Анатомия спинного мозга поясничного отдела

Спинной мозг представляет собой основную часть центральной нервной системы человека. На него возлагаются особые функции, и выделяется он среди остальных органов уникальным строением. Расположен в позвоночном канале, и напрямую связан с головным мозгом. При нормальном развитии спинной мозг обеспечивает нормальную работу всех отделов и частей организма, выполняет задачу проводника, передает рефлексы и импульсы.

Общая информация

Анатомия спинного мозга отличается от головного продолговатым строением. На латыни орган носит название – medulla spinalis. Представляет он собой утолщенную трубку с небольшим каналом внутри, немного приплюснутую спереди и сзади. Именно такое строение обеспечивает нормальную транспортировку нервных импульсов от главного органа, расположенного в черепной коробке к периферийным структурам нервной системы.

Локально орган расположен в позвоночном канале, где сосредоточены мягкие и костные ткани, нервные окончания, отвечающие за множество функций тела человека. Без нормально работающего спинного мозга не представляется возможным естественное дыхание, пищеварение, сердцебиение, репродуктивная деятельность, любая двигательная активность.

У человека начинает он формироваться примерно на 4 неделе развития внутри утробы матери. Но в каком виде он наблюдается у взрослого человека, он появляется намного позже, сначала это нервная трубка, постепенно развивающаяся в полноценный орган. Заканчивает он свое формирование в течение 2-х лет после появления на свет.

Строение

Локальное расположение спинного мозга вдоль всей спины имеет свои особенности. Такая физиология обеспечивает выполнение органом основных функций. Начинается орган на уровне 1 шейного позвонка, где он мягко перестраивается в головной мозг, но четкого разделения в них нет. В месте стыковки наблюдается перекрест пирамидных путей, отвечающих за двигательную активность конечностей. Заканчивается спинной мозг в районе 2 поясничного позвонка, поэтому по длине он меньше, чем весь позвоночник в целом. Такая особенность позволяет проводить люмбальную пункцию на уровне 3-4 поясничного позвонка, без риска повредить спинной мозг.

В чем особенность строения? Продолговатая трубка имеет спереди и сзади две борозды. Покрыт мозг тремя оболочками:

Твердой. Представляет собой ткань надкостницы позвоночного канала, после чего идет эпидуральное пространство и внешний слой твердой оболочки.
Паутинной. Тонкая пластинка, не имеющая цвета, которая срастается с твердой оболочкой в области межпозвоночного отверстия. В месте отсутствия сращения располагается субдуральное пространство.
Сосудистой. Мягкая оболочка, отделенная от предыдущей, подпаутинным пространством со спинномозговой жидкостью. Примыкает оболочка к спинному мозгу и состоит преимущественно из сосудистых сплетений.

Пространство между ними заполнено спинномозговой жидкостью – ликвором. В центре органа располагается серое вещество. Состоит оно из вставочных и двигательных нейронов. Также в нем находятся два типа рогов: передние, содержащие двигательные нейроны и задние, место, где располагаются вставочные нейроны.

Внешние характеристики

Внешнее строение спинного мозга во многом повторяет очертания позвоночника, так как структуры подстраиваются под его физиологические изгибы. Наблюдаются два утолщения в районе шеи и нижнего грудного, начале поясничного отелов. Эти места характеризуются как выходы корешков спинномозговых нервов, ответственных за иннервацию рук и ног.

Внешнее строение можно кратко описать следующими характеристиками:

Форма – цилиндрическая, приплюснутая с передней и задней стороны.
Визуально спинной мозг выглядит как удлиненный «шнур» с отростками.
В среднем длина органа составляет 42-44 см, но напрямую зависит от роста человека.
Масса составляет 34-38 г, что в 50 раз меньше, чем орган головного отдела.
Спереди и сзади проходят две борозды, которые визуально делят орган на две симметричные части.
В середине имеется канал, которые в верхней части сообщается с одним из желудочков головного мозга. Книзу центральный канал расширяется, образуя концевой желудочек.

