Мы — это наш мозг. От матки до Альцгеймера
- 1 year ago
- 0
- 0
Спинно́й мозг ( лат. medulla spinalis ) — орган центральной нервной системы позвоночных , расположенный в позвоночном канале . Принято считать, что граница между спинным и головным мозгом проходит на уровне перекреста пирамидных волокон (хотя эта граница весьма условна) или на уровне затылочного отверстия затылочной кости. Внутри спинного мозга имеется полость, называемая центральным каналом ( лат. canalis centralis ) который заполнен спинномозговой жидкостью. Спинной мозг защищён мягкой , паутинной и твёрдой мозговой оболочкой . Пространства между оболочками и спинномозговым каналом заполнены спинномозговой жидкостью . Твёрдая мозговая оболочка состоит из висцерального и париетального отдела. Пространство между висцеральной и париетальной твёрдыми мозговыми оболочками называется пространством и заполнено жировой тканью и венозной сетью .
Спинной мозг ( лат. medulla spinalis ) имеет явную сегментарную организацию. Он обеспечивает связи головного мозга с периферией и осуществляет сегментарную рефлекторную деятельность .
Залегает спинной мозг в позвоночном канале от верхнего края I шейного позвонка до I или верхнего края II поясничного позвонка, повторяя направление кривизны соответствующих частей позвоночного столба. У плода в возрасте 3 месяцев он оканчивается на уровне V поясничного позвонка, у новорождённого — на уровне III поясничного позвонка .
Спинной мозг без резкой границы переходит в продолговатый мозг у места выхода первого шейного спинномозгового нерва. Скелетотопически эта граница проходит на уровне между нижним краем большого затылочного отверстия и верхним краем I шейного позвонка .
Внизу спинной мозг переходит в коническое заострение ( лат. conus medullaris ), продолжающееся в концевую (спинномозговую) нить ( лат. filum terminale (spinale) ), которая имеет поперечник до 1 мм и является редуцированной частью нижнего отдела спинного мозга. Концевая нить (за исключением её верхних участков, где есть элементы нервной ткани) представляет собой соединительнотканное образование. Вместе с твёрдой мозговой оболочкой она проникает в крестцовый канал и прикрепляется у его конца. Та часть концевой нити, которая располагается в полости твёрдой мозговой оболочки и не сращена с ней, называется внутренней концевой нитью ( лат. filum terminale internum ), остальная её часть, сращённая с твёрдой мозговой оболочкой , — это наружная концевая нить ( лат. filum terminale externum ). Концевая нить сопровождается передними спинномозговыми артериями и венами , а также одним или двумя корешками копчиковых нервов .
Спинной мозг не занимает целиком полость позвоночного канала: между стенками канала и мозгом остаётся пространство, заполненное жировой тканью, кровеносными сосудами , оболочками мозга и спинномозговой жидкостью .
Длина спинного мозга у взрослого колеблется от 40 до 45 см, ширина — от 1,0 до 1,5 см, а масса равна в среднем 35 г .
Различают 3 поверхности спинного мозга:
Спинной мозг не на всём протяжении имеет одинаковый диаметр. Его толщина несколько увеличивается снизу вверх. Наибольший размер в поперечнике отмечается в двух веретенообразных утолщениях: в верхнем отделе — это шейное утолщение ( лат. intumescentia cervicalis ), соответствующее выходу спинномозговых нервов, идущих к верхним конечностям, и в нижнем отделе — это пояснично-крестцовое утолщение ( лат. intumescentia lumbosacralis ), — место выхода нервов к нижним конечностям. В области шейного утолщения поперечный размер спинного мозга достигает 1,3—1,5 см, в середине грудной части — 1 см, в области пояснично-крестцового утолщения — 1,2 см; переднезадний размер в области утолщений достигает 0,9 см, в грудной части — 0,8 см .
