В чем заключается проводящая функция спинного мозга

Проводящие пути головного и спинного мозга

Позвоночник является сложной системой, состоящей не только из костной ткани, но и нежного ствола спинного мозга. Именно благодаря ему человек способен жить полной жизнью, ощущать прикосновения к предметам, отличать их между собой. Состоит он из огромного количества нервных волокон и уникальных путей, по которым двигаются импульсы. Анатомия спинного мозга отличается своей высокой организованностью, так как через этот орган постоянно проходит миллионы сигналов, поступающих от рецепторов по периферии.

Краткое определение

Пути или тракты спинного мозга представляют собой скопления нервных волокон, расположенных внутри позвоночника, обеспечивающие движения импульсов от головного мозга ко всем участкам тела и в обратную сторону. Нервные окончания, совокупность которых и образует пути, отличаются схожим строением, развитием и общими функциями. Они делятся между собой по задачам, которые перед ними поставлены. Классифицируют пути следующим образом:

Проекционные пути, в свою очередь, бывают эфферентными и афферентными. Именно они составляют основу центральной нервной системы, и делятся на восходящие (центростремительные или чувствительные) и нисходящие (центробежные, двигательные).

Проводящие пути головного и спинного мозга отличаются между собой, но действуют они всегда слаженно, обеспечивая прохождение невероятно большого числа нервных сигналов от рецепторов к центральной нервной системе. Образованы пути из длинных аксонов, особых волокон, способных создавать между собой связи, соединяя, таким образом, отдельные сегменты спинного ствола, обеспечивая контроль эффекторных органов.

Строение проводящих путей

Все пути спинного мозга находятся в белом веществе, которое разделено на передний канатик, боковой и передний. Основной их объем состоит из супраспинальных трактов, благодаря которым обеспечивается двусторонняя связь между спинным отделом и головным органом. Эти полоски занимают немного места вокруг серого вещества, и носят название проприоспинальные.

Проводящие пути спинного и головного отдела разделяют условно, в зависимости от особенностей их строения и функциональных возможностей. Они являются неотъемлемой частью позвоночника в целом, и позволяют контролировать не только двигательную активность тела, но и работу внутренних органов. Располагаются они снаружи от основных пучков мозга. Развиваются они параллельно с формированием головного отдела.

Восходящие пути

Восходящие пути спинного мозга отвечают за транспортировку импульса боли, тактильных ощущений, информацию о температуре тела, чувствительности от рецепторов к мозжечку. То есть главная их особенность заключается в движении потока от периферии к центру. Именно благодаря им человек понимает, что происходит с его телом в данную секунду времени, обрабатывает постоянно поступающую информацию с окружающего мира, своевременно принимает решения на основе полученных импульсов. Подробнее о разновидностях этого вида путей, и основных их задачах расскажет таблица.

Восходящие пути спинного ствола в целом отвечают за передачу любой поступающей информации к суставным рецепторам организма. Благодаря им человек понимает положение своего тела, осознает тактильные ощущения, выполненные пассивные движения, чувствует вибрацию.

Нисходящие пути

Нисходящие пути отвечают за движение токов от нижележащих отделов к рабочим системам. В целом, делятся на пирамидные и экстрапирамидные. Первые – отвечают за передачу импульсов произвольных двигательных реакций, а именно управление осознанными движениями, вторые – контролируют непроизвольные движения (сохранение равновесия в случае падения). Через эти нервные пучки, образованные из аксонов клеток, отвечают за раздачу «указаний» головного мозга на основные двигательные отделы. Через них спинной мозг выполняет ведущие исполнительные задачи.

Разобраться в строении нисходящих путей поможет следующая схема строения:

Нисходящие пути позволяют свободно двигаться импульсам от головного отдела к нижележащим двигательным ядрам в спинном канале, тем самым поддерживая нормальную двигательную активность. С их помощью осуществляется работа высшего двигательного центра, а именно – коры головного мозга.

