Белое вещество спинного мозга является его важнейшим элементом, так как обеспечивает проведение сигналов к разным частям тела. При рассмотрении в разрезе видно, что белое вещество обволакивает серое.
Несмотря на то что и его организация изучаются медицинской наукой на протяжении очень длительного времени, определенные тонкости формирования и работы белого вещества все еще таят в себе немало загадок. Именно из-за сложности организации спинного мозга, а также процессов, протекающих в нейронах той области, стали причиной того, что далеко не во всех случаях при появлении трав этой области врачи могут полностью устранить их последствия и восстановить подвижности конечностей или просто нарушение чувствительности отдельных участков тела.
Зачем нужно белое вещество?
Белое и серое вещество имеют тесную взаимосвязь, которая призвана обеспечить необходимый уровень передачи нервных импульсов от центральной нервной системы к периферическим нервам. Центральная нервная система, то есть мозг, находится в тесном взаимодействии со спинным, поэтому большинство врачей не разделяет две эти составляющие главной нервной организации в теле человека.
Итак, главной задачей белого вещества является передача нервных импульсов к ЦНС и, наоборот, передачу импульсов, идущих от мозга к периферическим нервам. Периферические нервы — это совокупность нервных волокон, обеспечивающих иннервацию все органов и тканей, присутствующих в организме человек. Нарушение проведения нервных импульсов неизбежно приводит к потере чувствительности и контроля за теми или иными органами и тканями.
Главной задачей белого вещества является проводниковая функция, которая регулирует работу всех отделов нервной системы. Сигналы, которые получает белое вещество через рога серого вещества, идущие от ЦНС, а кроме того, те, что идут через нервные пучки белого вещества от ЦНС, передаются по нисходящим путям белого вещества. Все сигналы, полученные от периферических нервов, передаются в серое вещество и через некоторые пучки белого вещества посредством восходящих путей. Белое вещество состоит из миелинизированных отростков.
Несмотря на то что при разрезе белое и серое вещество спинного мозга выглядят примерно одинаково и различаются лишь оттенком, на самом деле эти отделы спинного мозга выполняют совершено разные функции и имеют различное строение. Как именно функционируют столбы серого вещества спинного мозга, до сих пор в большей степени является загадкой, но считается, что эта часть самая древняя, а основная ее функция — преобразование и передача информации в ЦНС.
В центре спинного мозга локализуется центральный канал, который при нормальном функционировании заполнен спинномозговой жидкостью, необходимой для обеспечения водно-солевого баланса тканей спинного мозга. Белое вещество с одной стороны соприкасается с серым, а с другой покрыто мягкой, паутинной и твердой оболочками.
Учитывая, что весь спинной мозг располагается в спинномозговом канале позвоночника, сам он делится на 5 сегментов, которые относятся и имеют те же названия, что и отделы позвоночника.
Анатомические особенности
При разрезе спинного мозга видно, что серое вещество имеет значительно меньшую массу, чем белое. Проведенные исследования позволили выявить, что серое вещество спинного мозга имеет массу, примерно в 12 раз меньшую массы белого. Белое вещество имеет сложно анатомическое строение.
Белое вещество спинного мозга образовано сразу несколькими видами нервных клеток, которые имеют самое разное происхождение. Отдельные клетки являются отростками серого. Другие клетки идут от клеток чувствительных ганглиев, которые, хоть и не являются структурными элементами спинного мозга, имеют к нему непосредственное отношение. Третий тип клеток идет от ганглиозных клеток ЦНС.
Учитывая специфику нервных клеток, можно сделать вывод, что белое вещество служит для связывания нервных клеток, расположенных в разных частях тела. Это очень важно, ведь во время движения задействуются мышцы в разных отделах тела, поэтому подобная нервная организация позволяет соединять деятельность всех тканей.
Белое вещество имеет ярко выраженную сегментацию. Так, задняя, передняя и боковые борозды являются разделителями, образующими так называемые канатики:
- Передний канатик. Анатомически передние столбы локализуются между передним рогом серого вещества и передней срединной щелью. В этой области содержатся нисходящие пути, через которые проходят сигнал от коры, а кроме того, от среднего мозга ко всем важным органам и тканям организма.
- Задний канатик. Анатомически задние канатики локализуются между задним и передним рогами серого вещества спинного мозга. Задние канатики содержат нежные, клиновидные и восходящие пучки. Эти пучки отделяются между собой, а в качестве разделителя служат задние промежуточные борозды. Клиновидный пучок нервов, содержащийся в задней области этого канатика, проводит нервные импульсы от верхних конечностей к головному мозгу. Нежный пучок передает импульсы в головной мозг от нижних конечностей.
- Боковой канатик. Анатомически он располагается между задним и передним рогом. В этом канатике располагаются как восходящие, так и нисходящие пути.
Структура белого вещества включает сложную систему разной протяженности и толщины безмякотных и мякотных нервных волокон в сочетании с опорной тканью, которая получила назначение нейроглии. В составе белого вещества также содержатся мелкие кровеносные сосуды, которые почти не имеют соединительной ткани.
Анатомически белое вещество одной половины связано с белым другой половины спайкой, а в области поперечно-тянущегося впереди центрального спинномозгового канала имеется белая спайка. Разные волокна связаны в пучки. Стоит рассмотреть более подробно пучки, проводящие нервные импульсы, и их функции.
