Тема 25. Центральна нервова система. Спинний мозок

 

План

1. Ембріогенез, топографія та загальна будова спинного мозку.

2. Зовнішня будова спинного мозку.

3. Будова спинномозкового нерву.

4. Внутрішня будова спинного мозку.

5. Провідні шляхи спинного мозку – висхідні та низхідні.

Центральна нервова система (ЦНС) підрозділяється на головний і спинний мозок. На протязі усієї своєї довжини вона покрита трьома мозковими оболонками і охоплена захисною кістковою капсулою, що складається з черепа і хребта. Зовні мозок покритий міцною твердою мозковою оболонкою, що зрослася з окістям черепа і хребта. Безпосередньо до тканини мозку прилягає м'яка мозкова оболонка. Між ними знаходиться павутинна оболонка, що утворює сітку з поперечин сполучної тканини, завдяки яким між м'якою і павутинною оболонками утворюється підпавутинний простір, заповнений цереброспинальною (спинномозковою) рідиною. Велика її частина міститься в центральному каналі спинного мозку, а в головному вона заповнює порожнини - мозкові шлуночки. Спинномозкова рідина омиває мозок зовні і із середини, з нею контактують кровоносні судини, які забезпечують постачання нервових тканин поживними речовинами і киснем і видалення продуктів обміну. У покрівлі мозку знаходяться передні і задні судинні сплетення, клітини яких виділяють спинномозкову рідину і здійснюють зв'язок між рідиною, яка знаходиться усередині мозку і зовні. Об’єм спинномозкової рідини складає близько 100мл, крім поживної і видільної функції вона виконує також опорну функцію і захищає нервові клітини від механічних ударів об тверду кісткову поверхню. Війчасті клітини, що вистилають порожнину шлуночків і центрального каналу, підтримують безупинну циркуляцію спинномозкової рідини.

До функцій ЦНС входять координація, інтеграція майже усіх видів нервової активності, при цьому ЦНС працює в тісному контакті з периферичною нервовою системою.

Нервова система складається з високодиференційованих клітин, функція яких полягає в тім, щоб сприймати сенсорну інформацію, кодувати її у формі електричних імпульсів і передавати диференційованим клітинам, здатним відповідати належним чином.

Сенсорна інформація сприймається видозміненими нервовими клітинами, що носять назву рецепторів, сприймана ними інформація передається зрештою эфекторним клітинам і викликає в них реакцію певним чином зв'язану зі стиму лом. Зв'язок між рецепторами і эфекторами здійснюють провідні клітини нервової системи - нейрони. Вони є основними структурними і функціональними елементами нервової системи, і їх розгалужені відростки пронизують весь організм, утворюючи складну систему зв'язків.

Нервову систему прийнято підрозділяти на центральну і периферичну, котру, у свою чергу, поділяють на соматичну і вегетативну. До центральної нервової системі (ЦНС) відноситься головний і спинний мозок, до периферичної - нервові утворення, що служать для зв'язку ЦНС з окремими органами і тканинами тіла (нерви, вузли, сплетення) і нервові закінчення, що знаходяться в органах (чутливі чи аферентні; рухові чи еферентні).

Соматичною нервовою системою вважається та її частина, що іннервує сому, тобто, власне тіло, куди прийнято умовно відносити руховий апарат, зовнішні покриви тіла, органи чуттів, слизувату оболонку деяких порожнин, наприклад, ротової і носової. Це є 12 пар черепномозкових нервів і 31 пара спинномозкових нервів.

Спинномозкові нерви беруть початок у спинному мозку і виходять з нього поміж сусідніми хребцями майже по всій довжині хребта. До їхнього складу входять і сенсорні, і моторні нейрони, тому вони є змішаними нервами.

Черепномозкові нерви відходять від вентральної поверхні мозку і, за винятком блукаючого нерва, іннервують рецептори і ефектори голови.

Вегетативна нервова система - це та частина нервової системи, що іннервує внутрішні органи, залози, кровоносні судини. Крім того, вона приймає участь в іннервації посмугованих м'язів (регулює в них обмін речовин), які, таким чином, мають подвійну іннервацію.

Найпростішою реакцією нервової системи є рефлекс. Він являє собою швидку, автоматичну, стереотипну реакцію на роздратування; його називають мимовільним актом, тому що він не знаходиться під контролем свідомості. Нейрони, що утворюють шлях нервових імпульсів при рефлекторному акті, складають рефлекторну дугу. Найпростіша рефлекторна дуга у тварин включає 1 нейрон і має наступний вид: стимул > рецептор > нейрон > эфектор > реакція.

У вищих тварин і людини рефлекторні дуги складаються, щонайменше, з 2-х нейронів - аферентного чи сенсорного і эферентного чи рухового. Між цими двома нейронами можуть бути ще вставні нейрони, що знаходяться в скупченні нервових клітин - гангліях, нервовому ланцюжку, чи ЦНС.

Усі рефлекси можуть бути розділені на 4 групи:

1. Моносинаптичні - сенсорний нейрон безпосередньо контактує з тілом моторного нейрона. У такій дузі бере участь тільки один синапс, що знаходиться в ЦНС. Приклад - колінний рефлекс - розгинання ноги в колінному суглобі. У цих дугах нейрони не доходять до головного мозку і рефлекторний акт здійснюється без його участі.

2. Полісинаптичні спинномозкові - беруть участь, щонайменше, 2 синапса в ЦНС, тому, що в дугу входить 3-й нейрон - проміжний чи вставний. Синапси є між сенсорним і вставним і між вставним і руховим нейронами.