Поражение центральных или периферических двигательных нейронов приводит к развитию параличей и парезов. Эти расстройства сопровождаются полным исчезновением рефлексов, как правило, вследствие выпадения эфферентной части рефлекторной дуги, и полным понижением мышечного тонуса. При необходимости определения зоны поражения, отдельные участки стимулируют, вызывая волнообразные сокращения, небольшие подергивания. Там, где их не наблюдается, и локализируется проблема.

В качестве лечения чаще всего назначается хирургическая операция, которая способствует восстановлению проходимости в спинномозговом канале. Но иногда врачи прибегают в гирудотерапии или апитерапии. Укусы пчел, а именно впрыскивание их яда, помогает увеличить приток крови и устранить повреждение. Но это допустимо далеко не всегда и проводится только под контролем медработника.

Проводящая функция спинного мозга

Одной из ключевых функций спинного мозга является проводящая, так как через него проходят восходящие и нисходящие пути. То есть орган служит определенным «проводником», через который осуществляется связь всех систем в организме с головным отделом. Именно благодаря ей мозг получает всю необходимую информацию о происходящем с телом, и передает импульсы во все части и органы. Восходящие нервные сигналы поступают с кожного покрова, в результате мышечных сокращений, работы внутренних систем. Из головного отдела нисходящие импульсы проходят также через спинной мозг и способны менять состояние скелетной мускулатуры и влиять на работу всех жизненно важных отделов.

Способность выполнять поставленные задачи обеспечивается благодаря белому веществу, нервным волокнам и нейронам, из которых состоит спинной мозг. Его проводящие пути представляют собой скопление нервных окончаний, которые обеспечивают движение импульсов из разных сегментов и связывают между собой спинной и головной мозг. Их особое строение обеспечивает «двустороннюю связь», то есть способность двигаться импульсов в одну и другую сторону.

Рефлекторная функция

Не менее значимой задачей, которая стоит перед спинным мозгом является осуществление вегетативных и двигательных рефлексов. Импульсы, поступающие от головного мозга, по нисходящим путям отвечают за движения всего туловища и конечностей. Именно благодаря проходимости импульсов выполняются двигательные, пищевые и сосудодвигательные рефлексы.

Основная рефлекторная деятельность спинного мозга:

Рефлекторная функция спинного мозга основана на коммуникации с головным мозгом. При поступлении сигнала активируются сгибательные и разгибательные рефлексы спинного мозга. Сами они по своей природе достаточно просты. При повторном раздражении, сила и длительность рефлекса существенно увеличивается. Рефлекторная и проводниковая функция спинного мозга подконтрольна вышележащим отделам центральной нервной системы.

Проводящие пути головного и спинного мозга представляют собой единую систему, которая всегда работает слаженно. Именно это обеспечивает согласованность всех действий тела, нормальную его реакцию на ту или иную ситуацию. К примеру, поступление сигнала по восходящим путям от рецепторов, о том, что на улице скользко, позволяет в процессе скольжения, по восходящим путям передать импульсы, обеспечивающие удержания равновесия.

Источник

Строение и функции спинного мозга

Спинной мозг представляет собой основную часть центральной нервной системы человека. На него возлагаются особые функции, и выделяется он среди остальных органов уникальным строением. Расположен в позвоночном канале, и напрямую связан с головным мозгом. При нормальном развитии спинной мозг обеспечивает нормальную работу всех отделов и частей организма, выполняет задачу проводника, передает рефлексы и импульсы.

Общая информация

Анатомия спинного мозга отличается от головного продолговатым строением. На латыни орган носит название – medulla spinalis. Представляет он собой утолщенную трубку с небольшим каналом внутри, немного приплюснутую спереди и сзади. Именно такое строение обеспечивает нормальную транспортировку нервных импульсов от главного органа, расположенного в черепной коробке к периферийным структурам нервной системы.

Локально орган расположен в позвоночном канале, где сосредоточены мягкие и костные ткани, нервные окончания, отвечающие за множество функций тела человека. Без нормально работающего спинного мозга не представляется возможным естественное дыхание, пищеварение, сердцебиение, репродуктивная деятельность, любая двигательная активность.

