Анатомия спинного мозга

Размещено на http://www.allbest.ru/

Спинной мозг человека

Внешнее строение

Спинной мозг (лат. medulla spinalis) имеет по сравнению с головным мозгом относительно простой принцип строения и выраженную сегментарную организацию. Он обеспечивает связи головного мозга с периферией и осуществляет сегментарную рефлекторную деятельность.

Залегает спинной мозг в позвоночном канале от верхнего края I шейного позвонка до I или верхнего края II поясничного позвонка, повторяя до известной степени направление кривизны соответствующих частей позвоночного столба. У плода 3 мес он оканчивается на уровне V поясничного позвонка, у новорожденного -- на уровне III поясничного позвонка.

Спинной мозг без резкой границы переходит в продолговатый мозг у места выхода первого шейного спинномозгового нерва. Скелетотопически эта граница проходит на уровне между нижним краем большого затылочного отверстия и верхним краем I шейного позвонка.

Внизу спинной мозг переходит в мозговой конус (лат. conus medullaris), продолжающийся в концевую (спинномозговую) нить (лат. filum terminale (spinale)), которая имеет поперечник до 1 мм и является редуцированной частью нижнего отдела спинного мозга. Концевая нить, за исключением её верхних участков, где есть элементы нервной ткани, представляет собой соединительнотканное образование. Вместе с твёрдой мозговой оболочкой она проникает в крестцовый канал и прикрепляется у его конца. Та часть концевой нити, которая располагается в полости твёрдой мозговой оболочки и не сращена с ней, называется внутренней концевой нитью (лат. filum terminale internum), остальная её часть, сращённая с твёрдой мозговой оболочкой, -- это наружная концевая нить (лат. filum terminale externum). Концевая нить сопровождается передними спинномозговыми артериями и венами, а также одним или двумя корешками копчиковых нервов.

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.

Длина спинного мозга у взрослого колеблется от 40 до 45 см, ширина -- от 1,0 до 1,5 см, а масса равна в среднем 35 г.

Различают 4 поверхности спинного мозга:

· несколько уплощённую переднюю

· немного выпуклую заднюю

· две почти округлые боковые, переходящие в переднюю и заднюю

Спинной мозг не на всём протяжении имеет одинаковый диаметр. Его толщина несколько увеличивается снизу вверх. Наибольший размер в поперечнике отмечается в двух веретенообразных утолщениях: в верхнем отделе -- это шейное утолщение (лат. intumescentia cervicalis), соответствующее выходу спинномозговых нервов, идущих к верхним конечностям, и в нижнем отделе -- это пояснично-крестцовое утолщение (лат. intumescentia lumbosacralis), -- место выхода нервов к нижним конечностям. В области шейного утолщения поперечный размер спинного мозга достигает 1,3-1,5 см, в середине грудной части -- 1 см, в области пояснично-крестцового утолщения -- 1,2 см; переднезадний размер в области утолщений достигает 0,9 см, в грудной части -- 0,8 см.

Шейное утолщение начинается на уровне III--IV шейного позвонка, доходит до II грудного, достигая наибольшей ширины на уровне V--VI шейного позвонка. Пояснично-крестцовое утолщение простирается от уровня IX--X грудного позвонка до I поясничного, наибольшая ширина его соответствует уровню XII грудного позвонка (на высоте 3-го поясничного спинномозгового нерва).

Форма поперечных срезов спинного мозга на разных уровнях различна: в верхней части срез имеет форму овала, в средней части -- округлый, а в нижней части приближается к квадратной.

Форма поперечных срезов спинного мозга на разных уровнях различна: в верхней части срез имеет форму овала, в средней части округлый, а в нижней приближается к квадратной.

На передней поверхности спинного мозга, по всей его длине, залегает передняя срединная щель (лат. fissura mediana ventralis), в которую впячивается складка мягкой мозговой оболочки -- промежуточная шейная перегородка (лат. septum cervicale intermedium). Эта щель менее глубокая у верхнего и нижнего концов спинного мозга и наиболее выражена в средних его отделах.

На задней поверхности мозга имеется очень узкая задняя срединная борозда (лат. sulcus medianus dorsalis), в которую проникает пластинка глиозной ткани -- задняя срединная перегородка (лат. septum medianum dorsale). Щель и борозда делят спинной мозг на две половины -- правую и левую. Обе половины соединены узким мостиком мозговой ткани, в середине которой располагается центральный канал (лат. canalis centralis) спинного мозга.

