Все о наших суставах

Рефлекторная и проводниковая функции продолговатого мозга

Содержание

  1. Функции спинного мозга

Функции спинного мозга

Возможные заболевания

В человеческом организме есть уникальный отдел, который носит название «конский хвост». В нем отсутствует непосредственно сам спинной мозг, а остались лишь спинномозговая жидкость и пучки нервов. Если они сдавливаются, организм начинает испытывать боль, наблюдаются нарушения опорно-двигательной системы. Данное заболевание по месту локализации основной причины и называется «конский хвост».

Если развивается «конский хвост», человека беспокоит ряд симптомов. Появляется боль в пояснице, мышцы испытывают слабость, организм начинает значительно медленнее реагировать на внешние раздражители. Может появиться воспаление, даже повышается температура. Если эти тревожные симптомы игнорировать, состояние усугубляется. Человеку становится трудно передвигаться или долго сидеть.

При повреждении конского хвоста даже может потребоваться срочная помощь хирурга. Если при наличии показаний вовремя не сделать операцию, может развиться патология системы мочеиспускания, пищеварения. Осложнением является полный паралич ног.

Причиной развития заболевания может быть сужение спинномозгового канала в его нижней части. Этому способствуют такие факторы, как:

  • менингиома;
  • рак;
  • травма;
  • воспаление;
  • метастазы;
  • операции.

Если в поясничном отделе случился подвывих, может образоваться эпидуральная гематома. Это кровотечение – результат разрыва кровеносных сосудов. Кровь скапливается и давит на конский хвост.

Также конский хвост может сдавливать межпозвоночная грыжа. Такое часто случается у мужчин, достигших сорока лет. Грыжа увеличивается и давит на спинной мозг, появляются повреждения его столба.

Рефлекторная

Рефлекторная мозговая функция заключается в организации рефлексов. Это позволяет организму, например, мгновенно отреагировать на сигнал о боли. Действие рефлексов поражает своей оперативностью. Человек отдергивает руку от горячего предмета за долю секунды. За это время информация от рецепторов до мозга и обратно успела проделать немалый путь по рефлекторной дуге.

Когда чувствительные нервные окончания кожи, мышечных волокон, сухожилий, суставов получают раздражение, это значит, что к ним был отправлен нервный импульс. Такие сигналы распространяются по задним корешкам нервных волокон и приходят в спинной мозг. Получая сигнал, возбуждаются двигательные и вставочные клетки. Затем по двигательным волокнам уже передних корешков импульсы направляются к мышцам. Получив такой сигнал, мышечные волокна сокращаются. По такому механизму происходят простые рефлексы.

Рефлекс – это реакция организма в ответ на полученное раздражение. Все рефлексы обеспечиваются работой ЦНС. Одна из функций спинного мозга – рефлекторная. Ее обеспечивает так называемая рефлекторная дуга. Это сложный путь, который нервные импульсы проходят от периферических компонентов организма к его спинному мозгу, а от него – непосредственно к мышцам. Это непростой, но жизненно важный процесс.

Функции спинного мозга

Самые простейшие рефлексы могут сохранить человеку жизнь и здоровье. Отдергивая руку, которая прикоснулась к горячему, мы даже не подозреваем, что сигнал от кожи молниеносно передался по нервным волокнам в головной, а потом и в спинной мозг. В ответ на него был послан импульс, который сократил мышцы руки, чтобы избежать ожога. Это яркое проявление рефлекторной функции.

Нейрофизиологи детально изучили практически все рефлексы и нервные дуги, которые обеспечивают их выполнение. Эти данные позволяют проводить эффективную реабилитацию после травм и ряда заболеваний, а также помогают при их диагностике.

Именно на таком рефлексе основана диагностика у невропатолога, при которой врач легко ударяет молоточком по сухожилию коленной чашечки пациента. Так изучается коленный рефлекс, по которому можно судить о состоянии определенного отдела спинного мозга.

