Поясничный отдел спинного мозга содержит сегментов
Спинной мозг является ключевым органом центральной нервной системы, которые располагается вдоль позвоночника. В целом его масса составляет не более 45 г, но при этом на него возложены жизненно важные функции и задачи. Внешне он представляет собой длинный канат, от которого отходят нервные окончания. Строение у него сегментарное, и от каждого такого отрезка отходит своя пара корешков. Их количество составляет 31, причем это общее число, неравномерно разделенное по отделам.
Особенности анатомии
Спинной мозг представляет собой уникальный орган человеческого тела, поэтому неудивительно, что он имеет свои особенности. Расположен он вдоль позвоночника, и такая анатомия позволяет эффективно защитить этот сверхважный и чувствительный орган от любых механических воздействий извне. Но по длине он короче, чем весь хребет, поэтому соотношение сегментов спинного мозга не соответствует нумерации отделов самого столба. Полное совпадение наблюдается лишь у детей дошкольного возраста.
Начинается спинной мозг в районе затылка и заканчивается на уровне поясницы примерно на уровне L1-L2. У женщин тяж немного короче, чем у мужчин. В целом его длина достигает 43–45 см. Заканчивается спинной мозг конусом, от которого тянется терминальная нить, окруженная пуском нервов.
Весь тяж по всей длине неодинаковый в толщине, так как имеет два уплотнения в районе шейного отдела и пояснично-крестцового. Это обусловлено необходимостью размещения большого количества нейронов, отвечающих за работу нижних и верхних конечностей.
Какие выделяют сегменты
Отделы спинного мозга отличаются от тех, которые используются для условного разделения зон позвоночника. Длина их разная, меньше всего элементов насчитывается в копчиковой части. Соединены сегменты с определенными участками в организме нервными проводниками. В целом мозг подразделяется на следующие сегменты:
- Шейные – 8.
- Грудные – 12.
- Крестцовые – 5.
- Поясничные – 5.
Основная длина приходится на грудные сегменты спинного мозга, после него 23,2% отводят на шею и только 7,3% на поясницу. Они являются задними и передними правильно чередующиеся нервными корешками. Располагаются они выше позвонков с таким же номером. Основная их задача сообщать о движениях, отвечать за мышечные сокращения. Поэтому передние нервные корешки еще называют двигательными, а задние – чувствительными.
В межпозвоночном отверстии находятся корешки каждого отдельного сегмента. Направление их неодинаково, ведь позвоночный столб заполнен мозгом. В области шейного отдела они лежат горизонтально, в грудном – направлены по диагонали, а в нижней части идут практически вертикально.
Самыми короткими считаются сегменты шеи, а самые удлиненные – в пояснице и крестце. В нижней части они образуют так называемый «конский хвост» – это пучок из корешков, размещенный ниже 2 позвонка.
Наглядное представление, как выглядит сегмент спинного мозга в разрезе
Особенности расположения
Скелетотопия участков индивидуально изменчива, так как нижняя часть поясницы может располагаться у взрослых от нижней трети тела 9 грудного позвонка до диска между L1-L2. Из-за этого появляется определенная особенность. Когда верхние отростки направлены в поперечном направлении, то чем дальше по каналу вниз, тем выше расположен участок выхода относительно межпозвоночного отверстия.
Каждый сегмент спинного мозга отвечает за свою часть периферии. Это может быть мышечная ткань, внутренние органы или кожа. Разделение на такие отделы у всех людей практически идентичное, поэтому врачам не составляет труда выявить место поражения по определенной чувствительности той или иной области. Подробнее взаимосвязь можно увидеть в таблице:
| Отдел | Количество корешков | Связанный отдел |
| Шейный | 8 | Кожа и мышцы в области шеи, верхние конечности, диафрагма |
| Грудной | 12 | Кожный покров в области груди, спина и живот |
| Поясничный Крестцовый Копчиковый | 5 5 1 | Нижняя часть тела, ноги, стопы, органы таза |
Например, когда пациент жалуется неприятные ощущения в области пупка, то высока вероятность, что патология затаилась ниже 10 грудного позвонка. Проверять наличие поражения врач будет именно в этой части тела.
Читайте также:
Строения сегментов
Строение сегментов в спинном мозге парное, при этом с органами они соединены при помощи нервов. Передние и задние и корешки обеспечивают передачу информации, при этом основной их задачей является стимуляция мышечного сокращения. Чувствительностью обладают только задние корешки, именно они активизируются от раздражителей рецепторов. Спинной мозг в разрезе неоднородный, а представляет собой субстанцию, состоящую из белого и серого вещества.
