Оболочки и полости центральной нервной cистемы

Нервная система играет огромную роль в жизни организма, и совершенно необходимо, чтобы она была надежно защищена от внешних механических раздражителей. В связи с этим ЦНС находится в окружении костных структур. Головной мозг располагается внутри черепа, спинной — внутри позвоночного канала, они окружены тремя мозговыми оболочками (рис. 2.3).

Твердая оболочка — наружная, плотная и прочная, состоит из двух слоев соединительной ткани: наружный срастается с надкостницей черепа (канала позвоночника), внутренний образует плотный слой вокруг головного и спинного мозга. Эта оболочка дает выросты между двумя большими полушариями, между полушариями и мозжечком.

Мягкая (сосудистая) оболочка тесно связана с мозгом; проникает во все борозды и щели и содержит кровеносные сосуды: В некоторых местах она врастает в желудочки мозга, образуя сосудистые сплетения.

Паутинная оболочка — тонкая мембрана, отделяющая твердую оболочку от мягкой. Это тонкий слой рыхлой соединительной ткани. Между паутинной и сосудистой оболочками расположено подпаутинное пространство, заполненное особой жидкостью — ликвором, поступающим туда из отверстий в четвертом мозговом желудочке. Ликвор заполняет все полости ЦНС.

В процессе развития нервной системы канал нервной трубки в передней ее части расширяется. Из задней, нерасширенной, части развивается в дальнейшем спинномозговой канал, а из передней — желудочки головного мозга. Диаметр спинномозгового канала около 1 мм. В месте соединения спинного и головного мозга он переходит в четвертый мозговой желудочек — полость заднего мозга. Сверху четвертый желудочек ограничен мозжечком. На границе продолговатого мозга и моста он расширяется и образует ромбовидную ямку — дно четвертого желудочка.

Внутри среднего мозга четвертый желудочек переходит в мозговой водопровод — канал диаметром 1—2 мм и длиной около 1,5 см. Этот канал соединяет четвертый и третий желудочки. Третий желудочек — полость промежуточного мозга. Он имеет щелевидную форму и спускается вниз — в гипоталамус и воронку гипофиза. Из третьего желудочка открываются межжелудочковые отверстия в боковые (правый и левый) желудочки (рис. 2.4).

 

Рис. 2.3. Оболочки головного мозга: 1 — твердая оболочка; 2 — паутинная оболочка; 3 — сосудистая оболочка; 4 — кожа; 5 — череп; 6 — подпаутинное пространство; 7 — нервная ткань

 

Первый и второй желудочки (боковые желудочки) — это полости в больших полушариях. Их центральная часть расположена в теменной доле. От нее отходят три рога — передний (в лобную долю), задний (в затылочную долю) и нижний (в височную долю).

Как уже было отмечено, все полости мозга заполнены ликвором, имеющим многочисленные функции. Мозг лежит как бы на «водяной подушке», поскольку ликвор окружает его, находясь в подпаутинном пространстве. Ликвор поддерживает ионный баланс мозговой ткани, переносит биологически активные вещества, выделяемые в полость желудочков (медиаторы, гормоны, нейросекреты), удаляет продукты метаболизма. Таким образом сохраняется постоянство внутренней среды мозга.

Ликвор выделяется в полость желудочков из сосудистых сплетений, образуемых сосудистой оболочкой (в основном в боковых желудочках). Далее жидкость перетекает в третий и четвертый желудочки и через отверстия в оболочках последнего поступает в подпаутинное пространство, а оттуда — снова в кровь. При нарушении такой циркуляции ликвора развивается гидроцефалия (водянка мозга). Причиной могут быть родовые травмы, менингит (воспаление оболочек мозга), опухоли мозга.

