Накратко функциите на физиологията на гръбначния мозък. Функции на гръбначния мозък

Тема 4. физиология на гръбначния мозък.

Цел и задачи на изследването.

Изучаването на материала в тази лекция има за цел да запознае студентите с физиологичните процеси, протичащи на ниво гръбначен мозък.

З adachamiпроучвания са:

Запознаване с морфофункционалните особености на организацията на гръбначния мозък;

Изследване на рефлексните функции на гръбначния мозък;

Запознаване с последствията от увреждане на гръбначния мозък.

Лекционен запис 4. Физиология на гръбначния мозък.

Морфофункционална организация на гръбначния мозък.

Функции на гръбначния мозък.

Рефлекси на крайниците.

Рефлекси за поза.

Коремни рефлекси

Дисфункции на гръбначния мозък.

Морфофункционална организация на гръбначния мозък. Гръбначният мозък е най-древното образувание на централната нервна система. Характерна особеност на неговата организация е наличието на сегменти с входове под формата на дорзални корени, клетъчна маса от неврони (сиво вещество) и изходи под формата на предни корени. Човешкият гръбначен мозък има 31 сегмента: 8 цервикални, 12 гръдни, 5 лумбални, 5 сакрални, 1 кокцигеален. Няма морфологични граници между сегментите на гръбначния мозък, поради което разделянето на сегменти е функционално и се определя от зоната на разпространение на влакната на гръбначния корен в него и зоната на клетките, които образуват изхода на предните корени. Всеки сегмент чрез корените си инервира три метамера (31) на тялото и също получава информация от три метамера на тялото. В резултат на припокриването всеки метамер на тялото се инервира от три сегмента и предава сигнали към три сегмента на гръбначния мозък.

Човешкият гръбначен мозък има две удебеления: цервикален и лумбален - те съдържат по-голям брой неврони, отколкото в другите му части, което се дължи на развитието на горните и долните крайници.

Влакната, движещи се по дорзалните коренчета на гръбначния мозък, изпълняват функции, които се определят от това къде и на кои неврони завършват тези влакна. При експерименти с трансекция и дразнене на корените на гръбначния мозък е показано, че дорзалните корени са аферентни, чувствителни, а предните са еферентни, моторни.

Аферентните входове към гръбначния мозък се организират от аксоните на гръбначните ганглии, разположени извън гръбначния мозък, и от аксоните на ганглиите на симпатиковия и парасимпатиковия отдел на автономната нервна система.

Първа група (I) аферентни входовеГръбначният мозък се образува от сензорни влакна, идващи от мускулни рецептори, сухожилни рецептори, периост и ставни мембрани. Тази група рецептори образува началото на т.нар проприоцептивна чувствителност. Проприоцептивните влакна се делят на 3 групи според дебелината и скоростта на възбуждане (Ia, Ib, Ic). Влакната от всяка група имат свои собствени прагове за възникване на възбуждане. Втора група (II) аферентни входове на гръбначния мозъкзапочва от кожни рецептори: болка, температура, тактил, натиск - и представлява кожна рецептивна система. Третата група (III) аферентни входовегръбначният мозък е представен от входове от вътрешни органи; Това висцеро-рецептивна система.

Невроните на гръбначния мозък го образуват сива материяпод формата на симетрично разположени две предни и две задни. Сивото вещество е разпределено в ядра, които се простират по дължината на гръбначния мозък и имат форма на пеперуда в напречно сечение.

Задните рога изпълняват главно сензорни функции и съдържат неврони, които предават сигнали към надлежащите центрове, към симетрични структури от противоположната страна или към предните рога на гръбначния мозък.

Предните рога съдържат неврони, които изпращат своите аксони към мускулите (мотоневрони).

Гръбначният мозък има освен споменатите и странични рога. Започвайки от първия торакален сегмент на гръбначния мозък и до първите лумбални сегменти, невроните на симпатиковия, а в сакралния - на парасимпатиковия отдел на автономната (автономна) нервна система са разположени в страничните рога на сивото вещество. .

Човешкият гръбначен мозък съдържа около 13 милиона неврони, от които само 3% са двигателни неврони и 97% са интеркаларни неврони.

Функционално невроните на гръбначния мозък могат да бъдат разделени на 4 основни групи:

1) двигателни неврони или двигателни неврони, - клетки на предните рога, чиито аксони образуват предните корени;

2) интерневрони- неврони, които получават информация от гръбначните ганглии и се намират в дорзалните рога. Тези аферентни неврони реагират на болка, температура, тактилна, вибрационна, проприоцептивна стимулация и предават импулси към разположените над тях центрове, към симетричните структури на противоположната страна, към предните рога на гръбначния мозък;

3) симпатичен, парасимпатиковневроните са разположени в страничните рога. Невроните на симпатиковия отдел на автономната нервна система са разположени в страничните рога на шийните и два лумбални сегмента, а парасимпатиковите са разположени в II-IV сегменти на сакралните сегменти. Аксоните на тези неврони напускат гръбначния мозък като част от предните корени и се насочват към клетките на ганглиите на симпатиковата верига и към ганглиите на вътрешните органи;

4) асоциативни клетки- неврони на собствения апарат на гръбначния мозък, установяващи връзки вътре и между сегментите. По този начин в основата на задния рог има голямо натрупване на нервни клетки, които се образуват междинно ядрогръбначен мозък. Невроните му имат къси аксони, които отиват главно към предния рог и там образуват синаптични контакти с двигателните неврони. Аксоните на някои от тези неврони се простират над 2-3 сегмента, но никога не надхвърлят гръбначния мозък.

