функции спинного мозга 8 класс биология

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

Строение и функции спинного мозга

Урок 52. Биология 8 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Строение и функции спинного мозга»

Исключительная важность спинного мозга обусловлена тем, что он замыкает на себе большинство наших с вами рефлексов и обеспечивает способность передвигаться.

Спинной мозг человека, как и всех позвоночных животных, находится в позвоночном канале. Представляет собой тяж белого цвета длиной 40-45 см, шириной от 1 до 1,5 см и массой около 35 грамм. Вверху спинной мозг переходит в нижний отдел головного мозга – продолговатый мозг, а внизу заканчивается на уровне первого-второго поясничного позвонка.

Спинной мозг не занимает целиком полость позвоночного канала: между стенками канала и мозгом остаётся пространство, заполненное жировой тканью, кровеносными сосудами, оболочками мозга и спинномозговой жидкостью. Спинномозговая жидкость омывает спинной мозг и защищает его от толчков.

Снаружи мозг покрыт тремя оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой. На поверхности спинного мозга хорошо различимы две продольные борозды: передняя и задняя. Они разделяют его на симметричные половины – левую и правую.

От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов, которые разделяют его на сегменты. От каждого нерва к задней поверхности отходят задние корешки, а от передней к каждому нерву соответственно, передние.

Во внутреннем строении этого отдела центральной нервной системы хорошо различимы центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью и две отличающиеся по цвету части.

В середине, вокруг спинномозгового канала расположено так называемое серое вещество, которое на поперечном срезе напоминает вид бабочки, а вокруг – белое.

Серое вещество представлено телами нейронов и короткими ветвящимися отростками – дендритами.

А белое состоит из длинных неветвящихся аксонов, которые образуют нервные волокна.

В сером веществе различают передние и задние рога, а в грудном отделе и боковые.

Чтобы разобраться, какими нейронами представлено серое и белое вещество спинного мозга, обратимся к строению рефлекторной дуги и направлению прохождения нервного импульса соматического рефлекса.

Итак, по чувствительному нейрону, который входит в спинной мозг в составе задних корешков, нервный импульс достигает вставочного нейрона, который полностью расположен в сером веществе. От него информация передаётся двигательному нейрону, тело которого расположено в передних рогах серого вещества, а отростки выходят из спинного мозга в составе передних корешков. Далее нервный импульс поступает в смешанный спинномозговой нерв. Так он называется, потому что содержит в себе как чувствительные, так и двигательные нейроны. По смешанному спинномозговому нерву нервный импульс достигает органа-исполнителя.

Функции спинного мозга.

Рефлекторная. Если мы укололи палец, благодаря сложной системе взаимодействий в организме при непосредственном участии спинного мозга, мы тот час отдёрнем руку.

Значит, рефлекторная функция спинного мозга заключается в том, что на нём замыкаются дуги рефлексов. Следовательно, именно спинной мозг обеспечивает рефлекс.

Проводниковая функция. Несмотря на то, что спинной мозг обеспечивает множество рефлексов человека, он всё же оказывается подконтрольным другой части центральной нервной системы – головному мозгу.

Если мы пришли в поликлинику сдавать анализ крови, то руку мы при уколе отдёргивать не будем. Дело в том, что информация от рецепторов передаётся не только в спинной мозг, но и далее в головной, который её обрабатывает и в данной ситуации спускает инструкцию затормозить рефлекс спинного мозга на отдёргивание руки.

Таким образом, спинной мозг проводит нервный импульс к головному мозгу и в обратном направлении. Выполняя проводниковую функцию.

Скорость прохождения нервного импульса по дуге соматического рефлекса – до 120 м/с. Это значит, что от пальца до головного мозга и обратно к пальцу нервный импульс промчится примерно за 0,05 секунды. Для сравнения можно привести скорость, с которой мы моргаем. Опускание и поднятие века происходит примерно за 0,4 секунды. То есть в 10 раз медленнее!

