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