Основные восходящие пути
Восходящие пути служат для передачи импульсов из периферических нервов в головной мозг. Большинство восходящих путей предает нервные импульсы в мозжечковую и корковую области ЦНС. Некоторые восходящие пути белого вещества настолько спаяны между собой, что их просто невозможно рассматривать порознь. Можно выделить 6 самостоятельных и спаянных между собой восходящих пучков, залегающих в белом веществе.
- Тонкий пучок Голля и клиновидный пучок Бурдаха. Эти пучки сформированы из особых клеток спинальных ганглиев. Тонкий пучок формируется из 19 нижних сегментов. Клиновидный пучок формируется из 12 верхних сегментов. Волокна обоих этих пучков интегрируются в спинной мозг через задние корешки и передают коллатерали особым нейронам. Аксоны достигают одноименных ядер.
- Вентральный и латеральный пути. Рассматривая, из чего состоит каждый путь, сразу выделяют чувствительные клеток спинномозговых ганглиев, которые интегрируются в задние рога. Клетки, входящие в эти пучки, переходят к серому и касаются переключательных ядер, расположенных в таламусе.
- Вентральный спинно-мозжечковый путь Говерса. Содержит особые нейроны спинномозговых узлов, которые переходят в область ядра Кларка. Аксоны поднимаются до верхних отделов ствола ЦНС, где вступают в ипсилатеральную половину мозжечка посредством его верхних ножек.
- Дорсальный спинно-мозжечковый путь Флексинга. Содержит нейроны спинномозговых узлов в самом начале, а затем имеет переключение на клетки ядра в промежуточной зоне серого вещества. Аксоны достигают продольного мозга, проходя через нижнюю ножку мозжечка, а затем переходят в ипсилатеральную область мозжечка.
Это далеко не все восходящие пути, которые пролегают в белом веществе спинного мозга, но в настоящее время представленные выше нервные пучки являются наиболее изученными.
Главные нисходящие пути вещества спинного мозга
Нисходящие пути тесно связаны с областью серого вещества и ганглиями. По этим пучкам передаются нервные электрические импульсы, которые исходят из ЦНС и направляются на периферию. Нисходящие пути изучены в настоящее время еще меньше, чем восходящие. Нисходящие пути, как и восходящие, часто переплетаются между собой, образуя почти монолитные структуры, поэтому некоторые из них стоит рассматривать без разделения на отдельные пути:
- Вентральный и латеральный кортикоспинальные пути. Берут свое начало из пирамидных нейронов самых нижних слоев моторной зоны коры головного мозга. Далее волокна пересекают большие полушария головного мозга, основание среднего мозга, а затем переходят по вентральным отделам так называемого Варолиева и продолговатого мозга, достигая спинного мозга.
- Тектоспинальный. Берет свое начало из клеток в области четверохолмия среднего мозга и оканчивается соединением в области мононейронов передних рогов.
- Руброспинальный. Основанием пути являются клетки, расположенные в области красных ядер ЦНС, имеются перекрещивания области среднего мозга, а окончание нервных волокон этого пути лежит в области нейронов промежуточной зоны.
- Вестибулоспинальные пути. Это собирательное понятие, отражающее сразу нескольких видов пучков, которые берут свое начало от вестибулярных ядер, располагающихся в области продолговатого мозга, и заканчиваются в передних клетках передних рогов.
- Оливоспинальный. Образуется аксонами клеток олив, локализующихся в продольном мозге, и заканчивается в области мононейронов.
- Ретикулоспинальный. Является связующим между спинным мозгом и ретикулярной формацией.
Это основные пути, которые наиболее изучены в настоящее время. Однако нужно отметь, что существуют и локальные пучки, которые тоже выполняют проводящую функцию, но при этом соединяют разные сегменты, расположенные на разных уровнях спинного мозга.
В чем состоит опасность повреждения путей
Несмотря на то что белое вещество скрыто под тремя оболочками, защищающими весь спинной мозг от повреждения, и находится в твердом каркасе позвоночника, нередки случаи повреждения спинного мозга при получении травм. Второй причиной нарушения проводимости является инфекционное поражение, но встречается оно не так часто. Как правило, при травмах позвоночника первым делом страдает именно белое вещество, так как оно пролегает близко к поверхности спинномозгового канала позвоночника.
Степень нарушения функции может зависеть от характеристики полученной травмы или повреждения, поэтому в некоторых случаях нарушение функций будет обратимым, в других частично обратимым, в третьих могут наблюдаться необратимые последствия.
Как правило, необратимые последствия из-за поражения спинного мозга наблюдаются при появлении обширного разрыва. В этом случае нарушается проводниковая функция. В случае если имеет место ушиб позвоночника, при котором происходит сдавливание спинного мозга, существует несколько вариантов повреждения связей между нервными клетками белого вещества с разными последствиями.
В некоторых случаях разрываются те или иные волокна, но при этом есть возможность их заживления и восстановления передачи нервных импульсов. На полноценное восстановление поврежденного пучка может потребоваться значительное время, так как нервные волокна срастаются крайне тяжело, а от их целостности зависит возможность проведения по них нервных импульсов. В других случаях может наблюдаться частичное восстановление проводимости электрических импульсов сквозь поврежденные нервные волокна, тогда чувствительность в тех или иных частях тела может восстановиться, но не в полной мере.
Степень травматизации — это далеко не все, что влияет на возможности реабилитации, т.к. многое зависит от того, как быстро была оказана первая помощь и насколько профессионально проводилась дальнейшая реанимация. Чтобы нервы начали проводить электрические импульсы, нужно заново научить их этому. На процесс регенерации влияют и другие особенности организма человека, в том числе возраст, скорость метаболизма, хронические заболевания и т.д.
