Внутреннее строение спинного мозга

Лекция 3

Спинной мозг

Спинной мозг (medulla spinalis) – наиболее древняя и малодифференцированная часть ЦНС. Основные функции спинного мозга:

- Рефлекторная – осуществление собственной рефлекторной деятельности (наиболее простые безусловные двигательные и вегетативные рефлексы) и участие в рефлексах, центры которых находятся в вышележащих отделах ЦНС.

- проводниковая – проведение возбуждения от рецепторов в головной мозг и от головного мозга к рабочим органам.

Топография, форма, внешнее строение

Спинной мозг расположен в позвоночном канале. Верхняя граница лежит на уровне краёв большого затылочного отверстия черепа, или в месте отхождения I корешков, или на уровне перекреста пирамид (все эти структуры расположены на одном уровне). Нижняя граница находится на уровне верхнего края поясничного позвонка. Масса спинного мозга у взрослого человека в среднем 34- 38 г (около 2% от массы головного мозга), длина 43 см.

Спинной мозг представляет собой тяж, уплощенный в дорсо-вентральном направлении. Средний диаметр -1 см, но в шейном (от II шейного до II грудного позвонка) и пояснично-крестцовом (от X грудного до I поясничного позвонка) отделах имеются утолщения. Заканчивается спинной мозг мозговым конусом, переходящим в терминальную нить, прикрепляющуюся ко II копчиковому позвонку. Верхняя часть терминальной нити (около15 см) является рудиментом каудального отдела спинного мозга и содержит нервную ткань, нижняя часть состоит из соединительной ткани – продолжения оболочек спинного мозга. Нить окружена корешками от поясничного и крестцового отделов и вместе с ними образует т.н. конский хвост, расположенный в слепо заканчивающемся мешке из твёрдой мозговой оболочки.

На поверхности спинного мозга имеются продольные борозды. Самые глубокие –передняя срединная щель и задняя срединная борозда - разделяют спинной мозг на две симметричные половины. Менее глубокие борозды - вентролатеральная и дорсолатеральная разделяют каждую половину на передний, боковой и задний канатики. Из этих борозд с каждой стороны спинного мозга выходят по два ряда корешков – передних и задних. В шейном отделе спинного мозга корешки отходят от него перпендикулярно. Чем ближе к каудальному концу, тем угол между корешками и спинным мозгом становится всё более острым, а от крестцового отдела корешки отходят почти вертикально вниз, формируя конский хвост.

Передние и задние корешки, расположенные на одном уровне, вблизи межпозвонкового отверстия объединяются в спинномозговые нервы, выходящие из позвоночного канала через межпозвонковые отверстия справа и слева (всего 31 пара). На задних корешках имеются утолщения – спинальные ганглии, состоящие из тел псевдоуниполярных чувствительных нейронов (рис. 3.1, 3.2, 3.3).

Рис.3.1.Спинной мозг в позвоночном канале, поперечный разрез (по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007) 1. Твердая мозговая оболочка 2. Эпидуральное пространство 3. Паутинная оболочка 4. Задний корешок 5. Передний корешок 6. Спинальный ганглий 7. Спинномозговой нерв 8. Подпаутинное пространство 9. Зубчатая связка

 

Рис.3.2.Спинной мозг,вид спереди (по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007) 1. Продолговатый мозг 2. Шейное утолщение 3. Передняя срединная щель 4. Передняя латеральная борозда 5. Пояснично-крестцовое утолщение 6. Спинномозговой конус

 

Рис.3.3. Спинной мозг в позвоночном канале,твёрдая мозговая оболочка вскрыта, вид сзади (по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007) А – шейный и грудной отделы: Продолговатый мозг Задняя срединная борозда Шейное утолщение Задняя боковая борозда Зубчатая связка Твердая мозговая оболочка Пояснично-крестцовое утолщение Б – поясничный и крестцовый отделы: Задняя срединная борозда Спинномозговой конус Терминальная нить Конский хвост Твердая мозговая оболочка Спинальный ганглий Спинальная нить

Сегмент спинного мозга

Спинной мозг имеет сегментарное строение. Сегмент спинного мозга – участок спинного мозга с двумя парами выходящих из него корешков. В шейном отделе 5 сегментов (C_{I –VIII}), в грудном – двенадцать (Th _{I – XII}), в поясничном и крестцовом по пять (L _{I –V}, S _{I –V}), в копчиковом –один (Co _I) (рис.3.4, 3.5).

