Спинной мозг - это часть центральной нервной системы, расположенная в позвоночном канале. Условной границей между продолговатым и спинным мозгом считается место перекреста и отхождения первого шейного корешка.
Спинной мозг так же, как и головной, покрыт мозговыми оболочками (см.).
Анатомия (строение) . По длиннику спинной мозг делится на 5 отделов, или частей: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Спинной мозг имеет два утолщения: шейное, связанное с иннервацией рук, и поясничное, связанное с иннервацией ног.
Рис. 1. Поперечный разрез грудного отдела спинного мозга: 1 - задняя срединная борозда; 2 - задний рог; 3 - боковой рог; 4 - передний рог; 5-центральный канал; 6 - передняя срединная щель; 7 - передний канатик; 8 - боковой канатик; 9 - задний канатик.
Рис. 2. Расположение спинного мозга в позвоночном канале (поперечный разрез) и выход корешков спинномозговых нервов: 1 - спинной мозг; 2 - задний корешок; 3 - передний корешок; 4 - спинномозговой узел; 5 - спинномозговой нерв; 6 - тело позвонка.
Рис. 3. Схема расположения спинного мозга в позвоночном канале (продольный разрез) и выхода корешков спинномозговых нервов: А - шейных; Б - грудных; В - поясничных; Г - крестцовых; Д - копчиковых.
В спинном мозге различают серое и белое вещество. Серое вещество - это скопление нервных клеток, к которым подходят и от которых отходят нервные волокна. На поперечном разрезе серое вещество имеет вид бабочки. В центре серого вещества спинного мозга находится центральный канал спинного мозга, слабо различимый невооруженным глазом. В сером веществе различают передние, задние, а в грудном отделе и боковые рога (рис. 1). К чувствительным клеткам задних рогов подходят отростки клеток спинномозговых узлов, составляющие задние корешки; от двигательных клеток передних рогов отходят передние корешки спинного мозга. Клетки боковых рогов относятся к (см.) и обеспечивают симпатическую иннервацию внутренних органов, сосудов, желез, а клеточные группы серого вещества крестцового отдела - парасимпатическую иннервацию тазовых органов. Отростки клеток боковых рогов входят в состав передних корешков.
Корешки спинного мозга из позвоночного канала выходят через межпозвонковые отверстия своих позвонков, направляясь сверху вниз на более или менее значительное расстояние. Особенно большой путь они проделывают в нижнем отделе позвоночного капала, образуя конский хвост (поясничные, крестцовые и копчиковый корешки). Передние и задние корешки вплотную подходят друг к другу, образуя спинномозговой нерв (рис. 2). Отрезок спинного мозга с двумя парами корешков называется сегментом спинного мозга. Всего от спинного мозга отходит 31 пара передних (двигательных, заканчивающихся в мышцах) и 31 пара чувствительных (идущих от спинномозговых узлов) корешков. Различают восемь шейных, двенадцать грудных, пять поясничных, пять крестцовых сегментов и один копчиковый. Спинной мозг заканчивается на уровне I - II поясничного позвонка, поэтому уровень расположения сегментов спинного мозга не соответствует одноименным позвонкам (рис. 3).
Белое вещество расположено по периферии спинного мозга, состоит из нервных волокон, собранных в пучки,- это нисходящие и восходящие проводящие пути; различают передние, задние и боковые канатики.
Спинной мозг у относительно длиннее, чем у взрослого, и доходит до III поясничного позвонка. В дальнейшем спинного мозга несколько отстает от роста , в связи с чем нижний конец его перемещается кверху. Позвоночный канал новорожденного по отношению к спинному мозгу велик, но к 5-6 годам отношение спинного мозга к позвоночному каналу становится таким же, как у взрослого. Рост спинного мозга продолжается приблизительно до 20 лет, вес спинного мозга увеличивается примерно в 8 раз по сравнению с периодом новорожденности.
Кровоснабжение спинного мозга осуществляется передней и задними спинномозговыми артериями и спинномозговыми ветвями, отходящими от сегментарных ветвей нисходящей аорты (межреберные и поясничные артерии).
Рис. 1-6. Поперечные разрезы спинного мозга на различных уровнях (полусхематично). Рис. 1. Переход I шейного сегмента в продолговатый мозг. Рис. 2. I шейный сегмент. Рис. 3. VII шейный сегмент. Рис. 4. X грудной сегмент. Рис. 5. III поясничный сегмент. Рис. 6. I крестцовый сегмент.
