Спинной мозг представляет собой часть центральной нервной системы и располагается в позвоночном канале. Он состоит из серого вещества, формирующего рога, и белого вещества, содержащего миелинизированные нервные волокна. Спинной мозг выполняет множество функций, включая передачу сигналов от периферии к мозгу и обратно, а также осуществляет рефлекторные реакции, позволяя организму быстро реагировать на внешние стимулы.
Нервные центры, находящиеся в спинном мозге, представляют собой группы нейронов, отвечающих за выполнение определённых функций, таких как движение, болевая чувствительность и автоматические рефлексы. Эти центры обладают свойствами, позволяющими им осуществлять интеграцию и обработку информации, а также обеспечивать координацию ответов организма на различные раздражители, что обусловливает их важную роль в поддержании гомеостаза и адаптации к окружающей среде.
- Спинной мозг состоит из серого и белого вещества, располагающихся в характерной форме: серое в центре, белое по периметру.
- Функции спинного мозга включают передачу нервных импульсов между головным мозгом и периферией, а также выполнение рефлекторных действий.
- Нервные центры в спинном мозге обеспечивают координацию множества рефлексов, включая защитные и двигательные.
- Спинной мозг делится на несколько сегментов, каждый из которых отвечает за иннервацию определенных областей тела.
- Нервные центры имеют особые свойства, включая пластичность, что позволяет им адаптироваться к изменениям в окружающей среде.
Общая информация
Анатомическое строение спинного мозга имеет свои особенности по сравнению с головным мозгом, представителями которых являются продолговатые структуры. На латыни он называется medulla spinalis. Этот орган представляет собой утолщённую трубку, внутри которой расположен узкий канал. Форма спинного мозга немного сплюснута с передней и задней стороны, что способствует эффективной передаче нервных сигналов от центральной нервной системы, находящейся в черепе, к периферийным частям.
Спинной мозг располагается в позвоночном канале, в котором сосредоточены как мягкие, так и костные ткани, а также нервные окончания, ответственные за множество функций человеческого организма. Без нормального функционирования спинного мозга невозможно дыхание, переваривание пищи, поддержание сердечного ритма, репродуктивная деятельность и любой вид движений.
Формирование спинного мозга у человека начинается приблизительно на четвёртой неделе внутриутробного развития. Однако в полноценный орган он превращается значительно позже, изначально представляя собой нервную трубку, которая постепенно развивается. Завершение его формирования происходит в течение первых двух лет жизни.
Строение
Локальное расположение спинного мозга вдоль всей спины имеет свои особенности. Такая физиология обеспечивает выполнение органом основных функций. Начинается орган на уровне 1 шейного позвонка, где он мягко перестраивается в головной мозг, но четкого разделения в них нет.
Спинной мозг представляет собой ключевую часть центральной нервной системы, которая выполняет важнейшие функции, связанные с передачей нервных импульсов между организмом и головным мозгом. Структурно он состоит из серого вещества, формирующего центральную часть, и белого вещества, располагаться по периметру. Серое вещество образует обработку и интеграцию сигнала, тогда как белое вещество отвечает за донесение информации между различными участками спинного мозга и головного мозга. На протяжении всего спинного мозга расположены выросты нервных клеток, формирующие спинальные нервы, которые обеспечивают связь с различными частями тела.
Нервные центры спинного мозга выполняют множество разнообразных функций, включая рефлексы, поддерживающие жизненно важные процессы, такие как дыхание и сердечный ритм. Основные нервные центры координируют рефлекторные реакции на раздражение, позволяя организму быстро реагировать на внешние или внутренние изменения. Множество рефлексов происходит на уровне спинного мозга, что позволяет обеспечить быструю реакцию без необходимости участия головного мозга, снижающего время реакции и оптимизируя защитные механизмы организма.
Свойства нервных центров заключаются в их способности к адаптации и изменению в процессе обучения и опыта. Активация и синаптическая пластичность нервных клеток позволяют нервным центрам изменять свои функции в зависимости от внешних и внутренних стимулов. Это означает, что нервные центры могут формировать новые связи и укреплять существующие, что способствует улучшению координации движений и обучаемости. Таким образом, спинной мозг и его нервные центры играют незаменимую роль в обеспечении функционирования организма, оптимизации двигательных реакций и формировании привычек.