Сегментарное строение спинного мозга с обозначением корешков в разных отделах
Белое вещество
Белое вещество спинного мозга представлено отростками нервных клеток, которые составляют проводящие пути. Оно располагается по периферии серого вещества и образовано из нервных пучков. В белом веществе есть нисходящие восходящие волокна, которое проходят в головной мозг. По ним передается информация, поступающая от рецепторов. Расположение их закономерное, по стороне спины идут восходящие, по брюшной – исходящие. Белое вещество разграничено бороздами спинного мозга на:
- передний – составляют нисходящие проводящие пути.
- боковой – тут есть и восходящие и нисходящие пути.
- задний канатик – составляют восходящие проводящие пути.
Белое вещество содержит проекционные, ассоциативные и комиссуральные нервные тракты. Первые обеспечивают связь с головным мозгом.
Серое вещество
Серое вещество состоит из вставочных и двигательных нейронов. Именно они обеспечивают двигательные рефлексы и связь между нейронами. Всего оно занимает примерно 18% от всего объема спинного мозга, и включает в себя примерно 13,5 миллионов нейронов. Это особый аппарат, в который заложены некоторые функции ЦНС. Благодаря двусторонней связи, раздражение может проходить как по восходящим, так и по восходящим путям. Ответом является сокращение мышечной ткани и двигательный ответ.
Знаете ли вы, что:
- Спинной мозг прекращает расти в возрасте 5-ти лет.
- В процессе эволюции именно спинной мозг появился первым, и только потом головной.
- Люди с повреждением спинного мозга не могут потеть ниже места травмы. Поэтому им в жаркую погоду нужно находиться в тени или другим способом охлаждать свое тело, чтобы избежать перегрева.
- Спинной мозг расслабляет все мышцы тела во время сна. Эта функция позволяет человеку не повторять движений, которые он выполняет в самом сне.
Кровоснабжение
Поступление питательных веществ осуществляется через кровь, которая течет по многочисленным сосудам. Они отходят от верхней части, по щитовидной и позвоночной артерии. Начинаются они от аорты и позвоночных артерий, которых в норме у человека примерно 6–8. Самые крупные из них обеспечивают питание шейного и поясничного утолщения.
Самой крупной корешково-спинальной артерией является нижняя –артерия Адамкевича, всего задних артерий 15–20 штук, но все они существенно уже. Их главной задачей является обеспечение питание задней трети спинного мозга.
Все сосуды соединены между собой, такие стыки носят название анастомоз. Вся система обеспечивает питание разных отделов мозга, при этом защищена от образования тромбов. Даже если отдельный сосуд закрыла пробка, участок, за который он отвечает без питания не останется, именно это обеспечивает анастомоз. Он спасает нейроны от гипоксии и гибели.
Кроме артерий, спинной мозг питают и вены, которые соединены с черепными сплетениями. Это целая система сосудов, по которым кровь поступает от этого органа в полые вены. Благодаря наличию специальных клапанов, кровь не способна вытекать обратно.
Скелетотопия спинного мозга
Основные функции спинного мозга
Сегментарное строение спинного мозга позволяет ему эффективно справляться с поставленными задачами. Их слаженная коммуникация обеспечивает высокую скорость проведения импульсов, восприятия информации, поступающей из окружающей среды. Основными функциями спинного мозга при этом выделяют проводниковую и рефлекторную. Именно они обеспечивают способность органа выполнять все необходимые действия, для нормальной жизнедеятельности организма.
Сегментарный аппарат связан практически со всеми внутренними органами и обеспечивает активность человека и функциональность каждой системы. Первая функция позволяет получать полную информацию о мире вокруг: какие воздействия оказываются на кожу или тело, больно или нет. «Связь» двусторонняя, так как мозг не только реагирует на события вокруг, но и дает команды, что нужно делать. Проводниковая функция обеспечивает мыслительную и двигательную активность.
Рефлекторная функция не менее важная. Само понятие объясняет, в чем она заключается. Благодаря спинному мозгу, если рука чувствует боль или жжение, при воздействии на рецепторы огня, человек быстро ее одергивает рефлекторно. Неврологи в процессе обследования проверяют коленный рефлекс и другие реакции организма на раздражители, если их нет, это помогает вовремя диагностировать скрытые нарушения.
