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:
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.
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.
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.
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:
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.
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.
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.
Спинной мозг, medulla spinalis (греч. myelos), лежит в позвоночном канале и у взрослых представляет собой длинный (45 см у мужчин и 41—42 см у женщин), несколько сплюснутый спереди назад цилиндрический тяж, который вверху (краниально) непосредственно переходит в продолговатый мозг, а внизу (каудально) оканчивается коническим заострением, conus medullaris, на уровне II поясничного позвонка.
Знание этого факта имеет практическое значение (чтобы не повредить спинной мозг при поясничном проколе с целью взятия спинномозговой жидкости или с целью спинномозговой анестезии, надо вводить иглу шприца между остистыми отростками III и IV поясничных позвонков).
От conus medullaris отходит книзу так называемая концевая нить, filum terminale, представляющая атрофированную нижнюю часть спинного мозга, которая внизу состоит из продолжения оболочек спинного мозга и прикрепляется ко II копчиковому позвонку.
Спинной мозг на своем протяжении имеет два утолщения, соответствующих корешкам нервов верхней и нижней конечностей: верхнее из них называется шейным утолщением, intumescentia cervicalis, а нижнее — пояснично-крестцовым, intumescentia lumbosacralis.
Из этих утолщений более обширно пояснично-крестцовое, но более дифференцировано шейное, что связано с более сложной иннервацией руки как органа труда.
Образовавшимися вследствие утолщения боковых стенок спинномозговой трубки и проходящими по средней линии передней и задней продольными бороздами: глубокой fissura mediana anterior, и поверхностной, sulcus medianus posterior, спинной мозг делится на две симметричные половины — правую и левую; каждая из них в свою очередь имеет слабо выраженную продольную борозду, идущую по линии входа задних корешков (sulcus posterolateralis) и по линии выхода передних корешков (sulcus anterolateralis).
Эти борозды делят каждую половину белого вещества спинного мозга на три продольных канатика: передний — funiculus anterior, боковой— funiculus lateralis и задний — funiculus posterior. Задний канатик в шейном и верхнегрудном отделах делится еще промежуточной бороздкой, sulcus intermedius posterior, на два пучка: fasciculus gracilis и fasciculus cuneatus. Оба эти пучка под теми же названиями переходят вверху на заднюю сторону продолговатого мозга.
На той и другой стороне из спинного мозга выходят двумя продольными рядами корешки спинномозговых нервов. Передний корешок, radix ventral is s. anterior, выходящий через sulcus anterolateralis, состоит из нейритов двигательных (центробежных, или эфферентных) нейронов, клеточные тела которых лежат в спинном мозге, тогда как задний корешок, radix dorsalis s. posterior, входящий в sulcus posterolateralis, содержит отростки чувствительных (центростремительных, или афферентных) нейронов, тела которых лежат в спинномозговых узлах.
В межпозвоночных отверстиях вблизи места соединения обоих корешков задний корешок имеет утолщение — спинномозговой узел, ganglion spinale, содержащий ложноуниполярные нервные клетки (афферентные нейроны) с одним отростком, который делится затем на две ветви: одна из них, центральная, идет в составе заднего корешка в спинной мозг, другая, периферическая, продолжается в спинномозговой нерв. Таким образом, в спинномозговых узлах отсутствуют синапсы, так как здесь лежат клеточные тела только афферентных нейронов. Этим названные узлы отличаются от вегетативных узлов периферической нервной системы, так как в последних вступают в контакты вставочные и эфферентные нейроны. Спинномозговые узлы крестцовых корешков лежат внутри крестцового канала, а узел копчикового корешка — внутри мешка твердой оболочки спинного мозга.
Вследствие того что спинной мозг короче позвоночного канала, место выхода нервных корешков не соответствует уровню межпозвоночных отверстий. Чтобы попасть в последние, корешки направляются не только в стороны от мозга, но еще и вниз, при этом тем отвеснее, чем ниже они отходят от спинного мозга. В поясничной части последнего нервные корешки спускаются к соответствующим межпозвоночным отверстиям параллельно filum terminate, облекая ее и conus medullaris густым пучком, который носит название конского хвоста, cauda equina.