Рис.3.4. Отделы спинного мозга (по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007) 1. Шейный отдел 2. Грудной отдел 3. Поясничный отдел 4. Крестцовый отдел 5. Копчиковый отдел

Рис.3.5. Сегмент спинного мозга(по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007)

1 - серое вещество; 2 - белое вещество; 3 - задний корешок; 4 – передний корешок;

5 – спинальный ганглий; 6 - спинномозговой нерв; 7 – передняя ветвь; 8 – задняя ветвь;

9 - симпатический узел

 

Сегментарный аппарат спинного мозга составляет структурную основу его рефлекторной деятельности.

Рефлекторная дуга – это цепь нейронов, соединенных между собой синапсами и обеспечивающих передачу информации от рецептора к исполнительному органу. Основные звенья рефлекторной дуги: рецептор, афферентный нервный путь (дендриты чувствительных нейронов спинальных ганглиев и их аксоны, образующие задние корешки спинного мозга), центр рефлекса (нейроны серого вещества), эфферентный нервный путь (аксоны эффекторных нейронов спинного мозга, образующие передние корешки), рабочий орган (мышца или железа) (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Схема простейшей рефлекторной дуги(по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007)

1 – афферентный (чувствительный) нейрон; 2 – спинальный ганглий; 3 – центр рефлекса (серое вещество спинного мозга); 4 – эфферентный (двигательный) нейрон; 5 – мышца;

6 – кожный рецептор

 

Внутреннее строение спинного мозга

В спинном мозге серое вещество расположено в центре, белое – на периферии.

Серое веществоспинного мозга представляет собой ядра вытянутой формы, плотно прилегающие друг к другу и образующие передние, задние и боковые столбы в каждой половине спинного мозга. На поперечном срезе серое вещество имеет форму бабочки, «крылья» которой называются передними, задними и боковыми рогами. Боковые рога (промежуточное серое вещество) имеются в сегментах C_VIII – L_II. Правая и левая половины соединены между собой центральным серым веществом, или серой спайкой, расположенной вокруг центрального канала спинного мозга – остатка полости нервной трубки, который у взрослого человека частично или полностью зарастает. Центральный ликвор и сообщается вверху с IV желудочком, а внизу, несколько расширяясь, образует терминальный (концевой) желудочек (рис.3.7).

Рис. 3.7. Поперечный разрез спинного мозга(А.Гунин, www.histol.chuvashia.com)

Импрегнация нитратом серебра

1 - серое вещество; 2 - белое вещество; 3 - передние рога серого вещества; 4 - задние рога серого вещества; 5 - боковые рога серого вещества

 

В сером веществе спинного мозга выделяют несколько типов нейронов.

1. Эффекторные, или корешковые. Это нейроны, тела которых лежат в передних рогах (мотонейроны, самые крупные) или в боковых рогах (вегетативные нейроны, более мелкие), а аксоны, выходя из спинного мозга, образуют передние корешки.

2. Пучковые или канатиковые. Тела находятся в сером веществе, а аксоны выходят за пределы серого вещества и образуют вокруг него проводящие пути спинного мозга (канатики).

3. Интернейроны - мелкие вставочные нейроны, тела и отростки которых находятся в пределах серого вещества. Расположены во всех участках серого вещества, но в большей степени сосредоточены в задних рогах. К этим нейронам в составе задних корешков подходят аксоны чувствительных нейронов спинальных ганглиев.

4. Ретикулярные нейроны – мультиполярные нейроны, образующие ретикулярную формацию в белом веществе, прилежащем к серому, в шейном отделе между задними и передними рогами, в верхнегрудных сегментах – между задними и боковыми. Ретикулярная формация относится к неспецифической модулирующей системе, регулирующей уровень активности ЦНС.

