Роль ЦНС в регуляции физиологических функций. Строение и организация спинного и головного мозга

Тема 2. Роль ЦНС в регуляции физиологических функций.
2.2. Строение и организация спинного и головного мозга.
2.3 Функции спинного мозга, стволовых структур. Двигательные функции ЦНС.
План лекции

Строение спинного мозга
Спинной мозг- отдел ЦНС, расположенный в позвоночном канале.
Имеет вид шнура длиной 43-45 см с узким каналом в центре, который продолжается в головном мозге, образуя в нем полости – желудочки.

Строение спинного мозга
Спинной мозг защищен тремя мозговыми оболочками-
мягкой, которая покрывает вещество мозга.
твердой, прилегающей к позвонкам,
и паутинной , расположенной между ними.
Центральный канал СМ и пространство между оболочками заполнены цереброспинальной (спинно-мозговой) жидкостью, по составу сходной с плазмой крови.
ЦСЖ (СМЖ) образуется в сосудистых системах желудочков ГМ, омывает СМ и ГМ.
ЦСЖ обеспечивает постоянное внутричерепное давление,
водно-электролитный баланс,
защищает вещество мозга от соприкосновения
с твердой костной поверхностью,
а также предохраняет мозг от сотрясений и
создает для его клеток необходимую среду

Спинной мозг имеет
два утолщения:
шейное и поясничное,
которые соответствуют
местам выхода нервов,
обеспечивающих иннервацию
верхних и нижних конечностей.

1.Каждый сегмент спинного мозга
получает болевую, кожную, мышечную и
внутреннюю чувствительную
информацию от своего «этажа тела».
2. Каждый сегмент спинного мозга управляет
своим «этажом тела», посылает
двигательные и вегетативные команды
3. Чувствительность от этажа тела,
информация о состоянии сегмента СМ
предается в головной мозг.
4. Двигательные (в т.ч. произвольные) и
вегетативные команды передаются от
головного мозга в спинной мозг.
Сегмент- участок СМ от которого отходит
Пара спинномозговых нервов
1.
2.
3.
4.

1
2
3
5
6
7
8

Функции спинномозговых корешков были выяснены при помощи методов перерезки и раздражения.
Шотландский анатом и физиолог Белл и французский исследователь Мажанди установили,
что при односторонней перерезке передних корешков спинного мозга отмечается паралич конечностей этой же стороны, чувствительность же сохраняется полностью.
Перерезка задних корешков приводит к утрате чувствительности, двигательная функция при этом сохраняется.
Таким образом, афферентные импульсы поступают в СМ через задние корешки (чувствительные), эфферентные импульсы выходят через передние корешки (двигательные).
Передние и задние корешки перед выходом
из позвоночного канала соединяются и образуют смешенный спинномозговой нерв.
Каждый спинномозговой нерв выходит из позвоночного канала на уровне своего позвонка.

Интеграция сенсорной информации происходит на всех уровнях нервной системы.
Это позволяет осуществлять двигательные реакции, начиная
с уровня спинного мозга с его мышечными рефлексами,
затем на уровне мозгового ствола, где формируются более сложные реакции,
и на уровне большого мозга, ответственного за сложнейшие двигательные навыки.
Представление о собственной рефлекторной деятельности спинного мозга сложилось на основе изучения рефлекторных реакций у животных, наблюдающихся после экспериментального отделения спинного мозга от головного.
После разрыва спинного мозга возникает спинальный шок, проявляющийся обратимым угнетением двигательных и вегетативных рефлексов.
Рефлексы, которые осуществляются с помощью спинного мозга, называются спинномозговыми или спинальными.
Спинномозговые рефлексы являются врожденными, их осуществление не требует осознания,
но в естественных условиях, т.е. при сохраненных связях спинного мозга с головным,
спинальные рефлексы включаются в более сложные программы поведения.
Нисходящие влияния головного мозга могут изменять или даже прекращать те или иные виды рефлексов, дуга которых замыкается через спинной мозг, например, болевой сгибательный рефлекс можно сознательно подавить усилием воли.
Рефлекторный принцип деятельности HC.
Рефлекторная дуга.

