Спинний мозок:будова та його функції.

Спинний мозок людини – це частина центральної нервової системи, розташована в хребетному каналі. Умовною межею між довгастим і спинним мозком вважається місце перехрещення пірамідних шляхів і відходження першого шийного корінця.

Спинний мозок людини, так само як і головний, покритий мозковими оболонками.

Спинний мозок поділяється на 5 відділів, або частин: шийний, грудний, поперековий, крижовий і куприковий. Має два потовщення: шийне, пов'язане з іннервацією рук, і поперекове, пов'язане з іннервацією ніг.

У спинному мозку людини розрізняють сіру і білу речовини.

Сіра речовина – це скупчення нервових клітин, до яких підходять і від яких відходять нервові волокна. На поперечному розрізі сіра речовина має вигляд метелика. У центрі сірої речовини спинного мозку знаходиться центральний канал спинного мозку, який слабко помітний неозброєним оком. У сірій речовині розрізняють передні, задні, а в грудному відділі і бічні роги. До чутливих клітин задніх рогів підходять відростки клітин спинномозкових вузлів, які складають задні корінці. Від рухових клітин передніх рогів відходять передні корінці спинного мозку. Клітини бічних рогів відносьться до вегетативної нервової системи і забезпечують симпатичну іннервацію внутрішніх органів, судин, залоз, а клітинні групи сірої речовини крижового відділу – парасимпатичну іннервацію тазових органів. Відростки клітин бічних рогів входять до складу передніх корінців.

Корінці спинного мозку людини з хребетного каналу виходять через міжхребцеві отвори своїх хребців, прямуючи зверху вниз на більш-менш значну відстань. Особливо великий шлях вони проробляють в нижньому відділі хребетного капала, утворюючи кінський хвіст (поперекові, крижові і куприкова корінці). Передні і задні корінці впритул підходять один до одного, утворюючи спинномозковий нерв. Відрізок спинного мозку з двома парами корінців називається сегментом спинного мозку. Всього від спинного мозку відходить 31 пара передніх (рухових, що закінчуються в м'язах) і 31 пара чутливих (що йдуть від спинномозкових вузлів) корінців. Розрізняють вісім шийних, дванадцять грудних, п'ять поперекових, п'ять крижових сегментів і один куприковий. Спинний мозок закінчується на рівні I - II поперекового хребця, тому рівень розташування сегментів спинного мозку не відповідає однойменним хребцям.

Біла речовина розташована по периферії спинного мозку і складається з нервових волокон, зібраних в пучки – це низхідні і висхідні провідні шляхи. Розрізняють передні, задні і бічні канатики.

Спинний мозок у немовляти відносно довший, ніж у дорослого, і доходить до III поперекового хребця. Надалі ріст спинного мозку дещо відстає від росту хребта, у зв'язку з чим його нижній кінець переміщається догори. Хребетний канал немовляти по відношенню до спинного мозку великий, але до 5-6 років відношення спинного мозку до хребетного каналу стає таким же, як і у дорослого. Ріст спинного мозку триває приблизно до 20 років, вага спинного мозку збільшується приблизно у 8 разів у порівнянні з першими днями після народження.

Кровопостачання спинного мозку людини здійснюється передньою і задніми спинномозковими артеріями і спинномозковими гілками, що відходять від сегментарних гілок низхідної аорти (міжреберні і поперекові артерії).

Функції спинного мозку людини

Спинний мозок виконує рефлекторну і провідникову функції. Перша забезпечується його нервовими центрами, друга провідними шляхами.

Він має сегментарну будову. Причому поділ на сегменти є функціональним. Кожен сегмент утворює передні і задні корінці. Задні є чутливими, тобто аферентними, передні руховими, еферентними. Ця закономірність називається законом Белла-Мажанді. Корінці кожного сегмента іннервують з метамерами тіла, але в результаті перекривання кожен метамер іннервується трьома сегментами. Тому при ураженні передніх корінців одного сегмента, рухова активність відповідного метамера лише послаблюється.

Морфологічно тіла нейронів спинного мозку утворюють його сіру речовину. Функціонально всі його нейрони поділяються на мотонейрони, інтернейрони, нейрони симпатичного і парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи. Мотонейрони, залежно від функціонального значення, поділяються на альфа- і гама-мотонейрони. До?-мотонейронів йдуть волокна аферентних шляхів, які починаються від інтрафузальних, тобто рецепторних м'язових клітин. Тіла?-мотонейронів розташовані в передніх рогах спинного мозку, а їх аксони іннервують скелетні м'язи. Гамма-мотонейрони регулюють напруження м'язових веретен тобто інтрафузальних волокон. Таким чином вони беруть участь в регуляції скорочень скелетних м'язів. Тому при перерізанні передніх корінців м'язовий тонус зникає.