В области соединения проходит перекрест пирамидных путей, обеспечивающих двигательные функции конечностей. Спинной мозг оканчивается в зоне второго поясничного позвонка, поэтому его длина менее общей длины позвоночника. Эта особенность позволяет проводить люмбальную пункцию на уровне третьего и четвёртого поясничных позвонков, не опасаясь повреждений спинного мозга.
Каковы особенности конструкции? Продолговатый орган имеет две борозды спереди и сзади. Мозг окружён тремя оболочками:
- Твердой оболочкой. Это ткань, имеющая надкостницу позвоночного канала, после которой следует эпидуральное пространство и внешний слой твердой оболочки.
- Паутинной оболочкой. Это тонкая, бесцветная пластинка, которая соединяется с твердой оболочкой в области межпозвоночного отверстия. Там, где соединение отсутствует, расположено субдуральное пространство.
- Сосудистой оболочкой. Это мягкая оболочка, которая отделена от предыдущей подпаутинным пространством со спинномозговой жидкостью. Она плотно прилегает к спинному мозгу и состоит в основном из сосудистых структур.
Пространство между ними заполнено спинномозговой жидкостью – ликвором. В центре органа располагается серое вещество. Состоит оно из вставочных и двигательных нейронов. В нем находятся два типа рогов: передние, содержащие двигательные нейроны и задние, место, где располагаются вставочные нейроны.
Внешние характеристики
Внешняя структура спинного мозга во многом повторяет контуры позвоночника, так как его форма адаптируется к физиологическим изгибам. В области шеи и между нижним грудным и началом поясничного отделов наблюдаются два утолщения. Эти зоны отмечены местами выхода корешков спинномозговых нервов, обеспечивающих иннервацию верхних и нижних конечностей.
Можно кратко обозначить внешнее строение такими характеристиками:
- Форма – цилиндрическая, сплюснутая спереди и сзади.
- Спинной мозг представляет собой удлинённый «шнур» с отростками.
- В среднем его длина составляет 42–44 см, однако это зависит от роста человека.
- Масса спинного мозга варьирует от 34 до 38 г, что в 50 раз легче массы головного мозга.
- С фронтальной и задней стороны находятся две борозды, визуально делящие орган на симметричные половины.
- В центральной части расположен канал, который в верхней части соединяется с одним из желудочков головного мозга, а ниже расширяется, формируя концевой желудочек.
Толщина спинного мозга не одинакова и зависит от места измерения. Выделяются четыре поверхности: две округлые боковые, выпуклая задняя и плоская передняя. Наружная структура во многом аналогична внутренней части позвоночника, поскольку орган полностью занимает позвоночный канал. Спинной мозг надежно защищен костными структурами.
Внутреннее строение
Спинной мозг состоит из клеток нервной ткани, которые называются нейроны. Они сосредоточены все ближе к центру, и образуют собой серое вещество. По приблизительным подсчетам ученых всего в органе содержится около 13 миллионов клеток, что во много раз меньше, чем в головном отделе. Серое вещество располагается внутри белого, и если сделать поперечный разрез, то по форме он будет напоминать бабочку. Это особенно хорошо видно на схеме.
Схематичное строение спинного мозга в поперечном разрезе
Такая уникальная анатомия позволяет разделить спинной мозг на несколько структурных элементов. Его организация следующая:
- Передние рога. Округлой и широкой формы, они состоят из нейронов, передающих нервные импульсы мышцам, поэтому их называют двигательными. Передние корешки спинномозговых нервов начинаются именно здесь.
- Задние рога. Длинной и узкой формы, они включают промежуточные нейроны, способные принимать сигналы от чувствительных корешков спинномозговых нервов, которые также известны как задние корешки.
- Боковые рога. Наблюдаются лишь в нижних сегментах спинного мозга и содержат вегетативные ядра, которые отвечают за расщирение зрачков или работу потовых желез.
