Функции спинного мозга

Структурно-функциональная характеристика спинного мозга
Проводниковая функция спинного мозга
Соматические рефлексы спинного мозга
Последствия перерыва спинного мозга: спинальный шок

Спинной мозг. Вид со спинной стороны.
Оболочки сп. м.: мягкая, паутинная и твёрдая;
Снаружи белое вещество и глубже – серое вещество.
В составе задних корешков - центральные отростки чувств. н. спинномозговых узлов.
В пер. рогах – мотонейроны, аксоны к скелетным мышцам.
Пер. и задн. корешки соединяются и образуют 31 пару спинномозговых нервов.

1. Структурно-функциональная характеристика спинного мозга
сегментарное (31-33 сегмента) строение ( 5 отделов: шейный С1-8, грудной Th1-12, поясничный L1-5, крестцовый S1-5, копчиковый Co1-2);
утолщения (шейное и пояснично-крестцовое) – результат более высокой функциональной нагрузки:
здесь более крупные соматические нейроны,
толще нервные корешки;
типы нейронов:
н. соматической и вегетативной НС; эфферентные н., афферентные н., вставочные н.; возбуждающие и тормозные н.
≈ 13 млн н. (3% - мотонейроны, 97% - вставочные);

Нейроны спинного мозга

1. Афферентные нейроны:
в спинальных ганглиях и ганглиях черепно-мозговых нервов,
афференты – от мышечных, сухожильных, кожных рецепторов – контакты с эфф. альфа-мотонейронами (возбуждающими) или с вставочными н. (возб. и тормозные),
2. Эфферентные нейроны соматической НС:
альфа-мотонейроны – инн. экстрафузальные МВ (скел. мышцы):
а) быстрые альфа1-мотонейроны (40 имп/с) – к белым МВ,
б) альфа2-мотонейроны (10-15имп/с) – к красным МВ;
в рснове низкой лабильности – следовая гиперполяризация
на 1 альфа мотонейроне – до 20000 синапсов от
нисходящих путей, кожных рецепторов, проприорецепторов
гамма-мотонейроны – инн. интрафузальные МВ (волокна мышечных веретен – проприорецепторов) –
а) высокая лабильность (до 200 имп/с),
б)низкая скорость проведения (15-40 м/с),
в)локализуются между альфа-мотонейронами,
г) участвуют в регуляции мышечного тонуса

3. Вставочные (промежуточные) н.:
связи с чувств. н., с мотонейронами ствола и сп. мозга;
связь сп. мозга с ядрами ствола мозга, и далее с корой головного мозга;
информация от вышележащих отделов ЦНС;
высокая лабильность (до 1 000 имп./с);
м.б. как возбуждающими, так и тормозными.
4. Нейроны симпатического отдела ВНС:
в боковых рогах сп. мозга (С8-L2);
вставочные;
фоновоактивны с частотой разрядов – 3-5 имп/с;
регулируют функции всех внутр. органов, органов головы и сосудов.
5. Нейроны парасимпатического отдела ВНС:
в сакральном отделе (S2-S4);
вставочные,
фоновоактивны;
регуляция нижнего отдела толстой кишки и мочеполовых органов

Центры спинного мозга

Участвуют в регуляции большинства внутренних органов:
Центр зрачкового рефлекса (C8- Th2);
Регуляция сердца (Th1-5);
Слюноотделения (Th2-5);
Желудка (Th6-9);
Почек (Th5-L3);
Парасимпатическая иннервация органов малого таза (S2-4):
мочевой пузырь, часть толстой кишки, половые органы;
Центры управления скелетной мускулатурой:
Во всех отделах спинного мозга;
Сегментарный принцип регуляции:
мышцы шеи C1-4,
диафрагмы С3-5
верхних конечностей – C5 –Th2,
туловища – Th3- L1,
нижних конечностей – L2- S5.
Повреждения определенного
сегмента – специфические
расстройства чувствительности
или двигательные нарушения

Каждый сегмент спинного мозга – чувствительная иннервация трех дерматомов (дублирование) –
повышение надежности в восприятии внешних раздражителей;
Дублирование двигательной иннервации скелетных мышц –
повышение надежности функционирования опорно-двигательного аппарата (ОДА)

Ретикулярная формация спинного мозга:
на уровне шейных сегментов
между передними и задними рогами;
на уровне верхнегрудных сегментов
между боковыми и задними рогами в белом в-ве;
нейроны РФ –
множество отростков – множество синапсов;
Функции РФ:
участие в регуляции тонуса мышц,
вегетативных функций,
афферентной импульсации

2. Проводниковая функция спинного мозга

Общая характеристика:
Проводниковая функция сп.м. обеспечивает
передачу информации в вышележащие отделы НС,
управление скелетной мускулатурой,
регуляцию функций внутренних органов (СНС и ПНС).
Проводниковая функция осуществляется благодаря восходящим и нисходящим путям:
афферентная информация – через задние корешки,
эфферентная информация – через передние корешки (закон Белла-Мажанди),
медиатор афф.н. – глутамат,
модуляторы – нейропептиды (вещество Р, ВИП, энкефалин),
Все афференты несут информацию от трех групп рецепторов:
кожных (болевых, температурных, тактильных, давления, вибрации),
проприорецепторов (мышечных веретен, сухожильных – рецепторов Гольджи, надкостницы, оболочек суставов),
рецепторов внутренних органов (висцерорецепторов – механо-, осмо-, термо-, хемо-).