Восходящие (синие) и нисходящие (красные) пути и их дальнейшие связи: 1 - tractus corticospinalis ant.; 2 и 3 - tractus corticospinalis lat. (волокна после decussatio pyramidum); 4 - nucleus fasciculi gracilis (Голля); 5, 6 и 8 - двигательные ядра черепномозговых нервов; 7 - lemniscus medlalis; 9 - tractus corticospinalis; 10 - tractus corticonuclearis; 11 - capsula interna; 12 и 19 - пирамидные клетки нижних отделов прецентральной извилины; 13 - nucleus lentiformis; 14 - fasciculus thalamocorticalis; 15 - corpus callosum; 16 - nucleus caudatus; 17 - ventrlculus tertius; 18 - nucleus ventralls thalami; 20 - nucleus lat. thalami; 21 - перекрещенные волокна tractus corticonuclearis; 22 - tractus nucleothalamlcus; 23 - tractus bulbothalamicus; 24 - узлы ствола головного мозга; 25 - чувствительные периферические волокна узлов ствола; 26 - чувствительные ядра ствола; 27 - tractus bulbocerebellaris; 28 - nucleus fasciculi cuneati; 29 - fasciculus cuneatus; 30 - ganglion splnale; 31 - периферические чувствующие волокна спинного мозга; 32 - fasciculus gracilis; 33 - tractus spinothalamicus lat.; 34 - клетки заднего рога спинного мозга; 35 - tractus spinothalamicus lat., его перекрест в белой спайке спинного мозга.
Общие данныеГоловной мозг занимает полость черепа. Вес головного мозга человека в среднем достигает 1400 г у мужчин и 1270 г у женщин. Это различие зависит от веса тела. Объем мозга человека ранен 1000—2000 см3. Отделы головного мозга. Мозг человека и позвоночных животных состоит из следующих отделов: ствола, мозжечка и полушарий головного мозга. Головной мозг Ствол…
Белое вещество ствола образует проводящие пути. Они соединяют ствол со спинным мозгом, корой полушарий головного мозга и обеспечивают связь между центрами ствола. Особый интерес и значение для артистов балета представляет часть проводящих путей, которая содержит волокна, проводящие возбуждение от мышц, суставов, сухожилий и вестибулярного аппарата. Импульсы, идущие от них в мозг, информируют центральную нервную систему…
Мозжечок расположен над продолговатым мозгом (см. рис., 8). Он состоит из двух полушарий и соединяющей их средней части. Поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами. В отличие от ствола и спинного мозга в мозжечке серое вещество лежит на поверхности, а белое под ним. Серое вещество глубоко заходит внутрь, образуя на разрезе узор, похожий на крону дерева….
Строение полушарий у позвоночных животных. Большие полушария являются самой молодой частью головного мозга. У рыб вместо полушарии тонкая пленка из эпителиальных клеток (1). У земноводных полушария очень слабо развиты и отсутствует кора головного мозга. Удаление полушарий и всего переднего мозга у рыб и земноводных не оказывает влиянии на их поведение. У пресмыкающихся на поверхности полушарии…
Полушария головного мозга у человека соединены мозолистым телом (см. рис., 9). На поверхности каждого полушария хорошо видны борозды и извилины. Извилины представляют собой складки коры полушарий, а борозды — углубления между ними. Наиболее крупными являются центральная (2) и боковая борозды (4). По обе стороны от центральной борозды расположены передняя и задняя центральные извилины (1, 3)….
Крупные борозды делят полушария на доли. В каждом полушарии различают лобную (1), теменную (2), затылочную (3) и височную (4) доли. Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая — теменную от височной. Серое вещество находится на поверхности, образуя кору полушарий. Она достигает 3—4 мм толщины, а нейроны в коре располагаются в 6 слоев. Считают, что…
В коре каждого полушария находятся чувствительно-двигательная (1), зрительная (2), обонятельная(3), слуховая (4) и другие зоны. Зрительная зона находится в затылочной доле, слуховая — в наружной, а обонятельная — во внутренней части височной доли. «Анатомия и физиология человека», М.С.Миловзорова
В задней центральной извилине находятся чувствительные, а в передней — двигательные центры коры. Наиболее важные для организма двигательные функции имеют в коре центры, занимающие большую площадь. Двигательные центры мышц ног и туловища очень не-велики, а центры руки, особенно кисти и большого пальца, занимают больше места. Чувствительно-двигательная зона является высшим центром чувствительности тела и координации движений….