Толщина спинного мозга неравномерная и зависит от того, в каком отделе делается замер. Также выделяют у органа четыре поверхности: две округлых боковые, выпуклая задняя и уплощенная передняя. Наружное строение во многом напоминает внутреннюю часть хребта, так как орган заполняет собой весь канал. Орган надежно защищен костной тканью.

Внутреннее строение

Спинной мозг состоит из клеток нервной ткани, которые называются нейроны. Они сосредоточены все ближе к центру, и образуют собой серое вещество. По приблизительным подсчетам ученых всего в органе содержится около 13 миллионов клеток, что во много раз меньше, чем в головном отделе. Серое вещество располагается внутри белого, и если сделать поперечный разрез, то по форме он будет напоминать бабочку. Это особенно хорошо видно на схеме.

Схематичное строение спинного мозга в поперечном разрезе

Такое уникальная анатомия позволяет разделить спинной мозг на несколько структур. Устроен он следующим образом:

Передние рога. Отличаются округлой широкой формой и состоят их нейронов, отвечающих за то, чтобы передавать мышцам нервные импульсы. Именно потому, что они выполняют такую задачу, их называют двигательные. Начинаются в передних рогах передние корешки спинномозговых нервов.
Задние рога. Отличаются длинной неширокой формой и состоят из промежуточных нейронов. Они носят такое название, благодаря способности принимать поступающие сигналы от чувствительных корешков спинномозговых нервов, по-другому они называются задние корешки.
Боковые рога. Имеются только в нижних сегментах органа, и содержат вегетативные ядра, ответственные за расширения зрачков, или функционирование потовых желез.

Физиологическая функция нервных окончаний заключается в передаче сигналов от головного мозга спинному, а также доставка полученных импульсов в обратном направлении. Таким образом обеспечивается взаимосвязь на всех уровнях и участках нервной системы. Нервные волокна объединяются в пучки и имеются по всей длине спинного мозга.

Метамер и сегментарное строение

Каждая часть спинного мозга является составным элементом определенного метамера тела. Причем есть «кусочек» спинного мозга включает в себя участок серого вещества с парой корешков, то метамер включает в себя сам спинномозговой сегмент, мышечное волокно (миотом), участок эпидермиса (дерматом), костную составляющую (склетором), внутренний орган (спланхиотом), подконтрольный этим сегментом. У человека и высших представителей животного мира наблюдается корешковая метамерия – приуроченность спинного мозга к отдельным участкам тела.

Кожные участки тела, состоящие из сенсорных волокон, подходят к соответствующему сегменту спинного мозга, называют дерматомы. Они представляют собой полоски эпидермиса, подконтрольные чувствительными нервными окончаниями корешками. Расположены они по всему телу, и бывают перекрывают друг друга.

Наглядное представление связи кожи и спинного мозга

Миотомами называют группы мышц, получающие моторные волокна от определенных участков мозга. Благодаря изучению и знанию их расположения существенно упрощается процесс поражения и диагностирования поражений спинного мозга. Повреждения определенного сегмента спинного мозга провоцируют чувствительные и двигательные нарушения.

Связь спинного мозга и мышечного волокна

Сегментарное строение

Спинной мозг условно делят на пять отделов, хотя он и представляет собой единое целое. Название каждого напрямую зависит от его расположения в теле. Всего у человека могут наблюдаться 31-33 сегмента, которые состоят из:

Шейного участка – включает в себя 8 сегментов.
Грудной отдел – 12 сегментов.
Поясничный отдел – 5 сегментов.
Крестцовый – 5 сегментов.
Копчиковый – 1-3 сегмента.

Такое деление позволяет детальнее рассмотреть орган, упростить процесс диагностирования различных патологий.

