Физиология спинного мозга

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Физиология спинного мозга

Центральная нервная система человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нервная система - это главная система, координирующая и регулирующая все другие системы и органы человека, а также осуществляющая через органы чувств связь организма с внешней средой.

По анатомо-топографическому признаку различают:

- ЦНС - это головной мозг (ГМ) и спинной мозг (СМ)

- периферическая НС - это отходящие от спинного мозга спинномозговые нервы (СПН) и от головного мозга - черепно-мозговые нервы (ЧМН).

Морфо-функциональное строение спинного мозга человека

Спинной мозг является низшим и наиболее древним отделом ЦНС. Спинной мозг по внешнему виду представляет собой длинный, цилиндрической формы тяж. Он располагается в позвоночном канале и на уровне нижнего края большого затылочного отверстия переходит в головной мозг Окончание этого образования приходится на область I-II поясничных позвонков. В этом месте он сужается в мозговой конус, от которого вниз ответвляется терминальная нить. В верхних отделах нити находятся элементы нервной ткани. Мозговой конус ниже II поясничного позвонка представляет собой образование из соединительной ткани, которое состоит из трех слоев. Окончание терминальной нити приходится на II копчиковый позвонок, в месте ее срастания с надкостницей. Корешки нижних спинномозговых нервов обвиваются вокруг терминальной нити и образуют пучок, который носит название «конский хвост».

Длина спинного мозга у взрослого человека в среднем 43 см (у мужчин - 45, у женщин - 41-42 см), масса - около 34-38 г, что составляет примерно 2 % массы головного мозга.

Спинной мозг

Спинной мозг имеет узкий центральный канал внутри. Его внешняя оболочка, как и во всех отделах центральной нервной системы, обладает тремя слоями - специалисты различают мягкую, твердую и паутинную оболочки.

рефлекс спинной мозг вегетативный

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отделы спинного мозга

На всем протяжении спинного мозга с каждой его стороны отходит 31 пара корешков спинномозговых нервов. Отрезок спинного мозга, соответствующий двум парам корешков спинномозговых нервов (два передних и два задних), называют сегментом спинного мозга. Спинной мозг человека состоит из 31 сегмента. Из СМ отходит 31 пара корешков спинномозговых нервов.

Различают 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый сегменты спинного мозга. Протяженность спинного мозга значительно меньше длины позвоночного столба, поэтому порядковый номер сегмента спинного мозга и уровень их положения, начиная с нижнего шейного отдела, не соответствует порядковым номерам одноименных позвонков.

Характеристика серого вещества спинного мозга

На поперечных сечениях спинного мозга видно соотношение расположения белого и серого вещества. Серое вещество занимает центральную часть и имеет форму бабочки с расправленными крыльями, или буквы «Н».

Главной составной частью серого вещества являются нервные клетки с их отростками. Кроме них в сером веществе имеются отростки тех нервных клеток, которые располагаются в других участках спинного и головного мозга, нейроглия, а также кровеносные сосуды и сопровождающая их соединительная ткать.

Нервные клетки образуют скопления, ядра или центры спинного мозга.

В сером веществе различают две боковые части («крылья бабочки»), расположенные спереди назад в одной и другой половинах спинного мозга, и одну, соединяющую их в виде узкого мостика, поперечную часть -центральное серое вещество.

В срединных отделах центрального серого вещества располагается очень узкая полость - центральный канал, который на разных уровнях спинного мозга имеет различную величину и форму. У взрослых полость канала в ряде участков может зарастать. Центральный канал тянется на протяжении всего спинного мозга, переходя вверху в полость IV желудочка. Внизу в области мозгового конуса он расширяется и достигает в среднем 1 мм; этот участок центрального канала получил название концевого желудочка.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строение спинного мозга

Каждая из боковых частей серого вещества образует три выступа: передний, задний и боковой выступ.

Указанные выступы на протяжении всей длины спинного мозга образуют серые столбы, каждый из которых на поперечном срезе спинного мозга получает название рога. Таким образом, различают передний столб (на поперечном срезе передний рог), задний столб (задний рог) и боковой столб (боковой рог).

Между передними и задними рогами располагается промежуточная часть, занятая промежуточными клетками.