У человека начинает он формироваться примерно на 4 неделе развития внутри утробы матери. Но в каком виде он наблюдается у взрослого человека, он появляется намного позже, сначала это нервная трубка, постепенно развивающаяся в полноценный орган. Заканчивает он свое формирование в течение 2-х лет после появления на свет.

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. В месте стыковки наблюдается перекрест пирамидных путей, отвечающих за двигательную активность конечностей. Заканчивается спинной мозг в районе 2 поясничного позвонка, поэтому по длине он меньше, чем весь позвоночник в целом. Такая особенность позволяет проводить люмбальную пункцию на уровне 3-4 поясничного позвонка, без риска повредить спинной мозг.

В чем особенность строения? Продолговатая трубка имеет спереди и сзади две борозды. Покрыт мозг тремя оболочками:

Пространство между ними заполнено спинномозговой жидкостью – ликвором. В центре органа располагается серое вещество. Состоит оно из вставочных и двигательных нейронов. Также в нем находятся два типа рогов: передние, содержащие двигательные нейроны и задние, место, где располагаются вставочные нейроны.

Внешние характеристики

Внешнее строение спинного мозга во многом повторяет очертания позвоночника, так как структуры подстраиваются под его физиологические изгибы. Наблюдаются два утолщения в районе шеи и нижнего грудного, начале поясничного отелов. Эти места характеризуются как выходы корешков спинномозговых нервов, ответственных за иннервацию рук и ног.

Внешнее строение можно кратко описать следующими характеристиками:

Толщина спинного мозга неравномерная и зависит от того, в каком отделе делается замер. Также выделяют у органа четыре поверхности: две округлых боковые, выпуклая задняя и уплощенная передняя. Наружное строение во многом напоминает внутреннюю часть хребта, так как орган заполняет собой весь канал. Орган надежно защищен костной тканью.

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.

Такое уникальная анатомия позволяет разделить спинной мозг на несколько структур. Устроен он следующим образом:

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.

Миотомами называют группы мышц, получающие моторные волокна от определенных участков мозга. Благодаря изучению и знанию их расположения существенно упрощается процесс поражения и диагностирования поражений спинного мозга. Повреждения определенного сегмента спинного мозга провоцируют чувствительные и двигательные нарушения.

Сегментарное строение

Спинной мозг условно делят на пять отделов, хотя он и представляет собой единое целое. Название каждого напрямую зависит от его расположения в теле. Всего у человека могут наблюдаться 31-33 сегмента, которые состоят из:

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:

Каково строение белого вещества? Оно состоит из миелиновых, безмиелиновых нервных волокон, кровеносных сосудов и небольшого количества соединительное ткани. Основная его задача заключается в запуске простейших рефлексов, обеспечение связей со скелетными мышцами.

Функции

Функциональная анатомия подразумевает, что, являясь частью центральной нервной системы, спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функцию. В первом случае орган контролирует выполнение простейших действий на уровне реакций, заключенных в подсознании. Ярким примером является запуск двигательной функции с отдергиванием руки, если поверхность слишком горячая. Делает это конечность раньше, чем сам человек поймет, что произошло. Вторая задача органа заключается в передаче нервных импульсов в головной отдел ЦНС, по восходящим и нисходящим путям движения.

Рефлекторная функция

Эта основная функция органа представляет собой ответную реакцию на раздражение извне. Например, появление рефлекторного кашля на попадание в дыхательные пути посторонних предметов и частиц, устранение руки от колючек кактуса или источника опасности. Импульс поступает внутрь спинномозгового канала через двигательные нейроны, они же запускают сокращение мышц. Этот процесс не требует привлечения головного мозга, и моторная реакция происходит без его участия. То есть человек даже не задумывается над своим действием, часто не осознает его.

У детей проверяют врожденные рефлексы после появления на свет. Они обычно заключаются в способности сосать молоко, дышать, дергать ножками. В процессе развития появляются и приобретенные рефлексы, которые помогают выявить врачам корректность функционирования элементов дуги, отдельных сегментов спинного мозга. Проверка проводится в процессе неврологического осмотра. Основной акцент делается на подошвенный рефлекс, коленный и брюшной. Именно они позволяют проверить, насколько здоров человек в тот или иной момент времени.