Белое и серое вещество

Симметричные половины в разрезе можно подробно разглядеть и заметить переднюю серединную щель, соединительно-тканевую перегородку. Часть, расположенная внутри, более темная и носит название серого вещества (СВ), находится она в более светлой субстанцией – белом веществе (БВ). Больше всего СВ расположено в поясничном отделе, меньше всего наблюдается в грудном. Какие основные функции серого вещества:

Передача болевых импульсов.
Реагирование на температурные изменения.
Замыкание рефлекторных дуг.
Получение сведений от мышечной ткани, сухожилий, связок.
Образование проводящих путей.

Каково строение белого вещества? Оно состоит из миелиновых, безмиелиновых нервных волокон, кровеносных сосудов и небольшого количества соединительное ткани. Основная его задача заключается в запуске простейших рефлексов, обеспечение связей со скелетными мышцами.

Функции

Функциональная анатомия подразумевает, что, являясь частью центральной нервной системы, спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функцию. В первом случае орган контролирует выполнение простейших действий на уровне реакций, заключенных в подсознании. Ярким примером является запуск двигательной функции с отдергиванием руки, если поверхность слишком горячая. Делает это конечность раньше, чем сам человек поймет, что произошло. Вторая задача органа заключается в передаче нервных импульсов в головной отдел ЦНС, по восходящим и нисходящим путям движения.

Функции спинного мозга
Коротко об основных функциях спинного мозга

Рефлекторная функция

Эта основная функция органа представляет собой ответную реакцию на раздражение извне. Например, появление рефлекторного кашля на попадание в дыхательные пути посторонних предметов и частиц, устранение руки от колючек кактуса или источника опасности. Импульс поступает внутрь спинномозгового канала через двигательные нейроны, они же запускают сокращение мышц. Этот процесс не требует привлечения головного мозга, и моторная реакция происходит без его участия. То есть человек даже не задумывается над своим действием, часто не осознает его.

У детей проверяют врожденные рефлексы после появления на свет. Они обычно заключаются в способности сосать молоко, дышать, дергать ножками. В процессе развития появляются и приобретенные рефлексы, которые помогают выявить врачам корректность функционирования элементов дуги, отдельных сегментов спинного мозга. Проверка проводится в процессе неврологического осмотра. Основной акцент делается на подошвенный рефлекс, коленный и брюшной. Именно они позволяют проверить, насколько здоров человек в тот или иной момент времени.

Проводниковая функция

Еще одной важной функцией спинного мозга является проводниковая. Она обеспечивает передачу импульса от кожного покрова, поверхности слизистой, внутреннего органа в головной мозг и в обратном направлении. В качестве «проводника» выступает белое вещество. Именно оно несет информацию о поступающих импульсах снаружи. Благодаря этой способности человек может дать характеристику любому предмету, который его окружает.

Познание мира осуществляется через передачу сведений после прикосновения в головной мозг. Именно благодаря этой функции человек понимает, что предмет скользкий, гладкий, шершавый или мягкий. При потере чувствительности, больной перестает понимать, что перед, ним прикасаясь к предмету. Кроме этого, мозг получает данные о положении тела в пространстве, напряжении мышечной ткани или раздражении болевых рецепторов.

Какие органы контролирует спинной мозг?

Также важно понимать, какие внутренние органы связаны со спинным мозгом и могут страдать при повреждении определенного участка позвоночника. Определенные спинномозговые сегменты контролируют определенные части тела путем транслирования нервных импульсов и передачи ответных реакций по двигательным нейронам. За что отвечает каждый позвонок наглядно можно увидеть в таблице.