В передних рогах спинного мозга расположены крупные нервные клетки двигательных нейронов - мотонейронов. Аксоны мотонейронов в составе волокон передних (вентральных) корешков спинно-мозговых нервов направляются к скелетным мышцам

На нервных клетках ядер задних рогов заканчиваются чувствительные нервные волокна задних (дорсальных) корешков, являющихся отростками нервных клеток, тела которых располагаются в спинно-мозговых узлах. Периферическая часть задних рогов перерабатывает и проводит болевые импульсы. Средняя часть задних рогов связана с кожной (тактильной) чувствительностью, а зона в основании заднего рога обеспечивает обработку и проведение мышечной чувствительности.

Промежуточная зона серого вещества спинного мозга расположена между передними и задними рогами. В этой зоне на протяжении от VIII шейного по II поясничный сегмент имеются выступы серого вещества - боковые рога. В боковых рогах находятся центры симпатической части вегетативной нервной системы в виде групп нервных клеток, объединенных в латеральное (боковое) промежуточное вещество. Здесь обработанные в заднем роге сенсорные сигналы сопоставляются с сигналами из головного мозга, и принимается решение о запуске вегетативной или моторной реакции. Аксоны клеток промежуточного вещества проходят через передний рог и выходят из спинного мозга в составе передних корешков спинно-мозговых нервов.

Каждая пара (правая и левая) спинномозговых нервов соответствует определенному сегменту спинного мозга. Следовательно, в спинном мозге насчитывается такое количество сегментов, сколько пар спинномозговых нервов.

Деление на сегменты является функциональным. Каждый сегмент образует передние и задние корешки. Задние являются чувствительными, т.е. афферентными, передние двигательными, эфферентными. Эта закономерность называется законом Белла-Мажанди. Корешки каждого сегмента иннервируют 3 метамера тела, но в результате перекрывания каждый метамер иннервируется тремя сегментами. Поэтому при поражении передних корешков одного сегмента, двигательная активность соответствующего метамера лишь ослабляется.

Характеристика белого вещества спинного мозга

Белое вещество располагается вокруг серого, занимая периферию спинного мозга.

Белое вещество спинного мозга в основном представляет собой сложную систему различной протяженности и толщины мякотных и отчасти безмякотных нервных волокон и опорной нервной ткани - нейроглии, а также кровеносных сосудов, окруженных незначительным количеством соединительной ткани. Эти нервные волокна восходящих и нисходящих путей, соединяют различные участки спинного мозга друг с другом, а также спинной мозг с головным.

Белое вещество одной половины спинного мозга связано с белым веществом второй половины тонкой, поперечно идущей впереди центрального канала белой спайкой. Нервные волокна в белом веществе собраны в пучки.

Идущие вдоль щели три борозды на каждой половине спинного мозга разграничивают белое вещество каждой половины на три так называемых канатика спинного мозга.

Различают передний, боковой и задний канатики.

В верхних отделах грудной и всей шейной частей спинного мозга задний канатик делится на два пучка - тонкий и клиновидный. Эти канатики продолжаются в начальный отдел головного мозга - продолговатый мозг.

В нижних отделах спинного мозга перечисленные канатики сливаются и становятся неразличимыми.

В состав белого вещества входят 3 вида нервных волокон:

- двигательные - нисходящие

- чувствительные - восходящие

- комиссуральные - соединяют 2 половины мозга.

Все спинномозговые нервы смешанные, т.к. образованы от слияния чувствительного (заднего) и двигательного (переднего) корешка. На чувствительном корешке до его слияния с двигательным находится спинальный ганглий, в котором находятся чувствительные нейроны, дендриты которых идут с периферии, а аксон входит через задние корешки в СМ. Передний корешок образован аксонами мотонейронов передних рогов СМ.

Функции спинного мозга

1. Рефлекторная - заключается в том, что на разных уровнях СМ замыкаются рефлекторные дуги двигательных и вегетативных рефлексов.

Нервные центры спинного мозга являются сегментарными, или рабочими, центрами. Их нейроны непосредственно связаны с рецепторами и рабочими органами. 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).

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 экспериментально 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.

2. Проводниковая функция состоит в обеспечении связи периферических рецепторов, центров спинного мозга с вышележащими отделами ЦНС, а также его нервных центров между собой. Она осуществляется проводящими путями. Все пути спинного мозга делятся на собственные или проприоспинальные, восходящие и нисходящие. Проприоспинальные пути связывают между собой нервные центры разных сегментов спинного мозга. Их функция заключается в координации тонуса мышц, движений различных метамеров туловища.