На боковой поверхности каждой половины спинного мозга находятся две неглубокие борозды. Переднелатеральная борозда (лат. sulcus ventrolateralis), расположенная кнаружи от передней срединной щели, более отдалённая от неё в верхней и средней частях спинного мозга, чем в нижней его части. Заднелатеральная борозда (лат. sulcus dorsoolateralis), лежит кнаружи от задней срединной борозды. Обе борозды идут по всей длине спинного мозга.

В шейном и отчасти в верхнем грудном отделах, между задней срединной и заднелатеральной бороздами, проходит нерезко выраженная задняя промежуточная борозда (лат. sulcus intermedius dorsalis).

У плода и новорожденного иногда встречается довольно глубокая передняя промежуточная борозда, которая, следуя по передней поверхности верхних отделов шейной части спинного мозга, располагается между передней срединной щелью и переднелатеральной бороздой.

Характерной особенностью спинного мозга является его сегментарность и правильная периодичность выхода спинномозговых нервов.

Спинной мозг делят на 5 частей: шейную (лат. pars cervicalis), грудную(лат. pars thoracica), поясничную(лат. pars lumbalis), крестцовую (лат. pars sacralis) и копчиковую части(лат. pars coccygea). При этом отнесение сегмента спинного мозга к той или иной части зависит не от реального его расположения, а от того в каком отделе выходящие из него нервы покидают позвоночный канал. Шейную часть составляют 8 сегментов, грудную -- 12, поясничную -- 5, крестцовую -- 5, копчиковую -- от 1 до 3. Итого 31 -- 33 сегмента.

Корешки спинного мозга

Из переднелатеральной борозды или вблизи неё выходят передние корешковые нити (лат. fila radicularia), представляющие собой аксоны нервных клеток. Передние корешковые нити образуют передний (двигательный) корешок (лат. radix ventralis). Передние корешки содержат центробежные эфферентные волокна, проводящие двигательные импульсы на периферию тела: к поперечно-полосатым и гладким мышцам, железам и др.

В заднелатеральную борозду входят задние корешковые нити, состоящие из отростков клеток, залегающих в спинномозговом узле. Задние корешковые нити образуют задний корешок (лат. radix dorsalis). Задние корешки содержат афферентные (центростремительные) нервные волокна, проводящие чувствительные импульсы от периферии, т.е. от всех тканей и органов тела, в ЦНС. На каждом заднем корешке расположен спинномозговой узел (лат. ganglion spinale).

Направление корешков неодинаково: в шейном отделе они отходят почти горизонтально, в грудном -- направляются косо вниз, в пояснично-крестцовом отделе следуют прямо вниз.

Передний и задний корешки одного уровня и одной стороны тотчас кнаружи от спинномозгового узла соединяются, образуя спинномозговой нерв (лат. n. spinalis), который является, таким образом, смешанным. Каждая пара спинномозговых нервов (правый и левый) соответствует определённому участку -- сегменту -- спинного мозга.

Следовательно, в спинном мозге насчитывается такое количество сегментов, сколько пар спинномозговых нервов.

Белое и серое вещество

На поперечных срезах спинного мозга видно расположение белого и серого вещества. Серое вещество занимает центральную часть и имеет форму бабочки с расправленными крыльями или буквы Н. Белое вещество располагается вокруг серого, на периферии спинного мозга.

Соотношение серого и белого вещества в разных частях спинного мозга различно. В шейной части, особенно на уровне шейного утолщения, серого вещества значительно больше, чем в средних участках грудной части, где количество белого вещества намного (примерно в 10-12 раз) превышает массу серого вещества. В поясничной области, особенно на уровне поясничного утолщения, серого вещества больше, чем белого. По направлению к крестцовой части количество серого вещества уменьшается, но в ещё большей степени уменьшается количество белого. В области мозгового конуса почти вся поверхность поперечного среза выполнена серым веществом, и только по периферии располагается узкий слой белого.

Белое вещество (лат. substantia alba) представляет собой сложную систему различной протяжённости и толщины миелиновых и отчасти безмиелиновых нервных волокон и опорной нервной ткани -- нейроглии, а также кровеносных сосудов, окружённых незначительным количеством соединительной ткани. Нервные волокна в белом веществе собраны в пучки.

Белое вещество одной половины спинного мозга связано с белым веществом другой половины очень тонкой, поперечно идущей впереди центрального канала белой спайкой (лат. commissura alba).