Спинной мозг (medulla spinalis) расположен в позвоночном канале. На уровне I шейного позвонка и затылочной кости спинной мозг переходит в продолговатый, а книзу тянется до уровня I–II поясничного позвонка, где истончается и превращается в тонкую конечную нить. Длина спинного мозга 40–45 см, толщина 1 см. Спинной мозг имеет шейное и пояснично‑крестцовое утолщения, где локализуются нервные клетки, обеспечивающие иннервацию верхних и нижних конечностей.
Спинной мозг состоит из 31–32 сегментов. Сегментом называется участок спинного мозга, которому принадлежит одна пара спинномозговых корешков (передних и задних).
Передний корешок спинного мозга содержит двигательные волокна, задний корешок – чувствительные волокна. Соединяясь в области межпозвонкового узла, они образуют смешанный спинномозговой нерв.
Спинной мозг разделяется на пять частей:
Шейную (8 сегментов);
Грудную (12 сегментов);
Поясничную (5 сегментов);
Крестцовую (5 сегментов);
Копчиковую (1–2 рудиментарных сегмента).
Спинной мозг несколько короче позвоночного канала. В связи с этим в верхних отделах спинного мозга его корешки идут горизонтально. Затем, начиная с грудного отдела, они несколько спускаются книзу, прежде чем выйти из соответствующих межпозвоночных отверстий. В нижних отделах корешки идут прямо вниз, образуя так называемый конский хвост.
На поверхности спинного мозга видны передняя срединная щель, задняя срединная борозда, симметрично расположенные передние и задние латеральные борозды. Между передней срединной щелью и передней латеральной бороздой располагается передний канатик (funiculus anterior), между передней и задней латеральными бороздами – боковой канатик (funiculus lateralis), между задней латеральной бороздой и задней срединной бороздой – задний канатик (funiculus posterior), который в шейной части спинного мозга делится неглубокой промежуточной бороздой на тонкий пучок (fasciculus gracilis). прилежащий к задней срединной борозде, и расположенный кнаружи от него клиновидный пучок (fasciculus cuneatus). Канатики содержат проводящие пути.
Из передней латеральной борозды выходят передние корешки, в области задней боковой борозды в спинной мозг входят задние корешки.
На поперечном срезе в спинном мозге отчетливо выделяется серое вещество, расположенное в центральных отделах спинного мозга, и белое вещество, лежащее на его периферии. Серое вещество на поперечном срезе напоминает по форме бабочку с раскрытыми крыльями или букву «Н». В сером веществе спинного мозга выделяют более массивные. широкие и короткие передние рога и более тонкие, удлиненные задние рога В грудных отделах выявляется боковой рог, который в меньшей степени выражен также в поясничном и шейном отделах спинного мозга. Правая и левая половины спинного мозга симметричны и соединены спайками из серого и белого вещества. Кпереди от центрального канала находится передняя серая спайка (comissura grisea anterior), далее – передняя белая спайка (comissura alba anterior); кзади от центрального канала последовательно располагаются задняя серая спайка и задняя белая спайка.
В передних рогах спинного мозга локализуются крупные двигательные нервные клетки, аксоны которых идут в передние корешки и иннервируют поперечно‑полосатую мускулатуру шеи, туловища и конечностей. Двигательные клетки передних рогов являются конечной инстанцией в осуществлении любого двигательного акта, а также оказывают трофические влияния на поперечно‑полосатую мускулатуру.
Первичные чувствительные клетки располагаются в спинномозговых (межпозвоночных) узлах. Такая нервная клетка имеет один отросток, который, отходя от нее, делится на две ветви. Одна из них идет на периферию, где получает раздражение от кожи, мышц, сухожилий или внутренних органов. а по другой ветви эти импульсы передаются в спинной мозг. В зависимости от вида раздражения и, следовательно, проводящего пути, по которому оно передается, волокна, входящие в спинной мозг через задний корешок, могут оканчиваться на клетках задних или боковых рогов либо непосредственно проходят в белое вещество спинного мозга. Таким образом, клетки передних рогов осуществляют двигательные функции, клетки задних рогов – функцию чувствительности, в боковых рогах локализуются спинномозговые вегетативные центры.
Белое вещество спинного мозга состоит из волокон проводящих путей, осуществляющих взаимосвязь как различных уровней спинного мозга между собой, так и всех вышележащих отделов ЦНС со спинным мозгом.
В передних канатиках спинного мозга расположены главным образом проводящие пути, участвующие в осуществлении двигательных функции:
1) передний корково‑спинномозговой (пирамидный) путь (неперекрещенный) идущий в основном от двигательной области коры большого мозга и заканчивающийся на клетках передних рогов;
2) преддверно‑спинномозговой (вестибулоспинальный) путь, идущий из латерального вестибулярного ядра той же стороны и заканчивающийся на клетках передних рогов;
3) покрышечно‑спинномозговой путь, начинающийся в верхних холмиках четверохолмия противоположной стороны и заканчивающийся на клетках передних рогов;
4) передний ретикулярно‑спинномозговой путь, идущий из клеток ретикулярной формации мозгового ствола той же стороны и заканчивающийся на клетках переднего рога.
Кроме того, вблизи от серого вещества проходят волокна, осуществляющие связь различных сегментов спинного мозга между собой.