Сегмент спины	Порядковый номер позвонка	Подконтрольные внутренние органы
Шейный	3-5	Диафрагма
Шейный	6-8	Суставная ткань верхних конечностей
Грудной	1,2, 5-8	Мышечная ткань и эпидермис кистей, локтей и предплечья
Грудной	2-12	Мышцы, кожный покров туловища
Грудной	1-11	Межреберные мышцы
Грудной	1-5	Головы, сердце
Грудной	5-6	Нижняя часть пищевода
Грудной	6-10	Желудочно-кишечный тракт
Поясничный	1-2	Простата, паховая область, надпочечники, мочевой пузырь, матка.
Поясничный	3-5	Мышцы и кожа ног
Крестцовый	1-2	Мышечная ткань и эпидермис нижних конечностей
Крестцовый	3-5	Наружные половые органы, рефлекторные центры, дисфункция эрекции и дефекации

Повреждение спинного мозга в конкретном отделе негативно сказывается на работе указанных внутренних органов. В некоторых случаях наблюдается дисфункция прежде, чем обнаружится компрессия или смещение позвонков.

Опасность повреждения органа

Благодаря характерной особенности строения мозга, он связан с большинством систем в организме. Целостность его структуры крайне важно для корректного функционирования опорно-двигательного аппарата, здоровья внутренних органов. Любая травма, независимо от степени тяжести, может привести к инвалидности. Растяжения, вывихи, повреждения дисков, переломы позвонков со смещением или без могут вызвать спинальный шок и паралич ног, нарушить нормальную работу канатиков.

Тяжелые травмы приводят к появлению шока, длящегося от нескольких часов до нескольких месяцев. При этом патологическое состояние сопровождается рядом неврологических симптомов. К ним относится онемение, нарушение чувствительности, дисфункция тазовых органов, неспособность контролировать процесс мочеиспускания и дефекации.

Лечение легких повреждений позвоночника проводится амбулаторно, с использованием медикаментов, лечебной гимнастики и массажа. Тяжелые травмы требуют оперативного вмешательства, особенно если выявленная компрессия спинного мозга. Клетки быстро повреждаются и погибают, поэтому любое промедление может стоить человеку здоровья. Восстановительный период после такого вмешательства составляет до двух лет. Помогают в этом различные физиотерапевтические процедуры, например, рефлексотерапия, эрготерапия, электрофорез, магнитотерапия и прочее.

Спинной мозг представляет собой ключевой элемент центральной нервной системы человека, который связан тем или иным образом практически со всеми внутренними органами, мышечной тканью человека. Специфическое строение позволяет передавать импульсы и сигналы, обеспечивать полноценную двигательную деятельность, и выполнять ряд других функций.

Источник

Хирургическая анатомия позвоночника

Позвоночный столб представляет собой осевой орган из 33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных позвонков связанных со сращенным крестцом [5 позвонков] и хвостового копчика [обычно 4 позвонка]). Самым маленьким опорным элементом позвоночника является позвоночно-двигательный сегмент, который состоит из межпозвонкового диска и двух смежных тел позвонков с соответствующими суставами. Таким образом, эти анатомические особенности позвоночника адаптированы к двум основным функциям, а именно:

1. Сохранение осевой стабильности с возможностью определенной мобильности и

2. Защита спинного мозга и спинномозговых нервов.

а) Анатомия позвоночного столба. В соответствии с четырьмя сегментами в боковой проекции (шейного, грудного, поясничного и крестцового) на позвоночнике имеется четыре изгиба, обеспечивающие гибкость и поддерживающие спинной мозг. Анатомические особенности адаптированы к специфическим требованиям. Основой служат передние компоненты—тело позвонка, соединяющегося с задней аркой с помощью ножек. Кроме того, верхние и нижние суставные отростки образуют диартроз.

Поперечные отростки, находящиеся сбоку недалеко от пересечения ножки и пластинки тела и остистый отросток, соединяют обе пластинки сзади. Характеристики сегментов позвоночника перечислены ниже. Краниоцервикальное соединение с уникальной анатомией С1 и С2 имеет ряд специфических анатомических особенностей, а некоторые позвонки должны быть рассмотрены в качестве переходного позвонка, такие как С7 шейно-грудного перехода и Т11/Т12 грудо-поясничного перехода.

