Фізіологія спинного мозку

рецепторні поля спинного мозку. Види переданої інформації. Основні центри спинного мозку. Рефлекси спинного мозку. Рефлекторні дуги простих та складних соматичних рефлексів спинного мозку.

"Все нескінченну різноманітність зовнішніх проявів мозкової діяльності зводиться до одному лише явищу - м'язового руху ".

І.М. Сєченов

Спинний мозок людини є самим древнім і примітивним відділом центральної нервової системи, що зберігають у самих високоорганізованих тварин свою морфологічну і функціональну сегментарного. У філогенезі відзначається зниження питомої ваги спинного мозку по відношенню до загальної маси ЦНС. Якщо у примітивних хребетних питома вага спинного мозку становить майже 50%, то у людини питома вага його дорівнює 2%. Це пояснюється прогресивним розвитком півкуль мозку, цефалізаціей і кортікалізаціей функцій. У філогенезі також спостерігається стабілізація кількості сегментів спинного мозку.

Надійність сегментарних функцій спинного мозку забезпечується численністю його зв'язків з периферією. Перша особливість сегментарної іннервації полягає в тому, що кожен сегмент спинного мозку іннервують 3 метамерів (сегмента тіла) -- власний, половину вищерозміщеного і половину нижележащего сегмента. Виходить, що кожен метамерів отримує іннервацію від трьох сегментів спинного мозку. Це гарантує виконання спинним мозком його функцій при пошкодженні мозку і його корінців. Друга особливість сегментарної іннервації полягає в надлишку чутливих волокон у складі задніх корінців спинного мозку за порівняно з кількістю рухових волокон передніх корінців ( "воронка Шеррінгтона ") у людини у співвідношенні 5:1. При великому розмаїтті інформації, що надходить із периферії організм використовує невелика кількість виконавчих структур для відповідної реакції.

Загальна число аферентних волокон у людини досягає 1 млн. Вони несуть імпульси від рецепторних полів:

1 - Шкіри шиї, тулуба кінцівок;

2 - М'язів шиї, тулуба та кінцівок;

3 - Внутрішніх органів.

Найкращі товсті мієлінові волокна йдуть від рецепторів м'язів і сухожиль. Середньої товщини волокна йдуть від тактильних рецепторів шкіри, частини м'язових рецепторів і рецепторів внутрішніх органів. Тонкі мієлінові і безміеліновие волокна відходять від больових і температурних рецепторів.

Загальна число еферентних волокон у людини близько 200 тис. Вони несуть імпульси від ЦНС до виконавчим органам (м'язів і залоз). м'язи шиї, тулуба, кінцівок отримують рухову інформацію, а внутрішні органи отримують вегетативну моторну і секреторну інформацію.

Зв'язок спинного мозку з периферією забезпечується за допомогою корінців (задніх і передніх), в яких містяться розглянуті вище волокна. Задні корінці, по функції чутливі, забезпечують введення інформації в ЦНС. Передні корінці -- рухові і забезпечують інформаційний вихід з ЦНС.

Опції спинномозкових корінців були з'ясовані за допомогою методів перерезкі і роздратування. Белл і Мажанді встановили, що при односторонній перерезке задніх корінців відзначається втрата чутливості, а рухова функція при цьому зберігається. Перерезка передніх корінців призводить до паралічу кінцівок відповідної сторони, а чутливість зберігається повністю.

мотонейрони спинного мозку порушуються за рахунок аферентних імпульсів, що йдуть від рецепторних полів. Активність мотонейронів залежить не тільки від потоків афферентной інформації, але і від складних внутріцентральних взаємин. Важливу роль тут грають спадні впливу кори півкуль, підкоркових ядер і ретикулярної формації, які коригують спинальні рефлекторні реакції. Також велике значення мають численні контакти Інтернейрони, серед яких особлива роль належить гальмівним клітинам Реншоу. Утворити гальмові синапси, вони контролюють роботу мотонейронів і попереджають їх перезбудження. У роботу нейронів втручаються також потоки імпульсів зворотного афферентаціі, що йдуть від пропріорецепторов м'язів.

В сірій речовині спинного мозку міститься близько 13,5 млн. нейронів. З них мотонейрони складають тільки 3%, а решта 97% - це Інтернейрони. Серед спинномозкових нейронів розрізняють:

1 - Великі a-мотонейрони;

2 - Дрібні g-мотонейрони.

Від перші йдуть товсті бистропроводящіе волокна до скелетних м'язів і викликають рухові акти. Від другого відходять тонкі нескоростние волокна до пропріорецепторам м'язів (веретеном Гольджі) і підвищують чутливість м'язових рецепторів, які інформують мозок про виконання цих рухів.