К восходящим путям относятся несколько трактов. Пучки Голля и Бурдаха проводят нервные импульсы от проприорецепторов мышц и сухожилий к соответствующим ядрам продолговатого мозга, а затем таламусу и соматосенсорным зонам коры. Благодаря этим путям производится оценка и коррекция позы туловища. Пучки Говерса и Флексига передают возбуждение от проприорецепторов, механорецепторов кожи к мозжечку. За счет этого обеспечивается восприятие и бессознательная координация позы. Спиноталамические тракты проводят сигналы от болевых, температурных, тактильных рецепторов кожи к таламусу, а затем соматосенсорные зоны коры. Они обеспечивают восприятие соответствующих сигналов и формирование чувствительности.

Нисходящие пути также образованы несколькими трактами. Кортикоспинальные пути идут от пирамидных и экстрапирамидных нейронов коры к a-мотонейронам спинного мозга. За счет них осуществляется регуляция произвольных движений. Руброспинальный путь проводит сигналы от красного ядра среднего мозга к a-мотонейронам мышц сгибателей. Вестибулоспинальный путь передает сигналы от вестибулярных ядер продолговатого мозга, в первую очередь ядра Дейтерса, к a-мотонейронам мышц разгибателей. За счет этих двух путей регулируется тонус соответствующих мышц при изменениях положения тела.

Т.е., более кратко можно сформулировать, что проводниковая функция состоит в том, что через спинной мозг проходят восходящие и нисходящие пути, которые связывают все отделы спинного и головного мозга:

- восходящие, или чувствительные, пути проходят в заднем канатике от тактильных, температурных рецепторов, проприорецепторов и рецепторов боли к различным отделам СМ, мозжечку, стволовому отделу, КГМ;

- нисходящие пути, которые проходят в боковых и передних канатиках, связывают кору, ствол, мозжечок с двигательными нейронами СМ.

Рефлексы спинного мозга

Все рефлексы спинного мозга делятся на соматические, т.е. двигательные и вегетативные. Соматические рефлексы делятся на сухожильные или миотатические и кожные. Сухожильные рефлексы возникают при механическом раздражении мышц и сухожилий. Их небольшое растяжение приводит к возбуждению сухожильных рецепторов и a-мотонейронов спинного мозга. В результате возникает сокращение мышц, в первую очередь разгибателей. К сухожильным рефлексам относятся коленный, ахиллов, локтевой, кистевой и др., возникающие при механическом раздражении соответствующих сухожилий. Например, коленный является простейшим моносинаптическим, так как в его центральной части только один синапс. Кожные рефлексы обусловлены раздражением рецепторов кожи, но проявляются двигательными реакциями. Ими являются подошвенный и брюшной (объяснение). Спинальные нервные центры находятся под контролем вышележащих. Поэтому после перерезки между продолговатым и спинным мозгом возникает спинальный шок и тонус всех мышц значительно уменьшится.

Сухожильные рефлексы

Коленный рефлекс

Коленный рефлекс относится к группе реакций растяжения или безусловных рефлексов. При раздражении рецепторов сухожилия четырехглавой мышцы (например, от удара молоточком) возникает возбуждение, которое по чувствительным нервным волокнам передается в спинной мозг. В спинном мозгу нервные импульсы с чувствительных нервных клеток передаются на двигательные. Возбуждение по двигательным нервным волокнам передается в четырехглавую мышцу, и она сокращается. В результате этого сокращения происходит разгибание ноги в коленном суставе.

Его можно проверить, попросив больного положить одно колено на другое и легко, но резко ударить в область под надколенником (в ямку). В норме конечность совершит разгибание. Значение коленного рефлекса в обеспечении функции поддержания позы и равновесия.

Иногда коленные рефлексы вызываются с трудом из-за неумения больного достаточно расслабить мускулатуру ног. В таких случаях применяют обычно прием Ендрашека: исследуемому предлагается сцепить пальцы обеих рук и с силой тянуть кисти в стороны.

Рефлекторная дуга коленного рефлекса: бедренный нерв (n. femoralis), III и IV поясничные сегменты. Рефлекс относится к числу глубоких, сухожильных.