Все отделы центральной нервной системы, за исключением коры головного мозга, имеют к моменту рождения человека готовые проводящие пути. В коре таких сформировавшихся путей нет. Они устанавливаются, образуются в течение жизни человека, на основе его личного жизненного опыта. Поэтому реакции организма, осуществляющиеся при участии коры полушарий, — это условные рефлексы, а кора головного мозга — орган условных рефлексов. …
Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга, которые покрыты тремя оболочками. Непосредственно прилегающая к мозгу оболочка пронизана кровеносными сосудами. По ним кровь приносит в мозг кислород и питательные вещества и уносит из мозга продукты распада. Периферическая часть нервной системы объединяет все нервы тела человека и нервные узлы. Спинномозговые нервы в количестве 31 пары…
Спинной мозг образован из цилиндрической уплощенной трубки с двумя утолщениями. Его расположение – канал позвоночного столба.
Строение спинного мозга
Длина спинного мозга с центральным каналом составляет 45 см, а диаметр – 1 см. Он расположен в спинномозговой жидкости, что обеспечивает гомеостаз и питание, а также амортизирует сотрясения и толчки.
Вверху он продолжается продолговатым мозгом, а заканчивается спинной мозг первыми поясничными позвонками.
Защиту спинного мозга осуществляют три оболочки. К наружной твердой примыкает паутинная оболочка, а мягкая сосудистая оболочка прилегает прямо к мозгу. Полость, расположенная между мягкой и паутинной оболочками, наполнена спинномозговой жидкость.
Серое вещество , находящееся на его поперечном разрезе, занимает центральную часть. Оно окружено белым веществом, что образовывают нервные волокна. Эти отростки нейронов располагаются вдоль спинного мозга.
Серое вещество имеет вид буквы Н. Выросты, что обращены вперед, являются передними рогами, а те, что обращены назад, принято называть задними. Боковые рога находятся в грудном отделе.
В спинном мозгу есть 31 сегмент, от каждого отходит по паре передних и задних корешков. Выходя из позвоночного канала, они сливаются и - формируют смешанный спинномозговой нерв.
К левой и правой сторонам тела ответвляется 31 пара спинномозговых нервов: 12 грудных, 8 шейных, 5 крестцовых, 5 поясничных и 1 копчиковый. Также в спинном мозге находится поясничное и шейное утолщения, что образованы скоплениями нейронов.
Функции спинного мозга
Спинной мозг осуществляет рефлекторную функцию – обеспечивает тело простыми двигательными реакциями. Также его серое вещество замыкает рефлекторные дуги рефлексов движения.
К функциям спинного мозга относится регуляция скелетной мускулатуры конечностей и туловища. Функции крестцового отдела связаны с дефекацией, мочеиспусканием и половыми рефлексами, а грудной отдел регулирует работу органов дыхания и деятельность сердца.
Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию . Это обусловлено тем, что импульсы рецепторов попадают в него по волокнам задних корешков, и по восходящим путям следуют к головному мозгу и отделам, что находятся выше.
И наоборот – из отделов центральной нервной системы, что лежат выше, спинной мозг принимает сигналы-команды.
Связь спинного и головного мозга
Импульсы, исходящие из головного мозга и следующие по нисходящим путям, регулируют активность двигательных центров спинного мозга. Головной мозг контролирует работу отделов спинного мозга.
Импульсы поддерживают мышечный тонус и формируют волевые и произвольные движения.
Спинной мозг представляет собой длинный тяж. Он заполняет полость позвоночного канала и имеет сегментарное строение, соответствующее строению позвоночника.
Спинной мозг на всем протяжении имеет два утолщения (шейно-грудное и пояснично-крестцовое), в центре - спинно-мозговой канал, который содержит цереброспинальную жидкость (ликвор). Снаружи спинной мозг покрыт твердой, паутинной и мягкой мозговыми оболочками.
В центре спинного мозга расположено серое вещество - скопление тел нервных клеток, окруженное белым веществом, образованным нервными волокнами. В спинном мозге находятся рефлекторные центры мышц туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, рефлексы, направленные на поддержание определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания полового члена и извержения семени у мужчин (эрекция и эякуляция) также связаны с функцией спинного мозга.
Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию . Нервные волокна, составляющие основную массу белого вещества, образуют проводящие пути спинного мозга. По этим путям устанавливается связь между различными частями ЦНС и проходят импульсы в восходящем (кора головного мозга, таламус, мозжечок) и нисходящем (от коры головного мозга, продолговатого и среднего мозга, ретикулярной формации) направлениях. По этим путям поступает информация в вышележащие отделы мозга, от которых отходят импульсы, изменяющие деятельность скелетной мускулатуры и внутренних органов.
