Спинной мозг, medulla spinalis (греч. myelos), лежит в позвоночном канале и у взрослых представляет собой длинный (45 см у мужчин и 41—42 см у женщин), несколько сплюснутый спереди назад цилиндрический тяж, который вверху (краниально) непосредственно переходит в продолговатый мозг, а внизу (каудально) оканчивается коническим заострением, conus medullaris, на уровне II поясничного позвонка.
Знание этого факта имеет практическое значение (чтобы не повредить спинной мозг при поясничном проколе с целью взятия спинномозговой жидкости или с целью спинномозговой анестезии, надо вводить иглу шприца между остистыми отростками III и IV поясничных позвонков).
От conus medullaris отходит книзу так называемая концевая нить, filum terminale, представляющая атрофированную нижнюю часть спинного мозга, которая внизу состоит из продолжения оболочек спинного мозга и прикрепляется ко II копчиковому позвонку.
Спинной мозг на своем протяжении имеет два утолщения, соответствующих корешкам нервов верхней и нижней конечностей: верхнее из них называется шейным утолщением, intumescentia cervicalis, а нижнее — пояснично-крестцовым, intumescentia lumbosacralis.
Из этих утолщений более обширно пояснично-крестцовое, но более дифференцировано шейное, что связано с более сложной иннервацией руки как органа труда.
Образовавшимися вследствие утолщения боковых стенок спинномозговой трубки и проходящими по средней линии передней и задней продольными бороздами: глубокой fissura mediana anterior, и поверхностной, sulcus medianus posterior, спинной мозг делится на две симметричные половины — правую и левую; каждая из них в свою очередь имеет слабо выраженную продольную борозду, идущую по линии входа задних корешков (sulcus posterolateralis) и по линии выхода передних корешков (sulcus anterolateralis).
В первые три месяца зародышевой жизни спинной мозг располагается на протяжении всего позвоночного канала, но позднее занимает только часть его длины, так как растет медленнее позвоночного столба. Поэтому корешки спинномозговых нервов, появляющиеся из мозга вначале на уровне межпозвоночных отверстий соответствующего сегмента, оказываются впоследствии выше своих отверстий и по выходе из мозга тянутся на некотором протяжении внутри позвоночного канала. Особенно большое расстояние проходят корешки поясничного и крестцового отделов спинного мозга, благодаря чему из них образуется так называемый конский хвост.
Серое вещество. На разрезе спинного мозга видно, что его очень узкий центральный канал окружен серым веществом, выступающие части которого образуют передние и задние рога (рис. 115). В грудном отделе и в верхней части поясничного между передним и задним выдаются еще и боковые рога. На периферии расположено белое вещество. В последнем между задним и передним (или боковым) рогами находятся переплетающиеся перекладины серого вещества, выделяемые в качестве сетчатого вещества, или ретикулярной формации (рис. 115).
По срединной линии передней поверхности мозга тянется передняя срединная щель, разделяющая его на правую и левую половины. Борозда не достигает серого вещества; между ним и ее дном находится белая спайка, соединяющая половины мозга.
Стенки задней срединной борозды сращены, и на ее месте через всю толщу белого вещества проходит глиальная перегородка.
В непосредственной близости от серого вещества, внутри всех столбов, лежат короткие межсегментальные волокна основных пучков (Атл., 73, внизу). Начавшись от клеток ретикулярной формации, волокна проходят вверх и вниз 2-3 сегмента и оканчиваются на мотонейронах передних рогов. По волокнам устанавливается связь между отдельными сегментами, поэтому основные пучки выделяются в собственный аппарат спинного мозга.
Волокна спинномозговых ганглиев, проникающие в мозг в составе дорсальных корешков, продолжают свой путь по различным направлениям. Одни из волокон оканчиваются на мотонейронах переднего рога своего сегмента, на вставочных нейронах задних рогов своей или противоположной стороны, на нейронах автономной нервной системы боковых рогов и на клетках ретикулярной формации. В результате в спинном мозге осуществляются простейшие (безусловные) рефлексы со всех сегментов тела в ответ на раздражения кожи, мышц и внутренних органов. Другие волокна поднимаются вверх, входя в состав задних канатиков; они относятся к восходящим проводящим путям спинного мозга.
К восходящим путям спинного мозга относятся тонкий и клиновидный пучки, задний и передний спинно-мозжечковые пути, боковой спинно-таламический и др. (Атл., 73, внизу).
Тонкий и клиновидный пучки проходят в задних канатиках и образованы нейритами чувствительных нейронов спинальных ганглиев.
