Спинной мозг расположен. Строение и заболевания центральной нервной системы

Спинной мозг является самым важным внутренним органом, относящимся к структуре центральной нервной системы. Поверхность спинного мозга имеет 3 оболочки — паутинную, твердую и мягкую. Анатомия спинного мозга устроена таким образом, что внутренний орган является главенствующей системой, которая поддерживает жизнедеятельность всего организма.

Строение спинного мозга

Спинной мозг располагается в полости позвоночного канала, которая образована при помощи отростков позвонков и их тел. Началом строения спинного мозга является затылочное отверстие головного мозга. Далее спинной мозг располагается в канале, представляя собой 40 — сантиметровый «шнур», окруженный тремя оболочками.

Заканчивается внутренний орган скоплением нервных волокон на уровне первых позвонков в поясничном отделе, получивших название конского хвоста. Здесь же начинается сужение, и далее внутренний орган «вытягивается» в терминальную (концевую, конечную) нить, диаметр которой равен 1 мм. Терминальная нить тянется до копчикового отдела, где срастается с надкостницей.

Нижняя часть коцевой нити плотно обвита волокнами «конского хвоста». При возникновении болей в области копчика медики говорят о синдроме с аналогичным названием. Строение спинного мозга человека таково, что собственно мозговое вещество находится под постоянной защитой — это обеспечивают оболочки и сам позвоночный столб.

Внешнее строение — это оболочки и пространство между ними.

Оболочки мозга

1. Твердая оболочка. Находится сразу за надкостницей позвоночника, однако вплотную к ней не прилегает. Между надкостницей и твердой оболочкой расположено эпидуральное пространство. Ткань твердой оболочки — соединительная, в ней расположены сосуды, лимфатические и кровеносные. Эпидуральное пространство заполнено жировой клетчаткой. Здесь же расположены венозные сплетения.
2. Паутинная оболочка — сеть тонких пластинок из соединительной ткани, по строению напоминающих паутину. Пластинки составлены коллагеновыми и эластическими волокнами. Между паутинной и мягкой оболочкой есть субарохноидальное пространство с ликвором, обеспечивающим обмен и питание нейронов.
3. Мягкая оболочка. Это сосудистое окружение, имеющее зубчатые связки для фиксации и обеспечивающее связь и питание между ликвором и мозгом.

Терминальная нить

Терминальная нить имеет 2 части:

• Внутренняя, длина которой равна примерно 15 см. Внутренняя часть концевой нити состоит из нервной ткани, переплетается поясничными и крестцовыми нервами и располагается в своеобразном мешочке из твердой оболочки.
• Наружная, длина которой 8 см. Наружная часть конечной нити начинается ниже второго позвонка крестцового отдела, она тянется до второго копчикового позвонка, где сращивается с надкостницей.

Особенности

Внутреннее строение спинного мозга имеет утолщения в пояснично-крестцовом, а также шейном отделах. Подобное строение образуется потому, что в соответствующих частях позвоночника имеется большое количество выходящих нервов, которые направлены к нижним или верхним конечностям.

• Шейное утолщение располагается на уровне третьего и четвертого шейного позвонка и длится до второго грудного позвонка.
• Пояснично-крестцовое утолщение располагается от уровня 9-10 грудного позвонка и длится до 1-ого поясничного.

Белое и серое вещества спинного мозга

Схема строения спинного мозга в разрезе представляет собой подобие крыльев бабочки, именно эта часть внутреннего органа называется серым веществом. Снаружи серое вещество окружено белым веществом, но клеточное строение и функции таких веществ существенно различаются.

Серое вещество состоит из вставочных и двигательных нейронов:

В составе белого вещества присутствуют аксоны — это нервные отростки, создающие волокна нисходящих и восходящих проводных путей.

Мнение эксперта

Боли и хруст в спине и суставах со временем могут привести к страшным последствиям - локальное или полное ограничение движений в суставе и позвоночнике вплоть до инвалидности. Люди, наученные горьким опытом, чтобы вылечить суставы пользуются натуральным средством, которое рекомендует ортопед Бубновский...Читать подробнее»

Спинномозговые нервы и сегменты

Справа и слева от центральных борозд спинного мозга располагаются переднелатеральные, а также заднелатеральные борозды, через них проходят передние и задние аксоны, которые образуют нервные корешки.

• передний корешок — это двигательные нейроны;
• задний корешок — это чувствительные нейроны.

Передний и задний корешки на выходе из мозгового отдела соединяются в единый нервный узел (ганглий). Так как в каждом сегменте имеется 2 передних, а также 2 задних нервных корешка, то в совокупности они образуют 2 спинномозговых нерва — по одному с каждой стороны.

Всего спинной мозг имеет 64 нерва — то есть по 31 нерву с каждой стороны.

Месторасположение нервных окончаний следующее:

• в шейном отделе — 8;
• в грудном отделе — 12;
• в поясничном отделе — 5;
• в крестцовом отделе — 5;
• в копчиковом отделе — 1.

Сегменты и отделы спинного мозга расположены не на одном уровне в позвоночнике по причине различной длины (спинной мозг гораздо короче позвоночника).

Немного о секретах

Вы когда-нибудь испытывали постоянные боли в спине и суставах? Судя по тому, что вы читаете эту статью - с остеохондрозом, артрозом и артритом вы уже знакомы лично. Наверняка Вы перепробовали кучу лекарств, кремов, мазей, уколов, врачей и, судя по всему - ничего из вышеперечисленного вам так и не помогло... И этому есть объяснение: фармацевтам просто не выгодно продавать работающее средство, так как они лишатся клиентов! Тем не менее китайская медицина тысячелетиями знает рецепт избавления от данных заболеваний, и он прост и понятен.Читать подробнее»

Функции органа

Строение и функции спинного мозга — это важнейшая система, поддерживающая нормальную жизнедеятельность организма человека.

Функциональность спинного мозга подразделяется на 2 части:

• рефлекторная — это простейшие двигательные рефлексы организма, к примеру, при ожоге руки человек начинает отдергивать руки от очага травмы или при ударе молотком по коленке происходит рефлекторное разгибание коленки;
• проводниковая функция представляет собой передачу нервных импульсов от области головного мозга к внутренней части спинного, а также передачу нервных импульсов от головного мозга и к внутренним органам человеческого организма.

При помощи проводниковой связи осуществляется практически каждое мысленное действие — это встать, пойти, лечь, сесть, нарисовать, передать, отрезать и т. п. О большей части действий человек даже не задумывается, выполняя их на рефлекторном уровне в повседневной жизни.

Важно отметить, что рефлекторные особенности могут исполняться без участия функций головного мозга. Данная особенность живого организма была доказана научными опытами, проводимыми на лягушках. К примеру, исследователи определяли, как реагировали лягушки на боль различного характера без участия головного мозга — рефлексы проявлялись как на слабую боль, так и на сильные болевые ощущения.

Если описать строение и функции кратко, то организм человека представляет собой уникальную систему, где все внутренние органы и системы гармонично взаимодействуют.

Важно отметить и то, что каждый сегмент позвоночника напрямую связан с конкретными внутренними органами, обеспечивая им необходимую функциональность:

• шейный и грудной отделы связаны с головой, мышцами груди, органами грудной клетки;
• поясничный отдел связан с внутренними органами ЖКТ, почками и мышечной системой тела человека;
• крестцовый отдел «отвечает» за функциональность нижних конечностей и органов таза.

Спинной мозг — сложная и уязвимая система, от состояния которой зависит не только общее самочувствие, но и множество рефлексов. Болезни или травмы, затрагивающие спинной мозг необычайно опасны, т. к. заканчиваются плачевно, а в лучшем случае приводят к инвалидности.

Как забыть о болях в спине и суставах?

Мы все знаем, что такое боль и дискомфорт. Артрозы, артриты, остеохондроз и боли в спине серьезно портят жизнь, ограничивая в обычных действиях - невозможно поднять руку, ступить на ногу, подняться с постели.

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 ventralis 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.

На некотором расстоянии от спинного мозга двигательный корешок прилегает к чувствительному и они вместе образуют ствол спинномозгового нерва, truncus n. spinalis, который невропатологи выделяют под именем канатика, funiculus. При воспалении канатика (фуникулит) возникают сегментарные расстройства одновременно двигательной и чувствительной сфер; при заболевании корешка (радикулит) наблюдаются сегментарные нарушения одной сферы - или чувствительной, или двигательной, а при воспалении ветвей нерва (неврит) расстройства соответствуют зоне распространения данного нерва. Ствол нерва обычно очень короткий, так как по выходе из межпозвоночного отверстия нерв распадается на свои основные ветви.

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.

Внутреннее строение спинного мозга. Спинной мозг состоит из серого вещества, содержащего нервные клетки, и белого вещества, слагающегося из миелиновых нервных волокон.

А. Серое вещество, substantia grisea , заложено внутри спинного мозга и окружено со всех сторон белым веществом. Серое вещество образует две вертикальные колонны, помещенные в правой и левой половинах спинного мозга. В середине его заложен узкий центральный канал, canalis centralis, спинного мозга, проходящий во всю длину последнего и содержащий спинномозговую жидкость.

Центральный канал является остатком полости первичной нервной трубки. Поэтому вверху он сообщается с IV желудочком головного мозга, а в области conus medullaris заканчивается расширением - концевым желудочком, ventriculus terminalis. Серое вещество, окружающее центральный канал, носит название промежуточного, substantia intermedia centralis. В каждой колонне серого вещества два столба: передний, columna anterior, и задний, columna posterior. На поперечных разрезах спинного мозга эти столбы имеют вид рогов: переднего, расширенного, cornu anterius, и заднего, заостренного, cornu posterius. Поэтому общий вид серого вещества на фоне белого напоминает букву «Н».