Борозды спинного мозга, за исключением задней промежуточной борозды, разграничивают белое вещество каждой половины на три канатика спинного мозга (лат. funiculi medullae spinalis). Различают:

· передний канатик (лат. funiculus ventralis) -- часть белого вещества, ограниченная передней срединной щелью и переднелатеральной бороздой, или линией выхода передних корешков спинномозговых нервов;

· боковой канатик (лат. funiculus lateralis) -- между переднелатеральной и заднелатеральной бороздами;

· задний канатик (лат. funiculus dorsalis) -- между заднелатеральной и задней срединной бороздами.

В верхней половине грудной части и в шейной части спинного мозга задняя промежуточная борозда делит задний канатик на два пучка: более тонкий, лежащий кнутри медиальный, так называемый тонкий пучок, и более мощный латеральный клиновидный пучок. Ниже клиновидный пучок отсутствует. Канатики спинного мозга продолжаются и в начальный отдел головного -- продолговатый мозг.

В составе белого вещества спинного мозга проходят проекционные, составляющие афферентные и эфферентные проводящие пути, а также ассоциативные волокна. Последние осуществляют связи между сегментами спинного мозга и образуют передние, боковые и задние собственные пучки (лат. fasciculi proprii ventrales, laterales et dorsales), которые прилегают к серому веществу спинного мозга, окружая его со всех сторон. К этим пучкам относятся:

· дорсолатеральный путь (лат. tractus dorsolateralis) -- небольшой пучок волокон, расположенный между вершиной заднего серого столба и поверхностью спинного мозга в непосредственной близости к заднему корешку

· перегородочно-краевой пучок (лат. fasciculus septomarginalis) -- тонкий пучок нисходящих волокон, вплотную прилежащий к задней срединной щели, прослеживается лишь в нижних грудных и поясничных сегментах спинного мозга

· межпучковый пучок (лат. fasciculus interfascicularis) -- образован нисходящими волокнами, расположенными в медиальной части клиновидного пучка, прослеживается в шейных и верхних грудных сегментах.

Серое вещество

спинной мозг нерв рефлекс

Серое вещество спинного мозга (лат. substantia grisea) состоит главным образом из тел нервных клеток с их отростками, не имеющими миелиновой оболочки. В нём различают две боковые части, расположенные в обеих половинах спинного мозга, и поперечную часть, соединяющую их в виде узкого мостика, -- центральное промежуточное вещество (лат. substantia intermedia centralis). Оно продолжается в боковые части, занимая их середину, как латеральное промежуточное вещество (лат. substantia intermedia lateralis).

В срединных отделах центрального промежуточного вещества располагается очень узкая полость -- центральный канал (лат. canalis centralis). Он тянется на протяжении всего спинного мозга, переходя вверху в полость IV желудочка. Внизу, в области мозгового конуса, центральный канал расширен и его диаметр достигает в среднем 1 мм; этот участок центрального канала получил название концевого желудочка (лат. ventriculus terminalis).

Гистология

Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, отграниченных друг от друга спереди глубокой срединной щелью, а сзади -- соединительнотканной перегородкой. На свежих препаратах спинного мозга невооружённым взглядом видно, что его вещество неоднородно. Внутренняя часть органа темнее -- это его серое вещество (лат. substantia grisea). На периферии спинного мозга располагается более светлое белое вещество (лат. substantia alba). Серое вещество на поперечном сечении мозга представлено в виде буквы «Н» или бабочки. Выступы серого вещества принято называть рогами. Различают передние, или вентральные, задние, или дорсальные, и боковые, или латеральные, рога.

На протяжении спинного мозга меняется отношение серого и белого вещества. Серое вещество представлено наименьшим количеством клеток в грудном отделе. Наибольшим -- в поясничном.

Серое вещество

Серое вещество спинного мозга состоит из тел нейронов, безмиелиновых и тонких миелиновых волокон и нейроглии. Основной составной частью серого вещества, отличающей его от белого, являются мультиполярные нейроны.

Клетки сходные по размерам, тонкому строению и функциональному значению, лежат в сером веществе группами, которые называются ядрами. Среди нейронов спинного мозга можно выделить следующие виды клеток:

· корешковые клетки (лат. neurocytus radiculatus), аксоны которых покидают спинной мозг в составе его передних корешков

· внутренние клетки (лат. neurocytus internus), отростки которых заканчиваются синапсами в пределах серого вещества спинного мозга.