Спинной мозг имеет достаточно сложное строение, так как на него возложены самые важные функции в организме, а именно: пищеварение, мочеиспускание, кровообращение, дыхание, сексуальная жизнь, двигательная активность и многие другие. Именно благодаря рефлексам, за которые он отвечает, человек спасается в моменты опасности. Состоит он из множества сегментов, которые помогают передавать импульсы с периферии в направлении головного мозга. Благодаря слаженной их работе, у человека сокращаются мышцы, он ощущает мир вокруг себя.
Источник
Система спинного мозга считается наиболее древней зоной организма. Масса этой части у взрослого человека составляет около 34-38 г. По ходу прогрессирования центрального участка нервной системы в процессе эволюции соотношение между размером головного и спинного мозга менялось в пользу первого. Далее рассмотрим подробнее, что собой представляет структура, какие задачи выполняет.
Общая биология
Спинной мозг представляет собой тело неправильной цилиндрической формы. Его длина у мужчин – порядка 45, у женщин – 41-42 см. Выделяют разные отделы спинного мозга. На каждом участке тело имеет различные размеры. Так, грудной участок имеет сагиттальный размер (в плоскости от спины к животу) – около 8-ми мм. Поперечник этой области – 10 мм. Утолщение начинается там, где расположены II-III сегменты (шейные). В этом участке поперечник достигает 13-14 мм. При этом сагиттальный размер – 9 мм. В отделе, который находится от первого поясничного до второго крестцового фрагмента, поперечник порядка 12 мм. Сагиттальный его размер – 9 мм. Все тело разделяется на определенные участки (количество сегментов спинного мозга будет представлено ниже). Далее рассмотрим составные элементы структуры.
Сегменты спинного мозга: рисунок, описание
Тело состоит из подобных друг другу (гомоморфных) частей. Сегменты спинного мозга соединяются посредством нервных проводников с определенным участком в организме. Длина той или иной зоны тела различна. Общее количество сегментов спинного мозга – 31. Меньше всего элементов в копчиковой зоне. В структуре присутствуют:
- Поясничные сегменты (5).
- Крестцовые (5).
- Грудные (12).
- Копчиковый (1).
- Сегменты шейного отдела позвоночника (8).
На последние приходится порядка 23.2% длины всей структуры. Больше всего (56.4%) занимают грудные сегменты. 7.3% длины приходится на крестцовую зону. Сегменты спинного мозга внешне представляют собой задние и передние правильно чередующиеся отходящие корешки — нервные отростки. Следует отметить, что структура не заполняет весь канал. В связи с этим спинномозговые сегменты располагаются выше, чем одноименные позвонки. При этом разница между одними и вторыми нарастает по направлению сверху вниз.
Расположение
Индивидуально изменчива скелетотопия участков. К примеру, нижняя область поясничного участка может у взрослых располагаться от нижней трети тела XI грудного позвонка до диска между первым и вторым поясничными позвонками. В связи с этим просматривается определенная особенность. Если верхние корешки отходят в поперечном направлении, то чем дальше по каналу вниз, тем выше будет участок выхода относительно входного межпозвоночного отверстия. Последние элементы вертикально стремятся к участкам, располагающимся ниже уровня, на котором заканчивается спинной мозг. Всем этим пучком окружена концевая нить. Называется он «конский хвост».
Концевая нить
От второго поясничного элемента вниз спинной мозг переходит в особое рудиментарное образование. Оно и называется «концевая нить». Она сформирована преимущественно мягкой мозговой оболочкой. В самой ее верхней зоне присутствуют нервные клетки. Концевая нить бывает двух видов. Она может быть внутренней. В данном случае она проходит в мозговой оболочке до второго позвонка в крестце. Концевая нить может быть и наружной. В этом случае она тянется дальше второго позвонка копчика. Наружная нить преимущественно состоит из продолжения соединительнотканных волокон. Внутренняя концевая нить имеет длину порядка 16, а наружная – 8-ми см.
Диссимметрия
Сегменты спинного мозга не полностью симметричны. Неодинаковая протяженность и разный уровень отхождения корешков отмечаются уже на стадии эмбрионального развития. После рождения диссимметрия с течением времени усиливается. Более отчетлива она в грудном участке. У задних корешков диссимметрия более выражена, чем у передних. По всей видимости, данное явление связано с различиями в кожной и мышечной иннервации левой и правой сторон туловища человека.