Серое вещество состоит из нервных клеток, группирующихся в ядра, расположение которых в основном соответствует сегментарному строению спинного мозга и его первичной трехчленной рефлекторной дуге. Первый, чувствительный, нейрон этой дуги лежит в спинномозговых узлах, периферический отросток которого начинается рецепторами в органах и тканях, а центральный в составе задних чувствительных корешков проникает через sulcus posterolateralis в спинной мозг. Вокруг верхушки заднего рога образуется пограничная зона белого вещества, представляющая собой совокупность центральных отростков клеток спинномозговых узлов, заканчивающихся в спинном мозге.

Клетки задних рогов образуют отдельные группы или ядра, воспринимающие из сомы различные виды чувствительности, - соматически-чувствительные ядра. Среди них выделяются: грудное ядро, nucleus thoracicus (columna thoracica), наиболее выраженное в грудных сегментах мозга; находящееся на верхушке рога студенистое вещество, substantia gelatinosa, а также так называемые собственные ядра, nuclei proprii. Заложенные в заднем роге клетки образуют вторые, вставочные, нейроны. В сером веществе задних рогов разбросаны также рассеянные клетки, так называемые пучковые клетки, аксоны которых проходят в белом веществе обособленными пучками волокон. Эти волокна несут нервные импульсы от определенных ядер спинного мозга в его другие сегменты или служат для связи с третьими нейронами рефлекторной дуги, заложенными в передних рогах того же сегмента. Отростки этих клеток, идущие от задних рогов к передним, располагаются вблизи серого вещества, по его периферии, образуя узкую кайму белого вещества, окружающего серое со всех сторон. Это собственные пучки спинного мозга, fasciculi proprii. Вследствие этого раздражение, идущее из определенной области тела, может передаваться не только на соответствующий ей сегмент спинного мозга, но захватывать и другие. В результате простой рефлекс может вовлекать в ответную реакцию целую группу мышц, обеспечивая сложное координированное движение, остающееся, однако, безусловнорефлекторным.

Передние рога содержат третьи, двигательные, нейроны, аксоны которых, выходя из спинного мозга, составляют передние, двигательные, корешки. Эти клетки образуют ядра эфферентных соматических нервов, иннервирующих скелетную мускулатуру, - соматически-двигательные ядра. Последние имеют вид коротких колонок и лежат в виде двух групп - медиальной и латеральной. Нейроны медиальной группы иннервируют мышцы, развившиеся из дорсальной части миотомов (аутохтонная мускулатура спины), а латеральной - мышцы, происходящие из вентральной части миотомов (вентролатеральные мышцы туловища и мышцы конечностей); чем дистальнее иннервируемые мышцы, тем латеральнее лежат иннервирующие их клетки. Наибольшее число ядер содержится в передних рогах шейного утолщения спинного мозга, откуда иннервируются верхние конечности, что определяется участием последних в трудовой деятельности человека. У последнего в связи с усложнением движений руки как органа труда этих ядер значительно больше, чем у животных, включая антропоидов.

Таким образом, задние и передние рога серого вещества имеют отношение к иннервации органов животной жизни, особенно аппарата движения, в связи с усовершенствованием которого в процессе эволюции и развивался спинной мозг. Передний и задний рога в каждой половине спинного мозга связаны между собой промежуточной зоной серого вещества, которая в грудном и поясничном отделах спинного мозга, на протяжении от I грудного до II-III поясничных сегментов особенно выражена и выступает в виде бокового рога, cornu laterale. Вследствие этого в названных отделах серое вещество на поперечном разрезе приобретает вид бабочки. В боковых рогах заложены клетки, иннервирующие вегетативные органы и группирующиеся в ядро, которое носит название columna intermediolateralis. Нейриты клеток этого ядра выходят из спинного мозга в составе передних корешков.

Б. Белое вещество, substantia alba, спинного мозга состоит из нервных отростков, которые составляют три системы нервных волокон:

1. Короткие пучки ассоциативных волокон, соединяющих участки спинного мозга на различных уровнях (афферентные и вставочные нейроны).
2. Длинные центростремительные (чувствительные, афферентные).
3. Длинные центробежные (двигательные, эфферентные).

Первая система (коротких волокон) относится к собственному аппарату спинного мозга, а остальные две (длинных волокон) составляют проводниковый аппарат двусторонних связей с головным мозгом. Собственный аппарат включает серое вещество спинного мозга с задними и передними корешками и собственными пучками белого вещества (fasciculi proprii), окаймляющими серое в виде узкой полосы. По развитию собственный аппарат является образованием филогенетически более старым и потому сохраняет примитивные черты строения - сегментарность, отчего его называют также сегментарным аппаратом спинного мозга в отличие от остального несегментированного аппарата двусторонних связей с головным мозгом.

Таким образом, нервный сегмент - это поперечный отрезок спинного мозга и связанных с ним правого и левого спинномозговых нервов, развившихся из одного невротома (невромера). Он состоит из горизонтального слоя белого и серого вещества (задние, передние и боковые рога), содержащего нейроны, отростки которых проходят в одном парном (правом и левом) спинномозговом нерве и его корешках.

В спинном мозге различают 31 сегмент, которые топографически делятся на 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1 копчиковый. В пределах нервного сегмента замыкается короткая рефлекторная дуга. Так как собственный сегментарный аппарат спинного мозга возник тогда, когда еще не было головного, то функция его - это осуществление тех реакций в ответ на внешнее и внутреннее раздражения, которые в процессе эволюции возникли раньше, т. е. врожденных реакций. Аппарат двусторонних связей с головным мозгом филогенетически более молодой, так как возник лишь тогда, когда появился головной мозг. По мере развития последнего разрастались кнаружи и проводящие пути, связывающие спинной мозг с головным. Этим объясняется тот факт, что белое вещество спинного мозга как бы окружило со всех сторон серое вещество. Благодаря проводниковому аппарату собственный аппарат спинного мозга связан с аппаратом головного мозга, который объединяет работу всей нервной системы. Нервные волокна группируются в пучки, а из пучков составляются видимые невооруженным глазом канатики: задний, боковой и передний. В заднем канатике, прилежащем к заднему (чувствительному) рогу, лежат пучки восходящих нервных волокон; в переднем канатике, прилежащем к переднему (двигательному) рогу, лежат пучки нисходящих нервных волокон; наконец, в боковом канатике находятся и те и другие. Кроме канатиков, белое вещество находится в белой спайке, comissura alba, образующейся вследствие перекреста волокон спереди от substantia intermedia centralis; сзади белая спайка отсутствует.

Задние канатики содержат волокна задних корешков спинномозговых нервов, слагающиеся в две системы:

• Медиально расположенный тонкий пучок, fasciculus gracilis.
• Латерально расположенный клиновидный пучок, fasciculus cuneatus. Пучки тонкий и клиновидный проводят от соответствующих частей тела к коре головного мозга сознательную проприоцептивную (мышечно-суставное чувство) и кожную (чувство стереогноза - узнавание предметов на ощупь) чувствительность, имеющую отношение к определению положения тела в пространстве, а также тактильную чувствительность.

Боковые канатики содержат следующие пучки:

А. Восходящие.

К заднему мозгу:

• tractus spinocerebellaris posterior, задний спинно-мозжечковый путь, располагается в задней части бокового канатика по его периферии;
• tractus spinocerebellaris anterior, передний спинно-мозжечковый путь, лежит вентральнее предыдущего. Оба спинно-мозжечковых тракта проводят бессознательные проприоцептивные импульсы (бессознательная координация движений).

К среднему мозгу:

• tractus spinotectalis, спинно-покрыщечный путь, прилегает к медиальной стороне и передней части tractus spinocerebellaris anterior. К промежуточному мозгу:
• tractus spinothalamics lateralis прилегает с медиальной стороны к tractus spinocerebellaris anterior, тотчас позади tractus spinotectalis. Он проводит в дорсальной части тракта температурные раздражения, а в вентральной - болевые;
• tractus spinothalamicus anteriror s. ventralis аналогичен предыдущему, но располагается кпереди от соименного латерального и является путем проведения импульсов осязания, прикосновения (тактильная чувствительность). По последним данным, этот тракт располагается в переднем канатике.

Б. Нисходящие.

От коры большого мозга:

• латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) путь, tractus corticospinalis (pyramidalis) lateralis. Этот тракт является сознательным эфферентным двигательным путем.

От среднего мозга:

• tractus rubrospinalis. Он является бессознательным эфферентным двигательным путем.

От заднего мозга:

• tractus olivospinalis, лежит вентральнее tractus spinocerebellaris anterior, вблизи переднего канатика. Передние канатики содержат нисходящие пути.

От коры головного мозга:

• передний корково-спинномозговой (пирамидный) путь, tractus corticospinalis (pyramidalis) anterior, составляет с латеральным пирамидным пучком общую пирамидную систему.

От среднего мозга:

• ractus tectospinalis, лежит медиальнее пирамидного пучка, ограничивая fissura mediana anterior. Благодаря ему осуществляются рефлекторные защитные движения при зрительных и слуховых раздражениях - зрительно-слуховой рефлекторный тракт.

Ряд пучков идет к передним рогам спинного мозга от различных ядер продолговатого мозга, имеющих отношение к равновесию и координации движений, а именно:

• от ядер вестибулярного нерва - tractus vestibulospinalis - лежит на границе переднего и бокового канатиков;
• от formatio reticularis - tractus reticulospinalis anterior, лежит в средней части переднего канатика;
• собственно пучки, fasciculi proprii, непосредственно прилегают к серому веществу и относятся к собственному аппарату спинного мозга.