В боковых канатиках спинного мозга располагаются как двигательные, так и чувствительные ПУТИ. К двигательным путям относятся:
Латеральный корково‑спинномозговой (пирамидный) путь (перекрещенный) идущий в основном от двигательной области коры большого мозга и заканчивающийся на клетках передних рогов противоположной стороны;
Спинномозговой путь, идущий от красного ядра и заканчивающийся на клетках передних рогов противоположной стороны;
Ретикулярно‑спинномозговые пути, идущие преимущественно от гигантоклеточного ядра ретикулярной формации противоположной стороны и заканчивающиеся на клетках передних рогов;
Оливоспинномозговой путь, соединяющий нижние оливы с двигательным нейроном переднего рога.
К афферентным, восходящим проводникам относятся следующие пути бокового канатика:
1) задний (дорсальный неперекрещенный) спинно‑мозжечковый путь, идущий от клеток заднего рога и заканчивающийся в коре верхнего червя мозжечка;
2) передний (перекрещенный) спинно‑мозжечковый путь, идущий от клеток задних рогов и заканчивающийся в черве мозжечка;
3) латеральный спинно‑таламический путь, идущий от клеток задних рогов и заканчивающийся в таламусе.
Кроме того, в боковом канатике проходят спинно‑покрышечный путь, спинно‑ретикулярный путь, спинно‑оливный путь и некоторые другие системы проводников.
В задних канатиках спинного мозга располагаются афферентные тонкий и клиновидный пучки. Волокна, входящие в них, начинаются в межпозвонковых узлах и заканчиваются соответственно в ядрах тонкого и клиновидного пучков, располагающихся в нижнем отделе продолговатого мозга.
Таким образом, в спинном мозге замыкается часть рефлекторных дуг и возбуждение, приходящее по волокнам задних корешков, подвергается определенному анализу, а затем передается на клетки переднего рога; спинной мозг передает импульсы во все вышележащие отделы ЦНС вплоть до коры большого мозга.
Рефлекс может осуществляться при наличии трех последовательных звеньев: 1) афферентной части, в которую входят рецепторы и проводящие пути, передающие возбуждение в нервные центры; 2) центральной части рефлекторной дуги, где происходят анализ и синтез приходящих раздражений и вырабатывается ответная реакция на них; 3) эффекторной части рефлекторной дуги, где осуществляется ответная реакция через скелетную мускулатуру, гладкие мышцы и железы. Спинной мозг, таким образом, является одним из первых этапов, на котором осуществляются анализ и синтез раздражений как из внутренних органов, так и с рецепторов кожи и мышц.
Спинной мозг осуществляет трофические влияния, т.е. повреждение нервных клеток передних рогов ведет к нарушению не только движений, но и трофики соответствующих мышц, что приводит к их перерождению.
Одной из важных функций спинного мозга является регуляция деятельности тазовых органов. Поражение спинальных центров этих органов или соответствующих корешков и нервов приводит к стойким нарушениям мочеиспускания и дефекации.
второе высшее образование "психология" в формате MBA
предмет: Анатомия и эволюция нервной системы человека.
Методичка "Анатомия центральной нервной системы"
6.2. Внутреннее строение спинного мозга
6.2.1. Серое вещество спинного мозга
6.2.2. Белое вещество
6.3. Рефлекторные дуги спинного мозга
6.4. Проводящие пути спинного мозга
6.1. Общий обзор спинного мозга
Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой тяж длиной 41 - 45 см (у взрослого человека среднего роста. Он начинается на уровне нижнего края большого затылочного отверстия, где выше расположен головной мозг. Нижняя часть спинного мозга сужается в виде конуса спинного мозга.
Вначале, на втором месяце внутриутробной жизни, спинной мозг занимает весь позвоночный канал, а затем вследствие более быстрого роста позвоночника отстает в росте и перемещается вверх. Ниже уровня окончания спинного мозга находится терминальная нить, окруженная корешками спинномозговых нервов и оболочками спинного мозга (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Расположение спинного мозга в спинномозговом канале позвоночника :
Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное, В этих утолщениях находятся скопления нейронов, иннервирующих конечности, и из этих утолщений выходят нервы, идущие к рукам и ногам. В поясничном отделе корешки идут параллельно концевой нити и образуют пучок, носящий название конского хвоста.
Передней срединной щелью и задней срединной бороздкой спинной мозг делится на две симметричные половины. Эти половины, в свою очередь, имеют по две слабовыраженные продольные борозды, из которых выходят передние и задние корешки, формирующие затем спинномозговые нервы. Благодаря наличию борозд каждая из половин спинного мозга разделена на три испольных тяжа, называемых канатиками: передний, боковой и задний. Между передней срединной щелью и переднебоковой бороздой (местом выхода передних корешков спинного мозга) с каждой стороны находится передний канатик. Между переднебоковой и заднебоковой бороздами (вход задних корешков) на поверхности правой и левой сторон спинного мозга формируется боковой канатик. Позади заднебоковой борозды, по бокам от задней срединной борозды, находится задний канатик спинного мозга (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Канатики и корешки спинного мозга:
1 - передние канатики;
2 — боковые канатики;
3 — задние канатики;
4 — серое ещество;
5 — передние корешки;
6 — задние корешки;
7 — спинномозговые нервы;
8 — спинномозговые узлы
Участок спинного мозга, соответствующий двум парам корешков спинномозговых нервов (двум передним и двум задним, по одному с каждой стороны), называют сегментом спинного мозга.Различают 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый сегмент (всего 31 сегмент).
