Рефлекторная деятельность спинного мозга

Рефлекторную деятельность спинного мозга в чистом виде можно изучить на спинальном животном. Спинальное животное – это животное, у которого сделана перерезка между продолговатым и спинным мозгом. Такая перерезка исключает влияния супраспинальных структур на рефлекторную деятельность спинного мозга. Состояние животного при такой перерезке определяется уровнем эволюционного развития животного. Теплокровные легочнодышащие животные без предварительного переведения их на искусственную вентиляцию легких погибают от остановки дыхания. У теплокровных спинальных животных в условиях искусственного дыхания снижается артериальное давление. Спинальное животное не может совершать произвольные движения, у него нет позно-тонических, выпрямительных и статокинетических рефлексов. Выраженность собственных рефлексов спинного мозга больше, наблюдается состояние гиперрефлексии.

Спинной мозг обладает различными соматическими (двигательными) рефлексами. При раздражении соответствующих рецептивных полей наблюдаются рефлексы сгибания, разгибания, рефлексы растяжения, ритмические рефлексы (почесывания), брюшные рефлексы. Рефлекторная деятельность спинного мозга носит сегментарный характер. Рефлекторные дуги замыкаются на уровне определенных сегментов. Например, коленный рефлекс (миотатический, моносинаптический): рефлекторная дуга начинается с рецепторов растяжения четырехглавной мышцы бедра, моторное ядро располагается в спинном мозге на уровне сегмента L₃, рабочим органом является мышца-разгибатель. Подошвенный рефлекс: наносят на кожу ступни ближе к внутренней стороне штриховые раздражения специальной палочкой или тупым карандашом. В ответ происходит сгибание пальцев к ступне у взрослых людей. У новорожденных большой палец поднимается кверху, а остальные пальцы раздвигаются. Это экстензорный рефлекс, или рефлекс Бабинского. Нервный центр этого рефлекса располагается на уровне сегментов L₃ – S₁. Клемастерный яичковый рефлекс: штриховое раздражение внутренней поверхности бедер вызывает поднятие яичек. Рефлекторная дуга замыкается на уровне L₁ – L₂. Спинной мозг играет важную роль в регуляции вегетативных функций. За счет сегментарных сосудодвигательных центров спинного мозга обеспечивается низший уровень нервной регуляции сосудистого тонуса, нервные центры боковых рогов грудинно-поясничного отдела спинного мозга осуществляют симпатическую иннервацию потовых желез, внутренних органов (сердца, желудочно-кишечного тракта, желез внутренней и внешней секреции и т.д.). В крестцовом отделе спинного мозга располагаются нервные центры парасимпатической иннервации, нервные центры актов мочеиспускания и дефекации. Спинной мозг принимает участие в организации дыхания. В передних рогах грудного отдела располагаются мотонейроны, иннервирующие дыхательные мышцы (наружные межреберные мышцы, обеспечивающие вдох; внутренние межреберные мышцы, обеспечивающие выдох; внутренние межхрящевые мышцы, ответственные также за вдох и др.). В шейном отделе располагается диафрагмальное ядро (С₃ – С₅), мотонейроны которого иннервируют главную дыхательную мышцу – диафрагму.

Спинальный шок

При поперечных перерезках спинного мозга (или разрывах при травмах) развивается явление, которое получило название спинальный шок. Спинальный шок проявляется в обратимом угнетении двигательных и вегетативных рефлексов спинного мозга в его сегментах, расположенных ниже места перерезки. Длительность спинального шока зависит от уровня эволюционного развития организма. У лягушки спинальный шок длится от нескольких секунд до нескольких минут, у хищных животных (кошка) – несколько часов, у обезьян – от нескольких дней до нескольких недель, у людей – несколько месяцев (при разрыве на уровне грудных сегментов). У человека прослежена последовательность восстановления рефлекторной деятельности и выявлено несколько стадий при полной параплегии (при разрывах спинного мозга на уровне Th₂ до Th₁₂):

1) полная арефлексия. Длительность этой стадии 4-6 недель;

2) период, в котором наблюдаются небольшие рефлекторные движения пальцев ног и особенно большого пальца. Длительность этой стадии составляет от 2-х недель до нескольких месяцев;

3) стадия постепенного усиления сгибательных рефлексов;

4) стадия, в которой наблюдаются сгибательные рефлексы, а иногда мощные разгибательные (спинальное «стояние»). На этой стадии все рефлексы спинного мозга усиливаются (гиперрефлексия).

Механизм спинального шока до настоящего времени еще не раскрыт полностью. Предполагается, что при поперечных перерезках спинного мозга снижается тонус нервных центров, лежащих ниже места перерезки из-за отсутствия влияний на них супраспинальных центров. Кроме того, происходит дезинтеграция собственных интегративных систем спинного мозга вследствие резкого прекращения управляющих влияний из структур центральной нервной системы, расположенных в головном мозге. Степень дезинтеграции определяется уровнем подчиненности структур спинного мозга головному мозгу в результате филогенеза.