Рефлекторная функция СМ
В спинной мозг поступают:
Афферентные импульсы от рецепторов кожи;
Проприорецепторов двигательного аппарата;
Интерорецепторов кровеносных сосудов,
пищеварительного тракта,
выделительных и половых органов
От спинного мозга идут:
Эфферентные импульсы к скелетным мышцам;
К дыхательным (межреберным мышцам и диафрагме);
По вегетативным нервным волокнам
ко всем внутренним органам, кровеносным сосудам,
потовым железам

Функцию скелетных мышц контролирует
не только импульсации α-мотонейронов,
но и сенсорная обратная связь от каждой мышцы к спинному мозгу.
Сенсорная информация характеризует
длину мышцы, ее напряжение, темп изменения ее длины или напряжения.
Эта информация поступает от мышечных веретен,
расположенных в мышечном брюшке,
от сухожильных органов Гольджи и чувствительных нервных окончаний в капсуле суставов.
Проприоцептивная иннервация скелетных мышц

Сухожильные рефлексы
Вызываются легким ударом по сухожилию и проявляются резким сокращением мышцы, прикрепленной к этому сухожилию.
Сухожильные рефлексы можно вызвать в трехглавой мышце голени (ахиллов рефлекс), двуглавой и трехглавой мышцах плеча, мышцах нижней челюсти и т.д.
Воспроизведение сухожильных рефлексов применяется в неврологической практике для диагностики уровня поражения двигательных функций.
При растяжении мышцы в момент удара по ее сухожилию возбуждаются проприорецепторы интрафузальных волокон мышечных веретен, в них возникает рецепторный потенциал, а в след за ним и потенциал действия.
ПД распространяется по афферентным волокнам к сенсорному нейрону, а затем достигает мотонейронов , образуя моносинаптическую рефлекторную дугу.
Возбуждение мотонейронов приводит к сокращению мышцы.
III-IV сегменты
поясничного отдела
спинного мозга
Рефлекторное сокращение
Четырехглавой мышцы бедра,
разгибание ноги в коленном суставе
Коленный рефлекс

Рефлекс растяжения мышцы
Сухожильные рефлексы – это частный случай рефлексов растяжения, которые являются физиологическим механизмом регуляции длины мышц.
При быстром растяжении мышцы возникает фазический рефлекс в виде быстрого ответного сокращения мышцы, а при медленном растяжении – тонический рефлекс,
направленный на сохранение неизменной длины мышцы при постоянном растяжении.
Тонические рефлексы необходимы для поддержания мышечного тонуса, под которым понимают сопротивление мышц растяжению какой-либо внешней силой.
Мышечный тонус сохраняет положение тела и
обеспечивает сопротивление силе тяжести,
растягивающей мышцы-разгибатели.

Рефлекторная регуляция напряжения мышц
Сокращения мышцы сопряжены с изменениями
не только ее длины, но и напряжения.
Рефлекторная регуляция напряжения осуществляется с помощью сухожильных рецепторов Гольджи,
которые соединены с экстрафузальными волокнами последовательно.
При нарастании напряжения в мышце коллагеновые волокна сухожилий натягиваются тем сильнее, чем большим становится напряжение.
Окончания афферентных нейронов образуют тормозные синапсы с интернейронами, действующими на мотонейроны той же мышцы.
Такой механизм регуляции по принципу отрицательной обратной связи предупреждает неадекватное нарастание мышечного напряжения.
Конвергенция кожных афферентов на тормозных интернейронах требуется в тех случаях, когда происходит ощупывание хрупких предметов или мелких объектов, и силу мышечных сокращений нужно согласовывать с характером тактильных ощущений.

