвора увеличивается, то требуется прием медикаментов, обеспечивающих нормализацию давления. Выбранная тактика борьбы с воспалением корректируется по мере улучшения состояния пациента.
• Травма. Оболочки спинного мозга обеспечивают его нормальное питание и кровообращение, поэтому при образовании рубцов, спаек и других повреждений, эта функция нарушается, движение спинномозговой жидкости затрудняется, что приводит к появлению кист и межпозвоночной грыжи. Лечение в этом случае включает в себя прием комплекса медикаментов для улучшения обменных процессов. При неэффективности традиционной терапии назначается хирургическое вмешательство.
• Инфекционные процессы. Попадание в орган болезнетворных бактерий, требует назначения приема антибиотиков. В большинстве случаев это препарат широкого действия. Важным моментом также является контроль водного баланса и температуры тела.

Последствия заболеваний оболочек могут быть непредсказуемые. Воспалительные процессы становятся причиной нарушений работы организма, повышений температуры, рвоты, припадков, судорог. Нередко кровоизлияния приводят к параличу, что делает человека инвалидом на всю жизнь.

Спинномозговые оболочки образуют единую систему и напрямую связаны с гипоталамусом, мозжечком. Нарушение их целостности или воспалительные процессы приводят к ухудшению общего состояния. Обычно сопровождается все припадками, рвотой, повышением температуры. Современная медицина снизила смертность в результате появления таких заболеваний до 10–15%. Но риск все равно существует. Поэтому при обнаружении первых признаков необходимо незамедлительно обращаться к врачу.

Оболочки спинного мозга

Орган защищен тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой.

1. Твердая оболочка находится снаружи спинного мозга, и не прилегает плотно к стенкам позвоночного канала. Образованное пространство называют эпидуральным, здесь расположена соединительная ткань. Ниже находится субдуральное пространство на границе с паутинной оболочкой.
2. Паутинная оболочка состоит из рыхлой соединительной ткани и отделена от мягкой оболочки субарахноидальным пространством.
3. Мягкая оболочка непосредственно покрывает спинной мозг, ограничиваясь от него лишь тонкой глиальной мембраной.

Общая характеристика

Головной мозг – это один из составляющих органов центральной нервной системы. Его исследованием медики занимаются до сих пор. Состоит он из 25 миллиардов нейронов, которые представлены в виде серого вещества.

Рис. 1. Отделы головного мозга.

Помимо этого данный орган нервной системы покрыт такими видами оболочки:

• мягкая;
• твёрдая;
• паутинная (в ней циркулирует спинномозговая жидкость – ликвор, которая служит своеобразным амортизатором и защищает от ударов).

Функции генератора и передачи импульсов выполняют нейроны. Внутри головного мозга есть желудочки (полости), от них в разные отделы человеческого тела отходят черепно-мозговые парные нервы. Всего в организме насчитывается 12 таких пар.

Строение спинного мозга – meduniver.com

Функции

Как рефлекторный центр он осуществляет сложные двигательные и вегетативные рефлексы, а также является местом замыкания дуг рефлексов, которые состоят из трех звеньев: афферентного, вставочного и эфферентного.

Афферентными (чувствительными) путями он связан с рецепторами, а эфферентными (двигательными) — с мышцами и внутренними органами.

Читайте также:  Ортопедические стельки при пяточной шпоре: виды, советы, отзывы

Примером служат врожденные и приобретенные рефлексы человека, они замыкаются на разных уровнях спинного мозга: коленный на уровне 3-4 поясничного сегмента, ахиллов — 1-2 крестцового сегмента.

Проводниковая функция основана на передаче импульсов с периферии (от кожных рецепторов, слизистых, внутренних органов) в головной мозг по восходящим путям и обратно по нисходящим.

Сходства и различия в функциях ствола мозга и спинного мозга

Ствол мозга — структура, в которую переходит спинной мозг, проходя через затылочное отверстие, и имеет похожую с ним структуру. Сходство заключается в выполнении ими рефлекторной и проводниковой функций.

Отличаются они расположением серого вещества: для ствола мозга характерны скопления серого вещества в виде ядер, которые отвечают за жизненно важные функции: дыхание, кровообращение и др., а в спинном – оно идет в виде столбов. Также ствол является автономной субстанцией в регуляции сна, сосудистого тонуса, сознания, а спинной осуществляет все действия под контролем головного мозга.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Заболевания

Мозговые оболочки могут травмироваться или страдать от поражения инфекционной природы. Все чаще проблемы связаны с развитием онкологии. Их регистрируют у пациентов разного возраста и состояния здоровья. Кроме инфекционных процессов, встречаются и другие нарушения работы:

• Фиброз. Представляет собой негативное последствие проведенного хирургического вмешательства. Оно приводит к увеличению объема оболочки, характерное рубцевание ткани, воспалительный процесс, который протекает сразу во всех межоболочечных пространствах. Заболевание также нередко провоцируется раком или травмами позвоночника.
• Менингит. Тяжелая патология спинного мозга, которая возникает в результате проникновения в организм вирусной инфекции (пневмококк, менингококк). Сопровождается рядом характерных симптомов и при отсутствии лечения может привести к серьезным осложнениям и даже смерти пациента.
• Арахноидит. В поясничной области спинного мозга образуется воспалительный процесс, который захватывает и оболочки. Страдают все три уровня. Клинически заболевание проявляется очаговой симптоматикой и неврастеническими нарушениями.

Пострадать оболочки или пространство между ними может и в результате травмы. Обычно это ушибы, переломы, вызывающие компрессию спинного мозга. Острое нарушение циркуляции ликвора становится причиной паралича или гидроцефалии. Многие сбои работы оболочек по клинической картине можно спутать с другими инфекционными заболеваниями, поэтому для уточнения диагноза всегда назначается МРТ.

Утолщения и борозды

В рассматриваемой части нервной системы выделяют два утолщения:

• шейное утолщение;
• пояснично-крестцовое утолщение.

Разделительными границами считают переднюю срединную щель и заднюю борозду. Эти границы расположены между половинами спинного мозга, симметрично расположенными.

Срединная щель с обеих сторон окружена передней латеральной бороздой. Двигательный корешок берет свое начало из передней латеральной борозды.

Орган обладает боковыми и передними канатиками. Передняя латеральная борозда эти канатики разделяет между собой. Немаловажна роль и задней латеральной борозды. Сзади она играет роль своеобразной границы.

Внешний вид

На передней поверхности по всей длине пролегает срединная щель, которая имеет складку мозговой оболочки – промежуточную шейную перегородку. Сзади выделяют срединную борозду, соединенную с пластинкой глиозной ткани. Эти щели делят спинномозговой столб на две половины, соединенные узким мостиком ткани, в центре которой находится центральный канал. С боков тоже есть борозды – переднелатеральная и заднелатеральная.