Сегменти спинного мозку. Спинний мозок

Система спинного мозку вважається найдавнішою зоною організму. Маса цієї частини у дорослої людини становить близько 34-38 г. По ходу прогресування центральної ділянки нервової системи в процесі еволюції співвідношення між розміром головного і спинного мозку змінювалося на користь першого. Далі розглянемо детальніше, що собою являє структура, які завдання виконує.

Загальна біологія

Спинний мозок — це тіло неправильної циліндричної форми. Його довжина у чоловіків — близько 45, у жінок — 41-42 см. Виділяють різні відділи спинного мозку. На кожній ділянці тіло має різні розміри. Так, грудна ділянка має сагіттальний розмір (в площині від спини до живота) — близько 8-ми мм. Поперечник цієї області — 10 мм. Утовщення починається там, де розташовані II-III сегменти (шийні). У цій ділянці поперечник досягає 13-14 мм. При цьому сагіттальний розмір — 9 мм. У відділі, який знаходиться від першого поперекового до другого хрещеного фрагмента, поперечник близько 12 мм. Сагіттальний його розмір — 9 мм. Все тіло поділяється на певні ділянки (кількість сегментів спинного мозку буде представлено нижче). Далі розглянемо складені елементи структури.

Сегменти спинного мозку: малюнок, опис

Тіло складається з подібних один одному (гомоморфних) частин. Сегменти спинного мозку з’єднуються за допомогою нервових провідників з певною ділянкою в організмі. Довжина тієї чи іншої зони тіла різна. Загальна кількість сегментів спинного мозку — 31. Найменше елементів у копчиковій зоні. У структурі присутні:

• Поперекові сегменти (5).
• Хрестцеві (5).
• Грудні (12).
• Копчиковий (1).
• Сегменти шийного відділу хребта (8).

На останні припадає близько 23.2% довжини всієї структури. Найбільше (56.4%) займають грудні сегменти. 7.3% довжини припадає на хрещену зону. Сегменти спинного мозку зовні являють собою задні і передні відходні корінки, що правильно чергуються, — нервові відростки. Слід зазначити, що структура не заповнює весь канал. У зв’язку з цим спинномозкові сегменти розташовуються вище, ніж однойменні хребці. При цьому різниця між одними і другими наростає по напрямку зверху вниз.

Адреса

Індивідуально мінлива скелетотопія ділянок. Наприклад, нижня область поперекової ділянки може у дорослих розташовуватися від нижньої третини тіла XI грудного хребця до диска між першим і другим поперековими хребцями. У зв’язку з цим проглядається певна особливість. Якщо верхні корінці відходять в поперечному напрямку, то чим далі по каналу вниз, тим вище буде ділянка виходу відносно вхідного міжхребцевого отвору. Останні елементи вертикально прагнуть до ділянок, розташованих нижче рівня, на якому закінчується спинний мозок. Всім цим пучком оточена кінцева нитка. Називається він «кінський хвіст» «.

Кінцева нитка

Від другого поперекового елемента вниз спинний мозок переходить в особливу рудиментарну освіту. Воно і називається «кінцева нитка» «. Вона сформована переважно м’якою мозковою оболонкою. У самій її верхній зоні присутні нервові клітини. Кінцева нитка буває двох видів. Вона може бути внутрішньою. В даному випадку вона проходить в мозковій оболонці до другого хребця в хрестці. Кінцева нитка може бути і зовнішньою. У цьому випадку вона тягнеться далі другого хребця копчика. Зовнішня нитка переважно складається з продовження сполучних волокон. Внутрішня кінцева нитка має довжину близько 16, а зовнішня — 8-ми см.

Дисиметрія

Сегменти спинного мозку не повністю симетричні. Неоднакова протяжність і різний рівень відходження корінців відзначаються вже на стадії ембріонального розвитку. Після народження дисиметрія з плином часу посилюється. Більш виразна вона в грудній ділянці. У задніх корінців дисиметрія більш виражена, ніж у передніх. Очевидно, це явище пов’язане з відмінностями в шкірній і м’язовій іннервації лівої і правої сторін тулуба людини.

