Спинной мозг человека

Минестерство  образования Республики Беларусь

Учреждение  образования  
«Белорусский государственный педагогический  
университет им. Максима Танка» 
 
 
 
 

Управляемая самостоятельная работа по курсу:

Физиология  поведения 
 
 

     СПИННОЙ МОЗГ ЧЕЛОВЕКА. ПЕРЕФЕРИЧЕСКАЯ (СОМАТОСЕНСОРНАЯ) НЕРНАЯ СИСТЕМА 
 
 

Выполнила:

студентка факультета психологии 1 курса 

14 группы

Андриевская Д.М. 

Проверила:

Голодок Татьяна Михайловна 
 
 
 

     Минск, 2010 

Содержание 

Введение 3

Глава 1. Строение спинного мозга человека. 4

Глава 2. Функции спинного мозга человека. Рефлекторная функция. 8

Глава 3. Проводящие пути спинного мозга. 11

Глава 4. Строение и функции  периферической (соматической) нервной системы: черепные нервы, спинномозговые нервы. 16

Заключение 19

Список  использованных источников 20 

        Введение

    Спинной мозг и периферическая нервная система обладают рядом важнейших функций для нормальной жизнедеятельности человеческого организма. Как известно, в основе деятельности нервной системы лежит рефлекс. В спинном мозге находятся центры всех двигательных рефлексов, всех рефлексов мочеполовой системы и прямой кишки, рефлексов, обеспечивающих терморегуляцию, регулирующих метаболизм тканей, центры большинства сосудистых рефлексов, центр сокращения диафрагмы и другие. В естественных условиях эти рефлексы всегда испытывают влияние высших отделов головного мозга.

    Проблема исследования спинного мозга актуальна и получила широкое освещение. Важную роль в развитии представлений о рефлекторной деятельности спинного мозга сыграли открытия и обобщения английского физиолога, лауреата Нобелевской премии Чарлза Шеррингтона (1859-1952).

В настоящее время применяются следующие методы исследования спинного мозга:

• Спинномозговая пункция (поясничный прокол для измерения давление и проведения ликвородинамической пробы, изъятия цереброспинальной жидкости для исследования (цитологического, биохимического и бактериологического);
• Электромиография (ЭМГ) (исследует функциональную активность скелетных мышц посредством регистрации их биопотенциалов, устанавливает поражение периферических нервов и мотонейронов передних рогов спинного мозга. Отведение мышечных биопотенциалов осуществляется при помощи поверхностных или игольчатых электродов).
• Магнитно-резонансная томография (МРТ) ( Исследование помогает обнаружить в головном и спинном мозге опухоль, абсцесс, воспалительные изменения оболочек, демиелинизирующие очаги, атеросклеротические бляшки, а также оценить динамическое состояние очагов в процессе лечения)

    Для исследования периферической нервной системы сейчас, помимо прочих, используется ультразвуковое исследование. Оно впервые начало применяться для диагностики заболеваний нервных стволов в конце 90-х годов XX века. С началом использования этого метода стали понятными его неоспоримые преимущества по сравнению с другими способами диагностики. Электрофизиологические методы, такие как электромиография и нейромиография, традиционно признаются "золотым стандартом" для выявления патологии периферической нервной системы. Внедрение ультразвуковой сонографии в клиническую практику позволило с успехом восполнить пробелы в диагностике заболеваний периферических нервов.

    Для написания данного реферата были использованы работы таких авторов, как Андреева Н.Г., Покровский В.М., Николаева Е.И. ряда других исследователей.

      Целью данной работы является исследование спинного мозга человека и периферической нервной системы, включающей в себя следующие задачи:

1. Описать строение спинного мозга человека.
2. Указать функции спинного мозга, в частности рефлекторную.
3. Исследовать проводящие пути спинного мозга
4. Изучить строение и функции периферической нервной системы, а так же черепные и спинномозговые нервы.

        Глава 1. Строение спинного мозга человека. 