Физиологическая функция нервных окончаний заключается в передаче сигналов от головного мозга спинному, а также доставка полученных импульсов в обратном направлении. Таким образом обеспечивается взаимосвязь на всех уровнях и участках нервной системы. Нервные волокна объединяются в пучки и имеются по всей длине спинного мозга.
Метамер и сегментарное строение
Каждая часть спинного мозга является составным элементом определенного метамера тела. Причем есть «кусочек» спинного мозга включает в себя участок серого вещества с парой корешков, то метамер включает в себя сам спинномозговой сегмент, мышечное волокно (миотом), участок эпидермиса (дерматом), костную составляющую (склетором), внутренний орган (спланхиотом), подконтрольный этим сегментом. У человека и высших представителей животного мира наблюдается корешковая метамерия – приуроченность спинного мозга к отдельным участкам тела.
Кожные участки тела, состоящие из сенсорных волокон, подходят к соответствующему сегменту спинного мозга, называют дерматомы. Они представляют собой полоски эпидермиса, подконтрольные чувствительными нервными окончаниями корешками. Расположены они по всему телу, и бывают перекрывают друг друга.
Наглядное представление связи кожи и спинного мозга
Миотомы – это группы мышц, которые получают моторные волокна от конкретных участков спинного мозга. Понимание их расположения значительно упрощает диагностику и лечение повреждений спинного мозга. Повреждение определенных сегментов спинного мозга может вызывать двигательные и чувствительные расстройства.
Связь спинного мозга и мышечного волокна
Сегментарное строение
Спинной мозг условно делится на пять отделов, однако следует помнить, что он функционирует как единое целое. Названия отделов основаны на их расположении в теле. У человека насчитывается от 31 до 33 сегментов, которые делятся на:
- Шейный отдел – содержит 8 сегментов.
- Грудной отдел – 12 сегментов.
- Поясничный отдел – 5 сегментов.
- Крестцовый отдел – 5 сегментов.
- Копчиковый отдел – от 1 до 3 сегментов.
Такое деление позволяет детальнее рассмотреть орган, упростить процесс диагностирования различных патологий.
Белое и серое вещество
Симметричные половины в разрезе можно подробно разглядеть и заметить переднюю серединную щель, соединительно-тканевую перегородку. Часть, расположенная внутри, более темная и носит название серого вещества (СВ), находится она в более светлой субстанцией – белом веществе (БВ). Больше всего СВ расположено в поясничном отделе, меньше всего наблюдается в грудном. Какие основные функции серого вещества:
- Передача болевых импульсов.
- Ответные реакции на изменение температуры.
- Замыкание рефлекторных дуг.
- Получение информации от мышечной ткани, сухожилий и связок.
- Образование проводящих путей.
Каково строение белого вещества? Оно включает миелиновые и безмиелиновые нервные волокна, сосуды и незначительное количество соединительной ткани. Основная задача белого вещества заключается в обеспечении элементарных рефлексивных реакций и налаживании связи со скелетной мускулатурой.
Строение и функции спинного мозга понятие о нервных центрах свойства нервных центров
а) Общая характеристика. Спинной мозг занимает верхние 2/3 позвоночного канала. Тридцать одна пара спинномозговых нервов выходит из спинного мозга в составе передних (вентральных) и задних (дорсальных) спинномозговых корешков. Спинной мозг формирует шейное и поясничное утолщения — скопления нейронов, обеспечивающих иннервацию верхних и нижних конечностей.
Спинной мозг взрослых людей, как правило, оканчивается на уровне первого поясничного позвонка, в связи с чем крестцовые корешки опускаются вертикально для выхода через соответствующее межпозвоночное отверстие, образуя так называемый конский хвост.
Спинной мозг. В левой части рисунка: спинной мозг и спинномозговые нервы (вид спереди). В правой части рисунка: (А) срез спинного мозга на уровне шейного утолщения, (Б) срез грудной части спинного мозга, (В) срез спинного мозга на уровне поясничного утолщения. На изображениях срезов отмечены места прохождения основных двигательных и чувствительных проводящих путей белого вещества спинного мозга—корково-спинномозгового проводящего пути (КСПП) и заднестолбового медиального лемнискового проводящего пути (ЗСМЛПП).