I. Верхний шейный отдел позвоночника (С1 и С2):

• Атлант С1:

— Не имеет тела позвонка.

— Состоит из переднего кольца и задней арки.

— Двояковогнутые верхние суставные поверхности соединяются с затылочной костью (СО).

— Двусторонние нижние суставные поверхности соединяются с С2 под углом примерно 20° в переднезадней проекции.

— По задней средней линии две части арки образуют остаточные остистые отростки (задний бугорок).

— На задней боковой поверхности арки, позади верхней суставной поверхности проходит артериальная борозда для V3 сегмента позвоночной артерии, которая проходит в борозде перед входом в субарахноидальное пространство через атланто-затылочную мембрану.

— Переднее полукольцо имеет передний выступ (передний бугорок).

— На внутренней поверхности переднего полукольца имеется синовиальная суставная поверхность, обеспечивающая вращение С1 вокруг зубовидного отростка С2.

— Поперечная связка отходит от медиальной части (бугорок) латеральной массы и предотвращает передний подвывих С1 одновременно обеспечивая нормальное вращение в атланто-аксиальном суставе.

• Аксис С2:

— Зубовидный отросток как характерная особенность С2 является верхним продолжением тела позвонка для образования сустава с передним полукольцом С1 спереди и поперечной связкой сзади.

— У каждой части сустава имеется собственная синовиальная полость вокруг зубовидного отростка.

— Зубовидный отросток имеет три грубых костных выступа для соединения с апикальной связкой и крыловидными связками, соединяющими зубовидный отросток с основанием черепа.

— Апикальная связка соединяет зубовидный отросток с передним краем большого затылочного отверстия, а крыловидные связки соединяют его с затылочными мыщелками. Эти связки чрезвычайно важны для биомеханической устойчивости краниовертебрального перехода.

— Поперечные отверстия расположены в переднелатеральной части ножки. Они составляют угловой канал, изгибающий позвоночную артерию вбок под углом 45° до ее входа в поперечное отверстие С1.

— Ножка — самое крупное образование шейного отдела.

Анатомия первого и второго шейного позвонка

II. Нижний шейный отдел позвоночника (С3-С7):

— Латеральные части позвонков более тонкие, с поперечным отверстием на каждой стороне, служащим костным каналом для позвоночной артерии от С6 до С1.

— Суставные поверхности имеют наклон 45° в краниокаудальном направлении в горизонтальной плоскости.

— У позвонков с обеих сторон имеются небольшие двурогие поперечные отростки.

— Маленькая и тонкая пластинка с более широким основанием.

— Остистые отростки почти горизонтальные и расщеплены, за исключением С7.

— Маленькие ножки.

Анатомия шестого шейного позвонка
Анатомия шестого и седьмого шейного позвонка

III. Грудной отдел позвоночника:

— Размер тела позвонков составляет среднее между небольшими шейными и крупными поясничными позвонками.

— Тело позвонка включает суставную поверхность для ребра в качестве позвоночно-реберного сустава, а ребра соединяются с поперечными отростками реберно-поперечным суставом.

— Грани суставов имеют корональную (венечную) ориентацию от Т1 до Т10 и поворачиваются сагиттально между Т10 и Т12.

— Поперечные отростки короче на нижних уровнях.

— Пластинки толще, чем в шейном отделе позвоночника.

— Остистые отростки длинные и направлены книзу на уровне середины груди, ближе к горизонтали в нижнем грудном отделе позвоночника.

— Ножки короткие и высокие, с постепенным увеличением ширины от Т1 к Т12.

Анатомия грудного позвонка

IV. Поясничный отдел позвоночника:

— Крупнейшие тела позвонков в позвоночнике с клиновидной формой (высота: передняя > задней), формирующей поясничный лордоз.

— Суставные фасетки ориентированы в сагиттальной плоскости.

— Поперечные отростки выходят на боковую поверхность задней арки у пересечения ножки и верхней суставной поверхности.