Деятельность спинного мозга у человека в значительной степени подчинена координирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС .
Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной мозг находится на стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной мозг, и к моменту рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У новорожденных длина спинного мозга 14-16 см, к 10 годам она удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно. На поперечном срезе спинного мозга детей раннего возраста отмечается преобладание передних рогов над задними. Увеличение размеров нервных клеток спинного мозга наблюдается у детей в школьные годы.
Головной мозг состоит из трех основных отделов: заднего, среднего и переднего мозга, объединенных двусторонними связями.
Задний (ромбовидный) мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Он включает продолговатый мозг, мост и мозжечок.
Продолговатый мозг играет значительную роль в осуществлении жизненно важных функций. В нем расположены скопления нервных клеток - центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой системы и деятельности органов пищеварения. Здесь проходят пирамидные пучки, ведущие из спинного мозга в вышележащие участки, часть из которых перекрещиваются.
На уровне моста находятся ядра черепно-мозговых нервов. Через него проходят нервные пути, соединяющие вышележащие отделы с продолговатым и спинным мозгом.
Позади моста расположен мозжечок , с функцией которого в основном связывают координацию движений, поддержание позы и равновесия. Усиленный рост мозжечка отмечается на первом году жизни ребенка, что определяется формированием в течение этого периода дифференцированных и координированных движений. В дальнейшем темпы его развития снижаются. К 15 годам мозжечок достигает размеров взрослого.
Средний мозг (мезенцефалон) включает ножки мозга, четверохолмие и ряд скоплений нервных клеток (ядер). В области четверохолмия расположены первичные центры зрения и слуха, осуществляющие локализацию источника внешнего стимула. Эти центры находятся под контролем вышележащих отделов мозга. Они играют важнейшую роль в раннем онтогенезе, обеспечивая первичные формы сенсорного внимания. Ядра (черная субстанция и красное ядро) играют важную роль в координации движений и регуляции мышечного тонуса.
В среднем мозге расположена так называемая сетчатая , или ретикулярная, формация . В ее состав входят переключательные клетки разной формы с ветвящимися отростками, аккумулирующие информацию (для анализа и синтеза) со всех рецепторов организма через неспецифические афферентные пути. Восходящие пути от клеток ретикулярной формации идут во все отделы коры больших полушарий, поддерживая ее тонус. Это так называемая неспецифическая активирующая система мозга, которой принадлежит важная роль в регуляции уровня бодрствования и сна, организации непроизвольного внимания и поведенческих реакций (мышечный тонус).
Передний мозг состоит из промежуточного мозга (диэнцефалона) и больших полушарий. Промежуточный мозг включает две важнейшие структуры: таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугровая область). Гипоталамус играет важнейшую роль в регуляции вегетативной нервной системы. Вегетативные эффекты гипоталамуса, разных его отделов имеют неодинаковые направленность и биологическое значение. При функционировании задних отделов возникают эффекты симпатического типа, при функционировании передних отделов - эффекты парасимпатического типа. Восходящие влияния этих отделов также разнонаправлены: задние оказывают возбуждающее влияние на кору больших полушарий, передние - тормозящее.
Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях (половые, пищевые, агрессивно-оборонительные). Гипоталамус принимает участие в регуляции температуры тела, водного обмена, обмена углеводов, белка, жиров. Здесь имеются центры образования молока и половой активности. Связь гипоталамуса с одной из важнейших желез внутренней секреции - гипофизом - обеспечивает нервную регуляцию эндокринной функции. Играет важную роль в формировании основных биологических мотиваций (голод, жажда, половое влечение), а также положительных и отрицательных эмоций. Многообразие функций гипоталамуса дает основание расценивать его как высший подкорковый центр регуляции жизненно важных процессов, их интеграции в сложные системы, обеспечивающие целесообразное приспособительное поведение.
Таламус составляет значительную часть промежуточного мозга. Это многоядерное образование, связанное двусторонними связями с корой больших полушарий. В его состав входят три группы ядер. Релейные ядра передают зрительную, слуховую, кожно-мышечно-суставную информацию в соответствующие проекционные области коры больших полушарий. Ассоциативные ядра связаны с деятельностью ассоциативных отделов коры больших полушарий. Неспецифические ядра (продолжение ретикулярной формации среднего мозга) оказывают активизирующее влияние на кору больших полушарий.
Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (за исключением обонятельных), прежде чем достигнут коры головного мозга, поступают в ядра таламуса. Здесь поступившая информация перерабатывается (анализ и синтез), получает эмоциональную окраску и направляется в кору больших полушарий. Между таламусом и корой головного мозга имеются обратные (кольцевые) связи. Благодаря им формируется программа действия, которая по эфферентным путям поступает к периферическим исполнительным органам, вызывая приспособительную реакцию, соответствующую биологическому раздражителю.
К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров таламуса хорошо развита. После рождения размеры зрительных бугров увеличиваются за счет роста нервных клеток и развития нервных волокон. Дифференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не завершена и протекает в онтогенезе неравномерно. Развитие ядер гипоталамуса заканчивается в период полового созревания. Онтогенетическая направленность развития структур промежуточного мозга состоит в увеличении их взаимосвязей с другими мозговыми образованиями, что создает условия для совершенствования координационной деятельности его различных отделов и мозга в целом. В развитии промежуточного мозга существенная роль принадлежит нисходящим влияниям коры больших полушарий.
Передний мозг по объему самый крупный отдел головного мозга и представлен двумя полушариями, полосатым телом, боковыми желудочками и обонятельным мозгом.
Базальные ганглии (скорлупа, хвостатое ядро, полосатое тело, бледный шар) - подкорковые ядра играют важнейшую роль в осуществлении сложных двигательных реакций, являясь связующим звеном между вегетативными и двигательными функциями.
Полосатое тело - скопление подкорковых центров всего головного мозга. Являются центрами безусловной рефлекторной деятельности. Обеспечивают функционально быструю автоматическую реакцию организма на раздражение (особенности защитной реакции).
Большие полушария головного мозга у взрослого человека составляют 80 % массы головного мозга. Они соединены пучками нервных волокон, образующих мозолистое тело. В глубине больших полушарий расположена старая кора - гиппокамп, являющийся одной из важнейших структур лимбической системы.
Лимбическая система - специальная структура , функционально объединяющая гиппокамп, гипоталамус, мозолистое тело, поясничную извилину, некоторые ядра таламуса и области коры, является важнейшей частью регуляторного контура (система структур, участвующих в регуляции соматических и вегетативных нервных процессов в коре больших полушарий). Является мощной системой афферентного синтеза. Лимбическая система участвует в когнитивных (в первую очередь, память), аффективных и мотивационных процессах.
Основной структурой больших полушарий является новая кора (неокортекс), покрывающая их поверхность, образуя плащ полушарий заднего мозга.
Кора больших полушарий головного мозга представляет собой тонкий слой серого вещества на поверхности полушарий. В процессе эволюции поверхность коры интенсивно увеличивалась по размеру за счет появления борозд и извилин. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека достигает 2200-2600 см 2 . Толщина коры в различных частях полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 млрд. нервных клеток. Отростки этих клеток образуют огромное количество связей, что создает условия для обработки и хранения информации.
В коре каждого из полушарий выделяют четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Каждая из этих долей содержит функционально различные корковые области.
Проекционные сенсорные зоны , включающие первичные и вторичные корковые поля, принимают и обрабатывают информацию определенной модальности от органов чувств противоположной половины тела (корковые концы анализаторов по И.П. Павлову). К их числу относятся зрительная кора, расположенная в затылочной доле, слуховая - в височной, соматосенсорная - в теменной доле.
Моторная кора каждого полушария, занимающая задние отделы лобной доли, осуществляет контроль и управление двигательными действиями противоположной стороны тела.
Ассоциативные области составляют у человека основную часть поверхности коры больших полушарий (третичные поля). Именно с этими областями связано формирование познавательной деятельности и психических функций. Клинические наблюдения показывают, что при поражении заднеассоциативных областей нарушаются сложные формы ориентации в пространстве, конструктивная деятельность, затрудняется выполнение всех интеллектуальных операций, которые осуществляются с участием пространственного анализа (счет, восприятие сложных смысловых изображений). Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных программ поведения, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого опыта и предвидения будущего. В ассоциативных областях коры левого полушария выделяются поля, непосредственно связанные с осуществлением речевых процессов, - центр Вернике в задневисочной коре, осуществляющий восприятие речевых сигналов, и центр Брока в нижних отделах лобной области коры, связанный с произнесением речи.
Нейронная организация коры больших полушарий .