Передний корешок образован аксонами двигательных (моторных) нейронов. По нему нервные импульсы направляются от спинного мозга к органам. Именно поэтому он «выходит». Задний корешок, чувствительный, образован совокупностью аксонов псевдоунинолярнмх нейронов, чьи тела образуют спинномозговой узел, располагающийся в позвоночном канале за пределами ЦН С. По этому корешку в спинной мозг поступает информация от внутренних органов. Поэтому этот корешок «входит». На протяжении спинного мозга с каждой стороны имеется 31 пара корешков, образующих 31 пару спинномозговых нервов.
6.2. Внутреннее строение спинного мозга
Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество со всех сторон окружено белым, т. е. тела нейронов со всех сторон окружены проводящими путями.
6.2.1. Серое вещество спинного мозга
В каждой из половин спинного мозга серое вещество образует два неправильной формы вертикальных тяжа с передними и задними выступами — столбами, соединенными перемычкой, в середине которых заложен центральный канал, проходящий вдоль спинного мозга и содержащий спинномозговую жидкость. Вверху канал сообщается с IV желудочком головного мозга.
При горизонтальном срезе серое вещество напоминает «бабочку» или букву «Н». В грудном и верхнем поясничном отделах имеются также боковые выступы серого вещества. Серое вещество спинного мозга образовано телами нейронов, частично безмиелиновыми и тонкими миелиновыми волокнами, а также нейроглиальными клетками.
В передних рогах серого вещества расположены тела нейронов спинного мозга, выполняющих моторную функцию. Это так называемые корешковые клетки, так как аксоны этих клеток составляют основную массу волокон передних корешков спинно-мозговых нервов (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Разновидности клеток спинного мозга :
В составе спинномозговых нервов они направляются к мышцам и участвуют в формировании позы и движениях (как произвольных, так и непроизвольных). Здесь следует отметить, что именно через произвольные движения осуществляется все богатство взаимодействия человека с окружающим миром, как точно отметил И. М. Сеченов в работе «Рефлексы головного мозга». В своей концептуальной книге великий русский физиолог писал: «Смеется ли ребенок при виде игрушки... дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон законы всемирного тяготения и пишет их на бумаге — везде окончательным фактом является мышечное движение».
Другой крупный физиолог XIX в., Ч. Шеррингтон ввел понятие спинномозговой «воронки», подразумевая, что на мотонейронах спинного мозга сходится множество нисходящих влияний со всех этажей ЦНС — от продолговатого мозга до коры больших полушарий. Для обеспечения такого взаимодействия двигательных клеток передних рогов с другими участками ЦНС на мотонейронах образуется огромное количество синапсов — до 10 тысяч на одной клетке, а сами они относятся к наиболее крупным клеткам человека.
В составе задних рогов имеется большое количество вставочных нейронов (интернейронов), с которыми контактирует большая часть аксонов, идущих от чувствительных нейронов, расположенных в спинальных ганглиях в составе задних корешков. Вставочные нейроны спинного мозга делятся на две группы, которые, в свою очередь, подразделяются на более мелкие популяции- это внутренние клетки (neurocytus internus) и пучковые клетки (neurocytus funicularis).
В свою очередь, внутренние клетки делятся на ассоциативные нейроны, аксоны которых заканчиваются на разных уровнях в пределах серого вещества своей половины спинного мозга (что обеспечивает связь между разными уровнями с одной стороны спинного мозга), и комиссуральные нейроны, аксоны которых заканчиваются на противоположной стороне спинного мозга (этим достигается функциональная связь двух половин спинного мозга). Отростки обоих типов нейронов нервных клеток заднего рога осуществляют связь с нейронами выше- и нижележащих соседних сегментов спинного мозга, помимо этого они могут контактировать и с мотонейронами своего сегмента.
На уровне грудных сегментов в структуре серого вещества по-являются боковые рога. В них находятся центры вегетативной нервной системы. В боковых рогах грудного и верхних сегментах поясничного отделов спинного мозга расположены спинальные центры симпатической нервной системы, которые иннервируют сердце, сосуды, бронхи, пищеварительный тракт, мочеполовую систему. Здесь находятся нейроны, чьи аксоны связанны с периферическими симпатическими ганглиями (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Соматическая и вегетативная рефлекторная дуга спинного мозга:
а — соматическая рефлекторная дуга; б — вегетативная рефлекторная дуга;
1 — чувствительный нейрон;
2 — вставочный нейрон;
3 — двигательный нейрон;
6 — задние рога;
7 — передние рога;
8 — боковые рога
Нервные центры спинного мозга являются рабочими центрами. Их нейроны непосредственно связаны и с рецепторами, и с рабочими органами. Надсегментарные центры ЦНС непосредственного контакта с рецепторами или органами-эффекторами не имеют. Они обмениваются с периферией информацией посредством сегментарных центров спинного мозга.
6.2.2. Белое вещество
Белое вещество спинного мозга составляет передний, боковой и задний канатики и образовано преимущественно продольно идущими миелинизированными нервными волокнами, формирующими проводящие пути. Выделяют три основных вида волокон:
1) волокна, соединяющие участки спинного мозга на различных уровнях;
2) двигательные (нисходящие) волокна, идущие из головного мозга в спинной к мотонейронам, лежащим в передних рогах спинного мозга и дающим начало передним двигательным корешкам;
3) чувствительные (восходящие) волокна, которые частично являются продолжением волокон задних корешков, частично — отростками клеток спинного мозга и восходят кверху к головному мозгу.