Поперечнополосатая (скелетная) мускулатура находится под контролем спинного мозга, поэтому именно он управляет нашими движениями. А при его разрушении, например травме позвоночника, наступает паралич. То есть человек не может двигать какими-либо участками тела, так как разрушаются нервы и нервный импульс не поступает к органам исполнителям – мышцам.

Команда «сокращаться» поступает в орган-исполнитель, но из-за повреждения пути, по которому должен пройти сигнал, он не поступает к месту назначения. Долгое время эта проблема была неразрешимой. Но последние исследования в науке позволили разработать методы возвращения пострадавших в результате травмы позвоночника к активной жизни.

Приведём несколько примеров.

40-летний поляк Дарек Фидыка, который в 2010 году в результате ножевых ран был парализован ниже пояса, теперь в состоянии передвигаться.

Эта операция, первая в мире, была сделана хирургами в Польше в сотрудничестве с лондонскими учёными. Впервые врачам удалось добиться восстановления способности ходить у человека, парализованного в результате травмы позвоночника. В его спинной мозг были пересажены клетки обонятельной нервной ткани, так как она единственная, которая способна регенерировать.

Параллельно естественным методам восстановления спинного мозга используют и искусственные.

Учёные и инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны и швейцарского исследовательского центра NCCR Robotics создали не имеющий аналогов имплантат, который может привести к революции в протезировании. Имплантат позволяет «чинить» повреждения спинного мозга и уже успешно проявил себя в многомесячных опытах на животных. Сейчас исследователи готовятся к опытам на людях.

Устройство представляет собой полосу толщиною в 200 мкм, а это всего 0,2 части миллиметра, из мягкого и растягивающегося силикона, который при деформациях полностью сохраняет способность проводить электричество и химические вещества, необходимые для стимуляции нервов.

Крысы с повреждённым спинным мозгом, над которыми проводились эксперименты, смогли ходить через две недели после имплантации, и носить в себе устройство в течение нескольких месяцев без ущерба тканям.

Традиционные методы лечения повреждения спинного мозга до сего момента были неэффективны, поскольку вживлённые электроды было тяжело точно разместить внутри тканей, к тому же при длительном использовании они тёрлись о ткани и повреждали твёрдую мозговую оболочку.

Эти примеры говорят нам о том, что с каждым годом «ремонтопригодность», нашего организма растёт, а человечество не так быстро, как хотелось бы, но уверенными шагами двигается к бессмертию.

Итог урока. Спинной мозг расположен в позвоночном канале. Спинной мозг покрыт твёрдой, паутинной и мягкой оболочкой. Различают серое и белое вещество спинного мозга. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов. Нервный импульс входит в спинной мозг через задние корешки и задние рога (по чувствительным нейронам), а выходит через передние рога и передние корешки (по двигательным нейронам). Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функцию.

Источник

Отделы нервной системы. Строение и функции спинного мозга

Центральная нервная система (ЦНС) – это головной и спинной мозг, а периферическая (ПНС) – отходящие от них нервы и нервные узлы, расположенные за пределами черепа и позвоночника.

Нервы – это пучки длинных отростков нервных клеток (аксонов), выходящие за пределы головного и спинного мозга. Пучки покрыты соединительной тканью, образующей оболочки нервов.

Нервные узлы – это скопление тел нейронов вне ЦНС.

Соматическая нервная система контролирует работу скелетных мышц. Вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов.

Спинной мозг расположен в позвоночном канале. Он имеет вид трубки длиной около 45 см и диаметром 1 см, отходящей от головного мозга, с полостью – центральным каналом, заполненным спинномозговой жидкостью.

Спинной мозг состоит из белого (снаружи) и серого (внутри) вещества.

Серое вещество состоит из тел нервных клеток и имеет на поперечном срезе форму бабочки, от расправленных «крыльев» которой отходят два передних и два задних рога. В передних рогах находятся исполнительные (двигательные) нейроны. Задние рога включают нервные клетки, к которым подходят чувствительные волокна задних корешков. Соединяясь между собой, передние и задние корешки образуют 31 пару смешанных (двигательных и чувствительных) спинномозговых нервов. Каждая пара нервов иннервирует определенную группу мышц и соответствующий участок кожи.