       Спинной мозг располагается в позвоночном  канале, имеет цилиндрическую форму  и несколько уплощен в передне-заднем направлении. Длина спинного мозга составляет у взрослого человека 43-45 см, масса 30-32 г. Покрывающие его оболочки продолжаются в краниальном отделе в виде оболочек головного мозга, а каудально прирастают к внутренней поверхности 2-го крестцового позвонка.

       На поверхности спинного мозга располагаются продольные борозды, разделяющие его на передние, задние и боковые канатики. Глубокая передняя срединная щель и мелкая задняя срединная борозда разделяют спинной мозг на две симметричных части. В основании первой по пиальной оболочке проходят ветви передней спинальной артерии, а пиальная складка, так называемая дорсальная перегородка, начинающаяся от основания задней срединной борозды, идет почти до серого вещества.

       Между дорсальной перегородкой и серым  веществом заднего рога располагаются дорсальные канатики. В нижних сегментах они содержат нежный пучок; в средних грудных к нему присоединяются волокна клиновидного пучка, расположенные латерально от предыдущего. Начиная с уровня срединных грудных сегментов на поверхности спинного мозга появляются дорсальная промежуточная борозда, отделяющая их друг от друга.

       Дорсальная  борозда видна отчетливо, через  нее в спинной мозг вступают задние корешки. Передняя вентролатеральная  борозда выражена слабо, и ее положение  обозначено выходящими фрагментами передних корешков. Граница между задним и боковым канатиком не выражена.

       Спинной мозг характеризуется четким сегментарным строением, которое сохраняется на протяжении всей жизни. Каждому из сегментов соответсвует пара передних и задних спинномозговых корешков, отходящих из вентролатеральной и дорсолатеральной борозд соответственно [8, с. 57-88].

       Рис. 1.1 Общая организация спинномозгового сегмента [1].

       Задний  корешок представлен аксонами нейронов спинномозговых ганглиев, проводящих информацию от соматических рецепторов. Передний сформирован аксонами эфферентных элементов спинного мозга – мотонейронов и преганглионарных нейронов вегетативных ядер. Оба корешка позади спинального ганглия соединяются, образуя смешанный спинномозговой нерв.

       Границ  между сегментами в спинном мозге  нет, поэтому разделение проводят в  соответствии со слияниями мелких выходящих  пучков в спинномозговые корешки  и таким образом выделяют: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, 1 копчиковый сегменты. Сегменты обозначаются в соответствии с латинскими названиями: С (cervicalis) – шейный, Т (thoracius) – грудной, L (lumbalis) – поясничный, S (sacralis) – крестцовый, Cc (coccygeus) – копчиковый, и порядковым номером сегмента. (рис. 1.2) 
 

         Рис. 1.2 Сегменты спинного мозга [9]. 

       1. С (cervicalis) – шейный;

       2. Т (thoracius) – грудной;

       3. L (lumbalis) – поясничный;

       4. S (sacralis) – крестцовый;

       5. Cc (coccygeus) – копчиковый.

       Сегменты  эмбриональной нервной трубки соответствуют  сегментам вертебральной колонны (склеромерам) у плода примерно до трех месяцев. Позже рост позвоночника значительно опережает рост спинного мозга. Это приводит к тому, что  последний начинает занимать все меньше места в позвоночном канале, оставаясь, однако, фиксированным в крестцовой области. В результате у новорожденного спинной мозг оканчивается на уровне 2-3-го поясничных позвонков, а у взрослого – в области 1-2-го позвонков. Вниз же продолжается чехол из мозговых оболочек, содержащий конский хвост, т.е. совокупность корешков люмбо-сакральных сегментов спинного мозга, которые проходят здесь до соответствующих межпозвонковых отверстий.

       Диаметр спинного мозга на его протяжении меняется: на уровнях С4-Т1 и L2-S3 отмечаются утолщения спинного мозга, что связано с развитием тех отделов, откуда осуществляется иннервация конечностей. Каудально спинной мозг резко переходит в спинномозговой конус, от которого начинается концевая нить, плотный тяж белого цвета, состоящий из элементов мягкой мозговой оболочки и глиальных клеток и представляюший собой рудимент закладки хвоста в эмбриональный период.