Інтернейрони забезпечують зв'язок між центрами спинного мозку і верхніх відділів ЦНС.

Нейрони симпатичного відділу вегетативної нервової системи перебувають у бічних рогах грудних сегментів, а парасимпатичного в крижовому відділі.

Провідникова функція полягає в забезпеченні зв'язку периферичних рецепторів, центрів спинного мозку з вищерозташованими відділами ЦНС, а також його нервових центрів між собою. Вона здійснюється провідними шляхами. Всі шляхи спинного мозку людини діляться на власні або пропріоспінальні, висхідні і спадні. Пропріоспінальні шляхи зв'язують між собою нервові центри різних сегментів спинного мозку. Їх функція полягає в координації тонусу м'язів, рухів різних метамерів тулуба.

До шляхів відносяться кілька трактів. Пучки Голля і Бурдаха проводять нервові імпульси від пропріорецепторів м’язів і сухожиль до відповідних ядер довгастого мозку, а потім таламусу і соматосенсорної зони кори. Завдяки цим шляхах проводиться оцінка та корекція пози тулуба. Пучки Говерса і Флексіга передають збудження від пропріорецепторів, механорецепторів шкіри до мозочка. За рахунок цього забезпечується сприйняття і несвідома координація пози. Спіноталамічні тракти проводять сигнали від больових, температурних, тактильних рецепторів шкіри до таламусу, а потім в соматосенсорні зони кори. Вони забезпечують сприйняття відповідних сигналів і формування чутливості.

Спадні шляхи також утворені кількома трактами. Кортикоспінальні шляхи йдуть від пірамідних і екстрапірамідних нейронів кори до?-мотонейронів спинного мозку. За рахунок них здійснюється регуляція довільних рухів. Руброспінальний шлях проводить сигнали від червоного ядра середнього мозку до?-мотонейронів м’язів згиначів. Вестибулоспінальний шлях передає сигнали від вестибулярних ядер довгастого мозку, в першу чергу ядра Дейтерса, до?-мотонейронів м'язів розгиначів. За рахунок цих двох шляхів регулюється тонус відповідних м'язів при змінах положення тіла.

Усі рефлекси спинного мозку діляться на соматичні, тобто рухові і вегетативні. Соматичні рефлекси поділяються на сухожильні або міотатичні і шкірні. Сухожильні рефлекси виникають при механічному подразненні м’язів і сухожиль. Їх невелике розтягнення приводить до порушення сухожильних рецепторів і?-мотонейронів спинного мозку. В результаті виникає скорочення м'язів, в першу чергу розгиначів. До сухожильних рефлексів відносяться колінний, ахіллові, ліктьовий та ін., що виникають при механічному подразнення відповідних сухожиль. Наприклад, колінний є найпростішим моносинаптичним рефлексом, так як в його центральній частині тільки один синапс. Шкірні рефлекси зумовлені подразненням рецепторів шкіри, але проявляються руховими реакціями. Ними є підошовний і черевний. Спінальні нервові центри знаходяться під контролем верхніх. Тому після перерізання між довгастим і спинним мозком виникає спинальний шок і тонус всіх м'язів значно зменшується.

Вегетативні рефлекси спинного мозку діляться на симпатичні і парасимпатичні. Ті й інші виявляються реакцією внутрішніх органів на подразнення рецепторів шкіри, внутрішніх органів, м'язів. Вегетативні нейрони спинного мозку людини утворюють нижчі центри регуляції тонусу судин, серцевої діяльності, просвіту бронхів, потовиділення, мочовиведення, дефекації, ерекції і т.д.

Еволюція і різноманітність спинного мозку

Вперше спинний мозок з'являється вже у безчерепних (ланцетник). Спинний мозок змінюється у зв'язку зі зміною складності пересування тварин. У наземних тварин з чотирма кінцівками утворюються шийне і поперекове потовщення, у змій спинний мозок не має потовщень. У птахів за рахунок розширення сідничного нерва формується порожнина – ромбоподібний, або люмбосакральний синус (Sinus lumbosacralis). Його порожнина заповнена глікогеновою масою. У костистих риб спинний мозок переходить в ендокринний орган урофіз.

Різноманітність зовнішніх форм спинного мозку визначається функціональним навантаженням на цю частину нервової системи. Він може бути як довгим однорідним (у змії) так і не довшим від головного мозку (у риби-місяця). Кількість сегментів теж може розрізнятися і доходити до 500 у деяких змій. Розподіл сірої речовини змінюється від групи до групи. Для міног і міксин характерна слабко диференційована сіра речовина спинного мозку. Але у більшості хребетних сіра речовина розташована у вигляді класичного «метелика».

29)Поняття рефлексу.Соматична рефлекторна дуга(моно-,полістична),будова.