Шейное утолщение начинается на уровне III—IV шейного позвонка, доходит до II грудного, достигая наибольшей ширины на уровне V—VI шейного позвонка. Пояснично-крестцовое утолщение простирается от уровня IX—X грудного позвонка до I поясничного, наибольшая ширина его соответствует уровню XII грудного позвонка (на высоте 3-го поясничного спинномозгового нерва) .
Форма поперечных срезов спинного мозга на разных уровнях различна: в верхней части срез имеет форму овала, в средней части округлый, а в нижней приближается к квадратной .
На передней поверхности спинного мозга, по всей его длине, залегает передняя срединная щель ( лат. fissura mediana anterior ), в которую впячивается складка мягкой мозговой оболочки — промежуточная шейная перегородка ( лат. septum cervicale intermedium ). Эта щель менее глубокая у верхнего и нижнего концов спинного мозга и наиболее выражена в средних его отделах .
На задней поверхности мозга имеется очень узкая задняя срединная борозда ( лат. sulcus medianus posterior ), в которую проникает пластинка глиозной ткани — задняя срединная перегородка ( лат. septum medianum dorsale ). Щель и борозда делят спинной мозг на две половины — правую и левую. Обе половины соединены узким мостиком мозговой ткани, в середине которой располагается центральный канал ( лат. canalis centralis ) спинного мозга .
На боковой поверхности каждой половины спинного мозга находятся две неглубокие борозды. Переднелатеральная борозда ( лат. sulcus ventrolateralis ), расположенная кнаружи от передней срединной щели, более отдалённая от неё в верхней и средней частях спинного мозга, чем в нижней его части. Заднелатеральная борозда ( лат. sulcus dorsolateralis ), лежит кнаружи от задней срединной борозды. Обе борозды идут по всей длине спинного мозга .
В шейном и отчасти в верхнем грудном отделах, между задней срединной и заднелатеральной бороздами, проходит нерезко выраженная задняя промежуточная борозда ( лат. sulcus intermedius dorsalis ) .
У плода и новорождённого иногда встречается довольно глубокая передняя промежуточная борозда, которая, следуя по передней поверхности верхних отделов шейной части спинного мозга, располагается между передней срединной щелью и переднелатеральной бороздой .
Характерной особенностью спинного мозга является его сегментарность и правильная периодичность выхода спинномозговых нервов .
Спинной мозг делят на 5 частей: шейную ( лат. pars cervicalis ), грудную ( лат. pars thoracicalis ), поясничную ( лат. pars lumbalis ), крестцовую ( лат. pars sacralis ) и копчиковую части ( лат. pars coccygea ). При этом отнесение сегмента спинного мозга к той или иной части зависит не от реального его расположения, а от того в каком отделе выходящие из него нервы покидают позвоночный канал. Шейную часть составляют 8 сегментов, грудную — 12, поясничную — 5, крестцовую — 5, копчиковую — от 1 до 3. Итого — 31—33 сегмента .
Из переднелатеральной борозды или вблизи неё выходят передние корешковые нити ( лат. fila radicularia ), представляющие собой аксоны нервных клеток . Передние корешковые нити образуют передний (двигательный) корешок ( лат. radix ventralis ). Передние корешки содержат центробежные эфферентные волокна, проводящие двигательные импульсы на периферию тела: к поперечно-полосатым и гладким мышцам , железам и др.
В заднелатеральную борозду входят задние корешковые нити, состоящие из отростков клеток, залегающих в спинномозговом узле. Задние корешковые нити образуют задний корешок ( лат. radix dorsalis ). Задние корешки содержат афферентные (центростремительные) нервные волокна, проводящие чувствительные импульсы от периферии, то есть от всех тканей и органов тела, в ЦНС. На каждом заднем корешке расположен спинномозговой узел ( лат. ganglion spinale ) .
В боковых рогах находятся висцеральные моторные и чувствительные центры. Аксоны этих клеток проходят через передний рог спинного мозга и выходят из спинного мозга в составе передних корешков [ источник не указан 3209 дней ] .