Рис. 2.4. Полости центральной нервной системы: 1 — передний рог, 2 — центральная часть, 3 — задний рог бокового желудочка; 4 — нижний рог бокового желудочка; 5 — третий желудочек; 6 — мозговой водопровод; 7 — четвертый желудочек; 8 — спинномозговой канал

Спинной мозг

Спинной мозг по внешнему виду представляет собой длинный, цилиндрической формы, уплощенный спереди назад тяж, с узким центральным каналом внутри.

Он располагается в позвоночном канале и на уровне нижнего края большого затылочного отверстия переходит в головной мозг. Внизу спинной мозг заканчивается на уровне I—II поясничных позвонков сужением — мозговым конусом. От мозгового конуса тянется вниз концевая (терминальная) нить, которая в своих верхних отделах еще содержит нервную ткань, а ниже уровня II крестцового позвонка — это соединительнотканное образование, представляющее собой продолжение всех трех оболочек спинного мозга. Заканчивается терминальная нить на уровне тела II копчикового позвонка, срастаясь с его надкостницей. Терминальная нить окружена длинными корешками нижних спинномозговых нервов, которые образуют в позвоночном канале пучок, получивший название конский хвост.

Длина спинного мозга у взрослого человека в среднем 43 см (у мужчин — 45, у женщин 41—42 см), масса — около 34—38 г, что составляет примерно 2% массы головного мозга.

В шейном и пояснично-крестцовом отделах спинного мозга обнаруживаются два заметных утолщения — шейное и пояснично-крестцовое. Образование утолщений объясняется скоплением в этих частях мозга большого количества нервных клеток и волокон, иннервирующих верхние и нижние конечности.

На передней поверхности спинного мозга видна передняя срединная щель. По срединной линии задней поверхности мозга проходит задняя срединная борозда. Передняя щель и задняя борозда являются границами, разделяющими спинной мозг на правую и левую симметричные половины.

На передней поверхности спинного мозга с каждой стороны от срединной щели проходит передняя латеральная (боковая) борозда, которая является местом выхода из спинного мозга переднего (двигательного) корешка. Эта борозда служит также границей на поверхности спинного мозга между передним и боковым канатиками. На задней поверхности спинного мозга, на каждой его половине, имеется задняя латеральная борозда, место вхождения в спинной мозг заднего (чувствительного) корешка. Эта борозда служит границей между боковым и задним канатиками спинного мозга.

Передние корешки спинномозговых нервов состоят из отростков двигательных (моторных) нервных клеток, расположенных в переднем роге серого вещества спинного мозга.

Задний корешок представлен совокупностью проникающих в спинной мозг центральных отростков псевдоуниполярных (чувствительных) клеток, тела которых образуют спинномозговой узел, лежащий у места соединения заднего корешка с передним.

На всем протяжении спинного мозга с каждой его стороны отходит 31 пара корешков спинномозговых нервов. Отрезок спинного мозга, соответствующий двум парам корешков спинномозговых нервов (два передних и два задних), называют сегментом спинного мозга.

Спинной мозг человека состоит из 31 сегмента. Различают 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый сегменты спинного мозга. Протяженность спинного мозга значительно меньше длины позвоночного столба, поэтому порядковый номер сегмента спинного мозга и уровень их положения, начиная с нижнего шейного отдела, не соответствует порядковым номерам одноименных позвонков.

Спинной мозг построен из серого и белого вещества. Серое вещество состоит из тел нервных клеток и нервных волокон — отростков нервных клеток. Белое вещество образовано только нервными волокнами — отростками нервных клеток как самого спинного мозга, так и головного мозга. Серое вещество в спинном мозге занимает центральное положение. В центре серого вещества проходит центральный канал. Снаружи от серого вещества располагается белое вещество спинного мозга.