К каким докторам обращаться для обследования Спинного мозга:

Нейрохирург

Невролог

Травматолог

Какие заболевания связаны с Спинным мозгом:

Какие анализы и диагностики нужно проходить для Спинного мозга:

КТ спинного мозга

МРТ спинного мозга

Рентген позвоночника

Ангиография сосудов спинного мозга

Люмбальная пункция

Спинной мозг представляет собой длинный тяж. Он заполняет полость позвоночного канала и имеет сегментарное строение, соответствующее строению позвоночника.

Спинной мозг на всем протяжении имеет два утолщения (шейно-грудное и пояснично-крестцовое), в центре - спинно-мозговой канал, который содержит цереброспинальную жидкость (ликвор). Снаружи спинной мозг покрыт твердой, паутинной и мягкой мозговыми оболочками.

В центре спинного мозга расположено серое вещество - скопление тел нервных клеток, окруженное белым веществом, образованным нервными волокнами. В спинном мозге находятся рефлекторные центры мышц туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы), рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, рефлексы, направленные на поддержание определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания полового члена и извержения семени у мужчин (эрекция и эякуляция) также связаны с функцией спинного мозга.

Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию . Нервные волокна, составляющие основную массу белого вещества, образуют проводящие пути спинного мозга. По этим путям устанавливается связь между различными частями ЦНС и проходят импульсы в восходящем (кора головного мозга, таламус, мозжечок) и нисходящем (от коры головного мозга, продолговатого и среднего мозга, ретикулярной формации) направлениях. По этим путям поступает информация в вышележащие отделы мозга, от которых отходят импульсы, изменяющие деятельность скелетной мускулатуры и внутренних органов.

Деятельность спинного мозга у человека в значительной степени подчинена координирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС .

Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной мозг находится на стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной мозг, и к моменту рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У новорожденных длина спинного мозга 14-16 см, к 10 годам она удваивается. В толщину спинной мозг растет медленно. На поперечном срезе спинного мозга детей раннего возраста отмечается преобладание передних рогов над задними. Увеличение размеров нервных клеток спинного мозга наблюдается у детей в школьные годы.

Головной мозг состоит из трех основных отделов: заднего, среднего и переднего мозга, объединенных двусторонними связями.

Задний (ромбовидный) мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Он включает продолговатый мозг, мост и мозжечок.

Продолговатый мозг играет значительную роль в осуществлении жизненно важных функций. В нем расположены скопления нервных клеток - центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой системы и деятельности органов пищеварения. Здесь проходят пирамидные пучки, ведущие из спинного мозга в вышележащие участки, часть из которых перекрещиваются.

На уровне моста находятся ядра черепно-мозговых нервов. Через него проходят нервные пути, соединяющие вышележащие отделы с продолговатым и спинным мозгом.

Позади моста расположен мозжечок , с функцией которого в основном связывают координацию движений, поддержание позы и равновесия. Усиленный рост мозжечка отмечается на первом году жизни ребенка, что определяется формированием в течение этого периода дифференцированных и координированных движений. В дальнейшем темпы его развития снижаются. К 15 годам мозжечок достигает размеров взрослого.

Средний мозг (мезенцефалон) включает ножки мозга, четверохолмие и ряд скоплений нервных клеток (ядер). В области четверохолмия расположены первичные центры зрения и слуха, осуществляющие локализацию источника внешнего стимула. Эти центры находятся под контролем вышележащих отделов мозга. Они играют важнейшую роль в раннем онтогенезе, обеспечивая первичные формы сенсорного внимания. Ядра (черная субстанция и красное ядро) играют важную роль в координации движений и регуляции мышечного тонуса.

В среднем мозге расположена так называемая сетчатая , или ретикулярная, формация . В ее состав входят переключательные клетки разной формы с ветвящимися отростками, аккумулирующие информацию (для анализа и синтеза) со всех рецепторов организма через неспецифические афферентные пути. Восходящие пути от клеток ретикулярной формации идут во все отделы коры больших полушарий, поддерживая ее тонус. Это так называемая неспецифическая активирующая система мозга, которой принадлежит важная роль в регуляции уровня бодрствования и сна, организации непроизвольного внимания и поведенческих реакций (мышечный тонус).

Передний мозг состоит из промежуточного мозга (диэнцефалона) и больших полушарий. Промежуточный мозг включает две важнейшие структуры: таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугровая область). Гипоталамус играет важнейшую роль в регуляции вегетативной нервной системы. Вегетативные эффекты гипоталамуса, разных его отделов имеют неодинаковые направленность и биологическое значение. При функционировании задних отделов возникают эффекты симпатического типа, при функционировании передних отделов - эффекты парасимпатического типа. Восходящие влияния этих отделов также разнонаправлены: задние оказывают возбуждающее влияние на кору больших полушарий, передние - тормозящее.

Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях (половые, пищевые, агрессивно-оборонительные). Гипоталамус принимает участие в регуляции температуры тела, водного обмена, обмена углеводов, белка, жиров. Здесь имеются центры образования молока и половой активности. Связь гипоталамуса с одной из важнейших желез внутренней секреции - гипофизом - обеспечивает нервную регуляцию эндокринной функции. Играет важную роль в формировании основных биологических мотиваций (голод, жажда, половое влечение), а также положительных и отрицательных эмоций. Многообразие функций гипоталамуса дает основание расценивать его как высший подкорковый центр регуляции жизненно важных процессов, их интеграции в сложные системы, обеспечивающие целесообразное приспособительное поведение.

Таламус составляет значительную часть промежуточного мозга. Это многоядерное образование, связанное двусторонними связями с корой больших полушарий. В его состав входят три группы ядер. Релейные ядра передают зрительную, слуховую, кожно-мышечно-суставную информацию в соответствующие проекционные области коры больших полушарий. Ассоциативные ядра связаны с деятельностью ассоциативных отделов коры больших полушарий. Неспецифические ядра (продолжение ретикулярной формации среднего мозга) оказывают активизирующее влияние на кору больших полушарий.

Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (за исключением обонятельных), прежде чем достигнут коры головного мозга, поступают в ядра таламуса. Здесь поступившая информация перерабатывается (анализ и синтез), получает эмоциональную окраску и направляется в кору больших полушарий. Между таламусом и корой головного мозга имеются обратные (кольцевые) связи. Благодаря им формируется программа действия, которая по эфферентным путям поступает к периферическим исполнительным органам, вызывая приспособительную реакцию, соответствующую биологическому раздражителю.

К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров таламуса хорошо развита. После рождения размеры зрительных бугров увеличиваются за счет роста нервных клеток и развития нервных волокон. Дифференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не завершена и протекает в онтогенезе неравномерно. Развитие ядер гипоталамуса заканчивается в период полового созревания. Онтогенетическая направленность развития структур промежуточного мозга состоит в увеличении их взаимосвязей с другими мозговыми образованиями, что создает условия для совершенствования координационной деятельности его различных отделов и мозга в целом. В развитии промежуточного мозга существенная роль принадлежит нисходящим влияниям коры больших полушарий.

Передний мозг по объему самый крупный отдел головного мозга и представлен двумя полушариями, полосатым телом, боковыми желудочками и обонятельным мозгом.

Базальные ганглии (скорлупа, хвостатое ядро, полосатое тело, бледный шар) - подкорковые ядра играют важнейшую роль в осуществлении сложных двигательных реакций, являясь связующим звеном между вегетативными и двигательными функциями.

Полосатое тело - скопление подкорковых центров всего головного мозга. Являются центрами безусловной рефлекторной деятельности. Обеспечивают функционально быструю автоматическую реакцию организма на раздражение (особенности защитной реакции).

Большие полушария головного мозга у взрослого человека составляют 80 % массы головного мозга. Они соединены пучками нервных волокон, образующих мозолистое тело. В глубине больших полушарий расположена старая кора - гиппокамп, являющийся одной из важнейших структур лимбической системы.

Лимбическая система - специальная структура , функционально объединяющая гиппокамп, гипоталамус, мозолистое тело, поясничную извилину, некоторые ядра таламуса и области коры, является важнейшей частью регуляторного контура (система структур, участвующих в регуляции соматических и вегетативных нервных процессов в коре больших полушарий). Является мощной системой афферентного синтеза. Лимбическая система участвует в когнитивных (в первую очередь, память), аффективных и мотивационных процессах.

Основной структурой больших полушарий является новая кора (неокортекс), покрывающая их поверхность, образуя плащ полушарий заднего мозга.

Кора больших полушарий головного мозга представляет собой тонкий слой серого вещества на поверхности полушарий. В процессе эволюции поверхность коры интенсивно увеличивалась по размеру за счет появления борозд и извилин. Общая площадь поверхности коры у взрослого человека достигает 2200-2600 см 2 . Толщина коры в различных частях полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 млрд. нервных клеток. Отростки этих клеток образуют огромное количество связей, что создает условия для обработки и хранения информации.

В коре каждого из полушарий выделяют четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Каждая из этих долей содержит функционально различные корковые области.

Проекционные сенсорные зоны , включающие первичные и вторичные корковые поля, принимают и обрабатывают информацию определенной модальности от органов чувств противоположной половины тела (корковые концы анализаторов по И.П. Павлову). К их числу относятся зрительная кора, расположенная в затылочной доле, слуховая - в височной, соматосенсорная - в теменной доле.

Моторная кора каждого полушария, занимающая задние отделы лобной доли, осуществляет контроль и управление двигательными действиями противоположной стороны тела.