Сгибательно-локтевой рефлекс (с сухожилия двуглавой мышцы плеча)

Сгибательно-локтевой (с сухожилия двуглавой мышцы плеча) рефлекс вызывают ударом молоточка по сухожилию двуглавой мышцы в локтевом суставе. Ответной реакцией является сокращение мышцы и сгибание конечности в локтевом суставе.

Рефлекторная дуга: н. musculo-cutaneus, V-VI шейные сегменты спинного мозга. Рефлекс глубокий, сухожильный.

Разгибательно-локтевой рефлекс (с сухожилия трехглавой мышцы плеча)

Разгибательно-локтевой (с сухожилия трехглавой мышцы плеча) рефлекс вызывают ударом молоточка по сухожилию мышцы на 1,5-2 см выше локтевого отростка. Ответной реакцией является сокращение трехглавой мышцы и разгибание предплечья в локтевом суставе. Рефлекторная дуга: лучевой нерв - VII, VIII шейные сегменты спинного мозга; рефлекс глубокий, сухожильный.

Ахиллов рефлекс

Ахиллов рефлекс возникает при ударе молоточком по ахиллову сухожилию, и заключается в сокращении трехглавой мышцы голени.

Рефлекторная дуга: большеберцовый нерв (n. tibialis (ветвь n. ischiadici)), I, II крестцовые сегменты спинного мозга; рефлекс глубокий, сухожильный.

Механизм кожных рефлексов аналогичен механизму сухожильных рефлексов. Раздражение кожных рецепторов вызывает сокращение мышцы.

Брюшные кожные рефлексы (верхний, средний, нижний) замыкаются в ThVIII-ThXII грудных сегментах СМ. Штриховые движения по коже живота ниже рёберной дуги, на уровне пупка, в нижней части живота вызывает сокращение брюшных мышц верхних, средних, нижних соответственно.

Кремастерный кожный рефлекс замыкается в LI-LII поясничных сегментах СМ. Штриховые движения по коже верхневнутренней поверхности бедра вызывает сокращение мышц яичка - происходит подтягивание яичка кверху.

Подошвенный кожный рефлекс замыкается в LV поясничном-SI крестцовом сегментах СМ. Штриховые движения по коже подошвенной поверхности стопы вызывает сгибание пальцев стопы.

Анальный кожный рефлекс замыкается в SIV-SV крестцовом сегментах СМ. Штриховые движения по коже около заднепроходного отверстия (околоанальной области) вызывает сокращение наружного сфинктера заднего прохода.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автономные центры спинного мозга: пунктиром показаны парасимпатические центры, сплошной линией - симпатические.

Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд симпатических и парасимпатических автономных (вегетативных) центров.

Вегетативные рефлексы спинного мозга делятся на симпатические и парасимпатические. Те и другие проявляются реакцией внутренних органов на раздражение рецепторов кожи, внутренних органов, мышц. Вегетативные нейроны спинного мозга образуют низшие центры регуляции тонуса сосудов, сердечной деятельности, просвета бронхов, потоотделения, мочевыведения, дефекации, эрекции, эякуляции и т.д.

Например, в боковых рогах грудного и верхних сегментах поясничного отделов спинного мозга расположены центры симпатической нервной системы, иннервирующие сердце, сосуды, потовые железы, пищеварительный тракт, скелетные мышцы, т.е. все органы и ткани организма.

А в верхнем грудном сегменте находится симпатический центр расширения зрачка. В крестцовом отделе спинного мозга расположены парасимпатические центры, иннервирующие органы малого таза (рефлекторные центры мочеиспускания, дефекации, эрекции, эякуляции).

Спинальный шок

Следствием поперечной перерезки между продолговатым и спинным мозгом является спинальный шок. Он проявляется резким падением возбудимости и угнетением рефлекторных функций всех нервных центров, расположенных ниже места перерезки, т.е. исчезают все виды рефлекторной деятельности: нарушается двигательная активность, все виды чувствительности, вегетативные функции (мочеиспускание и отделение кала становятся непроизвольными).

Причиной спинального шока является выключение вышерасположенных отделов головного мозга, оказывающих на спинной мозг активирующее влияние, в котором большая роль принадлежит ретикулярной формации ствола мозга.

Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы различна. Спинальный шок у лягушек 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. После исчезновения спинального шока тонус мышц, иннервируемых посредством сегментов спинного мозга, которые находятся ниже перерезки, резко повышается, т.е. рефлексы восстанавливаются.

Размещено на Allbest.ur