Направление корешков неодинаково: в шейном отделе они отходят почти горизонтально, в грудном — направляются косо вниз, в пояснично-крестцовом отделе следуют прямо вниз .
Передний и задний корешки одного уровня и одной стороны тотчас снаружи от спинномозгового узла соединяются, образуя ( лат. n. spinalis ), который является, таким образом, смешанным. Каждая пара спинномозговых нервов (правый и левый) соответствует определённому участку — сегменту — спинного мозга .
Следовательно, в спинном мозге насчитывается такое количество сегментов, сколько пар спинномозговых нервов .
На поперечных срезах спинного мозга видно расположение белого и серого вещества. Серое вещество занимает центральную часть и имеет форму бабочки с расправленными крыльями или буквы Н . Белое вещество располагается вокруг серого, на периферии спинного мозга .
Соотношение серого и белого вещества в разных частях спинного мозга различно. В шейной части, особенно на уровне шейного утолщения, серого вещества значительно больше, чем в средних участках грудной части, где количество белого вещества намного (примерно в 10—12 раз) превышает массу серого вещества. В поясничной области, особенно на уровне поясничного утолщения, серого вещества больше, чем белого. По направлению к крестцовой части количество серого вещества уменьшается, но в ещё большей степени уменьшается количество белого. В области мозгового конуса почти вся поверхность поперечного среза выполнена серым веществом, и только по периферии располагается узкий слой белого .
Белое вещество ( лат. substantia alba ) представляет собой сложную систему различной протяжённости и толщины миелиновых и отчасти безмиелиновых нервных волокон и опорной нервной ткани — нейроглии , а также кровеносных сосудов, окружённых незначительным количеством соединительной ткани. Нервные волокна в белом веществе собраны в пучки .
Белое вещество одной половины спинного мозга связано с белым веществом другой половины очень тонкой, поперечно идущей впереди центрального канала белой спайкой ( лат. commissura alba ) .
Борозды спинного мозга, за исключением задней промежуточной борозды, разграничивают белое вещество каждой половины на три канатика спинного мозга ( лат. funiculi medullae spinalis ). Различают:
В верхней половине грудной части и в шейной части спинного мозга задняя промежуточная борозда делит задний канатик на два пучка: более тонкий, лежащий внутри медиальный, так называемый тонкий пучок ( лат. fasciculus gracilis ), и более мощный латеральный клиновидный пучок ( лат. fasciculus cuneatus ). Ниже клиновидный пучок отсутствует. Канатики спинного мозга продолжаются и в начальный отдел головного — продолговатый мозг .
В составе белого вещества спинного мозга проходят проекционные, составляющие афферентные и эфферентные проводящие пути, а также ассоциативные волокна. Последние осуществляют связи между сегментами спинного мозга и образуют передние, боковые и задние собственные пучки ( лат. fasciculi proprii ventrales, laterales et dorsales ), которые прилегают к серому веществу спинного мозга, окружая его со всех сторон. К этим пучкам относятся:
Серое вещество спинного мозга ( лат. substantia grisea ) состоит главным образом из тел нервных клеток с их отростками, не имеющими миелиновой оболочки. В нём различают две боковые части, расположенные в обеих половинах спинного мозга, и поперечную часть, соединяющую их в виде узкого мостика, — центральное промежуточное вещество ( лат. substantia intermedia centralis ). Оно продолжается в боковые части, занимая их середину, как латеральное промежуточное вещество ( лат. substantia intermedia lateralis ) .
В срединных отделах центрального промежуточного вещества располагается очень узкая полость — центральный канал ( лат. canalis centralis ). Он тянется на протяжении всего спинного мозга, переходя вверху в полость IV желудочка . Внизу, в области мозгового конуса, центральный канал расширен и его диаметр достигает в среднем 1 мм; этот участок центрального канала получил название концевого желудочка ( лат. ventriculus terminalis ) .
Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, отграниченных друг от друга спереди глубокой срединной щелью, а сзади — соединительнотканной перегородкой. На свежих препаратах спинного мозга невооружённым взглядом видно, что его вещество неоднородно. Внутренняя часть органа темнее — это его серое вещество ( лат. substantia grisea ). На периферии спинного мозга располагается более светлое белое вещество ( лат. substantia alba ). Серое вещество на поперечном сечении мозга представлено в виде буквы «Н» или бабочки. Выступы серого вещества принято называть рогами. Различают передние, или вентральные, задние, или дорсальные, и боковые, или латеральные, рога .
На протяжении спинного мозга меняется отношение серого и белого вещества. Серое вещество представлено наименьшим количеством клеток в грудном отделе. Наибольшим — в поясничном.
Серое вещество спинного мозга состоит из тел нейронов , безмиелиновых и тонких миелиновых волокон и нейроглии . Основной составной частью серого вещества, отличающей его от белого, являются мультиполярные нейроны .
Клетки, сходные по размерам, тонкому строению и функциональному значению, лежат в сером веществе группами, которые называются ядрами. Среди нейронов спинного мозга можно выделить следующие виды клеток:
Отдельные участки серого вещества спинного мозга значительно отличаются друг от друга по составу нейронов, нервных волокон и нейроглии .
В задних рогах различают губчатый слой , желатинозное вещество , собственное ядро заднего рога и грудное ядро . Между задними и боковыми рогами серое вещество вдаётся тяжами в белое, вследствие чего образуется сетеобразное разрыхление, получившее название сетчатого образования .
Губчатый слой задних рогов характеризуется широкопетлистым глиальным остовом, в котором содержится большое количество мелких вставочных нейронов .
В желатиозном веществе преобладают глиальные элементы. Нервные клетки здесь мелкие и количество их незначительно.
Задние рога богаты диффузно расположенными вставочными клетками . Это мелкие мультиполярные ассоциативные и комиссуральные клетки, аксоны которых заканчиваются в пределах серого вещества спинного мозга той же стороны (ассоциативные клетки) или противоположной стороны (комиссуральные клетки).
Нейроны губчатой зоны, желатинозного вещества и вставочные клетки осуществляют связь между чувствительными клетками спинальных ганглиев и двигательными клетками передних рогов, замыкая местные рефлекторные дуги. В середине заднего рога располагается собственное ядро заднего рога . Оно состоит из вставочных нейронов, аксоны которых переходят через переднюю белую спайку на противоположную сторону спинного мозга в боковой канатик белого вещества, где они входят в состав вентрального спинно-мозжечкового и спинно-таламического путей и направляются в мозжечок и таламус .
Грудное ядро (ядро Кларка) состоит из крупных вставочных нейронов с сильно разветвлёнными дендритами. Их аксоны выходят в боковой канатик белого вещества той же стороны и в составе заднего спинально-мозжечкового пути (путь Флексига) поднимаются к мозжечку .
В промежуточной зоне различают медиальное промежуточное ядро , аксоны клеток которого присоединяются к переднему спинально-мозжечковому пути (пути Говерса) той же стороны, и латеральное промежуточное ядро , расположенное в боковых рогах и представляющее собой группу ассоциативных клеток симпатической рефлекторной дуги. Аксоны этих клеток покидают мозг вместе с соматическими двигательными волокнами в составе передних корешков и обособляются от них в виде белых соединительных ветвей симпатического ствола .
В передних рогах расположены самые крупные нейроны спинного мозга, которые имеют диаметр тела 100—150 мкм и образуют значительные по объёму ядра. Это так же, как и нейроны ядер боковых рогов, корешковые клетки, поскольку их аксоны составляют основную массу волокон передних корешков. В составе смешанных спинномозговых нервов они поступают на периферию и образуют моторные окончания в скелетной мускулатуре. Таким образом, эти ядра представляют собой моторные соматические центры. В передних рогах наиболее выражены медиальная и латеральная группы моторных клеток. Первая иннервирует мышцы туловища и развита хорошо на всём протяжении спинного мозга. Вторая находится в области шейного и поясничного утолщений и иннервирует мышцы конечностей .
