Лекция 4. Физиология спинного и заднего мозга. Функции ретикулярной формации
Основные вопросы: Функции спинного мозга: рефлекторная (сегментарная и межсегментарная), проводниковая, трофическая. Виды спинальных рефлексов, рефлекторная дуга сухожильного рефлекса. Клинически важные спинальные рефлексы. Спинальный шок и его механизмы. Функциональное значение заднего мозга, характеристика его основных структурно-функциональных образований. Жизненно важные центры. Ретикулярная формация, ее восходящее и нисходящие влияния.
Нервная система - сеть нейронных коммуникаций вместе со вспомогательными структурами, обеспечивающими взаимодействие организма с внешней средой и управление его внутренней жизнедеятельностью
Различают соматический и вегетативный структурно-функциональные отделы нервной системы организма. Соматическая нервная система обеспечивает сознательные двигательные реакции, которые осуществляются скелетной мускулатурой, участвует в восприятии внешних раздражителей. Вегетативная нервная система обеспечивает регуляцию внутренней жизни организма - деятельности внутренних органов, сосудов и желез, осуществляет трофическую иннервацию тканей, участвует в восприятии внутренних раздражителей. В отличие от соматической, вегетативная нервная система не подчиняется сознательному контролю и, поэтому называется автономной нервной системой (АНС).
Морфологически нервная система подразделяется на две части – центральную и периферическую. Периферическая нервная система представляет собой совокупность нервов и ганглиев (нервных узлов) – скоплений нейронов, окруженных соединительнотканной оболочкой. Центральная нервная система человека (ЦНС) состоит из спинного мозга (лат. «spinal cord»), расположенного в спинномозговом канале позвоночника, и головного мозга (лат. «cerebrum»), который локализуется в черепной коробке.
Выделяют шесть основных отделов ЦНС:
спинной мозг,
задний мозг,
средний мозг,
мозжечок,
промежуточный мозг,
передний мозг.
Задний мозг включает в себя продолговатый мозг и варолиев мост. Продолговатый мозг, варолиев мост и средний мозг составляют ствол мозга. Промежуточный мозг включает в себя таламус и гипоталамус. Передний мозг объединяет кору больших полушарий и подкорковые ядра.
Физиология спинного мозга
Спинной мозг состоит из 31-33 сегментов: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых.
Сегмент - это участок спинного мозга, связанный с одной парой передних и парой задних корешков.
Задние (дорсальные) корешки спинного мозга образованны центральными отростками афферентных чувствительных нейронов. Тела этих нейронов локализованы в спиномозговых и черепно-мозговых нервных узлах (ганглиях). Передние (вентральные) корешки образованны аксонами эфферентных нейронов.
Согласно закону Белла-Мажанди, передние корешки являются эфферентными - двигательными или вегетативными, а задние - афферентными чувствительными.
На поперечном срезе спинного мозга выделяют центрально расположенное серое вещество, которое образованно скоплением нервных клеток. Его окаймляет белое вещество, которое образованно нервными волокнами. Нервные волокна белого вещества формируют дорсальные (задние), боковые и вентральные (передние) канатики спинного мозга в составе которых проходят проводящие пути спинного мозга. В задних канатиках проходят восходящие, в передних - нисходящие, а в боковых – как восходящие, так и нисходящие проводящие пути.
В сером веществе различают дорсальные (задние) и вентральные (передние) рога. Кроме того, в грудных, поясничных и крестцовых сегментах имеются боковые рога.
Все нейроны серого вещества могут быть разделены на три основные группы:
1) вставочные интернейроны, расположенные, главным образом, в задних рогах спинного мозга,
2) эфферентные мотонейроны, локализованные в передних рогах,
3) эфферентные преганглионарные нейроны вегетативной нервной системы, залегающие в боковых и передних рогах спинного мозга.
Сегмент спинного мозга вместе с иннервируемыми участками тела, называется метамером. Группа мышц, иннервируемых одним сегментом спинного мозга, называется миотомом. Участок кожи, от которого сенсорные сигналы поступают в определенный сегмент спинного мозга, называется дерматомом.
Выделяют три основных функции спинного мозга:
1) рефлекторная,
2) трофическая,
3) проводниковая.
Рефлекторная функция спинного мозга может быть сегментарной и межсегментарной. Рефлекторная сегментарная функция спинного мозга заключается в непосредственном регулирующем влиянии эфферентных нейронов спинного мозга на иннервируемые им эффекторы при раздражении рецепторов определенного дерматома.
Рефлексы дуга которых переключается в спинном мозге, называются спинальными. К простейшим спинальным рефлексам относятся сухожильные рефлексы, которые обеспечивают сокращение скелетных мышц при раздражении их проприорецепторов обусловленном быстрым кратковременным растяжением мышцы (например, при ударе неврологическим молоточком по сухожилию). Сухожильные спинальные рефлексы являются клинически важными, т.к. каждый из них замыкается в определенных сегментах спинного мозга. Поэтому, по характеру рефлекторной реакции можно судить о функциональном состоянии соответствующих сегментов спинного мозга.
В зависимости от локализации рецепторов и нервного центра у человека различают локтевые, коленный и ахиллов сухожильные спинальные рефлексы.
Локтевой сгибательный рефлекс возникает при ударе по сухожилию двухглавой мышцы плеча (в области локтевой ямки) и проявляется в сгибании руки в локтевом суставе. Нервный центр этого рефлекса локализуется в 5-6 шейных сегментах спинного мозга.
Локтевой разгибательный рефлекс возникает при ударе по сухожилию трехглавой мышцы плеча (в области локтевой ямки) и проявляется в разгибании руки в локтевом суставе. Нервный центр этого рефлекса локализуется в 7-8 шейных сегментах спинного мозга.
Коленный рефлекс возникает при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы бедра ниже коленной чашечки и проявляется в разгибании ноги в коленном суставе. Нервный центр этого рефлекса локализуется во 2-4 поясничных сегментах спинного мозга.
Ахиллов рефлекс возникает при ударе по пяточному сухожилию и проявляется в сгибании стопы в голеностопном суставе. Нервный центр этого рефлекса локализуется в 1-2 крестцовых сегментах спинного мозга.
В скелетной мышце имеется два вида волокон - экстрафузальные и интрафузальные, которые соединены параллельно. Интрафузальные мышечные волокна выполняют сенсорную функцию. Они состоят из соединительнотканной капсулы, в которой расположены проприорецепторы, и периферических сократительных элементов.
Резкий, быстрый удар по сухожилию мышцы приводит к ее натяжению. Вследствие этого растягивается соединительнотканная капсула интрафузального волокна и раздражаются проприорецепторы. Поэтому возникает импульсная электрическая активность мотонейронов, локализующихся в передних рогах спинного мозга. Разрядная деятельность этих нейронов является непосредственной причиной быстрого сокращения экстрафузальных мышечных волокон.
Схема рефлекторной дуги сухожильного спинального рефлекса