       Тела  нейронов сосредоточены в срединных  отделах спинного мозга и составляют его серое вещество. В пределах серого вещества спинного мозга на поперечных сечениях выделяют задние, передние рога и разделяющую их промежуточную  зону. В грудных и верхних поясничных сегментах выявляются и небольшие  боковые рога [8, с. 58-60].

       Рис.1. 3

       Схема организации серого вещества (а) и топография восходящих (б) и нисходящих (в) трактов спинного мозга [7]. 

       а: 1-Х - пластины серого вещества по классификации Б. Рекседа; 1-4 - желатинозная субстанция (1), собственное ядро (2), ядро Кларка (3), ретикулярное(4) ядро задних рогов; 5 - промежуточная зона, 6-8 - моторные ядра передних рогов: латеральные (6) , центральные (7), медиальные (8); 9, 10 - задний (9)и передний (10) спинномозговые корешки; 11 - спинальный ганглий, 12 - спинномозговой нерв. 
б: восходящие тракты - спинно-мозжечковые: дорсальный SCd, вентральный SCv, ростральный SCr и кунеальный SCc; спинно-таламические: латеральный SThI и вентральный SThv. спинно-ретикуло-таламический SRT, спинно-тектальный ST; спинно-оливарные: дорсальный SOd, латеральный SOl и вентральный SOv, спинно-ретикулярный SR, нежный FGr и клиновидный FCu пучки; проприоспинальные PrS (собственные) пути спинного мозга (восходящие и нисходящие). 
нисходящие тракты - кортико-спинальные: латеральный CSl и вентральный CSv, руброспинальный RuS; вестибуло-спинальные: латеральный VSI и передний VSv; ретикуло-спинальные: латеральный RSl и вентральный RSv; оливо-спинальный OS. 
 
 
 

       Белое вещество спинного мозга состоит  из отростков нервных клеток и  содержит в основном тракты, связывающие  спинной мозг c головным. Выделяют две группы трактов – супраспинальные и проприоспинальные. Супраспинальные пути выходят за пределы спинного мозга и обеспечивают его связь со структурами разных отделов головного мозга. Они разделяются на восходящие (спинно-церебральные) и нисходящие (церебро-спинальные). Спинно-церебральные пути обеспечивают передачу в головной мозг информации от различных рецепторов тела (как экстеро-, так и интероцепрозов), по церебро-спинальным поступают влияния разных отделов головного мозга.

   Общая схема расположения серого и белого вещества на разных уровнях спинного мозга одинакова, однако степень  выраженности того или иного участка  варьируется. Так, в области утолщений  спинного мозга преимущественно  развитыми оказываются передние рога, в средних грудных сегментах  - боковые рога; конфигурация задних рогов тоже несколько изменяется от сегмента к сегменту [8, с. 60]. 
 

       Глава 2. Функции спинного мозга человека. Рефлекторная функция. 

    У спинного мозга есть две главные  функции. Во-первых, он служит двусторонней проводящей системой между головном мозгом и периферической нервной  системой. Это достигается с помощью  чувствительных и двигательных нейронов, чьи волокна вытягиваются длинными пучками из частей головного мозга. Они тянутся на разные расстояния вдоль спинного мозга и на концах, наиболее удаленных от головного мозга, вступают в контакт с волокнами или узлами чувствительных и двигательных нейронов, принадлежащих к периферической нервной системе. Сигналы передаются через синапсы между периферическими нервными клетками и нейронами спинного мозга.

    Вторая  функция спинного мозга – контроль над простой рефлекторной деятельностью. Он осуществляется нейронами, чьи волокна  тянутся на небольшое расстояние вверх и вниз по спинному мозгу, и  интернейропами, которые транслируют  импульсы непосредственно между  чувствительными и двигательными  нейронами.

    Рассмотрим  рефлекторную функцию спинного мозга  подробнее.

