Тема 3. Общее строение нервной системы и головного мозга. Строение спинного мозга.

К нервной системе относятся головной и спинной мозг, а также нервы, нервные узлы (ганглии), нервные сплетения и пр. Все они построены преимущественно из нервной ткани, которая характеризуется специфическими свойствами, а именно возбудимостью и проводимостью. Наряду с этим в построении нервной системы принимают участие кровеносные сосуды и соединительная ткань, играющие вспомогательную роль.

Нервную систему принято разделять на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят головной и спинной мозг (рис.5).

Периферическая нервная система осуществляет связь головного и спинного мозга со всеми органами тела. К периферической нервной системе относят нервы, нервные сплетения, нервные узлы (ганглии) и стволы.

Головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале. Костные стенки полости черепа и позвоночного канала служат надежной защитой для мозга от различных механических повреждений. Топографической границей со спинным мозгом является плоскость, проведенная через нижний край большого затылочного отверстия.

Рис. 5. Отделы нервной системы.

Анатомически в головном мозге выделяют полушария, ствол мозга и мозжечок (малый мозг). Ствол включает в себя продолговатый мозг, мост, средний мозг и промежуточный мозг.

Существует и другая классификация отделов головного мозга, которая ориентируется на особенности развития того или иного отдела в процессе онтогенеза. Если отделы головного мозга выделить, опираясь на процессы эмбрионального развития, то головной мозг можно разделить на передний (конечный, промежуточный), средний (средний мозг) и задний (мост, мозжечок, перешеек ромбовидного мозга и продолговатый мозг).

В центральной нервной системе различают скопления нервных клеток либо в виде локальных групп - ядер (ядерные центры), либо в виде обширных расселений нейронов по поверхности мозга, образующих его кору (корковые центры).

Спинной мозг филогенетически наиболее древняя часть центральной нервной системы. Он расположен в позвоночном канале и у взрослого человека продолжается от большого отверстия черепа, где непосредственно переходит в головной мозг, до верхнего края второго поясничного позвонка. На всем протяжении от спинного мозга отходит 31 пара спинно-мозговых нервов, связывающих его с соответствующими сегментами тела (рис. 6).

Спинной мозг выполняет ряд важных функций: во-первых, он принимает участие в восприятии сенсорной информации из различных частей тела; во-вторых, он регулирует сегментарную рефлекторную деятельность; в-третьих, через спинной мозг проходят различные проводящие пути к головному мозгу и от головного мозга.

Внешне спинной мозг напоминает тяж цилиндрической формы, несколько сдавленный спереди назад. Отходящие от спинного мозга спинномозговые нервы покидают позвоночный канал через межпозвоночные отверстия. В шейном и поясничном отделах спинной мозг утолщен, что соответствует уровню отхождения от него нервов к верхним и нижним конечностям.

Рис. 6. Спинной мозг (вид сзади: положение спинного мозга в позвоночном канале).

Вдоль всей передней поверхности спинного мозга расположена передняя срединная щель, а вдоль задней — задняя срединная борозда,

Рис. 7. Сегменты спинного мозга.

которые разделяют его на правую и левую половины. На боковых поверхностях спинного мозга видны передняя и задняя латеральные борозды, соответствующие местам прохождения передних и задних корешков спинномозговых нервов (рис. 7).

Под сегментом спинного мозга понимают участок его серого вещества, соответствующий положению пары (правого и левого) спинномозговых нервов, иннервирующих соответствующие сегменты тела. Различают 8 шей­ных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый сегменты спинного мозга.

В процессе развития спинной мозг несколько отстает от роста позвоночного столба, поэтому сегменты спинного мозга немного смещены кверху и их положение не совпадает с положением соответствующих сегментов позвонков.

Таким образом, в процессе развития сохраняется связь между сегментом спинного мозга и соответствующим ему сегментом тела, которая осуществляется посредством пары спинномозговых нервов. Эта особенность строения спинного мозга находит отражение в закономерностях иннервации общего кожного покрова и мышц тела.

Рис. 8. Нейронный состав сегмента спинного мозга.

Из каждого сегмента спинного мозга с обеих сторон через передние латеральные борозды выходят отростки мотонейронов, расположенных в передних рогах серого вещества. Совокупность этих отростков образует передние (двигательные) корешки спинномозгового нерва, по которым идут нервные импульсы от спинного мозга к скелетной мускулатуре (рис. 8). В их составе также проходят нервные волокна к узлам симпатического ствола.