· пучковые клетки (лат. neurocytus funicularis), аксоны которых проходят в белом веществе обособленными пучками волокон, несущими нервные импульсы от определённых ядер спинного мозга в его другие сегменты или в соответствующие отделы головного мозга, образуя проводящие пути.

Отдельные участки серого вещества спинного мозга значительно отличаются друг от друга по составу нейронов, нервных волокон и нейроглии.

В задних рогах различают губчатый слой, желатинозное вещество, собственное ядро заднего рога и грудное ядро. Между задними и боковыми рогами серое вещество вдаётся тяжами в белое, вследствие чего образуется сетеобразное разрыхление, получившее название сетчатого образования.

Губчатый слой задних рогов характеризуется широкопетлистым глиальным остовом, в котором содержится большое количество мелких вставочных нейронов.

В желатиозном веществе преобладают глиальные элементы. Нервные клетки здесь мелкие и количество их незначительно.

Задние рога богаты диффузно расположенными вставочными клетками. Это мелкие мультиполярные ассоциативные и комиссуральные клетки, аксоны которых заканчиваются в пределах серого вещества спинного мозга той же стороны (ассоциативные клетки) или противоположной стороны (комиссуральные клетки).

Нейроны губчатой зоны, желатинозного вещества и вставочные клетки осуществляют связь между чувствительными клетками спинальных ганглиев и двигательными клетками передних рогов, замыкая местные рефлекторные дуги. В середине заднего рога располагается собственное ядро заднего рога. Оно состоит из вставочных нейронов, аксоны которых переходят через переднюю белую спайку на противоположную сторону спинного мозга в боковой канатик белого вещества, где они входят в состав вентрального спинно-мозжечкового и спинно-таламического путей и направляются в мозжечок и таламус.

Грудное ядро (ядро Кларка) состоит из крупных вставочных нейронов с сильно разветвлёнными дендритами. Их аксоны выходят в боковой канатик белого вещества той же стороны и в составе заднего спинально-мозжечкового пути (путь Флексига) поднимаются к мозжечку.

В промежуточной зоне различают медиальное промежуточное ядро, аксоны клеток которого присоединяются к переднему спинально-мозжечковому пути (пути Говерса) той же стороны, и латеральное промежуточное ядро, расположенное в боковых рогах и представляющее собой группу ассоциативных клеток симпатической рефлекторной дуги. Аксоны этих клеток покидают мозг вместе с соматическими двигательными волокнами в составе передних корешков и обособляются от них в виде белых соединительных ветвей симпатического ствола.

В передних рогах расположены самые крупные нейроны спинного мозга, которые имеют диаметр тела 100--150 мкм и образуют значительные по объёму ядра. Это так же, как и нейроны ядер боковых рогов, корешковые клетки, поскольку их аксоны составляют основную массу волокон передних корешков. В составе смешанных спинномозговых нервов они поступают на периферию и образуют моторные окончания в скелетной мускулатуре. Таким образом, эти ядра представляют собой моторные соматические центры. В передних рогах наиболее выражены медиальная и латеральная группы моторных клеток. Первая иннервирует мышцы туловища и развита хорошо на всём протяжении спинного мозга. Вторая находится в области шейного и поясничного утолщений и иннервирует мышцы конечностей.

Мотонейроны обеспечивают эфферентную информацию на скелетные поперечнополосатые мышцы, являются крупными клетками (диаметром -- 100--150 мкм). В терминалях аксона имеются синаптические пузырьки с ацетилхолином, на теле нейрона и дендритах -- многочисленные синапсы -- до 1000 и более аксосоматических терминалей. Мотонейроны объединены в 5 групп двигательных ядер -- латеральные (переднее и заднее), медиальные (переднее и заднее), центральная. В ядрах нейроны образуют колонки.

Белое вещество

Белое вещество окружает серое. Борозды спинного мозга разделяют его на канатики (funiculi): передние, боковые и задние. Канатики представляют собой нервные тракты, связывающие спинной мозг с головным.

Самой широкой и глубокой бороздой является Fissura medianus anterior (передняя срединная щель), разделяющая белое вещество между передними рогами серого вещества. Напротив неё -- Sulcus medianus posterior (задняя срединная борозда).

По паре латеральных борозд (Sulcus lateralis posterior & anterior) идут соответственно к задним и передним рогам серого вещества.

Задний канатик разделяют Sulcus intermedia posterior, образуя два восходящих тракта: ближний к задней срединной борозде Fasciculus gracilis (нежный, или тонкий пучок), и более латеральный Fasciculus cuneatus (клиновидный пучок). Внутренний пучок, тонкий, поднимается с самых нижних отделов спинного мозга, клиновидный же образуется только на уровне грудного отдела.