    Функциональное  разнообразие нейронов спинного мозга, наличие в нем афферентных  нейронов, интернейронов, мотонейронов и нейронов автономной нервной системы, а также многочисленных прямых и обратных, сегментарных, межсегментарных связей и связей со структурами головного мозга – все это создает условия для рефлекторной деятельности спинного мозга с участием как собственных структур, так и головного мозга. Подобная организация позволяет реализовывать все двигательные рефлексы тела, диафрагмы, мочеполовой системы и прямой кишки, терморегуляции, сосудистые рефлексы и т. д. 

    Рефлекторные  реакции спинного мозга зависят  от места, силы раздражения, площади  раздражаемой рефлексогенной зоны, скорости проведения по афферентным и эфферентным волокнам и, наконец, от влияния головного мозга. Сила и длительность рефлексов спинного мозга увеличивается при повторении раздражения (суммация).

    Собственная рефлекторная деятельность спинного мозга осуществляется сегментарными рефлекторными дугами.

    Сегментарная  рефлекторная дуга состоит из рецептивного поля, из которого импульсация по чувствительному волокну нейрона спинального ганглия, а затем по аксону этого же нейрона через задний корешок входит в спинной мозг, далее аксон может идти прямо к мотонейрону переднего рога, аксон которого подходит к мышце. Так образуется моносинаптическая рефлекторная дуга, которая имеет один синапс между афферентным нейроном спинального ганглия и мотонейроном переднего рога. Эти рефлекторные дуги образуются в таких рефлексах, которые возникают только при раздражении рецепторов аннулоспиральных окончаний мышечных веретен.

    Другие  спинальные рефлексы реализуются с участием интернейронов заднего рога или промежуточной области спинного мозга. В итоге возникают полисинаптические рефлекторные дуги.

Рассмотрим  некоторые рефлексы спинного мозга. (рис 2.1)

Рис. 2.1 Рефлексы, спинного мозга [11].

А – коленный; Б – ахиллов; В – подошвенный; Г – сгибательно–локтевой; Д – разгибательно–локтевой; Е – брюшной.  

    Миотатические рефлексы – рефлексы на растяжение мышцы. Быстрое растяжение мышцы, всего на несколько миллиметров механическим ударом по ее сухожилию приводит к сокращению всей мышцы и двигательной реакции. Например, легкий удар по сухожилию надколенной чашечки вызывает сокращение мышц бедра и разгибание голени. Дуга этого рефлекса следующая: мышечные рецепторы четырехглавой мышцы бедра - спинальный ганглий - задние корешки - задние рога III поясничного сегмента - мотонейроны передних рогов того же сегмента - экстрафузальные волокна четырехглавой мышцы бедра. Реализация этого рефлекса была бы невозможна, если бы одновременно с сокращением мышц-разгибателей не расслаблялись мышцы-сгибатели. Рефлекс на растяжение свойствен всем мышцам, но у мышц-разгибателей, они хорошо выражены и легко вызываются.  

    Рефлексы  с рецепторов кожи носят характер, зависящий от силы раздражения, вида раздражаемого рецептора, но чаще всего  конечная реакция выглядит в виде усиления сокращения мышц-сгибателей.  

    Висцеромоторные рефлексы возникают при стимуляции афферентных нервов внутренних органов и характеризуются появлением двигательных реакций мышц грудной клетки и брюшной стенки, мышц разгибателей спины. 

    Рефлексы  автономной нервной системы имеют  свои пути. Они начинаются от различных  рецепторов, входят в спинной мозг через задние корешки, задние рога, далее в боковые рога, нейроны  которых через передний корешок  посылают аксоны не непосредственно  к органам, а к ганглию симпатического или парасимпатического отдела автономной нервной системы. 