Задний спинно-мозжечковый путь лежит в боковых канатиках. Он берет начало от клеток ядра, которое находится в основании задних рогов (дорсальное ядро) одноименной стороны.
Передний спинно-мозжечковый путь состоит из отростков вставочных нейронов задних рогов. После перекреста средней линии мозга волокна входят в состав боковых канатиков противоположной стороны.
Оба пути проводят проприорецепторные импульсы к мозжечку.
Боковой спинно-бугорный путь находится также в боковых канатиках и состоит из перекрещенных волокон вставочных нейронов заднего рога противоположной стороны. Путь проводит импульсы болевой и температурной чувствительности тела к межуточному мозгу.
Перекрест восходящих проводящих путей, совершаемый обычно волокнами вставочных нейронов, приводит к тому, что импульс попадает в полушарие, противоположное той стороне тела, от которой идет возбуждение.
Нисходящие пути состоят из красноядерно-спинального, бокового и переднего корково-спинномозговых, текто-спинномозгового, преддверно-спинномозгового, медиального продольного пучка и др. (Атл., 73, внизу).
Красноядерно-спинномозговой путь начинается из среднего мозга (от красного ядра), спускается по боковому канатику противоположной стороны спинного мозга и оканчивается на двигательных нейронах передних рогов. Несет непроизвольные двигательные импульсы.
Боковой корково-спинномозговой путь лежит в боковом канатике и состоит из нейритов клеток коры противоположного полушария. Путь постепенно истончается, так как в каждом сегменте спинного мозга часть его волокон заканчивается на клетках передних рогов. Путь проводит от коры произвольные двигательные импульсы, стимулирующие и тормозные.
Передний корково-спинномозговой путь, как и боковой, состоит из волокон клеток коры больших полушарий, но лежит в переднем канатике. Волокна его оканчиваются на мотонейронах главным образом противоположной стороны, переходя туда в составе передней спайки спинного мозга. Этот путь имеет ту же функцию, что и боковой корково-спинномозговой.
Представляет интерес, что корково-спинальные пути оканчиваются на мотонейронах спинного мозга лишь у человека и приматов, в то время как у субприматов, а иногда и у приматов между ними включается вставочный нейрон (Атл., 73, внизу слева). Функциональное обоснование этому явлению не найдено.
Текто-спинномозговой путь лежит также в переднем канатике, начинается, от верхних и нижних холмиков крыши среднего мозга и оканчивается на клетках передних рогов.
Преддверно-спинномозговой путь лежит между передним и боковым канатиками. Он идет от продолговатого мозга к передним рогам и проводит импульсы, обеспечивающие равновесие тела.
Медиальный продольный пучок лежит в переднем канатике и состоит как из нисходящих, так и восходящих волокон; берет начало и оканчивается на ядрах ствола мозга и на клетках передних рогов. Пучок представляет собой очень древнюю систему волокон, которая у низших позвоночных служит важнейшим ассоциационным путем головного мозга.
Большинство нисходящих и восходящих путей совершает перекрест на разных уровнях центральной нервной системы. В результате импульс, пройдя на протяжении всей рефлекторной дуги два перекреста (в восходящем и нисходящем направлениях), возвращается на сторону, получившую раздражение.
Сосуды спинного мозга. Спинной мозг питается из сегментальных межреберных, поясничных и подключичных артерий, главным образом через позвоночные артерии. Войдя в полость черепа через большое затылочное отверстие, позвоночные артерии отдают две парные передние и задние спинномозговые артерии (Атл., 74). Передние вскоре соединяются в непарный стволик, идущий вниз вдоль передней срединной щели; задние спускаются по линии вхождения в спинной мозг его задних корешков. Все три артерии связаны друг с другом многочисленными анастомозами и получают подкрепление из указанных выше сегментальных сосудов. В глубь мозга артерии посылают тонкие веточки; серое вещество снабжается кровью лучше, чем белое. Кровоотток из спинного мозга осуществляется по венам, сопровождающим артерии и впадающим в венозное сплетение эпидурального пространства.
Глава 4. МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОТДЕЛОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
4.1.1. Строение спинного мозга
Спинной мозг по внешнему виду представляет собой длинный, цилиндрической формы, уплощенный спереди назад тяж, с узким центральным каналом внутри. Снаружи спинной мозг имеет три оболочки – твердую, паутинную и мягкую (рис. 10).
Спинной мозг располагается в позвоночном канале и на уровне нижнего края большого затылочного отверстия переходит в головной мозг.