Такі прості рефлекторні дуги характерні для найпростіших пристосувальних реакцій (зіничний рефлекс, рівновага, регуляція ЧДР, АТ, больовий рефлекс).

3. Полісинаптичні рефлекси відбуваються за участю спинного і головного мозку. У рефлекторних дугах цього типу сенсорний нейрон утворює у спинному мозку синапс із другим нейроном, що посилає імпульси в головний мозок. Ці другі нейрони утворюють висхідні нервові шляхи. Головний мозок обробляє цю сенсорну інформацію і зберігає її для подальшого використання. Поряд з цим він у будь-який момент може стимулювати рухову активність, і тоді імпульси будуть передаватися по низхідному нервовому шляху прямо на спинальні мотонейрони через синапси, розташовані в тій же області, що і висхідні синапси вставних нейронів.

4. Умовні рефлекси являють собою тип рефлекторної активності, при якій характер відповіді залежить від минулого досвіду. Ці рефлекси координуються головним мозком.

Стимул викликає імпульси, що йдуть до сенсорного відділу головного мозку по висхідному нервовому шляху. Мозок аналізує їх, з огляду на інформацію, яка поступає від інших органів чуттів, і встановлює причину стимулу. Вхідна в мозок інформація, зіставляється з тією, котра в ньому вже зберігається - про те, що відбудеться, якщо спинномозковой рефлекс здійсниться автоматично. Мозок посилає імпульси по збудливому чи гальмовому шляху (у залежності від ситуації). У першому випадку вони сумуються з імпульсами від вставного нейрона простої дуги, в іншому - гасять їхню дію.

У той час, як спільна діяльність мозку і ендокринної системи відіграє важливу роль в узгодженні багатьох видів нервової діяльності, регуляцію вегетативних функцій здійснює інша рефлекторна система, в основі якої лежить винятково нервова діяльність.

Спинний мозок має вигляд сплющеного у дорсовентральному напрямку циліндра із нервової тканини, що йде від основи головного мозку до крижового відділу і на всьому протязі захищеного хребтом завдовжки 40-45 см, діаметром від 1 до 1,5 см, масою до 30г.

Він складається з тканини 2 типів: сірої та білої речовини. У внутрішній масі сірої речовини Н-форми (або форми метелика з розгорнутими крильцями) знаходяться тіла нервових клітин, дендрити і синапси. Сіра речовина утворює парні передні, задні і бічні роги. Права і ліва половинки сірої речовини з'єднані між собою за допомогою центральної проміжної сірої речовини. Крім цього, є біла спайка, яка з'єднує між собою передні канатики спинного мозку і знаходиться попереду центральної проміжної речовини. У центрі сірої речовини проходить центральний канал. А біла речовина, що лежить зовні, утворює пучки нервових волокон, колір яких пов’язаний з наявністю мієлінової оболонки. Біла речовина складається з пучків нервових волокон, що утворюють провідні шляхи, які йдуть від сірої речовини спинного мозку і здійснюють зв'язок між спинальними нервами і мозком.

Частина спинного мозку з парою чутливих і парою рухових корінців називається сегментом. Від спинного мозку відходить 31 сегмент, або пара сегментарних спинномозкових нервів, що відповідають сегментам - 8 шийним, 12 грудним, 5 поперековим, 5 крижовим і 1 куприковому. На кожній стороні до сегменту прикріплюється передній і задній корінець, спинномозковий вузол, де локалізуються тіла чутливих волокон аферентних нервів, спинномозковий нерв, який утворений шляхом з’єднання чутливого і рухового нервових волокон, гілки спинномозкового нерва. Функціонально спинномозковий нерв змішаний. У складі задніх корінців у спинний мозок входять аксони сенсорних нейронів, тіла яких знаходяться в гангліях задніх корінців, розташованих поруч зі спинним мозком, і утворюють надування. У спинному мозку ці аксони прямують в задні роги сірої речовини, де утворюють синапси з вставними нейронами. Останні, у свою чергу, утворюють синапси з мотонейронами, що лежать у передніх рогах спинного мозку, аксони яких залишають спинний мозок у складі передніх корінців. Поскільки вставних нейронів набагато більше, ніж рухових, у сірій речовині здійснюється інтеграція. Деякі сенсорні нейрони утворюють синапси безпосередньо з мотонейронами, що лежать у передніх рогах. У грудному, верхньопоперековому і крижовому відділах сіра речовина утворює бічні роги, що містять тіла прегангліонарних нейронів вегетативної нервової системи. На виході з міжхребцевого отвору кожний спинномозковий нерв ділиться на 4 гілки: передню (черевну), задню (спинну), мозкову та сполучну оболонки. Передня гілка містить чутливі та рухові нервові волокна. 12 пар передніх гілок посегментно іннервують міжреберні проміжки. Усі міжреберні нерви віддають по бічній шкірній гілці, 6 нижніх нервів проходять через передню стінку живота, пронизують прямий м’яз живота й виходять під шкіру у вигляді передньої шкірної гілки. Тобто, міжреберні нерви іннервують шкіру грудей і живота, м’язи живота та вентральні м’язи верхнього плечового поясу. Задня гілка також містить чутливі та рухові нервові волокна і іннервує м’язи та шкіру спини посегментно. Гілка мозкової оболонки відходить від передньої гілки і іннервує тверду оболонку спинного мозку. Сполучна гілка з’єднує сегмент з вузлом симпатичного стовбура.