Ассоциативные области составляют у человека основную часть поверхности коры больших полушарий (третичные поля). Именно с этими областями связано формирование познавательной деятельности и психических функций. Клинические наблюдения показывают, что при поражении заднеассоциативных областей нарушаются сложные формы ориентации в пространстве, конструктивная деятельность, затрудняется выполнение всех интеллектуальных операций, которые осуществляются с участием пространственного анализа (счет, восприятие сложных смысловых изображений). Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных программ поведения, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого опыта и предвидения будущего. В ассоциативных областях коры левого полушария выделяются поля, непосредственно связанные с осуществлением речевых процессов, - центр Вернике в задневисочной коре, осуществляющий восприятие речевых сигналов, и центр Брока в нижних отделах лобной области коры, связанный с произнесением речи.

Нейронная организация коры больших полушарий .

В коре больших полушарий человека различные специализированные типы нейронов и их отростки пространственно организованы и распределены по шести слоям. I слой - молекулярный, состоит в основном из конечных разветвлений апикальных дендритов пирамидных нейронов. Во II (наружном зернистом) и IV (внутреннем зернистом) слоях сосредоточено значительное количество вставочных клеток, с разветвленной системой дендритов, связанных с пирамидными нейронами III слоя (некрупные афферентные пирамиды) и V слоя (пирамиды большого размера). Они являются коллекторами информации, посылающими эфферентные волокна другим нейронам. Наиболее крупные пирамиды находятся в V слое двигательной коры (гигантские клетки Беца). Их длинные аксоны формируют пирамидный тракт VI (мультиформного) слоя, проводящего импульсы, по которым осуществляется управление движениями.

Клетки разного типа, находящиеся в разных слоях коры, объединены большим количеством разнообразных связей и образуют определенные группировки - модули или ансамбли. В сенсорных проекционных отделах и моторной коре в объединениях преобладает вертикальная ориентация, определяемая апикальным дендритом. Это так называемые колонки или микроансамбли, в которых осуществляются аналитические процессы. Кроме микроансамблей выделены более сложные группировки (лестничные, гнездные), включающие большое количество нейронов разных типов, и разветвленные базальные дендриты. Такие ансамбли чаще встречаются в ассоциативных областях и являются структурной основой более сложной обработки информации.

Помимо внутриансамблевых межнейрональных связей, группировки нейронов имеют внешние связи. Выходящие за пределы ансамблей терминальные аксоны образуют системы ассоциативных связей, благодаря которым происходит объединение нейронных ансамблей как внутри одной корковой зоны, так и между зонами. Сложная разветвленная система внутрикорковых ассоциативных связей создает основу пластичной функциональной интеграции и системной организации деятельности мозга.

Вегетативная нервная система .

Вегетативная нервная система осуществляет нервную регуляцию внутренней среды организма. Ее главная функция - сохранение гомеостаза (постоянства внутренней среды) при различных воздействиях на организм. Ее основное отличие от соматической нервной системы в том, что она не подвержена произвольной регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы, поэтому ее часто называют автономной .

Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, мышцу сердца и железы. Вегетативные волокна подходят и к скелетным мышцам, но они при возбуждении не вызывают сокращения мышц, а повышают в них обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность, так раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мышцы восстанавливает ее работоспособность.

Структурно-функциональная организация вегетативной нервной системы .

Периферический отдел вегетативной нервной системы имеет ряд существенных отличий от соматической нервной системы, иннервирующей скелетные мышцы, кожу, сухожилия, суставы. Он осуществляет исключительно эфферентную функцию, передающую сигналы из центральных отделов вегетативной нервной системы к эффекторным органам. Основное анатомическое отличие от соматической нервной системы заключается в том, что путь от центра до иннервируемого органа в вегетативной нервной системе состоит из двух нейронов. Это типичный признак вегетативной нервной системы. Волокна вегетативной нервной системы выходят из ядерных образований ЦНС и обязательно прерываются в периферических вегетативных нервных узлах - ганглиях, образуя синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях. Эти волокна называются преганглионарными или предузловыми . Отростки клеток, образующих периферические вегетативные ганглии, направляются к внутренним органам; это постганглионарные , или послеузловые , волокна.

Периферическая вегетативная нервная система состоит из двух анатомических и функционально различающихся отделов: симпатического и парасимпатического. Симпатические нервные волокна начинаются в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, их ганглии расположены по обе стороны позвоночника и соединены в симпатические стволы. Нервы симпатической системы регулируют деятельность гладких мышц сосудов, пищеварительной и выделительной систем, легких, зрачка , сердца и ряда желез (слюнных, потовых , пищеварительных). Парасимпатические волокна идут от ствола мозга и крестцового отдела позвоночника. Вне иннервируемых органов расположены только ганглии - вблизи головы и тазовых органов, остальные парасимпатические нейроны находятся на поверхности или внутри иннервируемых органов.

Парасимпатическая система иннервирует гладкие мышцы и железы желудочно-кишечного тракта, легкие, органы выделительной и половой систем, слезные и слюнные железы. Большинство внутренних органов обладают двойной иннервацией: к каждому их них подходят два нерва - симпатический и парасимпатический . На многие органы симпатический и парасимпатический нервы оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает работу сердца, а парасимпатический (блуждающий) тормозит; парасимпатический нерв вызывает сокращение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим сужение зрачка, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка (сокращение радиальной мускулатуры радужной оболочки).

Вместе с тем их влияние на деятельность целостного организма таково, что они могут выступать как функциональные синергисты , т.е. давать однозначный эффект. Так, в случае повышения кровяного давления возвращение его к исходному уровню может быть достигнуто как снижением активности симпатической системы, так и увеличением активности парасимпатической. Некоторые органы снабжаются волокнами только парасимпатической системы (слюнные железы, железы носоглотки, сфинктер зрачка) или симпатической (почти все кровеносные сосуды, печень, жировые клетки, половые органы, секреторные клетки поджелудочной железы). Во многих органах, иннервируемых как симпатической, так и парасимпатической системами в условии адаптированного состояния, в покое преобладают влияния парасимпатической системы.

Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение всех его сил.

Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. Симпатическая нервная система оказывает существенные влияния на метаболические процессы, усиливая гликогенез в печени и липозу в жировых клетках, что приводит к увеличению в организме концентрации глюкозы и жирных кислот.

Центральные отделы вегетативной нервной системы .

Определенную роль в вегетативной регуляции играет спинной мозг . С его деятельностью связывается поддержание тонуса сосудов и некоторых вегетативных рефлексов, например напряжение мускулатуры и покраснение кожи в области локализации патологического процесса во внутренних органах. Эти рефлексы являются важным диагностическим показателем в клинике аппендицита или холецистита. Важнейшая роль в регуляции вегетативных функций принадлежит определенным структурам головного мозга. На уровне ствола мозга расположены нервные центры, без которых невозможно осуществление жизненно важных функций. Это центры дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Регуляция деятельности этих систем опосредуется группами нервных клеток, которые под влиянием приходящей афферентации из внутренних органов или изменения химического состава крови (содержание кислорода и углекислого газа) оказывают возбуждающее или тормозящее влияние на симпатические или парасимпатические рефлексы спинного мозга, прежде всего - на сосуды и сердце.

Гипоталамус - высший центр регуляции вегетативной нервной системы. Его роль определяется интеграцией вегетативных, соматических и гормональных механизмов. Гипоталамус через вегетативную систему управляет всеми гомеостатическими процессами, поддерживая постоянство внутренней среды при различных отклонениях во внешней и внутренней среде. Гипоталамус, регулируя сосудистую систему, обеспечивает постоянство температуры тела, водно-солевой обмен, управляет сердечной деятельностью, при усиленной мышечной работе обеспечивает поддержание кровяного давления в относительно постоянном диапазоне.

Являясь частью лимбической системы мозга (см. выше), гипоталамус обеспечивает тесную связь механизмов, лежащих в основе реализации эмоционально-потребностной сферы и познавательных процессов с системой метаболического обеспечения деятельности мозга и организма в целом. Это является важнейшей основой адаптивного приспособления к внешним воздействиям при сохранении постоянства внутренней среды. С другой стороны, теснейшие двухсторонние связи одного из отделов гипоталамуса - медиального гипоталамуса - с гипофизом дало основание говорить о единой гипоталамо-гипофизарной системе . В этой системе большую роль играют нейроны гипофизотропной зоны медиального гипоталамуса, которые оказывают стимулирующие или тормозные влияния на гипофиз. В свою очередь активность этих нейронов регулируется содержанием в крови гормонов периферических эндокринных желез.

Таким образом, обеспечивается объединение нервной и эндокринной систем в единую систему регуляции целостной деятельности организма при сохранении постоянства его внутренней среды.

Возрастная динамика вегетативной нервной системы .

Как система, обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, вегетативная нервная система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.

Спинной мозг – это часть центральной нервной системы. Он располагается в позвоночном канале. Представляет собой толстостенную трубку с узким каналом внутри, несколько сплюснутую в передне-заднем направлении. Имеет довольно сложное строение и обеспечивает передачу нервных импульсов от головного мозга к периферическим структурам нервной системы, а также осуществляет собственную рефлекторную деятельность. Без функционирования спинного мозга невозможны нормальное дыхание, сердцебиение, пищеварение, мочеиспускание, сексуальная деятельность, любые движения в конечностях. Из этой статьи Вы сможете узнать о строении спинного мозга и особенностях его функционирования и физиологии.

Спинной мозг закладывается на 4-й неделе внутриутробного развития. Обычно женщина еще даже не подозревает, что у нее будет ребенок. В течение всей беременности происходит дифференцировка различных элементов, а некоторые отделы спинного мозга полностью заканчивают свое формирование уже после рождения в течение первых двух лет жизни.

Как выглядит спинной мозг внешне?

