Структурно-функциональная характеристика

А. Сегменты.Спинной мозг представляет собой тяж длиной около 45 см у мужчин и около 42 см у женщин, имеет сегментар­ное строение (31-33 сегмента); каждый его участок связан с опре­деленной частью тела. Спинной мозг включает пять отделов: шейный (С_I-С_VIII), грудной (Тh_I-Тh_XII), поясничный (L_I – L_V), кре­стцовый (S_I – S_V) и копчиковый (Со_I-Со_III).

В процессе эволюции сформировалось два утолщения - шей­ное (сегменты, иннервирующие верхние конечности) и пояснич-но-крестцовое (сегменты, иннервирующие нижние конечности) как результат повышенной нагрузки на эти отделы спинного мозга. У некоторых видов животных подобных утолщений нет, например у змеи, которая передвигается благодаря равномер­ному участию в процессе движения всей мускулатуры тела. Тре­нировка любого органа обеспечивает прогрессивное его разви­тие не только в фило-. но и в онтогенезе, при этом, естественно, совершенствуется и функция. Орган, не получающий достаточ­ной нагрузки, постепенно атрофируется. Соматические нейроны в указанных утолщениях спинного мозга наиболее крупные, их больше, в каждом корешке этих сегментов содержится больше нервных волокон, нежели в других корешках, они отличаются наибольшей толщиной.

Б. Нейроны спинного мозга.Общее количество нейронов - око­ло 13 млн. (3% мотонейронов, 97% вставочных нейронов, относящихся также к вегетативной нервной системе). Их целесообраз­но классифицировать по нескольким признакам:

• по отделу нервной системы - нейроны соматической и веге­тативной нервной системы;

• по назначению, т.е. по направлению информации, - эффе­рентные, афферентные, вставочные;

• по влиянию - возбуждающие и тормозные.

Эфферентные нейроны спинного мозга, относящиеся к сома­тической нервной системе, являются эффекторными, поскольку они иннервируют непосредственно рабочие органы - эффекторы (скелетные мышцы), их называют мотонейронами. Различают се-и у-мотонсйроны. а-Ыотонейропы иннервируют экстрафузаль-ные мышечные волокна (скелетная мускулатура), их аксоны ха­рактеризуются высокой скоростью проведения возбуждения -70-120 м/с. а-Мотонейроны делят на две подгруппы: а.\ - быстрые, иннервирующие белые мышечные волокна, их лабильность около 30 имп/с, и аз - медленные, иннервирующие красные мышечные во­локна, их лабильность составляет 10-15 имп/с. Низкая лабильность а-мотонейронов объясняется длительной следовой гиперполяриза­цией, сопровождающей ПД. На одном а-мотонейроне насчитыва­ется до 20 000 синапсов: от кожных рецепторов, проприорецепто-ров и нисходящих путей вышележащих отделов 1ДНС. у-Мо-тонещюпы рассеяны среди а-мотонейронов, их активность регу­лируется нейронами вышележащих отделов ЦНС, они иннерви­руют интрафузальные мышечные волокна мышечного веретена (мышечного рецептора). При изменении сократительной дея­тельности интрафузальных волокон под влиянием у-мото-нейронов изменяется активность мышечных рецепторов. Импульсация от мышечных рецепторов активирует а-мотонейроны этой же мышцы и тормозит омотонейроны мышцы-антаго­ниста, регулируя тем самым тонус скелетных мышц и двигатель­ные реакции. Эти нейроны обладают высокой лабильностью - до 200 имп/с, но их аксонам свойственна более низкая скорость проведения возбуждения -- 10-40 м/с.

Афферентные нейроны соматической нервной системы локали­зуются в спинальных ганглиях и ганглиях черепных нервов. Их от­ростки, проводящие афферентную импульсацию от мышечных, су­хожильных и кожных рецепторов, вступают в соответствующие сегменты спинного мозга и образуют синаптические контакты либо непосредственно на а-мотонейронах (возбуждающие синапсы), ли­бо на вставочных нейронах, которые могут быть возбуждающими и тормозными.

Вставочные (промежуточные) нейроны устанавливают связь с мотонейронами спинного мозга, с чувствительными нейронами.

Они также обеспечивают связь спинного мозга с ядрами ствола мозга, а через них - с корой большого мозга. Они могут быть как возбуждающими, гак и тормозными, им присуща высокая лабиль­ность - до 1000 имп/с.

Ассоциативные нейроны образуют собственный аппарат спинно­го мозга, устанавливающий связь между сегментами и внутри сег­ментов. Ассоциативный аппарат спинного мозга участвует в коор­динации позы, тонуса мышц, движений конечностей и туловища.

Ретикулярная формация спинного мозгасостоит из тонких пе­рекладин серого вещества, пересекающихся в различных направ­лениях, ее нейроны имеют многочисленные отростки. Ретикуляр­ная формация обнаруживается на уровне шейных сегментов меж­ду передними и задними рогами, а на уровне верхнегрудных сегментов - между боковыми и задними рогами, в белом веществе, примыкающем к серому.

Нейроны вегетативной нервной системы являются также вста­вочными; нейроны симпатической нервной системы расположены в боковых рогах грудного, поясничного и частично шейного отделов спинного мозга (С_VIII-L_II) и являются фоново-активными, частота их разрядов - 3-5 имп/с. Нейроны парасимпатического отдела веге­тативной нервной системы локализуются в сакральном отделе спинного мозга (82-84) и также фоново-активны.

В. Совокупность нейронов образует различные нервные центры, Вспинном мозге находятся центры регуляции большинства внутрен­них органов и скелетной мускулатуры. Различные центры симпати­ческого отделавегетативной нервной системы локализованы в та­ких сегментах, как центр зрачкового рефлекса – С_VIII-Th_II регуля­ции деятельности сердца – Th_I – Th_V, слюноотделения - Тh_II - Тh_IV, регуляции функции почек – Th_V – L_III. Сегментарно расположены центры, регулирующие функции потовых желез и сосудов, гладких мышц внутренних органов, центры пиломоторных рефлексов. Па­расимпатическую иннервацию получают из спинного мозга (S_II - S_IV) все органы малого таза: мочевой пузырь, часть толстой кишки ни­же ее левого изгиба, половые органы. У мужчин парасимпатическая иннервация обеспечивает рефлекторный компонент эрекции, у женщин — сосудистые реакции клитора, влагалища.

Центры управления скелетной мускулатурой находятся во всех отделах спинного мозга и иннервируют по сегментарному прин­ципу скелетную мускулатуру шеи (С_I-С_IV), диафрагмы (С_III-С_V), верхних конечностей (С_V-Тh_II), туловища (Тh_III-L_I) и нижних ко­нечностей (L_II - S_V).

При повреждении определенных сегментов спинного мозга или его проводящих путей развиваются специфические двига­тельные нарушения и расстройства чувствительности. Каждый сегмент спинного мозга участвует в чувствительной ин­нервации трех дерматомов. Имеется также дублирование двига­тельной иннервации скелетных мышц, что повышает надежность.

Г. Функции спинного мозга.Различают проводниковую и реф­лекторную функции.