6.3. Рефлекторные дуги спинного мозга
Перечисленные выше анатомические образования являются морфологическим субстратом рефлексов, в том числе замыкающихся в спинном мозге. Простейшая рефлекторная дуга включает чувствительный и эффекторный (двигательный) нейроны, по которым нервный импульс движется от рецептора к рабочему органу, называемому эффектором
(рис. 6.5, а).
Рис. 6.5. Рефлекторные дуги спинного мозга:
а — двухнейронная рефлекторная дуга;
б — трехнейронная рефлекторная дуга;
1 — чувствительный нейрон;
2 — вставочный нейрон;
3 — двигательный нейрон;
4 — задний (чувствительный) корешок;
5 — передний (двигательный) корешок;
6 — задние рога;
7 — передние рога
Примером простейшего рефлекса может служить коленный рефлекс, возникающий в ответ на кратковременное растяжение четырехглавой мышцы бедра легким ударом по ее сухожилию ниже коленной чашечки. После короткого латентного (скрытого) периода происходит сокращение четырехглавой мышцы, в результате которого приподнимается свободно висящая нижняя часть ноги.
Однако большая часть спииальных рефлекторных дуг имеет трехнейронное строение (рис. 6.5, б). Тело первого чувствительного (псевдоуниполярного) нейрона находится в спинномозговом узле. Его длинный отросток связан с рецептором, воспринимающим внешнее или внутреннее раздражение. От тела нейрона по короткому аксону нервный импульс через чувствительные корешки спинномозговых нервов направляется в спинной мозг, где образует синапсы с телами вставочных нейронов. Аксоны вставочных нейронов могут передавать информацию в вышележащие отделы ЦНС или к мотонейронам спинного мозга. Аксон мотонейрона в составе передних корешков выходит из спинного мозга как часть спинномозговых нервов и направляется к рабочему органу, вызывая изменение его функции.
Каждый спинальный рефлекс, вне зависимости от выполняемой функции, имеет свое рецептивное поле и свою локализацию (место нахождения), свой уровень. Кроме двигательных рефлекторных дуг на уровне грудного и крестцового отделов спинного мозга замыкаются вегетативные рефлекторные дуги, осуществляющие контроль нервной системы за деятельностью внутренних органов.
6.4. Проводящие пути спинного мозга
Различают восходящие и нисходящие пути спинного мозга.
По первым информация от рецепторов и самого спинного мозга поступает в вышележащие отделы ЦНС (табл. 6.1), по вторым информация из высших центров мозга направляется к мотонейронам спинного мозга.
Табл. 6.1. Основные восходящие пути спинного мозга:
Схема расположения проводящих путей на срезе спинного мозга показана на рис. 6.6.
Рис 6.6 Проводящие пути спинного мозга:
1-нежный(тонкий);
2-кленовидный;
3-заднийспинномозжечковый;
4- передний спмнномозежечковый;
5-спиноталаматический;
6-короткоспинальный;
7- короткоспинальный передний;
8-руброспинальный;
9-ретикулоспинальный;
10- тектоспинальный
Все системы и органы в организме человека взаимосвязаны. И всеми функциями управляют два центра: . Сегодня мы расскажем о , и о содержащемся в нем белом образовании. Белое вещество спинного мозга (substantia alba) - это сложная система безмиелиновых нервных волокон различной толщины и протяженности. В эту систему входят и опорная нервная ткань, и кровеносные сосуды, окруженные соединительной тканью.
Из чего состоит белое вещество? В веществе много отростков нервных клеток, они составляют проводящие пути спинного мозга:
- нисходящие пучки (эфферентные, двигательные), они идут к клеткам передних рогов спинного мозга человека от головного мозга.
- восходящие (афферентные, чувствительные) пучки, которые направляются к мозжечку и центрам большого мозга.
- короткие пучки волокон, которые связывают сегменты спинного мозга, они присутствуют на различных уровнях спинного мозга.
Основные параметры белого вещества
Спинной мозг - это особая субстанция, расположенная внутри костной ткани. Располагается эта важная система в человеческом хребте. В разрезе структурная единица напоминает бабочку, белое и серое вещество в нем располагается равномерно. Внутри спинного мозга белая субстанция покрыта серой, она составляет центр структуры.
Белое вещество разделено на сегменты, разделителями служат боковые, передняя и задняя борозды. Они образуют спинальные канатики:
- Боковой канатик располагается между передним и задним рогом спинного мозга. В нем расположены нисходящие и восходящие пути.
- Задний канатик находится между передним и задним рогом серого вещества. Содержат клиновидные, нежные, восходящие пучки. Они разделяются между собой, задние промежуточные борозды служат разделителями. Клиновидный пучок отвечает за проведение импульсов от верхних конечностей. От нижних конечностей в головной мозг импульсы передает нежный пучок.
- Передний канатик белого вещества расположен между передней щелью и передним рогом серого вещества. Здесь содержатся нисходящие пути, через них сигнал идет от коры, а также от среднего мозга к важным системам человека.
Структура белого вещества - это сложная система мякотных волокон разной толщины, она вместе с опорной тканью получила название нейроглии. В ее составе есть мелкие кровеносные сосуды, не имеющие почти соединительной ткани. Две половины белого вещества связаны между собой спайкой. Белая спайка идет и в области поперечно-тянущегося спинномозгового канала, расположенного впереди центрального. Волокна связаны в пучки, проводящие нервные импульсы.