Спинной мозг человека содержит около 13 млн. нейронов, из них 3% — мотонейроны, а 97% — вставочные. Функционально нейроны спинного мозга можно разделить на 4 основные группы:
1) мотонейроны, или двигательные, — клетки передних рогов, аксоны которых образуют передние корешки;
2) интернейроны — нейроны, получающие информацию от спинальных ганглиев и располагающиеся в задних рогах. Эти нейроны реагируют на болевые, температурные, тактильные, вибрационные, проприоцептивные раздражения;
3) симпатические, парасимпатические нейроны расположены преимущественно в боковых рогах. Аксоны этих нейронов выходят из спинного мозга в составе передних корешков;
4) ассоциативные клетки — нейроны собственного аппарата спинного мозга, устанавливающие связи внутри и между сегментами.
Передней срединной щелью и задней срединной бороздой спинной мозг делится на две симметричных половины (рис. 10)
На небольшом удалении от спинного мозга корешки объединяются и образуют спинномозговые нервы (рис. 11, 11.1) смешанного характера (31 пара), которые обеспечивают чувствительные и двигательные функции скелетных мышц. В практической медицине их воспаление носит название радикулита.
4.1.2. Функции спинного мозга
Функции спинного мозга сложны и многообразны. Спинной мозг связан афферентными и эфферентными нервными волокнами с туловищем и конечностями. В спинной мозг входят аксоны афферентных нейронов, приносящие импульсы от кожи, двигательного аппарата (скелетных мышц, сухожилий, суставов), а также от внутренних органов и всей сосудистой системы. Из спинного мозга выходят аксоны эфферентных нейронов, несущие импульсы к мышцам туловища и конечностей, коже, внутренним органам, кровеносным сосудам.
У низших животных имеет место большая самостоятельность в работе спинного мозга. Известно, что лягушка при сохранении продолговатого и спинного мозга может плавать и прыгать, а декапитированая курица может взлететь.
В организме человека спинной мозг теряет свою автономность, его деятельность контролируется корой головного мозга.
Спинной мозг выполняет функции:
Афферентная функция заключается в восприятии раздражений и проведении возбуждения по афферентным нервным волокнам (чувствительным или центростремительным) в спинной мозг.
Рефлекторная функция заключается в том, что в спинном мозге находятся рефлекторные центры мускулатуры туловища, конечностей и шеи, осуществляющие целый ряд двигательных рефлексов, например, сухожильные, рефлексы положения тела и др. Здесь же заложены многие центры вегетативной нервной системы: сосудодвигательные, потоотделения, мочевыведения, дефекации, деятельности половых органов. Все рефлексы спинного мозга контролируются импульсами, поступающими к нему по нисходящим путям от различных отделов головного мозга. Поэтому частичные или полные повреждения спинного мозга вызывают резкие нарушения деятельности спинномозговых центров.
Проводниковая функция заключается в передаче возбуждения по многочисленным восходящим проводящим путям к центрам мозгового ствола и к коре больших полушарий. От вышележащих отделов ЦНС спинной мозг получает импульсы по нисходящим проводящим путям и передает их скелетной мускулатуре и внутренним органам.
образованы аксонами рецепторных или вставочных нейронов. К ним относятся:
Пучок Голля и пучок Бурдаха. Передают возбуждение от проприорецепторов в продолговатый мозг, далее в таламус и кору головного мозга.
Передний и задний спинномозжечковые пути (Говерса и Флексига). Нервные импульсы передаются от проприорецепторов через интернейроны в мозжечок.
Латеральный спиноталамический путь передает импульсы от интерорецепторов в таламус – это путь поступления информации от болевых и температурных рецепторов.
Вентральный спиноталамический путь передает импульсы от интерорецепторов и тактильных рецепторов кожи в таламус.
образованы аксонами нейронов ядер, которые находятся в различных отделах головного мозга. К ним относятся:
Кортикоспинальные или пирамидныепути несут информацию от пирамидных клеток коры больших полушарий (от мотонейронов и вегетативных зон) к скелетным мышцам (произвольные движения).
Ретикуло-спинальный путь – от ретикулярной формации к мотонейронам передних рогов спинного мозга, поддерживает их тонус.
Руброспинальный путь передает импульсы от мозжечка, четверохолмия и красного ядра к мотонейронам, поддерживает тонус скелетных мышц.
Вестибулоспинальный путь – от вестибулярных ядер продолговатого мозга к мотонейронам, поддерживает позу и равновесие тела.