б) Внутреннее строение. Спинной мозг на поперечном срезе представлен напоминающим бабочку скоплением серого вещества, с каждой стороны окруженным тремя канатиками (столбами) белого вещества. Передние канатика располагаются в промежутке между передней срединной щелью и выходящими из передних рогов передними корешками спинномозговых нервов; боковые канатики ограничены передними и задними корешками; задние канатики находятся между задней срединной щелью и задними корешками спинного мозга.
Серое вещество спинного мозга представлено центральным серым веществом, которое окружает спинномозговой канал, а также парными передними и задними рогами. На участке спинного мозга, который расположен между первым грудным и вторым или третьим поясничными позвонками, имеются также боковые рога (латеральный промежуточный столб спинного мозга).
Задние корешки входят в задний рог, а передние корешки начинаются от переднего рога спинного мозга.
Аксоны нейронов пересекаются на противоположную сторону, образуя переднюю белую и переднюю серую спайки, расположенные глубже передней срединной щели.
В боковом канатике спинного мозга корково-спинномозговой проводящий путь направляется к нейронам переднего рога спинного мозга, обеспечивающим иннервацию скелетных мышц. Обратите внимание: в отдельной статье будет указано, что от главного нервного пучка отделяется и направляется вниз в составе переднего канатика малый передний корково-спинномозговой проводящий путь. Соответственно, правильно называть описанный здесь проводящий путь боковым корково-спинномозговым.
Заднестолбовой медиальный лемнисковый проводящий путь на уровне спинного мозга представлен тонким и клиновидным пучками, состоящими из центральных отростков периферических чувствительных нейронов, иннервирующих мышцы, суставы и кожу. Отростки нейронов, проводящих импульсы от нижней половины тела, формируют тонкий пучок, а отростки нейронов верхней половины тела — клиновидный пучок.
в) Резюме. Спинной мозг занимает две трети от всего спинномозгового канала; на уровне первого поясничного позвонка от него отходят корешки крестцового отдела. Всего существует 31 пара спинномозговых нервов, наиболее значительное количество серого вещества расположено на уровне соединения плечевого и пояснично-крестцового сплетений. Спинной мозг представлен передними и задними рогами на всем своем протяжении, а боковые рога существуют только в области между первым грудным и вторым или третьим поясничными позвонками.
Белое вещество формируют передние, боковые и задние канатики. Аксоны нейронов пересекают срединную линию в составе серой и белой комиссур спинного мозга. В основном проприоспинальные проводящие пути располагаются в глубине спинного мозга, двигательные проводящие пути занимают промежуточное положение, а чувствительные пути проходят ближе к поверхности спинного мозга.
Сагиттальный срез препарата туловища по срединной линии, демонстрирующий расположение спинного мозга и конского хвоста относительно прилежащих органов. Следует иметь в виду, что в состав конского хвоста входят не только двигательные и чувствительные корешки нервов пояснично-крестцового сплетения, иннервирующих нижние конечности, но и двигательные нервные волокна вегетативной нервной системы, обеспечивающие иннервацию гладкой мускулатуры нижней части кишечника (сигмовидной и прямой кишки), а также мочевого пузыря, матки и пещеристого тела. Уникальный снимок коронарного сечения препарата туловища, подтверждающий высокий уровень начала конского хвоста (вид спереди). С клинической точки зрения эта фотография служит напоминанием опасности повреждения соматических (особенно седалищного) и парасимпатических нервов (особенно иннервирующих мочевой пузырь и прямую кишку) при раздавленных переломах поясничных позвонков.
Видео строение спинного мозга
- Эмбриогенез спинного мозга (стадии развития и формирования)
- Эмбриогенез головного мозга (стадии развития и формирования)
- Топографические характеристики поверхности полушарий мозга
- Топографические особенности внутренней структуры мозга
- Плоскости сечения головного мозга
- Принципы магнитно-резонансной томографии головного мозга
- Диффузно-тензорная томография головного мозга — принципы и возможности
- Топография и характеристика ствола мозга
- Четыре перекрестка проводящих путей ствола мозга
- Топография и характеристика спинного мозга
7. Спинной мозг и его функции
Спинной мозг является низшим и наиболее древним отделом ЦНС, расположенным в спинномозговом канале.