Група a-мотонейронів, яка іннервують окрему кістякову м'яз називається моторним ядром.

Інтернейрони нейрони спинного мозку за рахунок багатства синаптичних зв'язків забезпечує власну інтегративну діяльність спинного мозку, включаючи управління складними руховими актами.

Ядра спинного мозку у функціональному відношенні є рефлекторними центрами спінальних рефлексів.

В шийному відділі спинного мозку знаходиться центр діафрагмального нерва, центр звуження зіниці. У шийному і грудному відділах є моторні центри м'язів верхніх кінцівок, грудей, живота і спини. У поперековому відділі є центри м'язів нижніх кінцівок. У крижовому відділі розташовуються центри сечовипускання, дефекації і статевої діяльності. У бічних рогах грудного і поперекового відділів лежать центри потовиділення і судиноруховий центри.

Рефлекторні дуги окремих рефлексів замкнені через певні сегменти спинного мозку. Спостерігаючи порушення діяльності тих чи інших груп м'язів, тих чи інших функцій, можна встановити, який відділ або сегмент спинного мозку вражений або пошкоджений.

Спинальні рефлекси можна вивчити в чистому вигляді після поділу спинного та головного мозку. Спинальні лабораторні тварини відразу після перерезкі впадають в стан спинального шоку, який триває декілька хвилин (у жаби), кілька годин (у собаки), кілька тижнів (у мавпи), а в людини триває місяцями. У нижчих хребетних (жаба) спинальні рефлекси забезпечують збереження пози, рухів, захисних, статевих та інших реакцій. У вищих хребетних без участі центрів головного мозку і РФ спинний мозок не здатен повноцінно виконувати ці функції. Спинальная кішка чи собака не може сама стояти і ходити. У них спостерігається різке падіння збудливості і пригнічення функцій центрів, що лежать нижче місця перерезкі. Така ціна цефалізаціі функцій, підпорядкованості спінальних рефлексів центрів головного мозку. Після виходу з спинального шоку поступово відновлюються рефлекси скелетних м'язів, регуляція АТ, сечовипускання, дефекації, ряд статевих рефлексів. Чи не відновлюються довільні рухи, чутливість, температура тіла і дихання - їх центри лежать вище спинного мозку і при перерезке ізолюються. Спинальні тварини можуть жити тільки в умовах ШВЛ (штучної вентиляції легенів).

Вивчаючи властивості рефлексів у спінальних тварин Шеррінгтон в 1906 році встановив закономірності рефлекторної діяльності і виділив основні види спінальних рефлексів:

1 - Захисні (оборонні) рефлекси;

2 - Рефлекси на розтягнення м'язів (міотатіческіе);

3 - Межсегментарние рефлекси координації рухів;

4 - Вегетативні рефлекси.

Незважаючи на функціональну залежність спинномозкових центрів від головного мозку, багато спинальні рефлекси протікають автономно, мало підкоряючись управління свідомістю. Наприклад, сухожильні рефлекси, які використовуються в медичній діагностиці:        

Назва рефлексу         

Роздратування         

Реакція         

які беруть участь сегменти сп. мозку             

ліктьової      

Черевний шкірний   

Кремастерний         

Колінний      

Ахіллів      

Подошвенний      

Анальний         

Удар молоточком по сухожиль   біцепса   

Штрихове подразнення шкіри   живота   

Штрихове подразнення   внутрішньої поверхні стегна   

Удар по сухожиль чотириголового   м. стегна   

Удар по ахіллове сухожилля   

Штрихове подразнення підошви   

Штрих або укол поблизу заднього   проходу         

Згинання руки      

Скорочення м'язів живота   

Підняття яєчка         

Разгибание гомілки      

Згинання стопи      

Згинання пальців стопи   

Скорочення сфінктера пр. кишки         

С5 - С6      

Т7 - Т12      

L1 - L2         

L2 - L4      

S1 - S2      

S1 - S2      

S4 - S5     

Всі ці рефлекси мають просту двухнейронную (гомонімную) рефлекторну дугу.

Шкірно-м'язові рефлекси мають тринейронну (гетеронімную) рефлекторну дугу.

Висновок: спинний мозок має важливе функціональне значення. Виконуючи провідникову і рефлекторну функції, він є необхідною ланкою нервової системи в здійснення координації складних рухів (пересування людини, його трудова діяльність) і вегетативних функцій.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://flogiston.ru/