В каждый сегмент спинного мозга с обеих сторон через задние латеральные борозды входят задние (чувствительные) корешки спинномозгового нерва, которые представляют собой комплекс центральных отростков сенсорных нейронов соответствующих спинномозговых узлов. Эти узлы в количестве 31 пары обычно расположены в области межпозвоночных отверстий.

Совокупность нейронов спинномозгового узла образует ганглионарный (узловой) нервный центр, где происходит первичная обработка сенсорной (чувствительной) информации. Каждый нейрон спинномозгового узла имеет короткий отросток, сразу делящийся на два: периферический, который начинается рецепторами в коже, мышцах, суставах или внутренних органах, и центральный, направляющийся в составе заднего корешка в спинной мозг.

Таким образом, передние и задние корешки совершенно различны по своим функциям. Если задние корешки содержат только афферентные (чув­ствительные, сенсорные) нервные волокна и проводят в спинной мозг чувст­вительные импульсы различного характера, то передние корешки представ­лены только эфферентными (двигательными, или моторными, и вегетатив­ными) волокнами, передающими нервные импульсы к эффекторам.

На поперечном срезе спинного мозга видно, что его вещество неоднородно (рис. 9). Внутри расположено серое вещество, а снаружи - белое вещество. Серое вещество представляет собой скопление тел нейронов и их коротких отростков, белое вещество - скопление их длинных отростков, соединяющих нервные клетки различных сегментов спинного мозга между собой и с клетками головного мозга. В центре серого вещества имеется центральный канал, по которому циркулирует спинномозговая жидкость.

В сером веществе спинного мозга различают задние, промежуточные и передние столбы; на поперечном срезе они выглядят как передние и задние рога. В грудном отделе спинного мозга в сером веществе выделяют еще бок­вые рога. В задних рогах и в промежуточном веществе группируются вставочные нейроны (интернейроны), а в передних рогах - мотонейроны.

Локальные скопления нервных клеток в сером веществе называют ядрами. В ядрах осуществляется обработка поступающей в спинной мозг информации и передача ее на другие нервные центры.

Поступающие в составе задних корешков нервные волокна, частично заканчиваются в области заднего рога и переключаются на интернейроны, выполняющие в рефлекторной дуге роль промежуточного звена между сенсорными нейронами и мотонейронами. Благодаря своим отросткам они осуществляют связь выше- и нижележащих сегментов спинного мозга между собой. Аксоны этих вставочных нейронов достигают передних рогов спинного мозга, где заканчиваются на мотонейронах, иннервирующих соответствующие скелетные мышцы.

Рис. 9. Ядра в сером веществе спинного мозга.

Таким образом, основная функция сегментарного аппарата спинного мозга, в состав которого входит участок серого вещества вместе с соответствующей парой спинномозговых нервов и относящихся к ним передних и задних корешков, сводится к осуществлению врожденных сегментарных рефлексов.

В задних рогах нейроны располагаются послойно. Здесь сосредоточено множество ядер, на которых оканчиваются афферентные нервные волокна общей соматической и висцеральной чувствительности. Среди ядер заднего рога следует отметить собственное ядро, которое располагается в центре заднего рога. Оно служит местом переключения тех чувствительных нервных волокон, которые несут информацию о болевых и температурных раздражениях с поверхности кожи, и передачи этой информации по восходящим трактам в головной мозг.

В промежуточных столбах лежат: грудное ядро, промежуточное медиальное и латеральное ядра. Клетки промежуточного латерального ядра связаны с рефлекторной деятельностью внутренних органов и составляют центры вегетативной нервной системы. Грудное ядро и промежуточное медиальное ядро имеют отношение к переключению афферентной соматической информации, поступающей в спинной мозг по чувствительным нервным волокнам в составе задних корешков, на проводящие пути, ведущие к головному мозгу, в частности к мозжечку.

В передних рогах серого вещества лежат моторные (двигательные) ядра. В местах шейного и поясничного утолщений спинного мозга, от сегментов которых осуществляется иннервация верхней и нижней конечностей, выделяют до пяти групп двигательных ядер. В двигательных ядрах лежат мотонейроны, аксоны которых в составе соответствующих нервов достигают мышечных волокон и передают им необходимые команды из центральной нервной системы.

Снаружи от серого вещества, расположено белое вещество. Оно представлено длинными отростками нейронов - аксонами, покрытыми миелиновой оболочкой, придающей им белый цвет. Эти нервные волокна осуществляют связи между соседними сегментами спинного мозга, а также восходящие и нисходящие связи спинного и головного мозга.