    Автономные (вегетативные) рефлексы обеспечивают реакцию внутренних органов, сосудистой системы на раздражение висцеральных, мышечных, кожных рецепторов. Эти рефлексы отличаются большим латентным периодом (ЛП) двумя фазами реакции: первая – ранняя – возникает с ЛП 7–9 мс и реализуется ограниченным числом сегментов, вторая – поздняя – возникает с большим ЛП – до 21 мс и вовлекает в реакцию практически все сегменты спинного мозга. Поздний компонент вегетативного рефлекса обусловлен вовлечением в него вегетативных центров головного мозга. 

    Сложной формой рефлекторной деятельности спинного мозга является рефлекс, реализующий  произвольное движение. В основе реализации произвольного движения лежит γ-афферентная рефлекторная система. В нее входят пирамидная кора, экстрапирамидная система, α- и γ-мотонейроны спинного мозга, экстра-интрафузальные волокна мышечного веретена. 

    При травмах у человека в ряде случаев  происходит полное или половинное пересечение  спинного мозга. При половинном латеральном повреждении спинного мозга развивается синдром Броун-Секара. Он проявляется в том, что на стороне поражения спинного мозга (ниже места поражения) развивается паралич двигательной системы вследствие повреждения пирамидных путей. На противоположной поражению стороне движения сохраняются.  

    На  стороне поражения (ниже места поражения) нарушается проприоцептивная чувствительность. Это обусловлено тем, что восходящие пути глубокой чувствительности идут по своей стороне спинного мозга до продолговатого мозга, где происходит их перекрест. 

    На  противоположной стороне туловища (относительно повреждения спинного мозга) нарушается болевая чувствительность, так как проводящие пути болевой чувствительности кожи идут от спинального ганглия в задний рог спинного мозга, где переключаются на новый нейрон, аксон которого переходит на противоположную сторону. В итоге если повреждена левая половина спинного мозга, то исчезает болевая чувствительность правой половины туловища ниже повреждения. Полную перерезку спинного мозга в экспериментах на животных производят для исследования влияния выше лежащих отделов ЦНС на нижележащие. После полного пересечения спинного мозга возникает спинальный шок. Это явление заключается в том, что все центры ниже перерезки перестают организовывать присущие им рефлексы. Нарушение рефлекторной деятельности после пересечения спинного мозга у разных животных длится разное время. У лягушек оно исчисляется десятками секунд, у кролика рефлексы восстанавливаются через 10–15 мин, у собак отдельные рефлексы, например, мышечного сокращения, восстанавливаются через несколько часов, другие – через несколько дней (рефлексы регуляции артериального давления), через недели восстанавливаются рефлексы мочеиспускания. У обезьян первые признаки во становления рефлексов после перерезки спинного мозга появляются через несколько суток; у человека первые спинальные рефлексы восстанавливаются через несколько недель, а то и месяцев.  

    Следовательно, чем сложнее организация ЦНС  у животного, тем сильнее контроль вышележащих отделов мозга над  нижележащими. То, что причиной шока является нарушение супраспинальных влияний, доказывается повторной перерезкой спинного мозга ниже места первой перерезки. В этом случае спинальный шок не возникает, рефлекторная деятельность спинного мозга сохраняется.  

По истечении  длительного периода времени после шока спинальные рефлексы резко усиливаются, что объясняется устранением тормозного влияния ретикулярной формации ствола мозга на рефлексы спинного мозга [12, с. 120-123].

       Глава 3. Проводящие пути спинного мозга. 

    Нервная клетка имеет большое количество отростков. Отростки, удаленные от тела клетки, называются нервными волокнами. Нервные волокна, не выходящие за пределы центральной нервной  системы, образуют проводники головного  и спинного мозга. Волокна, направляющиеся за пределы центральной нервной  системы, собираются в пучки и  образуют периферические нервы.

    Проходящие  внутри головного и спинного мозга  нервные волокна имеют различную  протяженность – одни из них вступают в контакт с нейронами, расположенными близко, другие с нейронами, находящимися на большем расстоянии, а третьи далеко удаляются от тела своей клетки. В связи с этим можно выделить три вида проводников, осуществляющих передачу импульса в пределах центральной нервной системы.