Однако спинной мозг не является самостоятельной рефлекторной системой. Его функции неустанно контролирует головной мозг. Они тесно связаны специальными пучками нервных волокон. Волокна очень длинные, тонкие, состоят из белого вещества. Сигналы по одним передаются к головному мозгу вверх, а по другим – в спинной.

Вся ЦНС участвует в формировании скоординированных сложных движений. Каждое движение – это непрерывный поток импульсов от головного мозга к спинному, от него – к мышечным волокнам.

Рефлекторная функция

Функции спинного мозга

Рефлексы всегда являются реакцией на внешний раздражитель. Многое в нашем организме построено именно на рефлексах: чихаем, кашляем, получили ожег, вздрогнули от резкого окрика или порыва ветра. Рефлекс – часть нашей защитной системы, они не зависят от нашего контроля практически. Чтобы подавить рефлекс, необходимо проходить длительное обучение и иметь беспримерный контроль над своей волей. Для упрощения можно разобрать работу рефлекса на таком примере как обожглись обо что-то горячее или слишком холодное.

Кожа полностью снабжена болевыми рецепторами как раз для того, чтобы сразу реагировать на критические ситуации. Как только прикасаешься к горячему и чувствуешь боль, импульс передается периферическому волокну. Эта передача тут же отсылается в спинной мозг. Есть даже в народе такое выражение: чувствовать спинным мозгом. Спинной мозг способен ощущать тревожность, чувство опасности и выдавать реакцию, человеком не осознанную.

Передача импульса настолько быстрая, что человек не сможет определить временные рамки. Для нас реакция наступает мгновенно, до того, как к процессу подключится мозг. В доли секунд в волокнах формируется рефлекторное кольцо, которые берут на себя управление практически всем. Мышцы рефлекторно сократились и человек отдернул руку, и так работает каждый рефлекс. Человек глотнул дыма или втянул носом пыль, сразу появляется кашель и чихание. Это внутренние защитники сразу получили команду освободить слизистые оболочки от инородных предметов.

Проводниковая функция

Задача проводниковой способности в том, чтобы передавать в обоих направлениях сигналы об опасности от дальних органов к головному и спинному мозгу. Принцип такой передачи довольно простой и его можно представить на примере: человек прикасается к чему-то приятному, ласкает кошку. Рецепторы воспринимают касания к коту как нечто приятное, положительное и передают импульс в головной мозг. Проводники, что находятся в составе белого вещества, передают информацию в головной мозг.

Так происходит при серьезных травмах, когда ломается позвоночник или по иным причинам нервные волокна перестают реагировать. Пропадает чувствительность, человеку просто безразлично прикоснулся он к приятному или нет. Спинной мозг не может отдавать команду и в итоге меняется все внутри.

Только он служит главным глашатаем между головным мозгом и другими частями тела

Без его участия нарушается вся жизнедеятельность, его анатомическая важность бесспорна.

Особенности рефлекторной функции

Как центр, который отвечает за рефлексы организма, спинной мозг имеет возможность приводить в действие двигательные и вегетативные (чувственные) рефлексы. Своими нервными каналами он двусторонне соединяет периферийные органы с головным мозгом.

Афферентная функция вещества, находящегося в канале позвоночника, достигается путем подачи соответствующих импульсов в нужные отделы серого вещества в голове. Эти импульсы содержат информацию о воздействии внешних и внутренних факторов среды. По параллельному каналу, в свою очередь, серое вещество передает эффекторные нейроны и заставляет реагировать соответствующий орган. Передавая вегетативные рефлексы, орган ЦНС приводит к изменению деятельности внутренних систем жизнеобеспечения.

Двигательная функция спинного мозга заключается в осуществлении и регулировании рефлексов мускулатуры системы движения. Двигательные нейроны, принадлежащие спинному мозгу, доносят импульсы до соответствующих мышц, расположенных на руках, ногах, теле, шее.

Орган ЦНС, находящийся в канале позвоночника, становится участником организации всех видов движения.