В каждой половине спинного мозга серое вещество образует серые столбы. Правый и левый серые столбы соединены поперечной пластинкой — серой спайкой, в центре которой видно отверстие центрального канала. Кпереди от центрального канала находится передняя спайка спинного мозга, кзади — задняя спайка. На поперечном разрезе спинного мозга серые столбы вместе с серой спайкой имеют форму буквы «Н» или бабочки с расправленными крыльями (рис. 2.5). Образованные в стороны выступы серого вещества получили название рогов. Выделяют парные, более широкие передние рога и узкие, также парные задние рога. В передних рогах спинного мозга расположены крупные нервные клетки — двигательные нейроны (мотонейроны). Их аксоны образуют основную часть волокон передних корешков спинномозговых нервов. Нейроны, расположенные в каждом переднем роге, образуют пять ядер: два медиальных и два латеральных, а также центральное ядро. Отростки клеток этих ядер направляются к скелетным мышцам.

Задний рог состоит из вставочных нейронов, отростки которых (аксоны) направляются в передний рог, а также переходят через переднюю белую спайку на противоположную сторону спинного мозга.

На нервных клетках ядер задних рогов заканчиваются нервные волокна (чувствительные) задних корешков, являющихся отростками нервных клеток, тела которых располагаются в спинномозговых узлах. Периферическая часть задних рогов перерабатывает и проводит болевые импульсы. Средняя связана с кожной (тактильной) чувствительностью. Зона в основании заднего рога обеспечивает обработку и проведение мышечной чувствительности.

 

Рис. 2.5. Схема строения спинного мозга на поперечном разрезе: 1 — передняя срединная щель; 2 — передний канатик; 3 — ядра (двигательные) переднего рога; 4 — передний рог; 5 — боковой (латеральный) канатик; 6 — промежуточно-латеральное (вегетативное, симпатическое) ядро; 7 — боковой рог; 8 — промежуточно-медиальное ядро; 9 — грудное ядро; 10 — собственное ядро заднего рога; 11 — задний рог; 12 — задний канатик; 13 — тонкий пучок; 14 — клиновидный пучок; 15 — задний спинно-мозжечковый путь; 16 — корково-спинномозговой (пирамидный) латеральный путь; 17 — красноядерно-спинномозговой путь; 18 — спинно-таламический путь; 19 — спинно-мозжечковый передний путь; 20 — ретикуло-спинномозговой путь; 21 — преддверно-спинномозговой путь; 22 — корково-спинномозговой (пирамидный) передний путь

Промежуточная зона серого вещества спинного мозга расположена между передними и задними рогами. В этой зоне на протяжении от VIII шейного по II поясничный сегмент имеются выступы серого вещества — боковые рога. В боковых рогах находятся центры симпатической части вегетативной нервной системы в виде групп нервных клеток, объединенных в латеральное (боковое) промежуточное вещество. Аксоны этих клеток проходят через передний рог и выходят из спинного мозга в составе передних корешков спинномозговых нервов. Промежуточно-медиальное ядро (см. рис. 2.5) является основным «вычислительным центром» спинного мозга. Здесь обработанные в заднем роге сенсорные сигналы сопоставляются с сигналами из головного мозга и принимается решение о запуске вегетативной или моторной реакции. В первом случае пусковые стимулы направляются в боковой рог, во втором — в передний рог.

В белом веществе выделяют три парных канатика. Передний канатик расположен между срединной щелью (медиальной) и передней латеральной бороздой (место выхода передних корешков). Задний канатик находится между задней срединной и задней латеральной бороздами, боковой канатик — между передней и задней латеральными бороздами. Состоит белое вещество из нервных волокон, по которым нервные импульсы следуют или вверх, от спинного мозга к головному, или вниз — от головного к спинному. В глубине всех канатиков, в непосредственной близости от серого вещества, лежат короткие межсегментарные нервные волокна, соединяющие соседние сегменты спинного мозга. Они выделяются в собственный сегментарный аппарат спинного мозга. Волокна нейронов спинномозговых ганглиев, проникающие в спинной мозг в составе задних корешков, вступают в задний рог, часть волокон продолжает свой путь, входит в состав задних канатиков и поднимается вверх, к головному мозгу. Они относятся к восходящим проводящим путям спинного мозга.