Спинной мозг представляет собой длинный тяж цилиндрической формы. Вверху спинной мозг переходит в продолговатый мозг. Между вторым шейным и вторым грудным, и между десятым и двенадцатым грудными позвонками спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное. От них отходят нервы к рукам и ногам.
Спинной мозг состоит из серого и белого вещества.
Серое вещество окружено белым веществом и имеет форму бабочки. Оно образовано телами нервных клеток. От него отходят два передних и два задних рога. В передних рогах находятся тела мотонейронов, от которых отходят двигательные нервы. В задние рога через задние корешки входят аксоны чувствительных афферентных нервов.
На участке от грудного отдела до верхней части поясничного раздела формируются боковые рога, где расположены клетки вегетативной нервной системы.
Снаружи серого вещества лежит белое вещество. Оно образовано дендритами и аксонами нервных клеток. Белый цвет обусловлен тем, что отростки нейронов покрыты миелиновой оболочкой. Белое вещество образует шесть столбов: 2 передних, 2 боковых, 2 задних. В них расположены проводящие пути, по которым возбуждение передается от всех частей тела в головной мозг (восходящие пути) и от головного мозга на периферию (нисходящие пути).
Все чувствительные (афферентные) волокна входят в спинной мозг через его задние корешки, а двигательные и вегетативные (эфферентные) выходят через передние корешки.
По задним корешкам в спинной мозг поступают сообщения от рецепторов кожи, скелетных мышц, сухожилий, сосудов и внутренних органов.
Передние корешки содержат волокна, идущие к скелетным мышцам и вегетативным ганглиям.
Передние и задние корешки образуют 31 пару смешанных спинномозговых нервов. Каждая пара иннервирует определенный участок кожи и определенную группу мышц.
Функции спинного мозга.
Спинной мозг выполняет три основные функции:
- проведение рефлекторных реакций;
- выполнение вегетативных функций (регуляция работы внутренних органов);
- проводниковая функция.
Рефлекторные реакции осуществляются следующим образом:
- Двигательные рефлексы, такие как сгибательные, разгибательные и сухожильные (возникают при раздражении рецепторов кожи, мышц и сухожилий).
- Миотонические рефлексы, возникающие при растяжении мышц. Они представляют собой сокращение мышцы в ответ на её растяжение и играют важную роль в процессе ходьбы и бега.
- Тонические рефлексы представляют собой способ поддержания позы за счет мышечного тонуса, который формируется под воздействием раздражения рецепторов мышечной ткани и сухожилий во время движений или под действием силы тяжести.
Выполнение вегетативных функций:
- активность сердца (усиление и улучшение сердечных сокращений);
- функции сосудов (сужение и расширение кровеносных сосудов);
- дыхательные процессы (расширение бронхов);
- выделение пота;
- выделение мочи;
- дефекация (опорожнение кишечника);
- репродуктивные функции.
Спинной мозг осуществляет свои регулирующие функции в плотном взаимодействии с головным мозгом.
Проводниковая функция — спинной мозг проводит нервные импульсы от периферических нейронов в головной мозг и в обратном направлении.
Спинной мозг
Спинно́й мозг, отдел ЦНС позвоночных животных и человека. Впервые появляется у бесчерепных, эволюционирует в связи с совершенствованием моторики и переходом от передвижения в водной среде к локомоции на земной поверхности. Располагается в позвоночном канале ; имеет вид сплошной трубки с недифференцированной внутренней полостью – спинномозговым каналом.
У наземных позвоночных животных в результате эволюции конечностей в спинном мозге формируются шейные и поясничные утолщения, возле которых отходит спинномозговые нервы, образующие плечевое и тазовое сплетения. Спинной мозг защищен тремя оболочками: наружная (твёрдая) — из прочной соединительной ткани, обеспечивающая защиту; средняя (паутинная) и внутренний (сосудистый) — выполняющие трофическую функцию. Все промежутки между оболочками и канал заполнены спинномозговой жидкостью. Спинной мозг удерживается в своей позиции с помощью связок. Передняя срединная щель и задняя срединная борозда разделяют спинной мозг на две симметричные половины.