Рефле́кс — автоматична цілісна стереотипна реакція організму на певний подразник, на зміни зовнішнього середовища або внутрішнього стану, яка здійснюється при обов'язковій участі центральної нервової системи. Рефлекс забезпечується об'єднанням аферентних, вставних іеферентних нейронів, що складають рефлекторну дугу. Іншими словами, для виникнення рефлексу необхідна наявність чутливого нервового закінчення; нервових волокон для передачі повідомлення, яке несе подразник; органа, що перетворить інформацію в реакцію; і, нарешті,м'язів і залоз для здійснення самої реакції — зазвичай, якого-небудь механічного руху.

В залежності від того, залучається в рефлекторну дугукора головного мозку чи ні виділяють:

Умовний рефлекс

Рефлекс називають умовним, якщо він викликається стимулом, відмінним від первісного (або від уродженого). Це відбувається, коли другий подразник неодноразово повторюється разом із природнім стимулом.

Цей вид рефлексу вперше був описаний видатним російським фізіологом Іваном Павловим, який помітив, що якщо щораз під час годівлісобаки дзвонити в дзвіночок, то за якийсь час у нього починає виділятися слина як відповідь на дзенькіт дзвіночка — спочатку цю рефлекторну реакцію викликала тільки їжа. Саме описаний різновид умовного рефлексу лежить в основі багатьох сучасних методів, використовуваних для дресирування тварин.

Безумовний рефлекс

Безумовний рефлекс (від латів. reflexus — віддзеркалення) — це спадково закріплена форма реагування на біологічно значущі дії зовнішнього світу або зміни внутрішнього середовища організму.

Після відкриття безумовного рефлексу була визначена рефлекторна дуга. На відміну від умовних рефлексів, що діють таким же чином, безумовні рефлекси забезпечують пристосування до відносно постійним умовам. Проте в чистому вигляді|виді| безумовні рефлекси практично не існують. У онтогенезі на їх основі надбудовуються складні системи умовних рефлексів. Загальноприйнятій класифікації безумовних рефлексів немає, проте виділяють найважливіші з них — харчовий, оборонний, статевий, орієнтувальний.

В залежності від місця розташування рецептора рефлекси поділяються на:

Сухожилкові рефлекси

Періостальні рефлекси

Поверхневі рефлекси

Також виділяють патологічні рефлекси, які поділяються на:

Рефлекси орального автоматизму

Розгинальні рефлекси

Згинальні рефлекси

Інші патологічні рефлекси

Рефлекторная дуга (нервная дуга) — путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.

Рефлекторная дуга состоит из:

рецептора — нервное звено, воспринимающее раздражение;

афферентного звена — центростремительное нервное волокно — отростки рецепторных нейронов, осуществляющие передачу импульсов от чувствительных нервных окончаний в центральную нервную систему;

центрального звена — нервный центр (необязательный элемент, например для аксон-рефлекса);

эфферентного звена — осуществляют передачу от нервного центра к эффектору.

эффектора — исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса.

Различают:

моносинаптические, двухнейронные рефлекторные дуги;

полисинаптические рефлекторные дуги (включают три и более нейронов).

Полисинаптическая рефлекторная дуга: нервный импульс от рецептора передаётся по чувствительному (афферентному) нейрону в спинной мозг. Клеточное тело чувствительного нейрона расположено в спинальном ганглии вне спинного мозга. Аксон чувствительного нейрона в сером веществе мозга связан посредством синапсов с одним или несколькими вставочными нейронами, которые, в свою очередь, связаны с дендритами моторного (эфферентного) нейрона. Аксон последнего передаёт сигнал от вентрального корешка на эффектор (мышцу или железу).

Простейшая рефлекторная дуга у человека образована двумя нейронами — сенсорным и двигательным (мотонейрон). Примером простейшего рефлекса может служить коленный рефлекс. В других случаях в рефлекторную дугу включены три(и более)нейрона — сенсорный, вставочный и двигательный. В упрощенном виде таков рефлекс, возникающий при уколе пальца булавкой. Это спинальный рефлекс, его дуга проходит не через головной, а через спинной мозг. Отростки сенсорных нейронов входят в спинной мозг в составе заднего корешка, а отростки двигательных нейронов выходят из спинного мозга в составе переднего. Тела сенсорных нейронов находятся в спинномозговом узле заднего корешка (в дорсальном ганглии), а вставочных и двигательных — в сером веществе спинного мозга.

Простая рефлекторная дуга, описанная выше, позволяет человеку автоматически (непроизвольно) адаптироваться к изменениям окружающей среды, например, отдергивать руку от болевого раздражителя, изменять размеры зрачка в зависимости от условий освещенности. Также она помогает регулировать процессы, протекающие внутри организма. Все это способствует сохранению постоянства внутренней среды, то есть поддержанию гомеостаза.