Проводящие пути спинного мозга расположены кнаружи от его межсегментарных (собственных) пучков. По проводящим путям в восходящем направлении проходят импульсы от чувствительных и вставочных нейронов спинного мозга. В нисходящем направлении импульсы следуют от нервных клеток головного мозга к вставочным и двигательным нейронам спинного мозга.

К восходящим путям спинного мозга относятся тонкий и клиновидный пучки, занимающие место в заднем канатике, а также задний и передний спинно-мозжечковые пути, боковой спинно-таламический путь, располагающиеся в боковом канатике.

Тонкий и клиновидный, пучки располагаются в заднем канатике. Они образованы нейритами чувствительных нейронов спинномозговых узлов. Эти пучки проводят нервные импульсы в продолговатый мозг от чувствительных окончаний (проприорецепторов) мышц и суставов, а также кожи. Тонкий пучок проводит импульсы от рецепторов нижних конечностей и нижней половины тела (до V грудного сегмента). Клиновидный пучок несет нервные импульсы от верхних конечностей и верхней половины тела.

Задний спинно-мозжечковый путь лежит в задней части бокового канатика. Он берет начало от клеток ядра, которое находится в медиальной части основания заднего рога одноименной стороны.

Передний спинно-мозжечковый путь состоит из отростков вставочных нейронов промежуточно-медиального ядра, расположенного с противоположной стороны серого вещества.

Оба спинно-мозжечковые пути проводят проприоцептивные импульсы от скелетных мышц к мозжечку.

Спинно-таламический путь находится также в боковом канатике и состоит из волокон вставочных нейронов заднего рога противоположной стороны. Путь проводит импульсы болевой и температурной чувствительности к верхней части промежуточного мозга (таламусу).

Нисходящие проводящие пути включают красноядерно-спинномозговой, латеральный корково-спинномозговой (пирамидный), расположенные в боковом канатике спинного мозга, а также занимающие место в переднем канатике передний корково-спинномозговой (пирамидный), покрышечно-спинномозговой пути, преддверно-спинномозговой и др.

Красноядерно-спинномозговой (руброспинальный) путь начинается от красного ядра среднего мозга, спускается в боковом канатике противоположной стороны спинного мозга к вставочным нейронам промежуточно-медиального ядра. Этот путь связан с непроизвольными движениями конечностей (прежде всего сгибанием).

Латеральный корково-спинномозговой (кортикоспинальный, пирамидный) путь лежит в латеральном канатике кнутри от спинно-мозжечковых путей и состоит из аксонов клеток коры большого мозга полушария противоположной стороны. Путь постепенно истончается, так как в каждом сегменте спинного мозга часть его волокон заканчивается на нейронах промежуточно-медиального ядра и (около 8%) — на двигательных клетках переднего рога. Путь проводит от коры произвольные двигательные импульсы.

Передний корковоспинномозговой (кортикоспинальный, пирамидный) путь, как и латеральный, состоит из аксонов клеток коры полушария большого мозга, но лежит в переднем канатике спинного мозга. Нервные волокна этого пути оканчиваются на клетках противоположной стороны, переходя туда в составе передней спайки спинного мозга. Этот путь имеет такую же функцию, что и латеральный корково-спинномозговой.

Покрышечно-спинномозговой путь лежит также в переднем канатике кнутри от переднего пирамидного пути. Начинается этот путь в верхних и нижних холмиках крыши среднего мозга и заканчивается на клетках передних рогов. Он участвует в запуске ориентировочной реакции.

Преддверно-спинномозговой (вестибулоспинальный) путь лежит в переднем канатике спинного мозга. Он идет от вестибулярных ядер моста к передним рогам спинного мозга и проводит импульсы, обеспечивающие равновесие тела, в частности разгибание конечностей.

Ретикуло-спинномозговой путь идет от ретикулярных ядер продолговатого мозга и моста. Связан с непроизвольными движениями туловища и запуском локомоции (перемещений в пространстве), эволюционно самый древний.