Значение афферентной импульсации в спинной мозг:
информация об изменениях окружающей среды,
координационная деятельность ЦНС по управлению скелетной мускулатурой,
способствует поддержанию тонуса ЦНС,
участвует в процессах регуляции функций внутренних органов

Функции проводящих путей спинного мозга

3.Соматические рефлексы спинного мозга

Общая характеристика:
Две группы
Рефлексы различных органов:
конечностей, брюшные, яичковый (раздражение внутр. поверхн бедра – сокращение m. cremaster) и анальный (раздр. кожи вблизи заднего прохода – сокращение наружного сфинктера прямой кишки) .
В зависимости от раздражаемых рецепторов:
проприоцептивные (акт ходьбы и регуляция мышечного тонуса),
висцероцептивные (с рецепторов внутренних органов – сокращение мышц пер. бр. стенки, грудной клетки, разгибателей спины),
кожные (защитные): штриховое раздражение кожи – сокращение соответствующих участков мышц брюшной стенки, грудной клетки и разгибателей спины (напр., кремастерный, анальный).

Рефлексы конечностей (часто исп. в клинической практике):
Нет единой классификации
По характеру ответной реакции выделяют четыре группы:
Сгибательные рефлексы конечностей
Разгибательные рефлексы конечностей
Ритмические рефлексы конечностей
Рефлексы позы спинального организма

Сгибательные рефлексы конечностей (1):
Фазные
однократное сгибание при раздражении кожи или мышечных рецепторов;
с рецепторов кожи - полисинаптические, защитные
с мышечных рецепторов - моносинаптические
возбуждение мотонейронов сгибателей и торможение разгибателей
участвуют в формировании акта ходьбы
для оценки возбудимости НС
ахиллов рефлекс (проприоцептивный) – подошвенное сгибание стопы, рефл. дуга замыкается на уровне S1-2,
подошвенный (кожный) – сгибание стопы и пальцев при штриховом раздражении подошвы (S1-2),
локтевой (проприоцептивный) – в ответ на удар молоточком по сухожилию m. biceps brachii) – C5-6;

Сгибательные рефлексы конечностей (2):
тонические
поддержание позы, фон для двигательных актов:
при длит. растяжении мышц и возбуждении мышечных рецепторов.
изменения тонуса – при нарушениях в ЦНС

Разгибательные рефлексы конечностей (моносинаптические, с проприорецепторов мышц разгибателей):
Фазные разгибательные рефлексы
только в ответ на однократное раздражение мышечных рецепторов
напр., коленный разгибательный (сокращение четырехглавой м.и реципрокное торможение через клетки Реншоу мотонейронов мышц сгибателей), L2-4,
участвуют в формировании акта ходьбы
Тонические разгибательные – поддержание позы!
длительное сокращение мышц-разгибателей при длительном их растяжении и возбуждении мышечных рецепторов
в положении стоя – сокращение мышц-разгибателей – предотвращает сгибание нижних конечностей – поддержание позы организма
тоническое сокращение мышц спины – осанка (удержание туловища в вертикальном положении)
тонические р. на растяжение – миотатические рефлексы

Ритмические рефлексы – повторное многократное сгибание и разгибание конечностей:
рефлекс потирания – удаление раздражителя,
рефлекс почесывания – при слабом раздражении кожи,
шагательный рефлекс (локомоция) – поочередное сокращение мышц-сгибателей и разгибателей конечностей (на спинальных животных)
длительный (т.к. нет тормозного влияния коры)
это перекрестный разгибательный рефлекс (поочередное возбуждение и торможение центров-сгибателей и центров-разгибателей, противоположное для двух конечностей)
результат сигналов в спинной мозг от проприорецепторов (но может и без них)
сокращение – в результате сигналов от мышечных рецепторов,
расслабление - от сухожильных рецепторов

Рефлексы позы спинального организма (шейные рефлексы):
перераспределение тонуса мышц конечностей при изменении положения шеи относительно туловища (рефлексы Магнуса)
шейные позные рефлексы при наклоне головы вперед или назад
у человека – утрачены для верхних конечностей, для нижних – перераспределение мышечного тонуса для сохранения позы,
Тонические шейные позные рефлексы с шейных проприорецепторов при поворотах или наклонах головы вправо или влево
повышение тонуса разгибателей обеих конечностей на стороне к которую поворот головы, а сгибателей на противоположной

4. Последствия перерыва спинного мозга: спинальный шок

Спинальный шок — явление, вызванное в результате травмы или разрыва спинного мозга
продолжительность шока различна у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы:
Лягушки 3 — 5 мин
Собаки 7 — 10 дней
Обезьяны 1 месяца
Человек – от 2 до 4 - 5 мес.
наблюдается как последствие травм,
когда шок проходит, рефлексы восстанавливаются.