В коре больших полушарий человека различные специализированные типы нейронов и их отростки пространственно организованы и распределены по шести слоям. I слой - молекулярный, состоит в основном из конечных разветвлений апикальных дендритов пирамидных нейронов. Во II (наружном зернистом) и IV (внутреннем зернистом) слоях сосредоточено значительное количество вставочных клеток, с разветвленной системой дендритов, связанных с пирамидными нейронами III слоя (некрупные афферентные пирамиды) и V слоя (пирамиды большого размера). Они являются коллекторами информации, посылающими эфферентные волокна другим нейронам. Наиболее крупные пирамиды находятся в V слое двигательной коры (гигантские клетки Беца). Их длинные аксоны формируют пирамидный тракт VI (мультиформного) слоя, проводящего импульсы, по которым осуществляется управление движениями.
Клетки разного типа, находящиеся в разных слоях коры, объединены большим количеством разнообразных связей и образуют определенные группировки - модули или ансамбли. В сенсорных проекционных отделах и моторной коре в объединениях преобладает вертикальная ориентация, определяемая апикальным дендритом. Это так называемые колонки или микроансамбли, в которых осуществляются аналитические процессы. Кроме микроансамблей выделены более сложные группировки (лестничные, гнездные), включающие большое количество нейронов разных типов, и разветвленные базальные дендриты. Такие ансамбли чаще встречаются в ассоциативных областях и являются структурной основой более сложной обработки информации.
Помимо внутриансамблевых межнейрональных связей, группировки нейронов имеют внешние связи. Выходящие за пределы ансамблей терминальные аксоны образуют системы ассоциативных связей, благодаря которым происходит объединение нейронных ансамблей как внутри одной корковой зоны, так и между зонами. Сложная разветвленная система внутрикорковых ассоциативных связей создает основу пластичной функциональной интеграции и системной организации деятельности мозга.
Вегетативная нервная система .
Вегетативная нервная система осуществляет нервную регуляцию внутренней среды организма. Ее главная функция - сохранение гомеостаза (постоянства внутренней среды) при различных воздействиях на организм. Ее основное отличие от соматической нервной системы в том, что она не подвержена произвольной регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы, поэтому ее часто называют автономной .
Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, мышцу сердца и железы. Вегетативные волокна подходят и к скелетным мышцам, но они при возбуждении не вызывают сокращения мышц, а повышают в них обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность, так раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мышцы восстанавливает ее работоспособность.
Структурно-функциональная организация вегетативной нервной системы .
Периферический отдел вегетативной нервной системы имеет ряд существенных отличий от соматической нервной системы, иннервирующей скелетные мышцы, кожу, сухожилия, суставы. Он осуществляет исключительно эфферентную функцию, передающую сигналы из центральных отделов вегетативной нервной системы к эффекторным органам. Основное анатомическое отличие от соматической нервной системы заключается в том, что путь от центра до иннервируемого органа в вегетативной нервной системе состоит из двух нейронов. Это типичный признак вегетативной нервной системы. Волокна вегетативной нервной системы выходят из ядерных образований ЦНС и обязательно прерываются в периферических вегетативных нервных узлах - ганглиях, образуя синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях. Эти волокна называются преганглионарными или предузловыми . Отростки клеток, образующих периферические вегетативные ганглии, направляются к внутренним органам; это постганглионарные , или послеузловые , волокна.
Периферическая вегетативная нервная система состоит из двух анатомических и функционально различающихся отделов: симпатического и парасимпатического. Симпатические нервные волокна начинаются в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, их ганглии расположены по обе стороны позвоночника и соединены в симпатические стволы. Нервы симпатической системы регулируют деятельность гладких мышц сосудов, пищеварительной и выделительной систем, легких, зрачка , сердца и ряда желез (слюнных, потовых , пищеварительных). Парасимпатические волокна идут от ствола мозга и крестцового отдела позвоночника. Вне иннервируемых органов расположены только ганглии - вблизи головы и тазовых органов, остальные парасимпатические нейроны находятся на поверхности или внутри иннервируемых органов.
Парасимпатическая система иннервирует гладкие мышцы и железы желудочно-кишечного тракта, легкие, органы выделительной и половой систем, слезные и слюнные железы. Большинство внутренних органов обладают двойной иннервацией: к каждому их них подходят два нерва - симпатический и парасимпатический . На многие органы симпатический и парасимпатический нервы оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает работу сердца, а парасимпатический (блуждающий) тормозит; парасимпатический нерв вызывает сокращение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим сужение зрачка, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка (сокращение радиальной мускулатуры радужной оболочки).