Начало спинного мозга условно определяется на уровне верхнего края I шейного позвонка и большого затылочного отверстия черепа. В этой области спинной мозг мягко перестраивается в головной мозг, четкого разделения между ними нет. В этом месте осуществляется перекрест так называемых пирамидных путей: проводников, ответственных за движения конечностей. Нижний край спинного мозга соответствует верхнему краю II поясничного позвонка. Таким образом, длина спинного мозга оказывается меньше, чем длина позвоночного канала. Именно эта особенность расположения спинного мозга позволяет проводить спинномозговую пункцию на уровне III - IV поясничных позвонков (невозможно повредить спинной мозг при люмбальной пункции между остистыми отростками III - IV поясничных позвонков, так как его там попросту нет).

Размеры спинного мозга человека следующие: длина приблизительно 40-45 см, толщина – 1-1,5 см, вес – около 30-35 г.

По длине выделяют несколько отделов спинного мозга:

• шейный;
• грудной;
• поясничный;
• крестцовый;
• копчиковый.

В области шейного и пояснично-крестцового уровней спинной мозг толще, чем в других отделах, потому что в этих местах располагаются скопления нервных клеток, обеспечивающих движения рук и ног.

Последние крестцовые сегменты вместе с копчиковым называются конусом спинного мозга из-за соответствующей геометрической формы. Конус переходит в терминальную (конечную) нить. Нить уже не имеет нервных элементов в своем составе, а только лишь соединительную ткань, и покрыта оболочками спинного мозга. Терминальная нить фиксируется ко II копчиковому позвонку.

Спинной мозг на всем своем протяжении покрыт 3-мя мозговыми оболочками. Первая (внутренняя) оболочка спинного мозга называется мягкой. Она несет в себе артериальные и венозные сосуды, которые обеспечивают кровоснабжение спинного мозга. Следующая оболочка (средняя) – паутинная (арахноидальная). Между внутренней и средней оболочками находится субарахноидальное (подпаутинное) пространство, содержащее спинномозговую жидкость (ликвор). При проведении спинномозговой пункции игла должна попасть именно в это пространство, чтобы можно было взять ликвор на анализ. Наружная оболочка спинного мозга – твердая. Твердая мозговая оболочка продолжается до межпозвоночных отверстий, сопровождая нервные корешки.

Внутри позвоночного канала спинной мозг фиксируется к поверхности позвонков с помощью связок.

Посередине спинного мозга на всем его протяжении находится узенькая трубочка, центральный канал. Она также содержит спинномозговую жидкость.

Со всех сторон вглубь спинного мозга вдаются углубления – щели и борозды. Самые крупные из них – передняя и задняя срединные щели, которые разграничивают две половины спинного мозга (левую и правую). В каждой половине имеются дополнительные углубления (борозды). Борозды дробят спинной мозг на канатики. В итоге получается два передних, два задних и два боковых канатика. Подобное анатомическое деление имеет под собой функциональное основание – в разных канатиках проходят нервные волокна, несущие различную информацию (о боли, о прикосновениях, о температурных ощущениях, о движениях и т.д.). В борозды и щели проникают кровеносные сосуды.

Сегментарное строение спинного мозга – что это?

Как же спинной мозг связан с органами? В поперечном направлении спинной мозг разделяется на особые отделы, или сегменты. Из каждого сегмента выходят корешки, пара передних и пара задних, которые и осуществляют связь нервной системы с другими органами. Корешки выходят из позвоночного канала, формируют нервы, которые направляются к различным структурам организма. Передние корешки передают информацию преимущественно о движениях (стимулируют мышечное сокращение), поэтому называются двигательными. Задние корешки несут в спинной мозг информацию от рецепторов, то есть посылают информацию об ощущениях, поэтому их называют чувствительными.

Количество сегментов у всех людей одинаковое: 8 шейных сегментов, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых (чаще 1). Корешки из каждого сегмента устремляются в межпозвоночное отверстие. Поскольку длина спинного мозга короче, чем длина позвоночного канала, то корешки меняют свое направление. В шейном отделе они направлены горизонтально, в грудном - косо, в поясничном и крестцовом отделах – почти вертикально вниз. Из-за разницы в длине спинного мозга и позвоночника также меняется и расстояние от выхода корешков из спинного мозга до межпозвоночного отверстия: в шейном отделе корешки самые короткие, а в пояснично-крестцовом – самые длинные. Корешки четырех нижних поясничных, пяти крестцовых и копчикового сегментов образуют так называемый конский хвост. Именно он и располагается в позвоночном канале ниже II поясничного позвонка, а не сам спинной мозг.

За каждым сегментом спинного мозга закреплена строго очерченная зона иннервации на периферии. В эту зону входит участок кожи, определенные мышцы, кости, часть внутренних органов. Эти зоны практически одинаковы у всех людей. Эта особенность строения спинного мозга позволяет диагностировать место расположения патологического процесса при заболевании. Например, зная, что чувствительность кожи в области пупка регулируется 10-м грудным сегментом, при утрате ощущений прикосновения к коже ниже этой области, можно предположить, что патологический процесс в спинном мозге расположен ниже 10-го грудного сегмента. Подобный принцип работает только с учетом сопоставления зон иннервации всех структур (и кожи, и мышц, и внутренних органов).

Если произвести срез спинного мозга в поперечном направлении, то он будет выглядеть неодинаково по цвету. На срезе можно увидеть два цвета: серый и белый. Серый цвет – это место расположения тел нейронов, а белый цвет - это периферические и центральные отростки нейронов (нервные волокна). Всего в спинном мозге насчитывается более 13 миллионов нервных клеток.

Тела нейронов серого цвета так расположены, что имеют причудливую форму бабочки. У этой бабочки четко прослеживаются выпуклости – передние рога (массивные, толстые) и задние рога (значительно тоньше и мельче). В некоторых сегментах есть еще и боковые рога. В области передних рогов содержатся тела нейронов, отвечающих за движения, в области задних рогов – нейроны, воспринимающие чувствительные импульсы, в боковых рогах – нейроны вегетативной нервной системы. В некоторых отделах спинного мозга сконцентрированы тела нервных клеток, отвечающих за функции отдельных органов. Места локализации этих нейронов изучены и четко определены. Так, в 8-м шейном и 1-м грудном сегменте располагаются нейроны, отвечающие за иннервацию зрачка глаза, в 3 - 4-м шейных сегментах – за иннервацию главной дыхательной мышцы (диафрагмы), в 1 - 5-м грудных сегментах – за регуляцию сердечной деятельности. Зачем это нужно знать? Это используется в клинической диагностике. Например, известно, что боковые рога 2 - 5-го крестцовых сегментов спинного мозга регулируют деятельность органов малого таза (мочевого пузыря и прямой кишки). При наличии патологического процесса в этой области (кровоизлияние, опухоль, разрушение при травме и др.) у человека развивается недержание мочи и кала.

Отростки тел нейронов образуют связи друг с другом, с разными частями спинного и головного мозга, соответственно стремятся вверх и вниз. Эти нервные волокна, имеющие белый цвет, и составляют белое вещество на поперечном срезе. Они же и формируют канатики. В канатиках волокна распределяются в особой закономерности. В задних канатиках располагаются проводники от рецепторов мышц и суставов (суставно-мышечное чувство), от кожи (узнавание предмета на ощупь с закрытыми глазами, ощущение прикосновения), то есть информация идет в восходящем направлении. В боковых канатиках проходят волокна, несущие информацию о прикосновении, боли, температурной чувствительности в головной мозг, в мозжечок о положении тела в пространстве, мышечном тонусе (восходящие проводники). Кроме того, боковые канатики содержат и нисходящие волокна, обеспечивающие движения тела, программируемые в головном мозге. В передних канатиках проходят как нисходящие (двигательные), так и восходящие (ощущение давления на кожу, осязание) пути.

Волокна могут быть короткими, в таком случае они соединяют сегменты спинного мозга между собой, и длинными, тогда они осуществляют связь с головным мозгом. В некоторых местах волокна могут совершать перекрест или просто переходить на противоположную сторону. Перекрест разных проводников происходит на разных уровнях (например, волокна, отвечающие за чувство боли и температурную чувствительность, перекрещиваются на 2-3 сегмента выше уровня вступления в спинной мозг, а волокна суставно-мышечного чувства идут неперекрещенными до самых верхних отделов спинного мозга). Результатом этого становится следующий факт: в левой половине спинного мозга проходят проводники от правых частей тела. Это касается не всех нервных волокон, но особенно характерно для чувствительных отростков. Изучение хода нервных волокон также необходимо для диагностики места поражения при заболевании.

Кровоснабжение спинного мозга

Питание спинного мозга обеспечивается кровеносными сосудами, идущими от позвоночных артерий и от аорты. Самые верхние шейные сегменты получают кровь из системы позвоночных артерий (как и часть головного мозга) по так называемым передней и задним спинальным артериям.

По ходу всего спинного мозга в переднюю и задние спинальные артерии впадают дополнительные сосуды, несущие кровь от аорты, - корешково-спинальные артерии. Последние также бывают передние и задние. Количество подобных сосудов обусловлено индивидуальными особенностями. Обычно передних корешково-спинальных артерий около 6-8, они более крупные в диаметре (наиболее толстые подходят к шейному и поясничному утолщениям). Нижняя корешково-спинальная артерия (самая крупная) называется артерией Адамкевича. У некоторых людей имеется дополнительная корешково-спинальная артерия, идущая от крестцовых артерий, – артерия Депрож-Готтерона. Зона кровоснабжения передних корешково-спинальных артерий занимает следующие структуры: передние и боковые рога, основание бокового рога, центральные отделы переднего и бокового канатиков.

Задних корешково-спинальных артерий на порядок больше, чем передних, – от 15 до 20. Но они имеют меньший диаметр. Зоной их кровоснабжения является задняя треть спинного мозга в поперечном разрезе (задние канатики, основная часть заднего рога, часть боковых канатиков).