Проводниковая функция

Еще одной важной функцией спинного мозга является проводниковая. Она обеспечивает передачу импульса от кожного покрова, поверхности слизистой, внутреннего органа в головной мозг и в обратном направлении. В качестве «проводника» выступает белое вещество. Именно оно несет информацию о поступающих импульсах снаружи. Благодаря этой способности человек может дать характеристику любому предмету, который его окружает.

Познание мира осуществляется через передачу сведений после прикосновения в головной мозг. Именно благодаря этой функции человек понимает, что предмет скользкий, гладкий, шершавый или мягкий. При потере чувствительности, больной перестает понимать, что перед, ним прикасаясь к предмету. Кроме этого, мозг получает данные о положении тела в пространстве, напряжении мышечной ткани или раздражении болевых рецепторов.

Какие органы контролирует спинной мозг?

Также важно понимать, какие внутренние органы связаны со спинным мозгом и могут страдать при повреждении определенного участка позвоночника. Определенные спинномозговые сегменты контролируют определенные части тела путем транслирования нервных импульсов и передачи ответных реакций по двигательным нейронам. За что отвечает каждый позвонок наглядно можно увидеть в таблице.

Опасность повреждения органа

Благодаря характерной особенности строения мозга, он связан с большинством систем в организме. Целостность его структуры крайне важно для корректного функционирования опорно-двигательного аппарата, здоровья внутренних органов. Любая травма, независимо от степени тяжести, может привести к инвалидности. Растяжения, вывихи, повреждения дисков, переломы позвонков со смещением или без могут вызвать спинальный шок и паралич ног, нарушить нормальную работу канатиков.

Тяжелые травмы приводят к появлению шока, длящегося от нескольких часов до нескольких месяцев. При этом патологическое состояние сопровождается рядом неврологических симптомов. К ним относится онемение, нарушение чувствительности, дисфункция тазовых органов, неспособность контролировать процесс мочеиспускания и дефекации.

Лечение легких повреждений позвоночника проводится амбулаторно, с использованием медикаментов, лечебной гимнастики и массажа. Тяжелые травмы требуют оперативного вмешательства, особенно если выявленная компрессия спинного мозга. Клетки быстро повреждаются и погибают, поэтому любое промедление может стоить человеку здоровья. Восстановительный период после такого вмешательства составляет до двух лет. Помогают в этом различные физиотерапевтические процедуры, например, рефлексотерапия, эрготерапия, электрофорез, магнитотерапия и прочее.

Спинной мозг представляет собой ключевой элемент центральной нервной системы человека, который связан тем или иным образом практически со всеми внутренними органами, мышечной тканью человека. Специфическое строение позволяет передавать импульсы и сигналы, обеспечивать полноценную двигательную деятельность, и выполнять ряд других функций.

Источник

В чем заключается проводящая функция спинного мозга

Ретикуло-спинномозговые пути начинаются в ретикулярной формации моста и продолговатого мозга. Они частично перекрещиваются.

Мосто-ретикуло-спинномозговой (медиальный) проводящий путь спускается ипсилатерально в переднем канатике белого вещества спинного мозга, а медуллярный (латеральный) ретикуло-спинномозговой проводящий путь спускается, частично перекрещиваясь, в боковом канатике. Эффекторное действие обоих путей обусловлено интернейронами в составе корково-спинномозгового пути и мотонейронами, иннервирующими осевые (позвоночные) группы мышц и мышцы проксимальных отделов конечностей.

Результаты исследований, проведенных на животных, подтверждают, что мосто-ретикуло-спинномозговой проводящий путь обеспечивает разгибательную активность мотонейронов, а медуллярный ретикуло-спинномозговой проводящий путь — сгибательную активность мотонейронов. Оба пути оказывают друг на друга взаимное тормозное влияние.

Ретикуло-спинномозговая система принимает участие в двух различных видах двигательной активности — локомоции и постуральном контроле.