На поперечном срезе спинного мозга выделяется область серого вещества (представлена дендритами и телами нейронов ), окружающего спинномозговой канал и по форме напоминающего раскрытые крылья бабочки . В нём различают передние, задние и боковые рога (в грудном отделе). Его окружает белое вещество, образованное скоплением миелинизированных волокон ( аксонов ), соединяющих спинной мозг с головным мозгом . Для спинного мозга характерна метамерность: он разделён на сегменты (шейные, грудные, поясничные и крестцовые), число которых соответствует числу позвонков . Каждый сегмент спинного мозга имеет 2 пары нервов : задние и передние корешки. В составе задних корешков чувствительные волокна передают импульсы от рецепторов кожи , мышц , сухожилий , суставов , внутренних органов в спинной мозг; двигательные волокна в передних корешках объединяются с чувствительными волокнами задних корешков и идут в составе спинномозговых нервов и их ветвей к различным участкам тела. Сегменты спинного мозга соединены короткими ассоциативными путями.
Препарат среза спинного мозга, серебрение, общий вид. Препарат среза спинного мозга, серебрение, общий вид.
В связи с эволюционным развитием основных отделов головного мозга белое вещество становится всё более выраженным, а спинной мозг, посредством проводящих путей, – всё более зависимым от деятельности головного мозга. С развитием заднего мозга возникли чувствительные и двигательные пути, при появлении среднего мозга – система моторного контроля.
С формированием переднего мозга мощного развития достигают спинно-таламический путь и т. н. медиальная петля, а также пирамидная система . Таким образом восходящие и нисходящие проводящие пути спинного мозга соединяют все основные отделы ЦНС. В боковых рогах грудных и поясничных сегментов спинного мозга расположены центры симпатической нервной системы , в крестцовых сегментах – центры парасимпатической нервной системы . Рефлекторная функция осуществляется за счёт рефлекторных дуг: сигналы, поступающие по задним корешкам спинномозговых нервов, воспринимаются и обрабатываются в самом спинном мозге. К простейшим рефлекторным реакциям, центры которых находятся в спинном мозге, относятся сухожильные двигательные рефлексы (например, коленный). В более сложных случаях импульсы, приводящие к развитию рефлекторных реакций, приходят из головного мозга. При травмах спинного мозга, приводящих к его разрыву, обычно ниже места травмы теряется чувствительность тела и внутренних органов (могут сохраняться лишь простейшие вегетативные и двигательные рефлексы). Редакция биологии и биологических ресурсов
Структура и функция спинного мозга
Спинной мозг выполняет две ключевые функции: рефлекторную и проводниковую. В качестве центра рефлексов, он способен координировать сложные двигательные и вегетативные реакции. Афферентные – чувствительные – пути связывают его с рецепторами, а эфферентные – с мускулатурой и всеми внутренними органами.
Длинными восходящими и нисходящими путями спинной мозг соединяет двусторонней связью периферию с головным мозгом. Афферентные импульсы по проводящим путям спинного мозга проводятся в головной мозг, неся ему информацию об изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к эффекторным нейронам спинного мозга и вызывают или регулируют их деятельность.
Рефлекторная функция. Нервные центры спинного мозга функционируют как сегментарные или рабочие центры. Нейроны этих центров имеют прямую связь как с рецепторами, так и с исполнительными органами. Помимо спинного мозга, такие центры также представлены в продолговатом и среднем мозге.
Надсегментарные центры, например промежуточного мозга, коры больших полушарий, непосредственной связи с периферией не имеют. Они управляют ею посредством сегментарных центров. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища, конечностей, шеи, а также дыхательные мышцы – диафрагму и межреберные мышцы.
Помимо двигательных центров скелетной мускулатуры, в спинном мозге находится ряд симпатических и парасимпатических вегетативных центров. В боковых рогах грудного и верхних сегментах поясничного отделов спинного мозга расположены спинальные центры симпатической нервной системы, иннервирующие сердце, сосуды, потовые железы, пищеварительный тракт, скелетные мышцы, т.е. все органы и ткани организма. Именно здесь лежат нейроны, непосредственно связанные с периферическими симпатическими ганглиями.