Вместе с тем их влияние на деятельность целостного организма таково, что они могут выступать как функциональные синергисты , т.е. давать однозначный эффект. Так, в случае повышения кровяного давления возвращение его к исходному уровню может быть достигнуто как снижением активности симпатической системы, так и увеличением активности парасимпатической. Некоторые органы снабжаются волокнами только парасимпатической системы (слюнные железы, железы носоглотки, сфинктер зрачка) или симпатической (почти все кровеносные сосуды, печень, жировые клетки, половые органы, секреторные клетки поджелудочной железы). Во многих органах, иннервируемых как симпатической, так и парасимпатической системами в условии адаптированного состояния, в покое преобладают влияния парасимпатической системы.
Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение всех его сил.
Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. Симпатическая нервная система оказывает существенные влияния на метаболические процессы, усиливая гликогенез в печени и липозу в жировых клетках, что приводит к увеличению в организме концентрации глюкозы и жирных кислот.
Центральные отделы вегетативной нервной системы .
Определенную роль в вегетативной регуляции играет спинной мозг . С его деятельностью связывается поддержание тонуса сосудов и некоторых вегетативных рефлексов, например напряжение мускулатуры и покраснение кожи в области локализации патологического процесса во внутренних органах. Эти рефлексы являются важным диагностическим показателем в клинике аппендицита или холецистита. Важнейшая роль в регуляции вегетативных функций принадлежит определенным структурам головного мозга. На уровне ствола мозга расположены нервные центры, без которых невозможно осуществление жизненно важных функций. Это центры дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Регуляция деятельности этих систем опосредуется группами нервных клеток, которые под влиянием приходящей афферентации из внутренних органов или изменения химического состава крови (содержание кислорода и углекислого газа) оказывают возбуждающее или тормозящее влияние на симпатические или парасимпатические рефлексы спинного мозга, прежде всего - на сосуды и сердце.
Гипоталамус - высший центр регуляции вегетативной нервной системы. Его роль определяется интеграцией вегетативных, соматических и гормональных механизмов. Гипоталамус через вегетативную систему управляет всеми гомеостатическими процессами, поддерживая постоянство внутренней среды при различных отклонениях во внешней и внутренней среде. Гипоталамус, регулируя сосудистую систему, обеспечивает постоянство температуры тела, водно-солевой обмен, управляет сердечной деятельностью, при усиленной мышечной работе обеспечивает поддержание кровяного давления в относительно постоянном диапазоне.
Являясь частью лимбической системы мозга (см. выше), гипоталамус обеспечивает тесную связь механизмов, лежащих в основе реализации эмоционально-потребностной сферы и познавательных процессов с системой метаболического обеспечения деятельности мозга и организма в целом. Это является важнейшей основой адаптивного приспособления к внешним воздействиям при сохранении постоянства внутренней среды. С другой стороны, теснейшие двухсторонние связи одного из отделов гипоталамуса - медиального гипоталамуса - с гипофизом дало основание говорить о единой гипоталамо-гипофизарной системе . В этой системе большую роль играют нейроны гипофизотропной зоны медиального гипоталамуса, которые оказывают стимулирующие или тормозные влияния на гипофиз. В свою очередь активность этих нейронов регулируется содержанием в крови гормонов периферических эндокринных желез.
Таким образом, обеспечивается объединение нервной и эндокринной систем в единую систему регуляции целостной деятельности организма при сохранении постоянства его внутренней среды.
Возрастная динамика вегетативной нервной системы .
Как система, обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, вегетативная нервная система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.
Спинной мозг – отдел центральной нервной системы позвоночника, представляющий собой шнур длиной 45 см и шириной 1 см.
Строение спинного мозга
Расположен спинной мозг в позвоночном канале. Сзади и спереди находятся две борозды, благодаря которым мозг делится на правую и левую половину. Он покрыт тремя оболочками: сосудистой, паутинной и твердой. Пространство между сосудистой и паутинной оболочками заполнено спинномозговой жидкостью.
В центре спинного мозга можно увидеть серое вещество, на срезе по форме напоминающее бабочку. Состоит серое вещество из двигательных и вставочных нейронов. Наружный слой мозга представляет собой белое вещество аксонов, собранных в нисходящие и восходящие проводящие пути.
В сером веществе различают два типа рогов: передние, в которых находятся двигательные нейроны, и задние, место расположения вставочных нейронов.
В строении спинного мозга насчитывают 31 сегмент. Из каждого тянутся передние и задние корешки, которые, сливаясь, образуют спинномозговой нерв. При выходе из мозга нервы сразу же распадаются на корешки – задние и передние. Задние корешки образованы при помощи аксонов афферентных нейронов и направлены они в задние рога серого вещества. В этом месте они образуют синапсы с эфферентными нейронами, чьи аксоны образуют передние корешки спинномозговых нервов.