Внутренние особенности элементов
Рассмотрим коротко строение сегмента спинного мозга. В каждом элементе присутствует диск – пластинка, расположенная горизонтально. На уровне этого участка проходят нейронные связи. Их положение также горизонтально. Между дисками присутствуют вертикальные нейронные связи. Так, элементы можно представить в виде стопки пластинок. Они, в свою очередь, объединены межнейронными связями. В образовании передних корешков участвуют аксоны клеток соответствующих боковых рогов спинного мозга. В них присутствуют преганглионарные симпатические и эфферентные двигательные волокна; в задних корешках содержатся афферентные структуры. Они являются отростками нейронов ганглиев. Общее количество присутствующих в задних корешках волокон – около 1-го млн с каждой стороны; в передних элементах выявляется в комплексе около 200 000. Так получается соотношение 5:1. У представителей
животного мира преобладание количества волокон задних корешков над теми, что присутствуют в передних, не так ярко выражено. К примеру, у мыши, крысы и собаки соотношение 2.5:1. В этом, таким образом, проявляется одна из эволюционных закономерностей развития нервной системы всех позвоночных. Она заключается в том, что формирование входных каналов осуществляется более активно, нежели выходных. При этом последние отличаются большей стабильностью. Число нервных волокон в задних и передних корешках в одном спинномозговом сегменте, как правило, различно. Разница может составлять до 59% от количества структур на той стороне, где их насчитывается меньше.
Серое вещество
На поперечном разрезе оно представляет собой фигуру, похожую на бабочку, раскрывшую крылья, или букву Н. Различают задние, передние и боковые рога. Их форма меняется по ходу спинного мозга. На участке, ограниченном боковым и задним рогами, расположена ретикулярная формация сетчатого вида. Серое вещество занимает порядка 5 см3 (около 17.8%) от общего объема спинного мозга. Число присутствующих в нем нейронов составляет примерно 13.5 миллионов. Их объединяют в три группы: вставочные, пучковые, корешковые. Серое вещество составляет особый аппарат структуры. Здесь заложены некоторые функции спинного мозга. Раздражения, которые поступают по афферентным волокнам благодаря наличию связей, могут проходить как в нисходящем, так и в восходящем направлении. Они, в свою очредь, провоцируют распространенный двигательный ответ.
Белое вещество
В нем содержатся проекционные, комиссуральные и ассоциативные нервные пути. Последние представляют собой пучки, проходящие по периферии серой структуры и по всем канатикам спинного мозга. Комиссуральные пути формируют белую спайку. Она располагается между срединной передней щелью и серым веществом (соединяя его половинки). Проекционные пути (нисходящие (эфферентные) и восходящие (афферентные)) обеспечивают связь с головным мозгом.
Кровоснабжение
Поступление крови осуществляется по сети многочисленных сосудов. Они отходят в верхней части от подключичной, щитовидной и позвоночных артерий. Также сосуды распространяются от участка, где расположены второй и третий отделы спинного мозга. В этой зоне кровоснабжение идет от ветвей аорты. Больше шестидесяти парных радикулярных артерий, которые формируются около межпозвоночных отверстий, отличаются малым (150-200 мкм) диаметром. Они снабжают кровью только корешки и оболочки, прилежащие к ним. В питании, собственно, самого спинного мозга участвует около 5-9 артерий крупного (400-800 мкм) калибра. Все эти сосуды непарного типа. Они входят в канал на разных уровнях: то через правое, то через левое отверстие. Называются эти артерии магистральными или корешково-медуллярными. Количество самых крупных из них непостоянно. Выделяется три сосудистых бассейна:
- Верхний или цервико-дорсальный. Он питает зону, где расположены сегменты спинного мозга С1 – Th3.
- Промежуточный или средний. К нему относят участки Th4-Th8.
- Нижний. Он питает область ниже уровня сегмента Th9.
Спинальная передняя артерия распространяется только на несколько фрагментов структуры. Далее она не представлена в виде единого сосуда. Она являет собой цепь анастомозов нескольких корешково-медуллярных крупных артерий. Кровоток в спинальной передней артерии идет в разных направлениях. В верхних отделах – сверху вниз, в средних – снизу вверх, а в нижних – вверх и вниз.