Белое вещество спинного мозга образует восходящие и нисходящие проводящие пути (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Проводящие пути и серое вещество спинного мозга

(по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007)

1 - нежный пучок (Голля); 2 - клиновидный пучок (Бурдаха);

3 - задний проприоспинальный пучок; 4 - задний спинномозжечковый путь;

5 - латеральный пирамидный путь; 6 – боковой проприоспинальный путь;

7 - руброспинальный путь; 8 - боковой спиноталамический путь; 9 - задний вестибулоспинальный путь; 10 - передний спиномозжечковый путь;

11 - спиннотектальный путь; 12 - оливоспинальный путь; 13 - передний ретикулоспинальный; 14 - передний вестибулоспинальный; 15 - передний спиноталамический; 16 - передний проприоспинальный; 17 - передний пирамидный путь; 18 - тектоспинальный путь

Основные восходящие пути:

Проприоцептивные пути

- пучок Голля (тонкий) и пучок Бурдаха (клиновидный) – занимают соответственно медиальную и латеральную часть задних канатиков. Состоят из аксонов псевдоуниполярных чувствительных нейронов спинальных ганглиев, проводят импульсы от проприорецепторов (механорецепторов растяжения в мышцах и сухожилиях) в одноименные ядра продолговатого мозга, после переключения волокна переходят на противоположную сторону, следуют в таламус и далее - в кору больших полушарий. Пучок Голля несёт информацию от нижних конечностей и нижней половины туловища, пучок Бурдаха – от верхних.

- задний спиномозжечковый путь (Флексига) – идет в задней части боковых канатиков. Образован аксонами пучковых нейронов, лежащих в задних рогах ипсилатеральной стороны. Входит в мозжечок через его нижнюю ножку.

- передний спиномозжечковый путь (Говерса)– проходит в передней части боковых канатиков. Образован аксонами пучковых нейронов задних рогов, переходящих с противоположной стороны через серую спайку. Аксоны идут вверх, затем на уровне ствола головного мозга вновь перекрещиваются и входят в ипсилатеральную сторону мозжечка через его верхние ножки.

Спинномозжечковые пути несут информацию от проприорецепторов мышц, сухожилий, суставных сумок о состоянии опорно-двигательного аппарата. Каждая половина мозжечка получает информацию от ипсилатеральной части тела.

Экстероцептивные пути

- боковой спинно-таламический – проходит в боковых канатиках. Состоит из аксонов пучковых нейронов, тела которых находятся в задних рогах спинного мозга на противоположной стороне. Аксоны этих нейронов переходят на противоположную сторону через серую спайку, выходят в боковые канатики и направляются в таламус. Это путь болевой и температурной чувствительности.

- передний спиноталамический – проходит в передних канатиках. Так же, как и предыдущий путь, образован аксонами пучковых нейронов задних рогов противоположной стороны. Проводит импульсы от рецепторов прикосновения и давления.

Основные нисходящие пути:

Пирамидные пути

- боковые и передние пирамидные (кортикоспинальные) пути состоят из аксонов больших пирамидных нейронов (клеток Беца), находящихся в двигательной зоне коры противоположного полушария. Боковые пирамидные пути перекрещиваются в нижней части продолговатого мозга, следуют в боковых канатиках и заканчиваются на мотонейронах передних рогов спинного мозга (как и все остальные нисходящие пути). Передние пирамидные пути идут в передних канатиках ипсилатерально, переходя на противоположную сторону непосредственно на уровне тех мотонейронов, на которых заканчиваются. Пирамидные пути обеспечивают произвольные движения. Передний пирамидный путь эволюционно более молодой, его волокна спускаются до уровня шейных и верхнегрудных сегментов и связаны в основном с мыщцами верхней конечности.