Спинальные нервы

Схема 1.

Волокна в спинальном нерве (от 8-го шейного до 2-3 поясничного сегментах). Синим цветом обозначены чувствительные волокна, красным - двигательные (соматические), темно-зеленым - преганглионарные симпатические, светло-зеленым - постганглионарные симпатические

Передние и задние корешки сливаются в спинальный нерв.

Спинальные нервы:

· получают сенсорные волокна от поверхности тела

· получают сенсорные волокна от висцеральных органов

· иннервируют скелетную мускулатуру

· иннервируют автономные (вегетативные) ганглии

Участки кожи, обслуживаемые различными спинномозговыми нервами, называются дерматомами.

Рефлексы спинного мозга

Принцип работы сегментарного аппарата спинного мозга -- рефлекторные дуги.

Основная схема рефлекторной дуги спинного мозга: информация от рецептора идет по чувствительному нейрону, тот переключается на вставочный нейрон, тот в свою очередь на мотонейрон, который несет информацию к эффекторному органу. Для рефлекторной дуги характерен сенсорный вход, непроизвольность, межсегментарность, моторный выход.

Примерами спинномозговых рефлексов могут служить:

· Сгибательный (флексорный) рефлекс -- рефлекс защитного типа направленный на удаление повреждающего раздражителя (отдергивание руки от горячего).

· Рефлекс на растяжения (проприоцептивный) -- предотвращающий чрезмерное растяжение мышцы. Особенностью этого рефлекса является, то что рефлекторная дуга содержит минимум элементов -- мышечные веретена генерируют импульсы которые проходят в спинной мозг и вызывают моносинаптическое возбуждение в б-мотонейронах той же мышцы.

· Сухожильный, разнообразные тонические и ритмические рефлексы.

· У четвероногих животных можно наблюдать экстензорный толчок.

Эволюция и разнообразие

Впервые спинной мозг появляется уже у бесчерепных (ланцетник). Спинной мозг изменяется в связи с изменением сложности передвижения животных. У наземных животных с четырьмя конечностями образуются шейное и поясничное утолщение, у змей спинной мозг не имеет утолщений. У птиц за счет расширения седалищного нерва формируется полость -- ромбовидный, или люмбосакральный синус (Sinus lumbosacralis). Его полость заполнена гликогеновой массой. У костистых рыб спинной мозг переходит в эндокринный орган урофиз.

Разнообразие внешних форм спинного мозга определяется функциональной нагрузкой на эту часть нервной системы. Он может быть как длинным однородным (у змеи) так и не длиннее головного мозга (у рыбы луны). Количество сегментов тоже может различаться и доходить до 500 у некоторых змей. Распределения серого вещества меняется от группы к группе. Для миног и миксин характерно слабо дифференцированное серое вещество спинного мозга. Но у большинства позвоночных серое вещество расположено в виде

Кровеносные сосуды спинного мозга

К спинному мозгу подходят ветви от позвоночной артерии (из подключичной артерии), глубокой шейной артерии (из реберно-шейного ствола), а также от задних межреберных поясничных и латеральных крестцовых артерий. К нему прилежат три длинных продольных артериальных сосуда: передняя и две задние спинномозговые артерии. Передняя спинномозговая артерия (непарная) примыкает к передней продольной щели спинного мозга. Она образуется из двух аналогичных по названию артерий (ветвей правой и левой позвоночных артерий) в верхних отделах спинного мозга. Задняя спинномозговая артерия парная. Каждая из артерий прилежит к задней поверхности спинного мозга возле вхождения в мозг задних корешков спинномозговых нервов. Эти 3 артерии продолжаются до нижнего конца спинного мозга. Передняя и две задние спинномозговые артерии соединяются между собой на поверхности спинного мозга многочисленными анастомозами и с ветвями межреберных, поясничных и лалтеральный крестцовых артерий, проникающих в позвоночный канал через межпозвоночные отверстия и посылающих в вещество мозга тонкие ветви.

Патология

· Повреждение спинного мозга называется миелопатией, и может привести, в зависимости от уровня повреждения спинного мозга, к параплегии или квадриплегии.

· В случае хронической воспалительной реакции может развиться болезнь Бехтерева

· Корешковый синдром -- невралгия спинного мозга.

Размещено на Allbest.ru