В задних корешках находятся спинномозговые узлы, в которых расположены чувствительные нервные клетки.
По центру спинного мозга проходит спинномозговой канал. К мышцам головы, легким, сердцу, органам грудной полости и верхним конечностям нервы отходят от сегментов верхней грудной и шейной части мозга. Органами брюшной полости и мышцами туловища управляют сегменты поясничной и грудной частей. Мышцами нижней части брюшной полости и мышцами нижних конечностей управляют крестцовые и нижнепоясничные сегменты мозга.
Функции спинного мозга
Известно две основных функции спинного мозга:
- Проводниковая;
- Рефлекторная.
Проводниковая функция состоит в том, что нервные импульсы по восходящим путям мозга движутся к головному мозгу, а по нисходящим путям от головного мозга к рабочим органам поступают команды.
Рефлекторная же функция спинного мозга заключается в том, что он позволяет выполнять простейшие рефлексы (коленные рефлекс, отдергивание руки, сгибание и разгибание верхних и нижних конечностей и др.).
Под контролем спинного мозга осуществляются только простые двигательные рефлексы. Все остальные движения, такие как ходьба, бег и др., требуют обязательного участия головного мозга.
Патологии спинного мозга
Если исходить из причин возникновения патологий спинного мозга, можно выделить три группы его заболеваний:
- Пороки развития – послеродовые или врожденные отклонения в строении мозга;
- Заболевания, вызванные опухолями, нейроинфекциями, нарушением спинального кровообращения, наследственными заболеваниями нервной системы;
- Травмы спинного мозга, к которым относятся ушибы и переломы, сдавливания, сотрясения, вывихи и кровоизлияния. Они могут появляться как автономно, так и в сочетании с другими факторами.
Любые заболевания спинного мозга имеют очень серьезные последствия. К особому типу заболеваний можно отнести травмы спинного мозга, которые согласно статистике можно разделить на три группы:
- Автокатастрофы – являются самой распространенной причиной повреждений спинного мозга. Особенно травмоопасным является вождение мотоциклов, так как там отсутствует задняя спинка сидения, защищающая позвоночник.
- Падение с высоты – может быть как случайным, так и умышленным. В любом случае, риск повреждения спинного мозга достаточно велик. Часто спортсмены, любители экстрима и прыжков с высоты получают повреждения именно таким способом.
- Бытовые и экстраординарные травмы. Часто они возникают в результате спуска и падения в неудачном месте, падения с лестницы или при гололеде. Также к этой группе можно отнести ножевые и пулевые ранения и много других случаев.
При травмах спинного мозга в первую очередь нарушается проводниковая функция, что приводит к очень плачевным последствиям. Так, например, повреждение мозга в шейном отделе приводит к тому, что функции мозга сохраняются, но утрачивают связи с большинством органов и мышц тела, что приводит к параличу тела. Такие же расстройства возникают при повреждении периферических нервов. Если повреждены чувствительные нервы, то чувствительность нарушается в определенных участках тела, а повреждение двигательных нервов нарушает движение определенных мышц.
Большинство нервов имеют смешанный характер, и их повреждение вызывает одновременно и невозможность движения, и потерю чувствительности.
Пункция спинного мозга
Спинномозговая пункция заключается во введении в субарахноидальное пространство специальной иглы. Проводится пункция спинного мозга в специальных лабораториях, где определяют проходимость данного органа и измеряют давление ликвора. Пункция проводится как в лечебных, так и диагностических целях. Она позволяет своевременно диагностировать наличие кровоизлияния и его интенсивность, найти воспалительные процессы в мозговых оболочках, определить характер инсульта, определить изменения в характере цереброспинальной жидкости, сигнализирующие о заболеваниях центральной нервной системы.
Часто пункцию делают для введения рентгеноконтрастных и лекарственных жидкостей.
В лечебных целях пункцию проводят с целью извлечения кровяной или гнойной жидкости, а также для введения антибиотиков и антисептиков.
Показания к пункции спинного мозга:
- Менингоэнцефалиты;
- Неожиданные кровоизлияния в субарахноидальное пространство вследствие разрыва аневризмы;
- Цистицеркоз;
- Миелиты;
- Менингиты;
- Нейросифилис;
- Черепно-мозговая травма;
- Ликворея;
- Эхинококкоз.
Иногда при проведении операций на головном мозге используют пункцию спинного мозга для снижения параметров внутричерепного давления, а также для облегчения доступа к злокачественным новообразованиям.