Мотонейроны обеспечивают эфферентную информацию на скелетные поперечнополосатые мышцы, являются крупными клетками (диаметром — 100—150 мкм). В терминалах аксона имеются синаптические пузырьки с ацетилхолином , на теле нейрона и дендритах — многочисленные синапсы — до 1000 и более аксосоматических терминалов. Мотонейроны объединены в 5 групп двигательных ядер — латеральные (переднее и заднее), медиальные (переднее и заднее), центральная. В ядрах нейроны образуют колонки .
В сером веществе спинного мозга много рассеянных пучковых нейронов. Аксоны этих клеток выходят в белое вещество и сразу же делятся на более длинную восходящую и более короткую нисходящую ветви. В совокупности эти волокна образуют собственные, или основные, пучки белого вещества, непосредственно прилегающие к серому веществу. По своему ходу они дают много коллатералей, которые, как и сами ветви, заканчиваются синапсами на двигательных клетках передних рогов 4—5 смежных сегментов спинного мозга .
В 1952 году шведский анатом ( англ. ) предложил разделять серое вещество на десять пластин (слоёв), различающихся по структуре и функциональной значимости составляющих их элементов. Эта классификация получила широкое признание и распространение в научном мире. Пластины принято обозначать римскими цифрами.
Пластины с I по IV образуют головку дорсального рога, которая является первичной сенсорной областью.
I пластина образована многими мелкими нейронами и крупными веретеновидными клетками, лежащими параллельно самой пластине. В неё входят афференты от болевых рецепторов, а также аксоны нейронов II пластины. Выходящие отростки контралатерально (то есть перекрёстно — отростки правого заднего рога по левым канатикам и наоборот) несут информацию о болевой и температурной чувствительности в головной мозг по передним и боковым канатикам (спиноталамический тракт).
II и III пластины образованы клетками, перпендикулярными к краям пластин. Соответствуют желатинозной субстанции. Обе афферируются отростками спиноталамического тракта и передают информацию ниже. Участвуют в контроле проведения боли. II пластина также отдаёт отростки к I пластине.
IV пластина соответствует собственному ядру. Получает информацию от II и III пластин, аксоны замыкают рефлекторные дуги спинного мозга на мотонейронах и участвуют в спиноталамическом тракте.
V и VI пластины образуют шейку заднего рога. Получают афференты от мышц. VI пластина соответствует ядру Кларка. Получает афференты от мышц, сухожилий и связок, нисходящие тракты от головного мозга. Из пластины выходят два спиномозжечковых тракта:
VII пластина занимает значительную часть переднего рога. Почти все нейроны этой пластины вставочные (за исключением эфферентных нейронов лат. Nucleus intermediolateralis ). Получает афферентацию от мышц и сухожилий, а также множество нисходящих трактов. Аксоны идут в IX пластину.
VIII пластина расположена в вентро-медиальной части переднего рога, вокруг одной из частей IX пластины. Нейроны её участвуют в проприоспинальных связях, то есть связывают между собой разные сегменты спинного мозга.
Пластина IX не едина в пространстве, её части лежат внутри VII и VIII пластин. Она соответствует моторным ядрам, то есть является первичной моторной областью, и содержит мотонейроны , расположенные соматотопически (то есть представляет собой «карту» тела), например, мотонейроны мышц-сгибателей залегают обычно выше мотонейронов мышц-разгибателей, нейроны, иннервирующие кисть — латеральнее, чем иннервирующие предплечье, и т. д.
X пластина расположена вокруг спинального канала, и отвечает за комиссуральные (между левой и правой частями спинного мозга) и другие проприоспинальные связи.
Белое вещество окружает серое. Борозды спинного мозга разделяют его на канатики ( лат. funiculi ): передние, боковые и задние. Канатики представляют собой нервные тракты, связывающие спинной мозг с головным.