Экстрапирамидные пути

- руброспинальный путь - начинается от красных ядер среднего мозга, перекрещивается в среднем мозге, спускается в боковом канатике и заканчивается на мотонейронах. Регулирует тонус скелетных мышц и автоматизированные движения.

- вестибулоспинальный путь – начинается от вестибулярных ядер продолговатого мозга и моста, идет по своей стороне в переднем канатике на границе с боковым. Обеспечивает равновесие тела и головы в пространстве, установочные реакции при нарушении равновесия.

- тектоспинальный путь – начинается от крыши среднего мозга (ядер четверохолмия), перекрещивается на уровне среднего мозга, идет вниз в переднем канатике. Передает влияние подкорковых центров зрения и слуха на тонус скелетной мускулатуры. Обеспечивает защитные рефлексы.

- ретикулоспинальный путь начинается от ретикулярных ядер ствола, частично перекрещивается на уровне ствола, идет вниз в переднем канатике своей и противоположной стороны. Поддерживает тонус скелетных мышц, регулирует состояние вегетативных спинномозговых центров.

Кроме перечисленных, имеются также короткие проприоспинальные (собственные) восходящие и нисходящие пути, соединяющие между собой сегменты спинного мозга.

Спинномозговые нервы

От спинного мозга отходят 31 пара смешанных спинномозговых нервов, образованных в результате слияния передних (двигательных и вегетативных) и задних (чувствительных) корешков.

После выхода из межпозвонкового отверстия каждый нерв разделяется на 4 ветви (рис.3.5):

1) задние ветви – сегментарно иннервируют кожу и мыщцы задней поверхности шеи, туловища, ягодичную область.

2) передние ветви – от шейных, поясничных, крестцовых и копчикового сегментов образуют соответственно шейно-плечевое, поясничное, крестцово-копчиковое нервные сплетения. От сплетений отходят нервы к верхним и нижним конечностям. Передние ветви грудных нервов сплетений не образуют, а сегментарно иннервируют грудную клетку (межреберные нервы), боковые и переднюю стенки живота (3.9-3.12).

3) соединительные ветви – состоят из вегетативных волокон и идут к узлам симпатического ствола.

4) менингеальные ветви – возвращаются обратно через межпозвонковые отверстия и иннервируют оболочки спинного мозга.

Рис. 3.9. Шейное и плечевое сплетение(по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007)

1 - передние ветви шейных спинномозговых нервов СV-VIII; 2 - позвоночная артерия;

3 - подключичная артерия; 4 – ключица; 5 - плечевое сплетение; 6 - шейное сплетение;

7 - передние ветви шейных спинномозговых нервов С_I-IV

Рис. 3.10. Нервы плечевого сплетения(по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007)

1 -плечевое сплетение; 2 – ключица; 3 - аксиллярная вена; 4 - аксиллярная артерия;

5 - медиальный и латеральный грудные нервы; 6 - межреберно-плечевой нерв;

7 - длинный грудной нерв; 8 - заднегрудной нерв; 9 - аксиллярный нерв; 10 - медиальный кожный нерв плеча; 11 - лучевой нерв; 12 - локтевой нерв; 13 - медиальный кожный нерв предплечья; 14 - срединный нерв; 15 - мышечно-кожный нерв

 

Рис. 3.11. Межреберные нервы (по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007) 1. Межреберные нервы 2. Передние кожные ветви межреберных нервов 3. Поперечная мышца живота 4. Подвздошно-паховый нерв 5. Подвздошно-подчревный нерв 6. Подреберный нерв 7. XII ребро 8. Боковые кожные ветви межреберных нервов 9. I ребро

 

 

Рис. 3.12. Поясничное и крестцовое сплетения (по Сапину А.Р., Биличу Г.Л., 2007)   1. Подреберный нерв 2. Подвздошно-подчревный нерв 3. Подвздошно-паховый нерв 4. Полово-бедренный нерв 5. Половая ветвь полово - бедренного нерва 6. Бедренная ветвь полово-бедренного нерва 7. Латеральный кожный бедренный нерв 8. Бедренный нерв 9. Запирательный нерв 10. Седалищный нерв