В системе корешково-спинальных артерий существуют анастомозы, то есть места соединения сосудов между собой. Это играет важную роль в питании спинного мозга. В случае, если какой-то сосуд перестает функционировать (например, тромб перекрыл просвет), то кровь поступает по анастомозу, и нейроны спинного мозга продолжают выполнять свои функции.

Вены спинного мозга сопровождают артерии. Венозная система спинного мозга имеет обширные связи с позвоночными венозными сплетениями, венами черепа. Кровь от спинного мозга по целой системе сосудов оттекает в верхнюю и нижнюю полые вены. В месте прохождения вен спинного мозга через твердую мозговую оболочку имеются клапаны, не позволяющие крови течь в обратном направлении.

Функции спинного мозга

По существу у спинного мозга всего две функции:

• рефлекторная;
• проводниковая.

Рассмотрим подробнее каждую из них.

Рефлекторная функция спинного мозга

Рефлекторная функция спинного мозга состоит в ответной реакции нервной системы на раздражение. Вы прикоснулись к горячему и невольно отдернули руку? Это рефлекс. Вам что-то попало в горло, и Вы закашлялись? Это тоже рефлекс. Многие наши повседневные действия основаны именно на рефлексах, которые осуществляются благодаря спинному мозгу.

Итак, рефлекс – это ответная реакция. Как же она воспроизводится?

Чтобы было понятнее, давайте в качестве примера возьмем реакцию отдергивания руки в ответ на прикосновение к горячему предмету (1). В коже кисти находятся рецепторы (2), воспринимающие тепло или холод. Когда человек прикасается к горячему, то от рецептора по периферическому нервному волокну (3) импульс (сигнализирующий о «горячем») стремится к спинному мозгу. У межпозвоночного отверстия располагается спинномозговой узел, в котором находится тело нейрона (4), по периферическому волокну которого пришел импульс. Далее по центральному волокну от тела нейрона (5) импульс входит в задние рога спинного мозга, где как бы «переключается» на другой нейрон (6). Отростки этого нейрона направляются к передним рогам (7). В передних рогах импульс переключается на двигательные нейроны (8), ответственные за работу мышц руки. Отростки двигательных нейронов (9) выходят из спинного мозга, проходят через межпозвоночное отверстие и в составе нерва направляются к мышцам руки (10). Импульс «о горячем» заставляет мышцы сократиться, и рука отдергивается от горячего предмета. Таким образом, образовалось рефлекторное кольцо (дуга), которое обеспечило ответное действие на раздражитель. При этом головной мозг совершенно не участвовал в процессе. Человек отдернул руку, не задумываясь об этом.

В каждой рефлекторной дуге есть обязательные звенья: афферентное звено (рецепторный нейрон с периферическим и центральным отростками), вставочное звено (нейрон, связывающий афферентное звено с нейроном-исполнителем) и эфферентное звено (нейрон, передающий импульс непосредственному исполнителю – органу, мышце).

На основе такой дуги и построена рефлекторная функция спинного мозга. Рефлексы бывают врожденные (которые можно определить с самого рождения) и приобретенные (образуются в процессе жизни при обучении), замыкаются они на различных уровнях. Например, коленный рефлекс замыкается на уровне 3-4-го поясничных сегментов. Проверяя его, врач убеждается в сохранности всех элементов рефлекторной дуги, в том числе и сегментов спинного мозга.

Для врача имеет значение проверка рефлекторной функции спинного мозга. Это делается при каждом неврологическом осмотре. Чаще всего проверяются поверхностные рефлексы, которые вызываются прикосновением, штриховым раздражением, уколом кожи или слизистых оболочек, и глубокие, которые вызываются ударом неврологического молоточка. К поверхностным рефлексам, осуществляемым спинным мозгом, относят брюшные рефлексы (штриховое раздражение кожи живота в норме вызывает сокращение мышц живота на этой же стороне), подошвенный рефлекс (штриховое раздражение кожи наружного края подошвы по направлению от пятки к пальцам в норме вызывает сгибание пальцев стопы). К глубоким рефлексам относят сгибательно-локтевой, карпорадиальный, разгибательно-локтевой, коленный, ахиллов.

Проводниковая функция спинного мозга

Проводниковая функция спинного мозга заключается в передаче импульсов с периферии (от кожи, слизистых оболочек, внутренних органов) в центр (головной мозг) и наоборот. Проводники спинного мозга, составляющие его белое вещество, осуществляют передачу информации в восходящем и нисходящем направлении. В головной мозг подается импульс о воздействии извне, и у человека формируется определенное ощущение (например, Вы гладите кота, и у Вас возникает чувство чего-то мягкого и гладкого в руке). Без спинного мозга это невозможно. Доказательством этому служат случаи травм спинного мозга, когда связи между головным и спинным мозгом нарушаются (например, разрыв спинного мозга). Такие люди утрачивают чувствительность, прикосновения не формируют у них ощущения.

В головной мозг поступают импульсы не только о прикосновениях, но и о положении тела в пространстве, состоянии напряжения мышц, боли и так далее.

Нисходящие импульсы позволяют головному мозгу «руководить» телом. Таким образом, то, что задумал человек, осуществляется с помощью спинного мозга. Вы захотели догнать уезжающий автобус? Замысел немедленно реализуется – в движение приводятся нужные мышцы (причем Вы не задумываетесь, какие именно мышцы нужно сократить, а какие расслабить). Это осуществляет спинной мозг.

Конечно, реализация двигательных актов или формирование ощущения требуют сложной и хорошо скоординированной деятельности всех структур спинного мозга. На самом деле, нужно задействовать тысячи нейронов, чтобы получить результат.

Спинной мозг является очень важной анатомической структурой. Его нормальное функционирование обеспечивает всю жизнедеятельность человека. Он служит промежуточным звеном между головным мозгом и различными частями тела, передавая информацию в виде импульсов в обоих направлениях. Знание особенностей строения и функционирования спинного мозга необходимо для диагностики заболеваний нервной системы.

Видео на тему «Строение и функции спинного мозга»

Научно-познавательный фильм времен СССР на тему «Спинной мозг»

Министерство образования Российской Федерации

Cанкт-Петербургский государственный педагогический

университет им. А.И. Герцена

Юридический факультет

Кафедра уголовного процесса

Судебная психиатрия

Лекция № без номера

Строение и функции головного и спинного мозга.

(В лекцию введена отдельным блоком глава «Нервная система»- страницы

366,367,368,369,370,371,372,373,374,375,376,377,378,379,380,381,382,383,

384,385,386,387,388,389,390,391,392,393,394,395, 396,397,398,399,400,401.)

При изучении строения головного мозга необходимо изучить схему проводящих путей центральной нервной системы – путей поступления информации от окружающего природного (биологического) и социального мира к человеку - основы связи его с природным и социальным миром.

к.м.н. М.Т.Чернухин

Санкт-Петербург

Строение и функции головного и спинного мозга.

Нервная система позвоночных животных прошла длительную, сложную эволюцию и достигла у человека наивысшей стадии развития. Основным структурным элементом нервной системы у позвоночных животных и человека являетсянервная клетка . Каждая нервная клетка, илинейрон , имеет протоплазму, ядро иотростки . Один тонкий отросток, особенно длинный, называетсяаксоном . По аксонам идут нервныеимпульсы от тела клетки к другим клеткам или к иннервируемым органам. Другие, более короткие отростки ветвятся, подобно дереву, недалеко от клетки и называютсядендритами .Аксоны одних клеток, контактируя сдендритами и телами других клеток , образуютнейронные цепочки , по которым проводятся нервные импульсы.

Нервная система делится на центральную и периферическую. В состав как центральной, так и периферической входит вегетативная нервная система, которая управляет работой внутренних органов .

Центральная нервная система состоит из головного мозга , который находится в полости черепа, испинного мозга , заключенного в позвоночный канал.

Головной и спинной мозг покрыты тремя оболочками :наружной твердой, паутинной и мягкой , которая непосредственно прилегает к мозговому веществу.Пространства между оболочками заполненыспинномозговой жидкостью .

В состав головного мозга входят большие полушария с подкорковыми узлами,мозжечок иствол мозга , включающийсредний мозг ипродолговатый мозг. Внутри головного мозга имеетсясистема сообщающихся полостей, так называемых мозговых желудочков , которые переходят в спинномозговой канал. Эта система, по которой циркулируетспинномозговая жидкость , в свою очередь сообщается с межоболочечными пространствами головного и спинного мозга.

Большие полушария - парный орган - состоят приблизительно из14 млрд. нервных клеток , являются в эволюционном отношении поздним образованием, достигают у человека наибольшего совершенства и поэтому называютсяновым мозгом . Большие полушария разделены на доли:лобную, теменную, затылочную, височную . Поверхность больших полушарий изрезанабороздами , между которыми располагаютсяизвилины . У человека борозды достигают наибольшего количества, наибольшей глубины и сложности. За счет этихскладок, или извилин ,увеличивается площадь поверхности полушарий мозга, которая состоит изтел нервных клеток серого цвета и называется корой больших полушарий .

Кора больших полушарий состоит в основном из шести клеточных слоев . Эти слои имеют сложное строение и могут отличаться один от другого формой клеток, их количеством и густотой расположения. Отдельные нервные и психические функции связаны с деятельностью определенных участков коры головного мозга. Эта локализация определяется, в частности, структурными особенностями отдельных областей коры. Так, чувствительные пути из зрительного органа идут в затылочную область коры, из слухового - в височную. При разрушении этих областей наступает соответственно слепота или глухота. Так называемые центры речи локализованы в левом полушарии. При разрушении этих «центров», например при кровоизлиянии, расстраивается речь. Но вместе с тем степень локализованности зависит от сложности функции. Более сложные функции, например условно-рефлекторная деятельность, в частности речевая, осуществляются при участии всей коры.