Белое вещество образовано отростками нервных клеток (нервными волокнами), которые покрыты жировой оболочкой – миелином.

Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую. Рефлекторная функция заключается в том, что спинной мозг обеспечивает деятельность таких простых рефлексов, как сгибание и разгибание конечностей, отдергивание руки, коленный рефлекс, а также более сложных, которые контролируются головным мозгом.

Проводниковая функция. Центростремительные нервные импульсы по проводящим путям спинного мозга передают в головной мозг информацию об изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к двигательным нейронам, которые вызывают или регулируют деятельность исполнительных органов.

Источник

Презентация по биологии на тему «Спинной мозг строение и функции» (8 класс)

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тема урока. Спинной мозг: строение, функции

Изучить строение спинного мозга и функции, которые он выполняет в нашем организме. Стимулировать развитие познавательного интереса Прогнозировать последствия для человека нарушения функций спинного мозга Цели урока:

Спинной мозг расположен в позвоночном канале и у взрослых представляет собой длинный (45 см у мужчин и 41-42 см у женщин) цилиндрический тяж, массой 30-40 г и диаметром около1 см. Начинается спинной мозг на уровне большого затылочного отверстия черепа и заканчивается коническим заострением, на уровне 2-го поясничного позвонка. Спинной мозг намного короче позвоночника и из-за этого нервные корешки, отходящие от спинного мозга образуют густой пучок, который носит название “конского хвоста”.

Строение: Пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый Длина 45 см у мужчин (41-42 у женщин) Масса 30 г Диаметр 1 см Окружен тремя оболочками: Твердая Паутинная Мягкая Спинной мозг Имеет два утолщения: шейное, связанное с иннервацией рук, и поясничное, связанное с иннервацией ног. Нервную систему образуют головной и спинной мозг, а также все их ответвления – нервы и нервные узлы. Нервная система – это огромное сообщество, состоящее из десяти с лишним миллиардов слаженно работающих клеток – нейронов. Самая древняя и самая прочная часть нервной системы человека – спинной мозг. Сегодня на уроке вы познакомитесь с особенностями внешнего и внутреннего строения и функциями спинного мозга. Спинной мозг расположен в позвоночном канале и у взрослых представляет собой длинный (45 см у мужчин и 41-42 см у женщин) цилиндрический тяж, массой 30-40 г и диаметром около1 см. (Cлайд № 3) Начинается спинной мозг на уровне большого затылочного отверстия черепа и заканчивается коническим заострением, на уровне 2-го поясничного позвонка. Спинной мозг намного короче позвоночника и из-за этого нервные корешки, отходящие от спинного мозга образуют густой пучок, который носит название “конского хвоста”.

Спинномозговой канал – заполнен спинномозговой жидкостью Серое вещество Белое вещество Поперечный разрез спинного мозга: Передней и задней продольными бороздами он делится на две симметричные половины. На поперечном разрезе хорошо видно, что в центре спинного мозга вокруг спинномозгового канала находятся тела нейронов, образующие серое веще­ство спинного мозга. Вокруг серого вещества расположены отростки нерв­ных клеток самого спинного мозга, а также приходящие в спинной мозг ак­соны нейронов головного мозга и периферических нервных узлов, которые и образуют белое вещество спинного мозга. На поперечном разрезе серое вещество похоже на бабочку; в нем разли­чают передние, задние и боковые рога

Значение спинномозговой жидкости Проведение питательных веществ к клеткам спинного мозга Амортизатор Принимает участие в удалении продуктов обмена Обладает бактерицидными свойствами Спинномозговая жидкость: Количество: 120 – 150 мл в сутки Способна обновляться до шести раз в сутки

Передние рога Поперечный разрез спинного мозга:

Источник