Самой широкой и глубокой бороздой является лат. Fissura medianus anterior (передняя срединная щель), разделяющая белое вещество между передними рогами серого вещества. Напротив неё — лат. Sulcus medianus posterior (задняя срединная борозда).
По паре латеральных борозд ( лат. Sulcus lateralis posterior & anterior ) идут соответственно к задним и передним рогам серого вещества.
Задний канатик разделяется ( лат. Sulcus intermedia posterior ), образуя два восходящих тракта: ближний к задней срединной борозде лат. Fasciculus gracilis (нежный, или тонкий пучок), и более латеральный лат. Fasciculus cuneatus (клиновидный пучок). Внутренний пучок, тонкий, поднимается с самых нижних отделов спинного мозга, клиновидный же образуется только на уровне грудного отдела.
Передние и задние корешки сливаются в спинномозговой (спинальный) нерв.
Спинальные нервы содержат четыре функциональных компонента:
Участки кожи, обслуживаемые различными спинномозговыми нервами, называются дерматомами.
Принцип работы сегментарного аппарата спинного мозга — рефлекторные дуги.
Основная схема рефлекторной дуги спинного мозга: информация от рецептора идёт по чувствительному нейрону , тот переключается на вставочный нейрон , тот, в свою очередь, на мотонейрон , который несёт информацию к эффекторному органу . Для рефлекторной дуги характерен сенсорный вход, непроизвольность, межсегментарность, моторный выход.
Примерами спинномозговых рефлексов могут служить:
Причинами ушибов и сотрясений спинного мозга могут быть переломы и смещения позвонков при стремительном падении, при тяжёлых ударах по позвоночнику, огнестрельные ранения в область спинного мозга.
Патогенез. При контузиях и ранениях, ущемлениях и сдавливании спинного мозга, а также при смещении или повреждении позвонков прекращается проводимость рефлекторных импульсов к центру и периферии [ страница не указана 211 дней ] .
Впервые спинной мозг появляется уже у бесчерепных ( ланцетник ). Спинной мозг изменяется в связи с изменением сложности передвижения животных. У наземных животных с четырьмя конечностями образуются шейное и поясничное утолщение, у змей спинной мозг не имеет утолщений. У птиц за счёт расширения седалищного нерва формируется полость — ромбовидный, или люмбосакральный синус ( лат. Sinus lumbosacralis ). Его полость заполнена гликогеновой массой. У костистых рыб спинной мозг переходит в эндокринный орган .
Разнообразие внешних форм спинного мозга определяется функциональной нагрузкой на эту часть нервной системы. Он может быть как длинным однородным (у змеи ) так и не длиннее головного мозга (у рыбы-луны ). Количество сегментов тоже может различаться и доходить до 500 у некоторых змей. Распределения серого вещества меняется от группы к группе. Для миног и миксин характерно слабо дифференцированное серое вещество спинного мозга. Но у большинства позвоночных серое вещество расположено в виде классической «бабочки».
К спинному мозгу подходят ветви от позвоночной артерии (из подключичной артерии ), глубокой шейной артерии (из реберно-шейного ствола), а также от задних межрёберных, поясничных , и латеральных крестцовых артерий. К нему прилежат три длинных продольных артериальных сосуда: передняя и две задние спинномозговые артерии. Передняя спинномозговая артерия (непарная) примыкает к передней продольной щели спинного мозга. Она образуется из двух аналогичных по названию артерий (ветвей правой и левой позвоночных артерий) в верхних отделах спинного мозга. Задняя спинномозговая артерия является парной. Каждая из артерий прилежит к задней поверхности спинного мозга возле вхождения в мозг задних корешков спинномозговых нервов. Эти три артерии продолжаются до нижнего конца спинного мозга. Передняя и две задние спинномозговые артерии соединяются между собой на поверхности спинного мозга многочисленными анастомозами и с ветвями межрёберных, поясничных и латеральных крестцовых артерий, проникающих в позвоночный канал через межпозвоночные отверстия и посылающих в вещество мозга тонкие ветви.