Волокна, состоящие из аксонов нервных клеток коры, образуют под корой белое вещество. В глубине полушарий в белом веществе скопления нервных клеток образуютподкорковые ядра, или узлы . Они тесно связаны с корой. Подкорковые узлы и ствол мозга в эволюционном отношении более старые образования. По всей длине ствола мозга заложены чувствительные и двигательные ядра, от которых отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

В продолговатом мозгу расположены жизненно важные центры:дыхательный, сердечно-сосудистый, теплорегуляционный и др. Через продолговатый мозг проходит большая часть чувствительных нервных волокон, поступающих в различные образования головного мозга вплоть до коры, а также двигательные нервные пути, связывающие соответствующие «центры» головного мозга с мышцами. Впродолговатом мозгу большая часть волокон переходит на противоположную сторону . Поэтому при поражении какого-либо образования в левой стороне головного мозга нарушается соответствующая функция на правой половине тела и наоборот.

Мозжечок расположенпод затылочными долями полушарий , является непарным образованием и по форме напоминает почку. Часть, лежащая посередине и разделяющая мозжечок на два полушария, называетсячервячком . Мозжечок координирует движения, равновесие тела и тонус мышц.

Спинной мозг представляет собой длинный тяж цилиндрической формы . Он состоит так же, как и головной мозг, из серого и белого вещества, т.е. из нервных клеток и нервных волокон. В отличие от головного мозгасерое вещество в спинном мозгу находится внутри , абелое расположено на периферии . В состав волокон спинного мозга входят так называемые центростремительные, т.е. чувствительные, волокна. Эти волокна тянутся в спинной мозг череззадние корешки спинного мозга и образуютзадние столбы ; по ним проводится возбуждение от периферии к центру. Клетки волокон находятся в межпозвоночных узлах, лежащих по обе стороны позвоночного столба.

Передние столбы спинного мозга формируются из волокон двигательных, т.е. центробежных путей, и выходят на периферию в составе передних корешков спинного мозга. Помимо роли проводника спинной мозг осуществляет функции элементарныхврожденных безусловных рефлексов, таких, как мочеиспускание, дефекация, сгибание конечностей и др.

Передние и задние корешки выходят за пределы позвоночного канала по всей длине головного и спинного мозга, соединяются и вместе с межпозвоночными узлами образуют периферическую нервную систему . В составепериферических нервов имеютсяволокна вегетативной нервной системы . Их клетки заложены в определенных местахголовного и спинного мозга, в периферических узлах, тянущихся цепочкой по обе стороны позвоночника , а также в областисердца, пищевода, желудка, в секреторных железах, мочевом пузыре, в матке и др .

Понятие о высшей нервной деятельности.

В основе поведения всех живых существ от амебы, медленно передвигающейся с места на место, до человека включительно с его сложной психической жизнью лежит рефлекторная деятельность нервной системы.

Рефлексом называетсязакономерная реакция нервной системы в виде определенных изменений какой-либо деятельности организма в ответ навнутренние или внешние раздражители .Любой рефлекс начинается с раздражения чувствительных нервных приборов -рецепторов, или «органов чувств» . В каждом рецепторе, воспринимающем специфические для него раздражители (сетчатка глаза - световые волны,слуховой орган - звуковые колебания и т. д.),раздражение трансформируется в распространяющиеся нервные импульсы . Этиимпульсы , в которыхзакодирована информация о данном раздражителе, по чувствительным нервам ивосходящим нервным путям поступают в центральную нервную систему . Причем каждыйвид информации (зрительный, слуховой, обонятельный и т.д.) поступает поспецифическим путям в определенные областиспинного и головного мозга вплоть до коры больших полушарий. Из этих отделов, воспринимающих информацию от рецепторов,импульсы проводятся к двигательным нервным центрам . Такая передача нервных импульсов от воспринимающих структур спинного и головного мозга к двигательным органам осуществляется при помощипромежуточных нервных клеток , которые и составляютцентральную часть так называемой рефлекторной дуги .Исполнительная команда , такжезакодированная в виде нервных импульсов , передается из двигательных центровголовного или спинного мозга по нисходящим нервным путям и двигательным нервам к рабочим органам , т.е.к различным мышцам, железам и т.д.

Необходимо иметь в виду, что представленное описание рефлекса как трехчленной дуги , состоящей изчувствительной, центральной и двигательной частей , - это весьма общая принципиальная схема, которую без особых оговорок можно применять при объяснении наиболее низших простых форм нервной деятельности, осуществляемой в основном спинным и продолговатым мозгом.Высшая нервная деятельность , которая составляет физиологическую основу поведения животных и человека, такжеосуществляется по принципу рефлекса . Однако в этом случае значительно усложняется дополнительными механизмами и аппаратами не только центральная часть рефлекса, но также чувствительное и двигательное его звенья.

Функционирование этого механизма основано на наличии в высших отделах головного мозга, в «центральном звене рефлекса» некоего оценочного аппарата («образ» по И.С. Беритову, «акцептор результатов действия» по П.К. Анохину), который, постоянно получая информацию о результатах того или иного поведенческого акта, посылает корригирующие команды как в чувствительное звено рефлекса, так и к исполнительным, рабочим органам. Этим путем достигается наиболее точный и совершенный результат действия, соответствующий исходному намерению.

При помощи рефлексов , основанных на способности нервной системы воспринимать раздражения из внешней среды, определенным образом эти раздражения перерабатывать и отвечать на них адекватным действием, живое существо приспосабливается к постоянно меняющимся условиям его существования. Подобное приспособление осуществляется двумя основными видами рефлексов -безусловными и условными.

Безусловные рефлексы - это прирожденные, передающиеся по наследству, устойчивые, относительно стереотипные рефлексы в виде специализированных эффектов, возникающих в ответ на определенные раздражения соответствующих воспринимающих аппаратов. Великий русский физиолог И.П. Павлов - создатель учения о физиологии высшей нервной деятельности - назвал эти рефлексы безусловными, так как они характеризуются закономерным ответом на определенные раздражители. Примером такого рода рефлексов является выделение слюны при попадании пищи в рот или отдергивание руки в случае прикосновения к пламени. Огонь причиняет боль, и движение конечности оказывается защитным - рука отдаляется от источника опасности.

Понятно, что животное или человек только с такого рода рефлексами не могут удовлетворить свои жизненные потребности или предохраниться от опасностей. Например, собака только с безусловными рефлексами может умереть с голоду среди пищи, так как она начнет есть только тогда, когда прикоснется ртом к пище. Однако на базе подобных безусловных рефлексов на протяжении всей жизни индивидуума вырабатываются и закрепляются все новые и новые, более сложные рефлекторные приспособления . Этот вид вырабатываемыхрефлексов И.П. Павловназвал условными . Они и составляют физиологическую основу обучения и памяти животного и человека.

К безусловным рефлексам , но более сложного, высшего порядка И.П. Павлов относил так называемыеинстинкты , напримерпищевой, оборонительный, половой, родительский . Это стабильные, относительно мало варьирующие целостные формы поведения, которые однозначно запускаются совершенно определенными, постоянными для данного вида животных раздражителями. Таким раздражителем очень часто является определенное внутреннее состояние организма, когда изменение химических или физических свойств крови (выделение гормонов, «голодный» состав крови и т.д.) стимулирует или угнетает соответствующие нервные центры. Внешний объект в этих случаях нередко является только пусковым сигналом для сложной развернутой инстинктивной реакции.

Инстинктивное поведение бывает относительно простым (присасывание новорожденного к соскам матери, клевание цыпленком сейчас же после вылупления всех мелких предметов, попадающихся в поле его зрения, поиски пищи голодным животным) и более сложным и растянутым во времени (постройка птицами гнезда, кладка яиц, вывод и питание птенцов, постройка плотин бобрами и т.д.).

Итак, термин «безусловные рефлексы » объединяет большую группу рефлексов от самых простых (например, отдергивание руки при болевом раздражении) до сложныхформ инстинктивного поведения .

Условные рефлексы .

В учении о высшей нервной деятельности принцип рефлекса занимает центральное место. Впервые И.М. Сеченов в своем гениальном произведении «Рефлексы головного мозга» (1863 г.) подчеркнул то общее, что существует между спинномозговой и психической деятельностями. Он выделял «психический рефлекс», который так же, как простые рефлексы, начинается восприятием и кончается движением, но в отличие от них в своем среднем звене сопровождается психическими процессами в виде ощущений, представлений, мыслей, чувств. Этим И.М. Сеченов распространил детерминистическую в принципе идею о рефлексе на область психики, которая до него была «запретной» для физиолога-естествоиспытателя. Таким образом, логически И.М. Сеченов пришел к мысли о том, что и психические акты подлежат физиологическому исследованию.

Экспериментальные исследования деятельности высших отделов головного мозга при помощи строго объективного физиологического метода были начаты в самом начале двадцатого столетия (1903 г.) уже другим великим физиологом нашей страны - И.П. Павловым. Внешним толчком для этих исследований послужил обыденный факт так называемого «психического слюноотделения». Конечно, и до И.П. Павлова многие люди, и в частности физиологи, наблюдали как у голодного животного или человека на вид и запах пищи или даже стук столовых приборов начинает обильно выделяться слюна, «текут слюнки». Обычно это явление объяснялось психологически: «страстным желанием пищи», «нетерпением» животного и т.д. Но только И.П. Павлов с сотрудниками доказали, что этому явлению присущи все основные черты рефлекса . Однако в отличие от вышеописанных безусловных рефлексовпавловские рефлексы вырабатываются в течение жизни, они приобретаются в результатеобщения животного и человека с окружающей средой .