Сегментарность строения

Функции спинного мозгаОсобенности строения спинного мозга основаны на сегментарности и периодичности расположения нервных выходов. Мозг, находящийся в спинном отделе позвоночника, включает в себя 31 (крайне редко — до 33) сегмент. Любой из этих сегментов выглядит как участок, в котором обеспечивается выход двух пар корешковых отростков.

Схема строения спинного мозга может быть охарактеризована как 5 областей: копчиковая, крестцовая, шейная, грудная и поясничная. Именно в этих частях (в их сегментах) выходят нервы. К мышцам головы, верхних конечностей, органам грудной полости, сердцу и легким нервы отходят из расположенных вверху грудных и шейных частей. Мышечная масса туловища и все органы, находящиеся в брюшине, соединены с нервными каналами, образованными в грудной и поясничной областях. Управление конечностями (ногами) и частью брюшной полости снизу производится нервами, за которые отвечают сегменты нижних областей.

На поверхности любого сегмента (по обеим сторонам) располагаются 2 передних и 2 задних нити, которые образуют соответствующие корешковые окончания. Передние нити, как правило, содержат аксоны нервных клеток и образуют корешки, содержащие эфферентные (центробежные) волокна для передачи импульсов на периферию. При этом задние корешки удерживают в составе афферентные волокна, обеспечивающие обратный процесс направления импульсов от периферии к центру.

Оба корешка одного уровня — составляющие спинномозгового нерва, причем все образованные пары относятся к определенному сегменту.

Серое вещество

Функции спинного мозгаСерое вещество является самым функциональным. При разрезе столба видно, что серое вещество располагается внутри белого и имеет вид бабочки. В самом центре серого вещества располагается центральный канал, по которому наблюдается циркуляция ликвора, обеспечивающего его питание и поддержание баланса. При детальном рассмотрении можно выделить 3 основных отдела, каждый из которых имеет свои особые нейроны, обеспечивающие те или иные функции:

  1. Передняя область. В этой области содержатся двигательные нейроны.
  2. Задняя область. Задняя область серого вещества представляет собой рогообразное ответвление, которое имеет чувствительные нейроны.
  3. Боковая область. Эта часть серого вещества получила название боковых рогов, так как именно эта часть сильно разветвляется и дает начало спинальным корешкам. Нейроны боковых рогов дают начало вегетативной нервной системе, а также обеспечивают иннервацию всех внутренних органов и грудной клетки, брюшной полости и органов малого таза.

Передние и задние области не имеют четких граней и буквально сливаются друг с другом, образуя сложный спинномозговой нерв.

Помимо всего прочего, корешки, отходящие от серого вещества, являются составными частями передних корешков, другой составляющей которых являются белое вещество и другие нервные волокна.

Анатомическое строение

Спинной мозг является едва ли не самой древней нервной формацией, присущей всем позвоночным животным. Анатомия и физиология спинного мозга позволяют не только обеспечить иннервацию всего тела, но и устойчивость и защищенность этого элемента нервной системы. У людей позвоночник имеет массу особенностей, которые отличают его от всех других позвоночных существ, живущих на планете, что во многом связано с процессами эволюции и приобретения возможности прямохождения.

У взрослых мужчин длина спинного мозга составляет около 45 см, в то время как у женщин длина позвоночника в среднем оставляет 41 см. Средняя масса спинного мозга взрослого человека колеблется в пределах от 34 до 38 г, что составляет примерно 2% от общей массы головного мозга.

Анатомия и физиология спинного мозга отличаются сложной структурой, поэтому любое повреждение имеет системные последствия. Анатомия спинного мозга включает в себя значительное количество элементов, обеспечивающих функцию этой нервной формации. Стоит отметить, что, несмотря на то что головной и спинной мозг являются условно разными элементами нервной системы человека, все же нужно отметить, что граница между спинным и головным мозгом, проходящая на уровне пирамидных волокон, является очень условной. На самом деле, спинной и головной мозг являются цельной структурой, поэтому очень сложно их рассматривать по отдельности.