    Рис. 3.1. Проекционные волокна спинного мозга [6, с. 106]:

    I – задний спинномозговой пучок; II – волокна заднего канатика; III – спинно-бугровый пучок; IV – передний корково-спинальный пучок; V – боковой корко-во-спинальный пучок; VI – преддверно-спинальный пучок.

    Рис. 3.2. Ассоциационные пути [6, с. 106]:

    I – верхний продольный (или дугообразный) пучок; II – лобно-затылочный пучок; III – нижний про-дольный пучок; IV – поясной пучок; V – крюковидный пучок; VI – дугообразное волокно; VII – большая спайка (мозолистое тело).

    1. Проекционные проводники осуществляют  связь вышележащих отделов центральной  нервной системы с отделами, расположенными  ниже. Среди них различают два  вида путей. Нисходящие проводят  импульсы от вышележащих отделов  головного мозга вниз и называются  центробежными. Они являются двигательными  по характеру. Пути, направляющие  с периферии проводящие импульсы  от кожи, мышц, суставов, связок, костей  к центру, имеют восходящее направление  и называются центростремительными. По характеру они являются  чувствительными. 

    2. Комиссуральные, или спаечные, проводники  соединяют между собой полушария  головного мозга. Примерами такого  рода соединений являются мозолистое  тело, соединяющее правое и левое  полушария, передняя спайка, спайка  крючковидной извилины и серая  спайка зрительного бугра, соединяющая  обе половины зрительного бугра. 

    3. Ассоциативные, или сочетательные,  проводники соединяют участки  мозга в пределах одного полушария.  Короткие волокна соединяют различные  извилины в одной или близко  расположенных долях, а длинные  тянутся от одной доли полушария  к другой. Например, дугообразный  пучок соединяет нижний и средний  отделы лобной доли, нижний продольный  соединяет височную долю с  затылочной. Выделяют лобно-затылочный, лобно-теменной пучки и др. (рис. 48).

    Рассмотрим  ход главных проекционных проводников  головного и спинного мозга.

    Центробежные  пути

    Пирамидный  путь начинается от крупных и гигантских пирамидных клеток (клетки Беца), расположенных  в пятом слое передней центральной  извилины и парацентральной дольке. В верхних отделах располагаются  пути для ног, в средних отделах  передней центральной извилины – для туловища, ниже – для рук, шеи и головы. Таким образом, проекция частей тела человека в головном мозге представлена в перевернутом виде. Из всей суммы волокон образуется мощный пучок, который проходит через внутреннюю сумку (на рис. 36 – см. колено и передние две трети задней части бедра). Затем пирамидный пучок проходит через основание ножки мозга, варолиев мост, вступая в продолговатый, а затем в спинной мозг.

    На  уровне варолиева моста и продолговатого мозга часть волокон пирамидного  пути заканчивается в ядрах черепно-мозговых нервов (тройничном, отводящем, лицевом, языкоглоточном, блуждающем, добавочном, подъязычном). Этот короткий пучок волокон  носит название корковобульбарного пути. Он начинается от нижних отделов  передней центральной извилины. Перед  вступлением в ядра нервные волокна  короткого пирамидного пути перекрещиваются. Другой, более длинный пучок пирамидных нервных волокон, начинаясь от верхних  отделов передней центральной извилины, спускается вниз в спинной мозг и  называется корково-спинальным путем. Последний на границе продолговатого мозга со спинным образует неполный перекрест, причем большая часть  нервных волокон (подвергнувшихся  перекресту) продолжает свой путь в  боковых столбах спинного мозга, а меньшая часть (неперекрещенные) идет в составе передних столбов спинного мозга своей стороны. Оба отрезка заканчиваются в двигательных клетках переднего рога спинного мозга.

    Пирамидный  путь (корково-спинальный и корково-бульбарный) является центральным отрезком пути, передающим двигательные импульсы от клеток коры головного мозга к  ядрам черепно-мозговых нервов и  клеткам спинного мозга. Он не выходит  за пределы центральной нервной  системы.