Нисходящие пути на уровне верхних шейных сегментов.
Обратите внимание: передний корково-спинномозговой проводящий путь/вентральный корково-спинномозговой проводящий путь частично перекрещивается на уровне нижних шейных сегментов и взаимодействует с нейронами переднего рога, отвечающими за иннервацию поддерживающих позу мышц туловища.
Около 10 % корково-спинномозговых путей остается на той же стороне, не перекрещиваясь.

а) Локомоция. Ходьба и бег — ритмичные виды движения с участием всех четырех конечностей. Движения обеих сторон туловища сбалансированы в отношении сокращения и расслабления мышц-сгибателей и мышц-разгибателей. У более примитивных животных локомоция регулируется с помощью иерархической системы, в которой нижерасположенные элементы служат интернейронами на шейном и пояснично-крестцовом уровнях спинного мозга, активируя сгибатели и разгибатели отдельных конечностей.

Подобная система получила название генератора паттернов. Генератор паттернов для отдельной конечности, в свою очередь, координирует уже следующий генератор, расположенный в промежуточном сером веществе верхних отделов спинного мозга. Он способен инициировать ритмические движения у животных, спинной мозг которых разделен на нейрооси и имеет спинномозговое соединение. Локомоцию регулирует локомоторный центр, расположенный в нижних отделах среднего мозга у людей и в области моста — у лабораторных животных.

Проведенное на модели наркотизированных кошек исследование показало, что при электрической стимуляции импульсами разной силы с тенденцией к возрастанию характер движения кошки менялся от ходьбы к бегу рысью, а затем — к галопу.

Основные паттерны локомоции представляют собой закрытую систему, однако их регуляция осуществляется по механизму обратной связи чувствительными импульсами с эффекторного участка. Общая регуляция двигательной активности обеспечивается премоторной корой, от которой отходят волокна к нейронам ствола мозга. От этих нейронов берут начало волокна ретикуло-спинномозговых путей, функция которых заключается в направлении животного во время ходьбы или бега и обеспечении максимальной мощности генератора паттернов со стороны спинного мозга, например во время карабканья животного по стене.

Локомоция у человека в меньшей степени регулируется спинным мозгом по сравнению с четвероногими. Однако общие нейроанатомические и физиологические принципы регуляции сохранялись в течение многих лет эволюции. В частности, двусторонняя организация управления проксимальных мышц конечностей и осевых мышц должна существовать, иначе по-другому нельзя объяснить формирование почти идеальной локомотивной функции после удаления всего полушария головного мозга в детстве или подростковом возрасте.

У подобных людей никогда не восстанавливались автоматические навыки на противоположной стороне, и это подтверждает гипотезу о том, что существуют два различных пути управления двигательной функцией: пирамидные и «экстрапирамидные». Последний термин обозначает ретикуло-спинномозговой проводящий путь и его функции на уровне коры головного мозга и базальных ганглиев.

б) Постуральный контроль. Определения понятия «позы» меняются в зависимости от контекста, в котором используют термин. В общем понимании (стоячее, сидячее, лежачее положение) поза может быть определена как позиция между движениями. Относительно понимания на местном уровне одной руки или ноги термин означает постуральную фиксацию—иммобилизацию проксимальных суставов конечностей путем сокращения окружающих мышц. При этом дистальная часть остается свободной для произвольных движений.

Есть основания полагать, что премоторная кора человека запрограммирована выбирать соответствующие проксимальные группы мышц по ходу ретикуло-сиинномозговых путей для создания необходимых условий правильной организации любого движения руки или ноги.

Наличие вставочных нейронов между двумя главными двигательными путями, обеспечивающими двигательную функцию мотонейронов осевых мышц и мышц проксимальной части конечности, означает, что любой из них может отвечать за последовательность выполнения конкретного движения: экстрапирамидные (ретикуло-спинномозговые) пути — за привычные движения (например, ходьба по прямой); пирамидные пути — для решения задач, требующих пристального внимания (например, прокладывание пути по дороге, усыпанной обломками).

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.11.2018

Источник