Функции спинного мозга

Оболочка мозга и его внутреннее строение

Спинной мозг внутри имеет полый канал, который принято называть центральным каналом. Пространство, которое имеется между оболочками спинного мозга, между белым и серым веществом заполнено спинномозговой жидкостью, которая во врачебной практике известна как ликвор. Структурно орган ЦНС в разрезе имеет следующие части и строение:

  • белое вещество;
  • серое вещество;
  • задний корешок;
  • нервные волокна;
  • передний корешок;
  • ганглий.

Рассматривая анатомические особенности спинного мозга, необходимо отметить довольно мощную защитную систему, которая не заканчивается на уровне позвоночника. Спинной мозг имеет собственную защиту, состоящую сразу из 3 оболочек, которая хоть и выглядит уязвимо, но все же обеспечивает сохранение не только всей структуры от механических повреждений, но и различных патогенных организмов. Орган ЦНС покрыт 3 оболочками, имеющими следующие названия:

  • мягкая оболочка;
  • паутинная оболочка;
  • твердая оболочка.

Пространство между самой верхней твердой оболочкой и твердыми костно-хрящевыми структурами позвоночника, окружающими спинномозговой канал, заполнено кровеносными сосудами и жировой тканью, что способствует сохранению целостности нейронов при движении, падениях и других потенциально опасных ситуациях.

При поперечном сечении срезы, взятые в разных частях столба, позволяют выявить неоднородность спинного мозга в разных отделах позвоночника. Стоит заметить, что, рассматривая анатомические особенности, сразу можно отметить наличие некой сегментарности, сопоставимой со структурой позвонков. Анатомия спинного мозга человека имеет одинаковое деление на сегменты, как и весь позвоночник. Выделяют следующие анатомические части:

  • шейную;
  • грудную;
  • поясничную;
  • крестцовую;
  • копчиковую.

Детальное строение органа в разрезе

Соотнесение той или иной части позвоночника с тем или иным сегментом спинного мозга зависит далеко не всегда от расположения сегмента. Принципом определения того или иного сегмента к той или иной части является наличие корешковых ответвлений в том или ином отделе позвоночника.

В шейной части спинной мозг человека имеет 8 сегментов, в грудной — 12, на поясничную и крестцовую части приходится по 5 сегментов, в то время на копчиковую — 1 сегмент. Так как копчик является рудиментарным хвостом, нередки анатомические аномалии в этой области, при которых спинной мозг в данной части находится не в одном сегменте, а в трех. В этих случаях у человека имеет место большее количество спинных корешков.

В случае если отсутствуют анатомические аномалии развития, у взрослого человека от спинного мозга отходят ровно 62 корешка, причем — 31 по одну сторону позвоночного столба и 31 по другую. По всей длине спинной мозг имеет неоднородную толщину.

Помимо естественно утолщения в области соединения головного мозга со спинным, а кроме того, естественного снижения толщины в области копчика, также выделяются утолщения в области шейного отдела и пояснично-крестцового сочленения.

Общий план строения внешний

Как устроен спинной мозг? При детальном рассмотрении заметно отклонение от цилиндрической формы. Почти цилиндрическая средняя его часть имеет несколько деформированные переднюю и заднюю части. По своей длине весь спинной мозг имеет разный диаметр, который постепенно увеличивается к верху. Максимальный диаметр наблюдается в 2-х утолщениях. Вверху следует отметить (диаметр 13-15 мм), которое характерно для вывода спинномозгового нервного канала для верхних конечностей.

Снизу поясно-крестцовое специфичное утолщение (около 12 мм) определяет место вывода нервов к ногам человека. В поперечном разрезе ствола спинного мозга можно получить следующие виды сечений: средняя часть — почти круг, вверху — овал, снизу форма приближается к квадрату.