Основные восходящие пути
Задача восходящих путей - передача импульсов от периферических нервов в головной мозг, чаще всего в корковую и мозжечковую области ЦНС. Есть восходящие пути слишком спаянные между собой, их нельзя расценивать отдельно друг от друга. Выделим шесть спаянных и самостоятельных восходящих пучков белого вещества.
- Клиновидный пучок Бурдаха и тонкий пучок Голля (на рисунке 1,2). Пучки состоят из клеток спинальных ганглиев. Клиновидный пучок - это 12 верхних сегментов, тонкий пучок - 19 нижних. Волокна этих пучков идут в спинной мозг, проходят через задние корешки, обеспечивая доступ к особым нейронам. Они в свою очередь идут к одноименным ядрам.
- Латеральный и вентральный пути. Они состоят из чувствительных клеток спинномозговых ганглиев, отходящих к задним рогам.
- Спинно-мозжечковый путь Говерса. В нем содержатся особые нейроны, они идут в область ядра Кларка. Они поднимаются до верхних отделов ствола нервной системы, там посредством верхних ножек входят в ипсилатеральную половину мозжечка.
- Спинно-мозжечковый путь Флексинга. В самом начале пути содержатся нейроны спинномозговых узлов, затем путь идет к клеткам ядра в промежуточной зоне серого вещества. Нейроны проходят через нижнюю ножку мозжечка, достигают продольный мозг.
Главные нисходящие пути
Нисходящие пути связаны с ганглиями и областью серого вещества. По пучкам передаются нервные импульсы, они исходят из нервной системы человека и направляются на периферию. Эти пути еще недостаточно изучены. Они переплетаются зачастую между собой, образуя монолитные структуры. Некоторые пути не могут рассматриваться без разделения:
- Латеральный и вентральный кортикоспинальные пути. Они начинаются от пирамидных нейронов моторной зоны коры головного мозга в их нижней части. Затем волокна проходят через основание среднего мозга, большие полушария головного мозга, переходят по вентральным отделам Варолиева, продолговатого мозга, доходя до спинного.
- Вестибулоспинальные пути. Это понятие обобщающее, в него входит несколько видов пучков, образующихся от вестибулярных ядер, которые находятся в области продолговатого мозга. Они заканчиваются в передних клетках передних рогов.
- Тектоспинальный путь. Он восходит из клеток в районе четверохолмия среднего мозга, заканчивается в районе мононейронов передних рогов.
- Руброспинальный путь. Берет начало из клеток, которые находятся в области красных ядер нервной системы, перекрещивается в области среднего мозга, заканчивается в районе нейронов промежуточной зоны.
- Ретикулоспинальный путь. Это связующее звено между ретикулярной формацией и спинным мозгом.
- Оливоспинальный путь. Образован нейронами клеток олив, находящихся в продольном мозге, заканчивается в области мононейронов.
Мы рассмотрели основные пути, которые более менее изучены учеными на настоящий момент. Стоит отметить то, что существуют и локальные пучки, выполняющие проводящую функцию, которые также соединяют различные сегменты разных уровней спинного мозга.
Роль белого вещества спинного мозга
Соединительная система белого вещества выполняет в спинном мозге роль проводника. Между серым веществом спинного и главного мозга нет контакта, они не контактируют друг с другом, не передают друг другу импульсы и влияют на работу организма. Это все функции белого вещества спинного мозга. Организм за счет соединительных возможностей спинного мозга работает как целостный механизм. Передача нервных импульсов и информационных потоков происходит по определенной схеме:
- Импульсы, посылаемые серым веществом, проходят по тонким ниточкам белого вещества, соединяющимся с разными отделами основной нервной системой человека.
- Сигналы активируют нужные части головного мозга, двигаясь с молниеносной скоростью.
- Информация быстро обрабатывается в собственных центрах.
- Информационный ответ сразу посылается обратно к центру спинного мозга. Для этого используются ниточки белой субстанции. С центра спинного мозга сигналы расходятся в разные части человеческого организма.
Это все довольная сложная структура, но процессы на самом деле мгновенны, человек может опустить или поднять руку, ощутить боль, сесть или встать.
Связь белого вещества и отделов головного мозга
Головной мозг включает несколько зон. В черепе человека размещается продолговатый, конечный, средний, промежуточный мозг и мозжечок. Белое вещество спинного мозга хорошо контактирует с этими структурами, оно может наладить контакт с конкретным отделом позвоночника. Когда есть сигналы, связанные с речевым развитием, двигательной и рефлекторной деятельностью, вкусовыми, слуховыми, зрительными ощущениями, речевым развитием, белое вещество конечного мозга активируется. Белая субстанция продолговатого мозга отвечает за проводниковую и рефлекторную функцию, активируя сложные и простые функции всего организма.
Серое и белое вещество среднего мозга, имеющее взаимодействие со спинными соединениями, берут ответственность за различные процессы в организме человека. Белое вещество среднего мозга имеет возможность ввести в активную фазу процессы:
- Активация рефлексов из-за звукового воздействия.
- Регуляция тонуса мышц.
- Регуляция центров слуховой деятельности.
- Выполнение установочных и выпрямительных рефлексов.
Чтобы информация быстро донеслась по спинному мозгу к ЦНС, ее путь лежит через промежуточный мозг, так работа организма получается более слаженной и точной.
Более 13 млн. нейронов содержится в сером веществе спинного мозга, они составляют целые центры. Из этих центров сигналы к белому веществу подаются каждую долю секунды, а от него в главный мозг. Именно благодаря этому человек может жить полноценной жизнью: чувствовать запахи, различать звуки, отдыхать и двигаться.