Внутрішні особливості елементів

Розгляньмо коротку будову сегмента спинного мозку. У кожному елементі присутній диск — платівка, розташована горизонтально. На рівні цієї ділянки проходять нейронні зв’язки. Їх положення також горизонтальне. Між дисками присутні вертикальні нейронні зв’язки. Так, елементи можна представити у вигляді стосу платівок. Вони, в свою чергу, об’єднані міжнейронними зв’язками. В утворенні передніх корінців беруть участь аксони клітин відповідних бічних рогів спинного мозку. У них присутні прегангліонарні симпатичні та ефферентні рухові волокна; в задніх корінцях містяться афферентні структури. Вони є відростками нейронів гангліїв. Загальна кількість присутніх у задніх корінцях волокон — близько 1-го млн з кожного боку; в передніх елементах виявляється в комплексі близько 200 000. Так виходить співвідношення 5:1. У представників

тваринного світу переважання кількості волокон задніх корінців над тими, що присутні в передніх, не так яскраво виражено. Наприклад, у миші, щура і собаки співвідношення 2.5:1. У цьому, таким чином, проявляється одна з еволюційних закономірностей розвитку нервової системи всіх хребетних. Вона полягає в тому, що формування вхідних каналів здійснюється більш активно, ніж вихідних. При цьому останні відрізняються більшою стабільністю. Число нервових волокон в задніх і передніх корінцях в одному спинномозковому сегменті, як правило, різне. Різниця може становити до 59% від кількості структур на тій стороні, де їх налічується менше.

Сіра речовина

На поперечному розрізі воно являє собою фігуру, схожу на метелика, який розкрив крила, або букву Н. Розрізняють задні, передні і бічні роги. Їх форма змінюється по ходу спинного мозку. На ділянці, обмеженій боковим і заднім рогами, розташована ретикулярна формація сітчастого вигляду. Сіра речовина займає близько 5 см³ (близько 17.8%) від загального обсягу спинного мозку. Кількість присутніх у ньому нейронів становить приблизно 13.5 мільйонів. Їх об’єднують у три групи: вставочні, пучкові, корінцеві. Сіра речовина становить особливий апарат структури. Тут закладені деякі функції спинного мозку. Роздратування, які надходять по афферентних волокнах завдяки наявності зв’язків, можуть проходити як в низхідному, так і в висхідному напрямку. Вони, у своє середовище, провокують поширену рухову відповідь.

Біла речовина

У ньому містяться проекційні, комісуральні та асоціативні нервові шляхи. Останні являють собою пучки, що проходять по периферії сірої структури і по всіх канатиках спинного мозку. Комісуральні шляхи формують білу спайку. Вона розташовується між серединною передньою щілиною і сірою речовиною (з’єднуючи її половинки). Проекційні шляхи (низхідні (ефферентні) і висхідні (афферентні)) забезпечують зв’язок з головним мозком.

Кровопостачання

Надходження крові здійснюється по мережі численних судин. Вони відходять у верхній частині від підключичної, щитовидної та хребетних артерій. Також судини поширюються від ділянки, де розташовані другий і третій відділи спинного мозку. У цій зоні кровопостачання йде від гілок аорти. Більше шістдесяти парних радікулярних артерій, які формуються біля міжхребцевих отворів, відрізняються малим (150-200 мкм) діаметром. Вони забезпечують кров’ю тільки корінці та оболонці, що лежать до них. У харчуванні, власне, самого спинного мозку бере участь близько 5-9 артерій великого (400-800 мкм) калібру. Всі ці судини непарного типу. Вони входять до каналу на різних рівнях: то через праве, то через лівий отвір. Називаються ці артерії магістральними або корінцево-медуллярними. Кількість найбільших з них непостійна. Виділяється три судинних басейни:

• Верхній або цервіко-дорсальний. Він живить зону, де розташовані сегменти спинного мозку S1 — Th3.
• Проміжний або середній. До нього відносять ділянки Th4-Th8.
• Нижній. Він живить область нижче рівня сегмента Th9.

Спинальна передня артерія поширюється лише на декілька фрагментів структури. Далі вона не представлена у вигляді єдиної судини. Вона являє собою ланцюг ^ омозів декількох корінцево-медульярних великих артерій. Кровотік у спинальній передній артерії йде в різних напрямках. У верхніх відділах — зверху вниз, у середніх — знизу вгору, а в нижніх — вгору і вниз.

Основні завдання

Існує дві основні функції спинного мозку. Перша — це рефлекторна, друга — провідникова. Кожен сегмент пов’язаний з певними органами і забезпечує їх активність і функціональність. Наприклад, хрещені елементи належать до ніг та органів тазу і відповідають за діяльність цих зон тулуба. Той чи інший грудний сегмент взаємодіє з відповідними органами і м’язами. Верхні елементи пов’язані з головою і руками. Рефлекторні функції спинного мозку являють собою закладені природою прості рефлекси. До них, зокрема, відносять реакцію на біль — людина смикає руку, наприклад. Також до цієї категорії відносять відомий колінний рефлекс. У прояві цих реакцій головний мозок може не брати участі. Ця теорія доведена звичайними дослідами з тваринами. За відсутності голови жаба реагувала як на сильні, так і на слабкі больові подразники. Провідникові функції спинного мозку укладені в передачі імпульсу. Спочатку він йде вгору. По висхідному шляху імпульс потрапляє в головний мозок, а звідти відправляється як зворотна команда до якого-небудь органу. За рахунок цього провідникового зв’язку проявляється будь-яка подумка активність: взяти, піти, встати, підняти, відрізати, побігти, кинути, намалювати. Також провідникові функції спинного мозку забезпечують здійснення дій, які люди, не помічаючи, здійснюють щодня на роботі або в побуті.