Сгибательные и разгибательные рефлексы
Сгибательный рефлекс состоит в немедленном сгибании руки или ноги в ответ на болевое раздражение кожи (укол, ожог).
Он обеспечивает удаление конечности от источника
болевой стимуляции и по своему биологическому
значению относится к категории защитных рефлексов.
Рефлекторные дуги всех сгибательных рефлексов
являются полисинаптическими: разветвленные окончания сенсорных нейронов проецируются
на возбуждающие и тормозные интернейроны,
которые действуют на мотонейроны для мышц сгибателей и разгибателей.
Мотонейроны мышц-сгибателей подвергаются действию возбуждающих интернейронов, что приводит к сокращению этих мышц.
Одновременно тормозные интернейроны реципрокно угнетают активность мотонейронов, контролирующих мышцы-разгибатели.

Перекрестный разгибательный рефлекс
Рефлекторное сгибание конечностей часто сопровождается одновременным разгибанием
противоположной конечности, которое тоже происходит рефлекторно (перекрестный разгибательный рефлекс).
Например, человек, наступивший ногой на колючку, рефлекторно сгибает эту ногу, что приводит к росту нагрузки на опорную ногу.
Немедленное рефлекторное повышение тонуса мышц-разгибателей на опорной ноге позволяет справляться с возросшей нагрузкой на нее.
В результате на противоположной стороне СМ возбуждаются мотонейроны мышц-разгибателей и тормозятся мотонейроны сгибателей.
При действии болевого раздражителя, вызвавшего
рефлекторное сгибание ноги, на другой ноге повышается тонус
мышц-разгибателей (+) и уменьшается тонус мышц-сгибателей (-),что позволяет опорной ноге удерживать массу тела.

Ритмические рефлексы
Ритмический чесательный рефлекс вызывается слабым раздражением кожи и включает:
1) обнаружение раздраженного участка и
2) ритмические чесательные движения, заключающиеся в повторных сгибаниях-разгибаниях конечности, которая занимает при этом определенное положение по отношению к кожной поверхности за счет повышения тонуса приводящих мышц.
Правильные чередования активности сгибателей и разгибателей при осуществлении ритмических рефлексов обеспечиваются с помощью интернейронов,
которые поочередно тормозят мотонейроны то сгибателей, то разгибателей.
Активность мотонейронов, иннервирующих мышцы-антагонисты, проявляется попеременно благодаря включению в рефлекторную дугу тормозных интернейронов, обеспечивающих реципрокное торможение

Рефлекторные дуги этих рефлексов относятся к
полисинаптическим.
Рефлекторные реакции происходят при участии
гладких мышц внутренних органов и кровеносных сосудов, сердечной мышцы и желез внешней секреции, которые реагируют на раздражение интерорецепторов или рецепторов кожи.
Висцеро-висцеральные рефлексы вызываются раздражением рецепторов внутренних органов и
проявляются изменениями деятельности этих же
(например, кардио-кардиальные, кишечно-кишечные) или других внутренних органов.
Висцеродермальные рефлексы возникают при раздражении рецепторов внутренних органов и проявляются изменениями кожной чувствительности, потоотделения. Отраженная боль в ограниченных участках кожи указывает на поражение определенного
Органа и имеет диагностическое значение.
Дерматовисцеральные рефлексы вызываются раздражением рецепторов кожи, после чего происходит рефлекторное изменение деятельности
внутренних органов и возникают реакции сосудов.
(примеры: точечный массаж, акупунктура, горчичники)
Спинальные вегетативные рефлексы

Усиление рефлексов растяжения расценивается как повышение активирующих влияний верхних уровней ЦНС.
А снижение влияний ЦНС ослабляет рефлексы растяжения.
Например, при инсульте или опухоли мозга значительно усиливаются рефлексы растяжения на пораженной стороне тела

Проводящие пути спинного мозга