Верхний отдел спинного мозга плавно переходит в продолговатый мозг (medulla oblongata) (рис. 250-1, 250-2) головного мозга. Нижний отдел спинного мозга, постепенно истончаясь, на уровне II поясничного позвонка образует мозговой конус (conus medullaris) (рис. 250-1, 250-2, 269), который в виде рудиментарного спинного мозга, называемого терминальной нитью (filum terminale) (рис. 250-1, 250-2), продолжается вниз, проникая в крестцовый канал, и прикрепляется к надкостнице II копчикового позвонка. В местах выхода нервов к конечностям образуется шейное утолщение (intumescentia cervicalis) (рис. 250-1, 250-2) в верхнем отделе и поясничное утолщение (intumescentia lumbalis) (рис. 250-1, 250-2) в нижнем отделе.
Передняя поверхность спинного мозга слегка вогнута и имеет проходящую по всей длине глубокую переднюю срединную щель (fissura mediana ventralis), на задней поверхности располагается узкая задняя срединная борозда (sulcus medianus dorsalis) (рис. 250-1, 250-2). Щель и борозда разделяют спинной мозг на симметричные половины. По бокам находятся корешки спинно-мозговых нервов (nn. spinales) (рис. 250-1, 250-2, 251). Передние корешки (radix ventralis) (рис. 251) формируются из аксонов двигательных нервных клеток и выходят из мозговой ткани в передней латеральной борозде (sulcus lateralis anterior). Задние корешки (radix dorsalis) (рис. 251) образованы чувствительными нейронами и входят в спинной мозг по задней латеральной борозде (sulcus lateralis posterior) (рис. 250-1, 250-2). Не выходя за пределы позвоночного канала, двигательные и чувствительные корешки сливаются и образуют парный смешанный спинно-мозговой нерв. Спинно-мозговые нервы проходят между соседними позвонками и направляются к периферии. Позвоночный канал длиннее спинного мозга, что обусловлено более высокой интенсивностью роста костной ткани по сравнению с мозговой. Поэтому в нижних отделах корешки нервов располагаются практически вертикально.
Внутреннее строение спинного мозга различимо на поперечном разрезе. В центре в форме буквы Н располагается серое вещество, которое со всех сторон окружено белым веществом.
Серое вещество спинного мозга (substantia grisea medullae spinalis) (рис. 251) образовано телами нейронов. В центре спинного мозга по всей его длине проходит центральный канал (canalis centralis) (рис. 252), заполненный спинно-мозговой жидкостью. По бокам серое вещество образует по три выступа, формирующие серые столбы (columnae griseae), хорошо различимые при объемной реконструкции. При поперечном разрезе выделяют два задних рога (cornu dorsale) (рис. 252) серого вещества, в которых оканчиваются чувствительные нейроны, и два передних рога (cornu ventrale) (рис. 252), где располагаются тела моторных клеток. Половины серого вещества соединяются друг с другом перемычкой серого вещества, которая называется центральным промежуточным веществом (substantia intermedia centralis). Участок серого вещества в совокупности с соответствующими ему двумя корешками образует сегмент спинного мозга. В организме человека выделяют 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый (рис. 250-1, 250-2).
Белое вещество спинного мозга (substantia alba medullae spinalis) (рис. 251) образовано отростками нервных клеток, тела которых располагаются в различных отделах нервной системы, и представляет собой несегментированную часть спинного мозга, окружающую серое вещество. Оно состоит из двух половин, связанных между собой тонкой белой спайкой (commissura alba) (рис. 252).
Совокупности отростков нервных клеток, проводящих однонаправленные импульсы, то есть только тактильные или только двигательные, и проходящих через спинной мозг по специальным каналам, называются проводящими путями. В белом веществе выделяют три парных канатика: передние, боковые и задние (funiculi anterior, lateralis et posterior) (рис. 252). Передние канатики, находящиеся между передними столбами серого вещества, вместе с боковыми канатиками, залегающими между передними и задними столбами, содержат проводники двух видов: восходящие проводники направляются к различным отделам центральной нервной системы (ЦНС); нисходящие проводники идут от различных образований ЦНС к двигательным клеткам спинного мозга. Задние канатики располагаются между задними столбами и содержат восходящие проводники, направляющиеся к коре полушарий головного мозга и отвечающие за осознанную оценку положения тела в пространстве, то есть за суставно-мышечное чувство.