Поверхность цилиндра спинного мозга не имеет гладкого вида. Наружная поверхность по всей длине спинного мозга содержит так называемую переднюю щель. Эта щель имеет более выраженный и заметный характер в средней части и менее заметна на концах. Дальняя поверхность спинного мозга имеет узкую заднюю неглубокую борозду. В борозде различима расположенная посредине перегородка в виде пластинки из глиозной ткани. Указанные каналы разделяют весь спинной мозг на две половинки. Каждая половинка спинного мозга, в свою очередь, имеет на своей поверхности неглубокие бороздки — переднелатеральная и заднелатеральная борозды. В районе расположенного вверху грудного отдела на участке раздела бороздок пролегает малозаметная задняя промежуточная борозда (изобр. 1). На рисунке представлена схема спинного мозга, где:

  • radices — спинномозговые корешки;
  • nn. spinales — спинномозговые нервы;
  • А — верхняя часть;
  • Б — нижняя часть.

Основные физиологические функции

Функции спинного мозга

Соотношение белого и серого вещества

Каждый из элементов спинного мозга выполняет свои физиологические функции и имеет свои анатомические особенности. Рассмотрение физиологических особенностей взаимодействия разных элементов лучше всего начинать со спинномозговой жидкости.

Спинномозговая жидкость, известная как ликвор, выполняет ряд крайне важных функций, поддерживающих жизнедеятельность всех элементов спинного мозга. Ликвор выполняет следующие физиологические функции:

  • поддержание соматического давления;
  • поддержание солевого баланса;
  • защита нейронов спинного мозга от травматического повреждения;
  • создание питательной среды.

Спинные нервы напрямую связны с нервными окончаниями, обеспечивающими иннервацию всех тканей тела. Контроль за рефлекторными и проводниковыми функциями осуществляется разными видами нейронов, входящими в состав спинного мозга. Так как нейроновая организация крайне сложна, была составлена классификация физиологических функций тех или иных классов нервных волокон. Классификация проводится по следующим признакам:

  1. По отделу нервной системы. К этому классу относятся нейроны вегетативной и соматической нервной системы.
  2. По назначению. Все нейроны, располагающиеся в спинном мозге, подразделяются на вставочные, ассоциативные, афферентные эфферентные.
  3. По способу влияния. Все нейроны подразделяются на возбуждающие и тормозящие.

//www.youtube.com/embed/9BfjBY7IVG0

При рассмотрении физиологических особенностей нейронов приходится признать, что каждый класс нейронов находится в тесном взаимодействии с остальными классами. Итак, как уже отмечалось, существует 4 основных типа нейронов по их назначению, каждый из которых выполняет свою функцию в общей системе и взаимодействует с другими типами нейронов.

  1. Вставочные. Нейроны, относящиеся к этому классу, являются промежуточными и служат для обеспечения взаимодействия между афферентными и эфферентными нейронами, а также со стволом мозга, через который передаются импульсы в головной мозг человека.
  2. Ассоциативные. Нейроны, принадлежащие к этому виду, являются самостоятельным операционным аппаратом, обеспечивающим взаимодействие между разными сегментами, внутри имеющихся . Таким образом, ассоциативные нейроны являются управляющими для таких параметров, как тонус мышц, координация позиции тела, движений и т. д.
  3. Эфферентные. Нейроны, относящиеся к классу эфферентных, выполняют соматические функции, так как основной их задачей является иннервация основных органов рабочей группы, то есть скелетных мышц.
  4. Афферентные. Нейроны, относящиеся к этой группе, выполняют соматические функции, но при этом обеспечивают иннервацию сухожилий, кожных рецепторов, а кроме того, обеспечивают симпатическое взаимодействие в эфферентных и вставочных нейронах. Большая часть афферентных нейронов находится в ганглиях спинальных нервов.

Разные виды нейронов образуют целые пути, которые служат поддержанию связи спинного и головного мозга человека со всеми тканями тела.

Для того чтобы понять, как именно происходит передача импульсов, следует рассмотреть анатомические и физиологические особенности основных элементов, то есть серое и белое вещество.

Внутреннее строение спинного мозга

Центральные отделы спинномозгового тяжа выполнены серым веществом. На препарате среза органа это вещество по очертанию имеет сходство с бабочкой. Состоит данный компонент мозга из тел нервных клеток (вставочного и двигательного типа). Данный участок нервной системы разделяется на функциональные зоны: передние и задние рога. Первые содержат нейроны двигательного типа, вторые имеют вставочные нервные клетки. На протяжении отрезка спинномозгового тяжа от 7-го шейного сегмента до 2-го поясничного имеются дополнительные боковые рога. Здесь содержатся центры, отвечающие за функционирование вегетативной НС (нервной системы).