Бічні роги

Ці елементи мають свої функції. У бічних рогах (проміжній зоні в сірій речовині) розташовані симпатичні клітини вегетативної нервової структури. Саме з їх допомогою здійснюється взаємодія з внутрішніми органами. Ці клітини мають відростки, які поєднані з передніми корінцями. У цій зоні формується шлях: в області сегментів верхніх двох ділянок спинного мозку розташована ретикулярна область — пучок з великого числа нервів, які пов’язані з районами активації кори в головному мозку і рефлекторної діяльності. Активність сірого і пучків білої речовини, передніх і задніх корінців іменується рефлекторною реакцією. Самі рефлекси при цьому називаються, за визначенням Павлова, безумовними.

Висхідні шляхи

Передні канатики білої речовини мають кілька шляхів, кожен з яких виконує певні завдання:

• Корково-спинномозковий (передній пірамідний) відповідає за передачу рухових імпульсів від кори в головному мозку до передніх рогів у спинному.
• Спіноталамічний передній забезпечує тактильну чутливість.
• Пучок Левенталя і Гельда — волокнами білої речовини зв’язуються вестибулярні ядра 8 пар черепно-мозкових нервових закінчень з руховими нейронами в передніх рогах.
• Покришково-спинномозковий шлях формує захисний рефлекс, який пов’язаний з зоровими або звуковими подразниками. Це здійснюється за рахунок зв’язку зорових центрів під корою в головному мозку з ядрами в передніх рогах.
• Поздовжній пучок забезпечує координування очних та інших м’язів, за рахунок зв’язування верхніх сегментів зі стовбуром спинного мозку.
• По висхідних шляхах проходить імпульс глибокої чутливості. В результаті з’являється відчуття свого тіла у людини. Імпульси проходять спіноталамічними, покришково-спинномозковими та корково-спинномозковими каналами.

Низхідні шляхи

Передача імпульсу від кори в головному мозку до сірої речовини в передніх рогах здійснюється по латеральному корково-спинномозковому каналу. Красноядерно-спинномозковий шлях забезпечує автоматичне регулювання м’язового тонусу і рухів на підсвідомому рівні. Цей канал розташовується попереду латерально-пірамідного. До красноядерно-спинномозкового шляху прилягають спинноталамічний боковий і спинномозжечковий задній.

Вікові особливості

Тимчасові зміни стосуються як будови спинного мозку, так і його топографії. У другій половині періоду внутрішньоутробного розвитку відзначається дещо уповільнене його зростання. Зокрема, він відстає від розвитку хребетного стовпа. І це триває досить тривалий період. Біля грудничка мозковий конус розташовується в районі третього поперекового хребця, а у дорослого закінчується на рівні першого або другого. За весь період зростання довжина структури збільшується в 2.7 р. Це виходить переважно завдяки грудним сегментам. Маса структури збільшується приблизно в 6-7 разів. Зростання білої та сірої речовини спинного мозку проходить досить нерівномірно. Обсяг першого збільшується в 14, а другого — в 5 разів. Це пов’язано з тим, що у власному сегментарному апараті розвиток завершується раніше, ніж у проекційних нервових шляхах.

Насамкінець

Між спинним і головним мозком, ЦНС, усіма органами і кінцівками людини встановлено унікальний зв’язок. Вона вважається «мрією робототехніки» «. На сьогоднішній день жоден, навіть найсучасніший робот, не може здійснювати всі ті можливі дії і рухи, які підвладні біологічному організму. Такі сучасні машини програмуються на виконання вузькоспеціалізованих завдань. Найчастіше таких роботів використовують на автоматичних конвеєрних виробництвах. Маса спинного мозку у відсотках становить у різних представників тваринного світу різні величини. Наприклад, у жаби — 45, черепахи — 120, щури — 36, макаки — 12, собаки — 18, а у людини — 2. У структурі спинного мозку досить чітко проявляються загальні конструктивні особливості і закономірності центральної зони нервової системи.