У спинному мозку замикається величезна кількість рефлекторних дуг, за допомогою яких реґулюються як соматичні, так і веґетативні функції організму
Складною формою рефлекторної діяльності спинного мозку є рефлекс, що реалізує довільний рух. До складної рефлекторної дуги входять пірамідна кора, екстрапірамідна система, мотонейрони спинного мозку, екстра- і інтрафузальні волокна м’язового веретена.
Вісцеромоторні рефлексивиникають при стимуляції аферентних нервів внутрішніх органів і характеризуються появою рухових реакцій м’язів грудної клітини і черевної стінки, м’язів-розгиначів спини.
Рефлекси спинного мозку.
Для дослідження рефлексів, що здійснюються спинним мозком, використовують спінальну тварину, тобто тварину з відокремленим від головного спинним мозком. У такої тварини після зникнення явищ спінального шоку можна спостерігати велику кількість як соматичних, так і вісцеральних рефлексів.
Соматичні рефлекси — це рухові рефлекси кінцівок, тулуба чи його частин.
Згинальний рефлекс можна спостерігати на спінальній жабі, злегка затиснувши пінцетом пальці задньої ланки. Лапка згинається і відсмикується від подразника. Для отримання розгинального рефлексу натискають на підошву попередньо зігнутої лапки. Вона розгинається і відштовхує подразник.
Потиральний (чухальпий) рефлексхарактерний для тварин з волосяним покривом шкіри. Це значно складніший за механізмом рефлекс; у його здійсненні беруть участь велика кількість сегментів спинного мозку і м'язів. У результаті задня лапка спінальної жаби прямує саме до подразнюваної ділянки шкіри і багаторазовими потираннями намагається усунути подразник.
Рефлекси розтягання, або пропріоцептивні рефлекси власні міотатичні рефлекси м'язів — це рефлекси, які ініціюються подразненням пропріорецепторів — рецепторів скелетних м'язів або їхніх сухожилків— ахіллів, колінний, двоголовий і триголовий м’язи, що мають моносинаптичі дуги.
Однією з найпростіших рухових реакцій у людини є колінний (сухожилковий) рефлекс. Він виникає, коли сухожилок чотириголового м'яза піддають короткочасному розтяганню легким ударом нижче наколінка. Розтягання м'яза викликає короткочасне збудження розміщених усередині м'язової тканини рецепторів (внутрішньо-веретенних м'язових волокон). Це призводить до стрімкого скорочення чотириголового м'яза і до різкого, паче здригання, розгинання йоги у колінному суглобі.
Подібні рефлекси можна отримати, вдаряючи по ахілловому сухожилку, при цьому скорочується литковий м'яз. М'язи передніх кінцівок також реагують на розтягання їхніх сухожилків короткочасним скороченням.
Внаслідок своєї простої будови вони погано гальмуються і координуються головним мозком. Тому людина, що стоїть, може впасти навіть після незначного удару по п'ятковому (ахілловому) сухожилку.
Якщо у спінальної тварини розтягати, наприклад, литковий м'яз, то він скорочуватиметься тим сильніше, чим більше його розтягати. Цей рефлекс розтягання відрізняється від попередніх рефлексів за своєю тривалістю: в цьому випадку виникає тонічне скорочення, яке триває доти, доки м'яз розтягується, тоді як після подразнення сухожилка виникає швидке фазне скорочення. Ще одна особливість рефлексу розтягання полягає у тому, що в разі сильного розтягання м'яза рефлекс гальмується, і м'яз раптово розслаблюється.
Слід зазначити, що рефлекс розтягання м'язів-розгиначів у людини відіграє дуже важливу роль у протидії силі гравітації і відповідно підтриманні вертикального положення тіла. Тому він постійно перебуває під контролем вищих нервових центрів — гальмується при довільному згинанні кінцівки або посилюється за допомогою механізму, що називається у-петлею, коли виникає потреба нерухомо чи струнко стояти тривалий час.
Полісинаптичні рефлекси
— це такі реакції, центральна частина рефлекторної дуги яких складається з кількох нейронів.
Полісинаптичні рефлекси відіграють важливу роль у локомоції, харчовій і харчопошуковій функціях, захисті організму від шкідливих подразників.
Одним з таких полісинаптичних рефлексів є перехресний згинально-розгинальний рефлекс, який забезпечує крокування наземних тварин і здійснюється на рівні спинного мозку. Цей рефлекс виявляється у тому, що на кінцівці, яка згинається і робить крок вперед, відбувається скорочення м'язів-згиначів, розслаблення м'язів-розгиначів, а на протилежній (контралатеральній), яка в цей момент є опорною, — одночасно скорочення м'язів-розгиначів і розслаблення м'язів-згиначів. Наступний крок відбувається в результаті зміни фаз роботи м'язів-антагоністів обох кінцівок на протилежні.
Така взаємодія кінцівок під час крокування пояснюється тим, що під час збудження центру м'язів-згиначів однієї кінцівки відбувається реципрокне гальмування центру м'язів-розгиначів цієї самої кінцівки і одночасно збуджується центр м'язів-розгиначів і гальмується центр м'язів-згиначів контралатеральної кінцівки.
Вісцеральні рефлекси.
Крім рухових спинний мозок здійснює велику кількість вісцеральних рефлексів, за допомогою яких регулює функцію внутрішніх органів і систем.
У спинному мозку знаходиться декілька ефекторних центрів, що належать до веґетативної нервової системи:
- спінальний центр очної мускулатури,
- судиноруховий,
- потовидільний центри,
- центри реґуляції функцій сечостатевих органів і прямої кишки ( центри сечовиділення і дефекації).
На рівні останнього шийного і двох верхніх грудних сегментів спинного мозку знаходяться нейрони, що іннервують три непосмуговані м'язи ока:
- м'яз-розширювач зіниці,
- очноямкову частину кругового м'яза ока,
- один із м'язів верхньої повіки.
Ділянка спинного мозку, від якого йдуть нерви до цих м'язів, називається спіноциліарним центром. Нервові волокна від цієї ділянки проходять у складі симпатичного нерва до верхнього шийного симпатичного вузла, де починається другий нейрон, який закінчується в очних м'язах. Подразнення цих волокон викликає розширення зіниці (мідріаз), розкриття повікової щілини і випинання очного яблука (екзофтальм). Ураження названих сегментів спинного мозку чи перерізання симпатичних нервів призводять до розвитку синдрому Горнера: звуження зіниці (міоз), звуження повікової щілини і западання очного яблука (ендофтальм).
У верхніх грудних сегментах спинного мозку розташовані нейрони, що входять до складу центра, який регулює роботу серця і стан кровоносних судин. Тут також наявні нейрони, які іннервують бронхи.
В усіх грудних і верхніх поперекових сегментах спинного мозку розташовані центри, що іннервують потові залози та органи травлення. Ураження окремих сегментів зумовлює припинення потовиділення у ділянках тіла, що втратили симпатичну іннервацію.
У крижовому відділі спинного мозку розташовані спінальні центри рефлексів сечовипускання, дефекації, ерекції та еякуляції. Руйнування зазначених центрів спричиняє статеве безсилля, нетримання сечі і калу. Порушення сечовипускання і дефекації відбувається унаслідок паралічу сфінктерів сечового міхура і прямої кишки.
Звичайно, ці рефлекси перебувають під контролем вищих відділів ЦНС, зокрема кори великого мозку, проте вони зберігаються і у спінальної тварини, хоча стають менш досконалими і неконтрольованими. Вони реалізуються через автономну нервову систему і детальніше будуть розглянуті пізніше.