4.1.3. Строение и функции спинного мозга в разные возрастные периоды
Спинной мозг, его клеточная и волокнистая структуры развиваются раньше, чем другие отделы нервной системы, В эмбриональном развитии, когда головной мозг находится в стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает значительных размеров и к моменту рождения он является наиболее зрелой частью ЦНС. На ранних стадиях развития спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала, затем позвоночный столб обгоняет его в росте и к моменту рождения спинной мозг заканчивается на уровне III поясничного позвонка. Наиболее интенсивный рост спинного мозга после рождения происходит в первые годы, у новорожденных длина спинного мозга 14–16 см, к 10 годам она удваивается, а у взрослого составляет 42–45 см. Рост спинного мозга в длину идет неравномерно: хорошо выражен в грудном отделе и несколько меньше – в крестцовом и поясничном. Рост в толщину происходит медленнее, чем в длину и осуществляется за счет увеличения размеров нейронов и клеток нейроглии. К 12 годам толщина мозга удваивается и остается почти такой же в течение всей жизни.
За время развития изменяется конфигурация спинного мозга. В тех участках спинного мозга, в которых располагаются двигательные центры, иннервирующие конечности, появляются утолщения. Вначале появляется шейно-грудное утолщение как результат более раннего развития верхних конечностей, затем – поясничное утолщение, связанное с более поздним развитием нижних конечностей и началом ходьбы.
На поперечном срезе спинного мозга детей раннего возраста отмечается преобладание передних рогов над задними рогами. Заканчивается развитие спинного мозга к 18–20 годам.
Вдоль спинного мозга располагаются кровоснабжающие его артерии: непарная передняя спинальная артерия и парная задняя спинальная артерия, которые формируются крупными радикуломедуллярными артериями. Поверхностные артерии спинного мозга связаны между собой многочисленными анастомозами. Венозная кровь от спинного мозга оттекает через поверхностные продольные вены и анастомозы между ними по корешковым венам во внутреннее позвоночное венозное сплетение.
Спинной мозг покрыт плотным чехлом твердой мозговой оболочки, отростки которой, отходящие у каждого межпозвоночного отверстия, покрывают корешок и спинномозговой узел. Пространство между твердой оболочкой и позвонками (эпидуральное пространство) заполнено венозным сплетением и жировой тканью. Кроме твердой мозговой оболочки спинной мозг покрыт также паутинной и мягкой мозговыми оболочками. Между мягкой мозговой оболочкой и спинным мозгом расположено субарахноидальное пространство спинного мозга, заполненное цереброспинальной жидкостью.
Миотатические рефлексы проявляются укорочением мышцы в ответ на ее растяжение при ударе неврологическим молоточком по сухожилию. Они отличаются локальностью, и по их состоянию устанавливается топика поражения спинного мозга. Важное значение имеет исследование поверхностной и глубокой чувствительности. При поражении сегментарного аппарата спинного мозга нарушается чувствительность в соответствующих дерматомах (диссоциированная или тотальная анестезия, гипестезия, парестезии), изменяются вегетативные спинальные рефлексы (висцеро-моторные, вегетативно-сосудистые, мочеиспускательные и др.). Важную информацию о состоянии двигательных и чувствительных нейронов спинного мозга получают при электромиографии, электронейромиографии, позволяющих определить скорость проведения импульсов по чувствительным и двигательным нервным волокнам, регистрировать вызванные потенциалы спинного мозга.
С помощью рентгенологического исследования выявляют поражение позвоночника и содержимого позвоночного канала (оболочки спинного мозга, сосуды и др.). Кроме обзорной спондилографии при необходимости проводят томографию, позволяющую детализировать структуры позвонков, размеры позвоночного канала, обнаружить кальцификацию мозговых оболочек и др. Анатомические контуры позвоночника, структур позвоночного канала спинного мозга хорошо визуализируются с помощью компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии. Определить уровень блока субарахноидального пространства можно с помощью радиоизотопной (радионуклидной) миелографии. В диагностике различных поражений спинного мозга используют термографию.
Пороки развития спинного мозга могут быть незначительными, без выраженных нарушений функции и крайне тяжелыми, с почти полным отсутствием, недоразвитием спинного мозга. Наиболее часто пороки развития наблюдаются в пояснично-крестцовых отделах спинного мозга нередко они сочетаются с аномалиями развития позвоночника, головного мозга и черепа, а также других органов.
Незначительные нарушения развития спинного мозга под влиянием внешних и внутренних причин могут явиться в более поздние периоды жизни причиной неврологических расстройств.