Информация двигается по нисходящим и восходящим путям белого вещества. Восходящие пути перемещают информацию, которая зашифрована в нервных импульсах, к мозжечку и большим центрам главного мозга. Переработанные данные возвращаются по нисходящим направлениям.
Опасность повреждения путей спинного мозга
Белое вещество находится под тремя оболочками, они защищают весь спинной мозг от повреждений. Также его защищает твердый каркас позвоночника. Но риск получения травм все-таки есть. Нельзя игнорировать и возможность инфекционного поражения, хотя это не частые случаи в медицинской практике. Чаще наблюдаются травмы позвоночника, при которых в первую очередь страдает белое вещество.
Нарушение функций может быть обратимым, частично обратимым и иметь необратимые последствия. Все зависит от характера повреждения или травмы.
Любая травма может привести к потере самых важных функций человеческого организма. При появлении обширного разрыва, поражения спинного мозга появляются необратимые последствия, нарушается проводниковая функция. При ушибе позвоночника, когда происходит сдавливание спинного мозга, возникает повреждение связей между нервными клетками белого вещества. Последствия могут отличаться в зависимости от характера ушиба.
Иногда те или иные волокна разрываются, но сохраняется возможность восстановления и заживления нервных импульсов. На это может потребоваться значительное время, ведь нервные волокна срастаются очень плохо, а именно от их целостности зависит возможность проведения нервных импульсов. Проводимость электрических импульсов может быть восстановлена частично при некоторых повреждениях, тогда чувствительность восстановится, но не до конца.
На вероятность восстановления влияет не только степень травматизации, но и насколько профессионально была оказана первая помощь, как проводилась реанимация, реабилитация. Ведь после повреждения необходимо научить нервные окончания заново проводить электрические импульсы. Также на процесс восстановления влияют: возраст, наличие хронических болезней, скорость метаболизма.
Интересные факты о белом веществе
Спинной мозг таит много загадок, поэтому ученые всего мира постоянно проводят исследования, изучая его.
- Спинной мозг активно развивается и растет с рождения и до пяти лет, чтобы достичь размера 45 см.
- Чем старше человек, тем больше в его спинном мозге белого вещества. Оно замещает омертвевшие нервные клетки.
- Эволюционные изменения в спинном мозге произошли раньше, чем в головном.
- Только в спинном мозге находятся нервные центры, отвечающие за половое возбуждение.
- Считается, что музыка способствует правильному развитию спинного мозга.
- Интересно, но на самом деле белое вещество бежевого оттенка.
Эти борозды делят каждую половину белого вещества спинного мозга на три продольных канатика : передний - funiculus anterior , боковой- funiculus lateralis и задний - funiculus posterior. Задний канатик в шейном и верхнегрудном отделах делится еще промежуточной бороздкой, sulcus intermedius posterior , на два пучка : fasciculus gracilis и fasciculus cuneatu s. Оба эти пучка под теми же названиями переходят вверху на заднюю сторону продолговатого мозга.
На той и другой стороне из спинного мозга выходят двумя продольными рядами корешки спинномозговых нервов. Передний корешок, radix ventral is s. anterior , выходящий через sulcus anterolateralis, состоит из нейритов двигательных (центробежных, или эфферентных) нейронов, клеточные тела которых лежат в спинном мозге, тогда как задний корешок, radix dorsalis s. posterior , входящий в sulcus posterolateralis , содержит отростки чувствительных (центростремительных, или афферентных) нейронов, тела которых лежат в спинномозговых узлах .
На некотором расстоянии от спинного мозга двигательный корешок прилегает к чувствительному и они вместе образуют ствол спинномозгового нерва, truncus n. spinalis , который невропатологи выделяют под именем канатика, funiculus . При воспалении канатика (фуникулит) возникают сегментарные расстройства одновременно двигательной и чувствительной сфер; при заболевании корешка (радикулит) наблюдаются сегментарные нарушения одной сферы - или чувствительной, или двигательной, а при воспалении ветвей нерва (неврит) расстройства соответствуют зоне распространения данного нерва. Ствол нерва обычно очень короткий, так как по выходе из межпозвоночного отверстия нерв распадается на свои основные ветви.
В межпозвоночных отверстиях вблизи места соединения обоих корешков задний корешок имеет утолщение - спинномозговой узел, ganglion spinale , содержащий ложноуниполярные нервные клетки (афферентные нейроны) с одним отростком, который делится затем на две ветви: одна из них, центральная, идет в составе заднего корешка в спинной мозг, другая, периферическая, продолжается в спинномозговой нерв. Таким образом, в спинномозговых узлах отсутствуют синапсы, так как здесь лежат клеточные тела только афферентных нейронов. Этим названные узлы отличаются от вегетативных узлов периферической нервной системы, так как в последних вступают в контакты вставочные и эфферентные нейроны. Спинномозговые узлы крестцовых корешков лежат внутри крестцового канала, а узел копчикового корешка - внутри мешка твердой оболочки спинного мозга.
Вследствие того что спинной мозг короче позвоночного канала, место выхода нервных корешков не соответствует уровню межпозвоночных отверстий. Чтобы попасть в последние, корешки направляются не только в стороны от мозга, но еще и вниз, при этом тем отвеснее, чем ниже они отходят от спинного мозга. В поясничной части последнего нервные корешки спускаются к соответствующим межпозвоночным отверстиям параллельно filum terminate , облекая ее и conus medullaris густым пучком, который носит название конского хвоста, cauda equina .