Передние и задние борозды и щель, расположенные на поверхности спинного мозга, разделяют его белое вещество на симметрично лежащие части - канатики спинного мозга. Различают задние, боковые и передние канатики. Самую внутреннюю их часть, непосредственно прилежащую к серому веществу, составляют нервные волокна собственных пучков спинного мозга, которые осуществляют связи между соседними сегментами спинного мозга. Основная масса волокон канатиков представлена отростками тел нервных клеток, которые образуют двустороннюю связь сегментарного аппарата спинного мозга с головным мозгом. Эта связь осуществляется посредством восходящих и нисходящих проводящих путей, которые составляют белое вещество спинного мозга. По восходящим проводящим путям информация поступает из спинного мозга к головному, а по нисходящим, напротив, из головного мозга к соответствующим двигательным ядрам спинного мозга.

В формировании восходящих проводящих путей принимают участие ядра серого вещества спинного мозга, представляющие собой скопления вставочных нейронов, длинные отростки которых, направляясь к определенным отделам головного мозга, образуют соответствующие пути. Так, собственное ядро заднего рога спинного мозга связано с передачей болевой и температурной чувствительности. Через грудное и промежуточное медиальное ядра осуществляется передача в мозжечок бессознательного мышечно-суставного чувства. Отростки нервных клеток, расположенных в этих ядрах, направляются в головной мозг в составе боковых канатиков (рис. 10).

Нисходящие проводящие пути образованы длинными отростками нейронов, лежащих в головном мозге. Эти отростки несут информацию к мотонейронам, расположенным в передних рогах спинного мозга.

В задних канатиках белого вещества спинного мозга различают два чувствительных восходящих проводящих пути: тонкий пучок, лежащий медиально и клиновидный пучок, расположенный латерально. Оба этих пучка представляют собой скопление центральных отростков сенсорных нейронов,

Рис. 10. Локализация основных восходящих проводящих путей в белом веществе спинного мозга.

лежащих в спинномозговых ганглиях. Они несут непосредственно в головной мозг осознаваемую человеком сенсорную информацию от органов осязания, мышц, суставов, связок и т. д.

В боковых канатикахбелого вещества спинного мозга проходит целый ряд трактов. Ниже рассматриваются лишь наиболее значимые из них.

Двигательные нисходящие проводящие пути представляют собой совокупность отростков нейронов, расположенных в двигательных центрах головного мозга; они передают двигательные импульсы из этих центров на мотонейроны передних рогов серого вещества спинного мозга. Корково-спинномозговой латеральный путь, или латеральный пирамидный тракт, обеспечивает проведение нервных импульсов из двигательного центра коры больших полушарий к соответствующим сегментам спинного мозга. Красно-ядерно-спинномозговой путь обеспечивает проведение нервных импульсов к мотонейронам соответствующих сегментов спинного мозга из подкорковых двигательных центров головного мозга. Ретикуло-спинномозговой путь проводит импульсы от ретикулярной формации головного мозга кмотонейронам в составе двигательных ядер передних рогов спинного мозга.

На мотонейронах спинного мозга происходит конвергенция всех нисходящих влияний из разных отделов головного мозга, посредством которых реализуется деятельность скелетной мускулатуры.

Чувствительные (восходящие) проводящие пути бокового канатика представляют собой совокупность отростков вставочных нейронов, расположенных в ядрах серого вещества спинного мозга (в задних рогах и в промежуточном веществе). Эти пути передают сенсорные импульсы, поступающие от кожи, суставов и мышц в соответствующие центры головного мозга. Спинно-таламические латеральные пути проводят импульсы болевой и температурной чувствительности в подкорковые центры общей чувствительности, расположенные в области промежуточного мозга, и далее - к соматосенсорной коре больших полушарий. Спинно-мозжечковые пути (передний и задний) несут в мозжечок импульсы бессознательного мышечно-суставного (проприоцептивного) чувства.

В передних канатиках белого вещества спинного мозга среди нисходящих путей расположен двигательный проводящий путь передний корково-спиномозговой путь (передний пирамидный тракт). Этот путь подобно латеральному корково-спинномозговому пути состоит из отростков пирамидных нейронов двигательного центра коры и проводит двигательные импульсы к мотонейронам сегментов серого вещества спинного мозга. Среди восходящих проводящих путей следует отметить передний спинно-таламический путь, связанный с передачей в подкорковые чувствительные центры чувства осязания и давления.