Помимо проводниковой функции, спинной мозг отвечает за рефлекторную деятельность (например, сухожильный коленный рефлекс). При его помощи происходит замыкание рефлекторных дуг на уровне соответствующих сегментов.
Верхний отдел спинного мозга плавно переходит в продолговатый мозг (medulla oblongata) (рис. 250) головного мозга. Нижний отдел спинного мозга, постепенно истончаясь, на уровне II поясничного позвонка образует мозговой конус (conus medullaris) (рис. 250, 269), который в виде рудиментарного спинного мозга, называемого терминальной нитью (filum terminale) (рис. 250), продолжается вниз, проникая в крестцовый канал, и прикрепляется к надкостнице II копчикового позвонка. В местах выхода нервов к конечностям образуется шейное утолщение (intumescentia cervicalis) (рис. 250) в верхнем отделе и поясничное утолщение (intumescentia lumbalis) (рис. 250) в нижнем отделе.
Передняя поверхность спинного мозга слегка вогнута и имеет проходящую по всей длине глубокую переднюю срединную щель (fissura mediana ventralis), на задней поверхности располагается узкая задняя срединная борозда (sulcus medianus dorsalis) (рис. 250). Щель и борозда разделяют спинной мозг на симметричные половины. По бокам находятся корешки спинно-мозговых нервов (nn. spinales) (рис. 250, 251). Передние корешки (radix ventralis) (рис. 251) формируются из аксонов двигательных нервных клеток и выходят из мозговой ткани в передней латеральной борозде (sulcus lateralis anterior). Задние корешки (radix dorsalis) (рис. 251) образованы чувствительными нейронами и входят в спинной мозг по задней латеральной борозде (sulcus lateralis posterior) (рис. 250). Не выходя за пределы позвоночного канала, двигательные и чувствительные корешки сливаются и образуют парный смешанный спинно-мозговой нерв. Спинно-мозговые нервы проходят между соседними позвонками и направляются к периферии. Позвоночный канал длиннее спинного мозга, что обусловлено более высокой интенсивностью роста костной ткани по сравнению с мозговой. Поэтому в нижних отделах корешки нервов располагаются практически вертикально.
Внутреннее строение спинного мозга различимо на поперечном разрезе. В центре в форме буквы Н располагается серое вещество, которое со всех сторон окружено белым веществом.
Серое вещество спинного мозга (substantia grisea medullae spinalis) (рис. 251) образовано телами нейронов. В центре спинного мозга по всей его длине проходит центральный канал (canalis centralis) (рис. 252), заполненный спинно-мозговой жидкостью. По бокам серое вещество образует по три выступа, формирующие серые столбы (columnae griseae), хорошо различимые при объемной реконструкции. При поперечном разрезе выделяют два задних рога (cornu dorsale) (рис. 252) серого вещества, в которых оканчиваются чувствительные нейроны, и два передних рога (cornu ventrale) (рис. 252), где располагаются тела моторных клеток. Половины серого вещества соединяются друг с другом перемычкой серого вещества, которая называется центральным промежуточным веществом (substantia intermedia centralis). Участок серого вещества в совокупности с соответствующими ему двумя корешками образует сегмент спинного мозга. В организме человека выделяют 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый (рис. 250).
чувствительный) корешок;
Белое вещество спинного мозга (substantia alba medullae spinalis) (рис. 251) образовано отростками нервных клеток, тела которых располагаются в различных отделах нервной системы, и представляет собой несегментированную часть спинного мозга, окружающую серое вещество. Оно состоит из двух половин, связанных между собой тонкой белой спайкой (commissura alba) (рис. 252).