В классических опытах И.П. Павлова на собаках рефлексы вырабатываются путем сочетания безразличных, до этогоиндифферентных для животного раздражителей, например звука метронома, свистка или света лампочки, с кормлением или болевым раздражением лапы. После нескольких подобных сочетаний звука или света с едой уже только при их изолированном действии у собаки начинает выделяться слюна, т.е. наступает пищевой рефлекс, или же она отдергивает лапу, т.е. возникает защитная реакция. Таким образом, безразличный до этого раздражитель, если он какое-то число раз предшествует или действует одновременно с определенной безусловно-рефлекторной деятельностью (еда, защита и т.д.), уже сам начинает ее вызывать. Такой раздражитель становится сигналом этой деятельности, он как бы предупреждает, что будет подана пища или, наоборот, нанесено болевое раздражение. Это дает возможность организму в одном случае подготовиться к приему пищи (выделяется слюна и другие пищеварительные соки, животное направляется к месту кормления и т.д.), в другом - загодя убежать или устранить источник опасности, т.е. заранее принять пассивные (бегство, замирание, «мнимая смерть»), или активные (нападение) меры защиты.

Биологическая целесообразность такого рода сигнальной деятельности несомненна. В самом деле, о какой защите от хищников могла бы идти речь у их потенциальных жертв, если бы последние начинали обороняться или пытались убежать только тогда, когда они оказались бы в зубах или когтях своего врага? Другое дело, когда животное по самым малейшим сигналам (звуки, шорохи, запахи, тревожные крики птиц и т.д.) узнает о приближении врага и предварительно принимает все меры для наилучшей своей защиты еще до соприкосновения с ним. То же самое относится к добыванию пищи и другим видам поведения. В течение всей своей жизни животное обучается по разным признакам находить пищу или же узнавать о надвигающейся опасности и т.д. Вначале его этому обучают родители, а затем животное и самостоятельно приобретает навыки, позволяющие ему хорошо приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Способность животного и человека узнавать новое в окружающем их мире,обучаться навыкам , т.е.вырабатывать новые рефлексы , основана на замечательном свойстве коры больших полушарий -ее замыкательной функции . При раздражении любых рецепторов, воспринимающих внешние раздражения (глаза, уха, кожи и т.д.), информация, закодированная в виденервных импульсов , поступает в соответствующиевоспринимающие пункты коры больших полушарий и вызывает тамвозбуждение определенной группы нервных клеток. Если возбуждение в каком-либо пункте коры, вызванное доселе безразличным для данного индивидуума явлением внешнего мира, например вспышкой электрической лампочки, несколько раз совпадает свозбуждением в другом пункте коры, которое обусловлено другим,значимым раздражителем , скажемболевым , то между этими двумя пунктами коры устанавливается,вырабатывается новая связь . С каждым повторением такого сочетания раздражителей происходитпроторение пути междудвумя корковыми пунктами , в результате чего нервные импульсы из первого пункта легко«переходят» во второй ивызывают там возбуждение и соответственно тувнешнюю деятельность организма, которая связана с этимвторым корковым пунктом . В нашем примере уже привспышке электрической лампочки животное будет стремиться избежать источника болевого раздражения - свет лампочки становитсясигналом к защитной реакции .

Установление связи между двумя корковыми пунктами , или очагами возбуждения, субъективно проявляетсяв виде ассоциаций , в виде тех или иныхпереживаний , а объективно - в какой-то деятельности организма. Каждый человек хорошо знает из многочисленных самонаблюдений, как могут возникнуть «по ассоциации» воспоминания или эмоции, пережитые в прошлом, только по какой-либо детали, которая сопровождала раньше это событие.

Приобретенные в течение жизни индивидуума рефлексы непосредственноне передаются по наследству , они изменчивы, временны и вырабатываются только при наличии коры больших полушарий. Например, если данный сигнал перестает сопровождаться кормлением, то рефлекс угасает, животное уже не реагирует на него. Эта зависимостьвырабатываемых рефлексов от целого ряда условий и дала основание И.П. Павлову назвать ихусловными в отличие от остальных, передающихся по наследствупостоянных рефлексов , названных имбезусловными . Соответственнораздражители , вызывающие условный рефлекс, называютсяусловными, а безусловные рефлексы -безусловными .

Изменчивость, временность условных рефлексов является большим преимуществом высшей нервной деятельности, позволяющим животному и человеку наилучшим образом приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям окружающего мира. Какие же мозговые механизмы обеспечивают эту гибкость, приспособляемость условных рефлексов к постоянно меняющимся условиям окружающей среды? Их несколько.

Таковым, прежде всего, является механизм ориентировочного рефлекса , который И.П. Павлов образно назвал рефлексом «что такое? ». Назначение этого рефлекса состоит в соответствующей настройке нервной системы для наилучшего восприятия любого изменения в окружающей среде, например, на звук человек поворачивает голову в сторону его источника, «прислушивается», «направляет свое внимание» в сторону звука; при появлении нового предмета или изменении его положения в пространстве он направляет взор и поворачивает голову в сторону этого предмета. При этом повышается чувствительность соответствующей системы «органов чувств». При повторных действиях раздражителя, когда новизна его проходит и он не сигнализирует о каких-то значимых для организма явлениях (угроза, пища и т.д.), ориентировочная реакция постепенно уменьшается и вскоре полностью исчезает.

В основе уменьшения иполного прекращения ориентировочного рефлекса лежит другой очень важный корковый механизм, позволяющий организму гибко приспосабливаться к окружающей среде. Этомеханизм коркового, внутреннего, или условного, торможения . В начале образования любого условного рефлекса возбуждение в коре головного мозга, вызванное условным раздражителем, имеет распространенный характер. Это приводит к тому, что соответствующий условный рефлекс вызывается не только сигналом, на который вырабатывается реакция, но и другими раздражителями, по качеству более или менее близко к нему стоящими.

Например, если у человека вырабатывать условную реакцию в виде нажатия рукой на кнопку телеграфного ключа при звучании тона 500 колебаний в секунду, то в первое время и звуки в 400 и 600 колебаний в секунду могут вызывать эту реакцию. При повторных воздействиях условного раздражителя возбуждение, вызываемое им в коре , постепенноконцентрируется и условный рефлекс начинает вызываться только условным раздражителем . Происходит как бы отбор, дифференцировка раздражителей. Это происходит потому, что с определенной деятельностью организма сочетается,«подкрепляется» только условный раздражитель . Он и становится специфическим сигналом этой деятельности, а остальные раздражители, не сочетаемые с этой деятельностью в данном случае, постепенно теряют свое значение. Это дифференцирование явлений внешней среды осуществляется благодаря развитиюдифференцировочного торможения в коре.

Торможение в коре больших полушарий развивается также в условиях отмены подкрепления, когда сигнал перестает сопровождаться каким-либо значимым для данного индивидуума явлением. К примеру, если выработать защитный условный рефлекс в виде отдергивания руки путем сочетания вспышки электрической лампочки с болевым безусловным раздражением руки, а затем эту вспышку не сопровождать безусловным раздражителем, то защитная условная реакция постепенно будет уменьшаться и вскоре полностью перестанет проявляться. Вспышка света перестала сигнализировать о нанесении болевого раздражения, и условный рефлекс стал угасать. Это происходит в результате развития в коре угасательного торможения . Условный рефлекс при этом не исчезает полностью, не разрушается, а именно тормозится. Если после подобного угасания хотя бы один раз снова сочетать световую вспышку с болевым раздражителем, то условный рефлекс сразу же может восстановиться в полной мере. Восстановление условного рефлекса может произойти даже в результате определенного перерыва во времени.

Третьей разновидностью условного торможения является так называемое запаздывающее торможение . Возьмем тот же пример выработки защитного условного рефлекса. Если дается вспышка света, а болевое раздражение на его фоне производится спустя определенный промежуток времени, то человек вскоре начинает отдергивать руку от источника боли не сразу, а непосредственно перед безусловным раздражителем. Подобное отставание условной реакции от момента нанесения болевого раздражения происходит в результате развитиязапаздывающего торможения . Оно имеет большой биологический смысл, так как дает возможность организму точно приурочивать свои реакции к значимым явлениям и избегать таким путем бесполезной работы мозговых клеток.

Наиболее тонкий и совершенный анализ явлений окружающего мира осуществляется корой больших полушарий при участии условного торможения . Однако это не единственный тормозной механизм центральной нервной системы, обеспечивающий адекватное приспособление животного и человека к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Условные рефлексы ослабевают или даже полностью перестают проявляться и в случаях внезапного действия на организм посторонних раздражителей, особенно непривычных и сильных. В этих случаях также происходит не разрушение условного рефлекса, а его временноеугнетение с помощью нервного процесса торможения . Это торможение, возникающее при действии какого-либо постороннего и достаточно сильного раздражителя, в отличие от условного торможения может происходить не только в коре больших полушарий, но и на нижележащих уровнях (подкорковые образования, спинной мозг) центральной нервной системы. Это торможение врожденное, оно возникает без предварительного обучения и поэтому было названо безусловным, внешним.

К разновидности безусловного торможения относится такжезапредельно-охранительное торможение , которое развивается в центральной нервной системе, особенно в более чувствительных и ранимых корковых клетках при действии чрезмерно длительных или сильных раздражителей. Это торможение имеет большое значение в случаях патологии, так как оно временно выключает нервную клетку и тем самым предохраняет ее от истощения и «поломки» при действии неблагоприятных факторов. Такое торможение является естественным защитным средством, приемом физиологической борьбы против болезнетворного агента.

Таким образом, условно-рефлекторная деятельность осуществляется на фоне взаимодействия двух основных нервных процессов в коре головного мозга -возбуждения и торможения . В результате такого взаимодействия в мозговой коре образуется сложная динамичная мозаика иззаторможенных и возбужденных участков .