В верхней части грудного сегмента располагается симпатический центр, отвечающий за расширение зрачка, тогда как в пяти верхних грудных сегментах находятся симпатические центры, связанные с сердцем. Парасимпатические центры, отвечающие за органы малого таза (включая мочеиспускание, дефекацию, эрекцию и эякуляцию), размещены в крестцовом отделе спинного мозга.
Спинной мозг имеет сегментарное строение. Сегментом называют такой отрезок, который дает начало двум парам корешков. Если у лягушки перерезать на одной стороне задние корешки, а на другой передние, то, лапки на стороне, где перерезаны задние корешки, лишаются чувствительности, а на противоположной стороне, где перерезаны передние корешки, окажутся парализованными. Следовательно, задние корешки спинного мозга являются чувствительными, а передние – двигательными.
В опытах с перерезкой отдельных корешков было установлено, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует три поперечных отрезка, или метамера, тела: свой собственный, один выше и один ниже. Следовательно, каждый метамер тела получает чувствительные волокна от трех корешков и, для того чтобы лишить чувствительности участок тела, необходимо перерезать три корешка (фактор надежности). Скелетные мышцы также получают двигательную иннервацию от трех соседних сегментов спинного мозга.
Каждый спинальный рефлекс имеет свое рецептивное поле и свою локализацию (место нахождения), свой уровень. Так, например, центр коленного рефлекса находится во II – IV поясничном сегменте; ахиллова – в V поясничном и I – II крестцовых сегментах; подошвенного – в I – II крестцовом, центр брюшных мышц – в VIII – XII грудных сегментах. Важнейшим жизненно важным центром спинного мозга является двигательный центр диафрагмы, расположенный в III – IV шейных сегментах. Повреждение его ведет к смерти вследствие остановки дыхания.
Для изучения рефлекторной функции спинного мозга приготовляют спинальное животное – лягушку, кошку или собаку, делая поперечную перерезку спинного мозга ниже продолговатого. Спинальное животное в ответ на раздражение осуществляет оборонительную реакцию – сгибание или разгибание конечности, чесательный рефлекс – ритмическое сгибание конечностей, проприоцептивные рефлексы. Если спинальную собаку поднять за переднюю часть туловища и слегка надавить ей на подошву задней лапки, то возникает шагательный рефлекс – ритмическое, поочередное сгибание и разгибание лап.
Проводниковая функция спинного мозга. Спинной мозг выполняет проводящую функцию благодаря восходящим и нисходящим путям, расположенным в белом веществе. Эти пути обеспечивают связь между различными сегментами спинного мозга, а также с головным мозгом.
Спинальный шок. Перерезка или травма спинного мозга вызывает явление, получившее название – спинального шока (шок в переводе с английского означает удар). Спинальный шок выражается в резком падении возбудимости и угнетении деятельности всех рефлекторных центров спинного мозга, расположенных ниже места перерезки.
В условиях спинального шока раздражения, которые обычно провоцируют реальные рефлексы, становятся неэффективными. Например, укол лапы не вызывает сгибательного рефлекса. При этом активность центров, расположенных выше повреждения, остается на прежнем уровне.
Обезьяна, которой перерезка спинного мозга была сделана в области верхних грудных сегментов, после того как пройдет наркоз, передними лапами берет банан, чистит его, подносит ко рту и съедает. После перерезки исчезают не только скелетно-моторные рефлексы, но и вегетативные. Снижается кровяное давление, отсутствуют сосудистые рефлексы, акты дефекации и микции (мочеиспускания).
Продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы. У лягушки шок продолжается 3 – 5 мин, у собаки – 7 – 10 дней, у обезьяны – больше 1 месяца, у человека – 4 – 5 мес. Шок у человека нередко наблюдается как последствие бытовых или военных травм. Когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются.
Основной причиной спинального шока служит отключение вышележащих участков головного мозга, которые оказывают активирующее влияние на спинной мозг, важную роль при этом играет ретикулярная формация ствола мозга.