Основные задачи
Существует две основные функции спинного мозга. Первая – это рефлекторная, вторая – проводниковая. Каждый сегмент связан с определенными органами и обеспечивает их активность и функциональность. Например, крестцовые элементы относятся к ногам и органам таза и отвечают за деятельность этих зон туловища. Тот или иной грудной сегмент взаимодействует с соответствующими органами и мышцами. Верхние элементы связаны с головой и руками. Рефлекторные функции спинного мозга представляют собой заложенные природой простые рефлексы. К ним, в частности, относят реакцию на боль – человек одергивает руку, например. Также к этой категории относят известный коленный рефлекс. В проявлении этих реакций головной мозг может не участвовать. Данная теория доказана обычными опытами с животными. При отсутствии головы лягушка реагировала как на сильные, так и на слабые болевые раздражители. Проводниковые функции спинного мозга заключены в передаче импульса. Сначала он идет вверх. По восходящему пути импульс попадает в головной мозг, а оттуда отправляется как обратная команда к какому-либо органу. За счет этой проводниковой связи проявляется любая мысленная активность: взять, пойти, встать, поднять, отрезать, побежать, бросить, нарисовать. Также проводниковые функции спинного мозга обеспечивают осуществление действий, которые люди, не замечая, совершают ежедневно на работе или в быту.
Боковые рога
Эти элементы обладают своими функциями. В боковых рогах (промежуточной зоне в сером веществе) расположены симпатические клетки вегетативной нервной структуры. Именно с их помощью осуществляется взаимодействие с внутренними органами. У этих клеток есть отростки, которые соединены с передними корешками. В этой зоне формируется путь: в области сегментов верхних двух участков спинного мозга расположена ретикулярная область – пучок из большого числа нервов, которые связаны с районами активации коры в головном мозге и рефлекторной деятельности. Активность серого и пучков белого вещества, передних и задних корешков именуется рефлекторной реакцией. Сами рефлексы при этом называются, по определению Павлова, безусловными.
Восходящие пути
Передние канатики белого вещества имеют несколько путей, каждый из которых выполняет определенные задачи:
- Корково-спинномозговой (передний пирамидный) отвечает за передачу двигательных импульсов от коры в головном мозге к передним рогам в спинном.
- Спиноталамический передний обеспечивает тактильную чувствительность.
- Пучок Левенталя и Гельда – волокнами белого вещества связываются вестибулярные ядра 8 пар черепно-мозговых нервных окончаний с двигательными нейронами в передних рогах.
- Покрышечно-спинномозговой путь формирует защитный рефлекс, который связан с зрительными или звуковыми раздражителями. Это осуществляется за счет связи зрительных центров под корой в головном мозге с ядрами в передних рогах.
- Продольный пучок обеспечивает координирование глазных и прочих мышц, за счет связывания верхних сегментов со стволом спинного мозга.
- По восходящим путям проходит импульс глубокой чувствительности. В результате появляется ощущение своего тела у человека. Импульсы проходят по спиноталамическим, покрышечно-спинномозговым и корково-спинномозговым каналам.
Нисходящие пути
Передача импульса от коры в головном мозге к серому веществу в передних рогах осуществляется по латеральному корково-спинномозговому каналу. Красноядерно-спинномозговой путь обеспечивает автоматическую регулировку мышечного тонуса и движений на подсознательном уровне. Этот канал располагается впереди латерально-пирамидного. К красноядерно-спинномозговому пути прилегают спинноталамический боковой и спинномозжечковый задний.
Возрастные особенности
Временные изменения касаются как строения спинного мозга, так и его топографии. Во второй половине периода внутриутробного развития отмечается несколько замедленный его рост. В частности, он отстает от развития позвоночного столба. И это продолжается достаточно длительный период. У грудничка мозговой конус располагается в районе третьего поясничного позвонка, а у взрослого заканчивается на уровне первого или второго. За весь период роста длина структуры увеличивается в 2.7 р. Это получается преимущественно благодаря грудным сегментам. Масса структуры увеличивается примерно в 6-7 раз. Рост белого и серого вещества спинного мозга проходит достаточно неравномерно. Объем первого увеличивается в 14, а второго – в 5 раз. Это связано с тем, что в собственном сегментарном аппарате развитие завершается раньше, чем в проекционных нервных путях.
В заключение
Между спинным и головным мозгом, ЦНС, всеми органами и конечностями человека установлена уникальная связь. Она считается «мечтой робототехники». На сегодняшний день ни один, даже самый современный робот, не может осуществлять все те возможные действия и движения, которые подвластны биологическому организму. Такие современные машины программируются на выполнение узкоспециализированных задач. Чаще всего таких роботов используют на автоматических конвейерных производствах. Масса спинного мозга в процентах составляет у разных представителей животного мира различные величины. Например, у лягушки – 45, черепахи – 120, крысы – 36, макаки – 12, собаки – 18, а у человека – 2. В структуре спинного мозга достаточно четко проявляются общие конструктивные особенности и закономерности центральной зоны нервной системы.
Источник