Совокупности отростков нервных клеток, проводящих однонаправленные импульсы, то есть только тактильные или только двигательные, и проходящих через спинной мозг по специальным каналам, называются проводящими путями. В белом веществе выделяют три парных канатика: передние, боковые и задние (funiculi anterior, lateralis et posterior) (рис. 252). Передние канатики, находящиеся между передними столбами серого вещества, вместе с боковыми канатиками, залегающими между передними и задними столбами, содержат проводники двух видов: восходящие проводники направляются к различным отделам центральной нервной системы (ЦНС); нисходящие проводники идут от различных образований ЦНС к двигательным клеткам спинного мозга. Задние канатики располагаются между задними столбами и содержат восходящие проводники, направляющиеся к коре полушарий головного мозга и отвечающие за осознанную оценку положения тела в пространстве, то есть за суставно-мышечное чувство.
Помимо проводниковой функции, спинной мозг отвечает за рефлекторную деятельность (например, сухожильный коленный рефлекс). При его помощи происходит замыкание рефлекторных дуг на уровне соответствующих сегментов.
Рис. 333. Спинной мои (medulla spinalis) с корешками спинномозговых нервов.
Fig. 333. Spinal cord with the roots ol’spinal nerves. 1-rhomboid fossa (of the cerebrum); 2-roots of spinal nerves; 3-cervi-cal enlargement of spinal cord; 4-posterior median sulcus; 5-spinal nerves; 6-dura mater ol’spinal cord; 7-denticulate ligament; 8-lumbar enlargement of spinal cord; 9-medullary cone; 10-«horse tail» (roots of the lumbar and sacral spinal nerves); 11-terminal filum.
Рис. 334. Топография сегментов спинного мозга в позвоночном канале. 1-шейный отдел (сегменты С|-Сущ):
1 2-грудной отдел (Th|-Thxi|); 3-пояснич-ный отдел (LpLy); 4-крестцовый отдел (S|-Sy); 5-копчиковый отдел (СО|-Со,„).
Fig. 337. Оболочки спинного мозга в позвоночном кайме.
Поперечный разрез на уровне межпозвоночного диска. 1-dura mater medullae spinalis; 2-spatium epidurale; 3-tunica arach-noidea; 4-radix posterior nervi ccrehrospinalis; 5-radix anterior; 6-nodus cerebrospinalis; 7-nervus cerebrospinalis; 8-spatiurn subarach-noideum; 9-ligamentum serratum.
Fig. 337. Coverings of the spinal cord (meninges medullae spinalis) within the vertebral canal. Cross-section on the level of intervertebral disk. 1-dura mater of spinal cord; 2-epidural space; 3-arachnid mater; 4-back root of spinal nerve; 5-front root; 6-spinal ganglion; 7-spinal nerve; 8-subarachnoid space; 9-denticulate ligament.
Спинной мозг (medulla spinalis) с корешками спинномозговых нервов
ромбовидная ямка (головного мозга);
корешки спинномозговых нервов;
шейное утолщение спинного мозга;
задняя срединная борозда;
твердая оболочка спинного мозга;
поясничное утолщение спинного мозга;
конус спинного мозга;
«конский хвост» (корешки поясничных и крестцовых спинно-мозговых нервов);
концевая (терминальная) нить.
Топография сегментов спинного мозга в позвоночном канале
шейный отдел (сегменты 8);
грудной отдел (сегменты 12);
поясничный отдел (сегменты 5);
крестцовый отдел (сегменты 5);
копчиковый отдел (сегменты 3).
Спинной мозг (medulla spinalis) на поперечном разрезе
мягкая оболочка спинного мозга;
задняя срединная борозда;
задняя промежуточная борозда;
задний корешок спинномозгового нерва;
губчатый слой (губчатая зона);
задний рог спинного мозга;
передний рог спинного мозга;
передний корешок спинномозгового нерва;
передняя спинномозговая артерия;
передняя срединная шель.
Схема расположения проводящих путей в белом веществе и ядер в сером веществе на поперечном разрезе спинного мозга
тонкий и клиновидный пучки; тонкий и клиновидный пучки;