— Пластинки шире и короче, чем в грудном отделе позвоночника.

— Ножки толстые и имеют овальную форму.

Анатомия поясничного позвонка

V. Крестец:

— Состоит из четырех или пяти сросшихся позвонков, напоминающих треугольник.

— Образует сустав по бокам с подвздошной костью и сверху с L5 под углом 130-160°.

— Формирует заднюю стенку таза.

— Диаметр постепенно уменьшается сверху вниз.

— Имеет рудиментарный медиальный гребень (остатки остистого отростка), промежуточный гребень (остаточные суставные отростки), а также боковой гребень (расположение поперечных отростков на более примитивной стадии) на задней поверхности.

— Крестцовая щель находится на уровне S5 (редко на уровне S4), в связи с отсутствием пластинки и остистого отростка, и содержит концевую нить, в свою очередь содержащую жировую и фиброзную ткань, служащую фиксатором для хвостового отдела спинного мозга.

VI. Копчик:

— Треугольный остаток хвоста, который содержит три или четыре срощенных кости.

— Служит для прикрепления ягодичных и тазовых мышц.

Анатомия крестцовых позвонков, крестца и копчика
Анатомия позвоночного столба
Позвоночный столб:

A — вил справа: Б — вид спереди; В — вид сзади.

VII. Межпозвоночные диски:

— Присутствуют от С2/С3 до L5/S1.

— Каждый диск состоит из мягкого студенистого ядра, окруженного по периферии кольцом из фиброзной ткани — фиброзным кольцом.

— Волокна кольца организованы в концентрические кольца, идущие наискосок от одного позвонка к другому, обеспечивая таким образом стабильность, но одновременно с определенной степенью подвижности смежных сегментов.

— Фиброзные волокна крепятся к хрящевой поверхности позвоночной концевой пластины и соединяются передней и задней продольными связками.

— Пульпозное ядро состоит из рыхлой сети волокон и протеогликанов, и получает питание с помощью диффузии.

— Высокое содержание воды пульпозного ядра уменьшается с возрастом и в процессе повседневной активности.

VIII. Спинальные связки:

а) Передняя продольная связка (ППС):

— Проходит от крестца до переднего бугорка С1 по передней поверхности тел позвонков.

— Часть между С1 и передним базионом является передней атланто-затылочной мембраной.

— Усиливается в краниокаудальном направлении и предотвращает переразгибание и перерастяжение.

б) Задняя продольная связка (ЗПС):

— Проходит по задней стороне тел позвонков от С2 до крестца.

— Рострально происходит расширение текториальной мембраны, что стабилизирует КВС.

— Состоит из двух слоев (передний или глубокий слой соединяется с телами позвонков и дисками, в то время как задний или поверхностный слой подходит к ТМО), содержащих венозное сплетение.

— Обеспечивает большую возможность деформации чем ППС.

— Лигаментоаксис — явление, посредством которого у пациентов со взрывными переломами и интактной ЗПС костные фрагменты, выходящие за границы нормального позвонка, входят туда и обратно.

— Ограничивает чрезмерное сгибание и предотвращает протрузию диска в позвоночный канал.

— Толщина уменьшается в краниокаудальном направлении.

в) Желтая связка:

— Проходит от передней верхней пластины к верхнему краю нижней пластинки.

— Простирается от боковой (верхнего суставного отростка) на медиальную часть (внутренняя задняя часть пластинки).

— Предотвращает пересгибание.

г) Межостистая связка и надостная связка:

— Связывают соседние остистые отростки, что предотвращает чрезмерное сгибание.

Анатомия позвоночного столба
Связки и суставы позвоночного столба; вид справа.

(Поясничный отдел. Позвоночный канал частично вскрыт.)

Связки и суставы позвоночного столба; вид сзади.

(Поясничный отдел. Дуги и отростки XII грудного, I и II поясничных позвонков удалены.)