Функции спинного мозга

Внутреннее строение спинного мозга

Задние рога характеризуются неоднородностью своей структуры. В составе этих зон спинного мозга имеются специальные ядра, выполненные вставочными нейронами.

Внешняя часть спинномозгового тяжа образуется белым веществом, выполненным аксонами нейронов «бабочки». Спинномозговые борозды условно дробят белое вещество на 3 пары канатиков, известных как: боковые, задние и передние. Аксоны объединяются в несколько проводящих трактов:

  • ассоциативные волокна (короткие) – обеспечивают связь различных спинномозговых сегментов;
  • восходящие волокна, либо чувствительные, – передают нервные сигналы к головному отделу ЦНС;
  • нисходящие волокна, либо двигательные, – передают импульсные сигналы от коры полушарий к передним рогам, контролирующим органы-исполнители.

Задние канатики содержат проводники только восходящие, а оставшиеся две пары характеризуются наличием нисходящих и восходящих путей проведения. Количество проводящих трактов в канатиках различное. Приведенная таблица демонстрирует расположение проводящих трактов в спинной части ЦНС.

Боковой канатик проводников:

  • спинно-мозжечковый тракт (задний) – передает в мозжечок импульсные сигналы проприоцептивного характера;
  • спинно-мозжечковый тракт (передний) – отвечает за связь с корой мозжечка, куда и транслирует импульсные сигналы;
  • спинно-таламический тракт (наружный боковой) – отвечает за передачу к мозгу импульсных сигналов от рецепторов, реагирующих на боль и изменение температуры;
  • пирамидный тракт (наружный боковой) – проводит от коры больших полусфер двигательные импульсные сигналы к спинномозговому тяжу;
  • красноядерно-спинномозговой тракт – контролирует поддержание тонуса мышц скелета и регулирует выполнение подсознательных (автоматических) двигательных функций.

Передний канатик проводников:

  • пирамидный тракт (передний) – транслирует двигательный сигнал от коры верхних отделов ЦНС к нижним;
  • спинно-таламический тракт (передний) – осуществляет передачу импульсных сигналов от тактильных рецепторов;
  • преддверно-спинномозговой – осуществляет координацию сознательных движений и равновесие, а также характеризуется наличием связи с продолговатым мозгом.

Задний канатик проводников:

  • тонкий пучок волокон Голля – отвечает за передачу импульсных сигналов от проприорецепторов, интерорецепторов и кожных рецепторов нижних отделов туловища и ног к головному мозгу;
  • клиновидный пучок волокон Бурдаха – отвечает за передачу тех же рецепторов в головной мозг из рук и верхних отделов туловища.

Белое вещество

Белое вещество сформировано тремя видами канатиков. Передний канатик находится у самого выхода передних нервных корешков. Второй канатикмежду латеральной и срединной бороздками спинного мозга. Боковой канатик находится между задними и передними бороздками.

Формирует само вещество в спинном скопление нервных волокон, по которым проходят все нервные импульсы. Эти волокна мгновенно передают информацию как по всему позвоночному столбу, так и в головной мозг. Такие волокна есть и у серого вещества. Ведь только благодаря им создался связочный аппарат, который позволяет полностью контролировать и управлять всеми сегментами внутренних органов и самим позвоночником.

Корешки спинного мозга, которые образовались из нейронов, направлены разносторонне. Некоторая часть из них напрямую передает информацию в головой и ЦНС. Это проводящие пути по восходящему принципу. Их задача – мгновенная доставка импульса от мышц и суставов в продолговатый мозг. Так осуществляется передача команд по всему спинному мозгу.

Там же находится путь, по которому передаются сведения о чувствительности и болевых ощущениях. Сначала эти данные поступают в промежуточный мозг и лишь потом продолжают путь к коре головного мозга.