Нервните клетки от различни видове са разпръснати дифузно или събрани под формата на ядра. Повечето ядра в гръбначния мозък заемат няколко сегмента, така че аферентните и еферентните влакна, свързани с тях, влизат и излизат от гръбначния мозък по няколко корена. Най-значимите спинални ядра са ядрата на предните рога, образувани от моторни неврони.

Всички низходящи пътища на централната нервна система, които предизвикват двигателни реакции, завършват на моторните неврони на предните рога. В тази връзка Шерингтън им се обади „общ краен път“.

Има три типа моторни неврони: алфа, бета и гама. Алфа моторни невронипредставени от големи мултиполярни клетки с диаметър на тялото 25-75 µm; техните аксони инервират двигателните мускули, които са способни да развият значителна сила. Бета моторни неврони- това са малки неврони, които инервират тоничните мускули. Гама моторни неврони(9) още по-малки - диаметърът на тялото им е 15-25 микрона. Те са локализирани в моторните ядра на вентралните рога сред алфа и бета моторните неврони. Гама моторните неврони осигуряват двигателна инервация на мускулните рецептори (мускулни вретена (32)). Аксоните на моторните неврони съставляват по-голямата част от предните корени на гръбначния мозък (моторни ядра).

Функции на гръбначния мозък. Има две основни функции на гръбначния мозък: проводимост и рефлекс. Функция на проводникаосигурява комуникацията на невроните на гръбначния мозък един с друг или с надлежащите части на централната нервна система. Рефлексна функцияви позволява да реализирате всички двигателни рефлекси на тялото, рефлекси на вътрешните органи, пикочно-половата система, терморегулация и др. Собствената рефлексна дейност на гръбначния мозък се осъществява от сегментни рефлексни дъги.

Нека въведем някои важни определения. Минималната сила на дразнене, която предизвиква рефлекс, се нарича праг(43) (или прагов стимул) на даден рефлекс. Всеки рефлекс има рецептивно поле(52), набор от рецептори, чието дразнене предизвиква рефлекс с най-нисък праг.

При изучаване на движенията е необходимо да се раздели сложен рефлексен акт на отделни относително прости рефлекси. В същото време трябва да се помни, че в естествени условия отделен рефлекс действа само като елемент от сложна дейност.

Спиналните рефлекси се делят на:

първо, от рецептори, чието дразнене предизвиква рефлекса:

а) проприоцептивни (собствени) рефлексиот самия мускул и свързаните с него образувания. Те имат проста рефлексна дъга. Рефлексите, произтичащи от проприорецепторите, участват във формирането на акта на ходене и регулирането на мускулния тонус.

б) висцероцептивенрефлексите възникват от рецепторите на вътрешните органи и се проявяват в свиване на мускулите на коремната стена, гръдния кош и екстензорите на гърба. Появата на висцеромоторни рефлекси е свързана с конвергенцията (25) на висцерални и соматични нервни влакна към същите интерневрони на гръбначния мозък,

V) кожни рефлексивъзникват, когато кожните рецептори са раздразнени от сигнали от околната среда.

второ, по орган:

а) рефлекси на крайниците;

б) коремни рефлекси;

в) тестикуларен рефлекс;

г) анален рефлекс.

Най-простите гръбначни рефлекси, които могат лесно да се наблюдават са флексияИ екстензорПод флексия (55) трябва да разбираме намаляване на ъгъла на дадена става, а под екстензия е увеличаване. Флексионните рефлекси са широко представени в човешките движения. Характерно за тези рефлекси е голямата сила, която могат да развият. В същото време те бързо се уморяват. Екстензорните рефлекси също са широко представени в човешките движения. Например, те включват рефлекси за поддържане на вертикална поза. Тези рефлекси, за разлика от тези на флексия, са много по-устойчиви на умора. Наистина можем да ходим и стоим дълго време, но за извършване на продължителна работа, като например вдигане на тежест с една ръка, физическите ни възможности са много по-ограничени.

Универсалният принцип на рефлексната дейност на гръбначния мозък се нарича общ краен път.Факт е, че съотношението на броя на влакната в аферентните (дорзалните корени) и еферентните (предните корени) пътища на гръбначния мозък е приблизително 5:1. C. Sherrington образно сравнява този принцип с фуния, чиято широка част е изградена от аферентните пътища на дорзалните коренчета, а тясната част е изградена от еферентните пътища на предните коренчета на гръбначния мозък. Често територията на крайния път на един рефлекс се припокрива с територията на крайния път на друг рефлекс. С други думи, различни рефлекси могат да се конкурират, за да заемат крайния път. Това може да се илюстрира със следния пример. Нека си представим, че куче бяга от опасност и е ухапано от бълха. В този пример два рефлекса се състезават за общия краен път - мускулите на задната лапа: единият е рефлексът на чесане, а другият е рефлексът на ходене и бягане. В някои моменти рефлексът за драскане може да надделее и кучето спира и започва да се чеше, но след това рефлексът за ходене и бягане може да поеме отново и кучето ще продължи да бяга.

Както вече беше посочено, при извършване на рефлексна дейност отделните рефлекси взаимодействат помежду си, образувайки функционални системи. Един от най-важните елементи на функционалната система е обратна аферентация,благодарение на което нервните центрове сякаш оценяват как се извършва реакцията и могат да направят необходимите корекции в нея.

Рефлекси на крайниците .

Рефлекси на мускулно разтягане. Има два вида рефлекс на разтягане: фазичен (бърз) и тоничен (бавен). Пример за фазичен рефлекс е рефлекс на коляното, което се получава при лек удар по сухожилието на мускула в задколянното капаче. Рефлексът на разтягане предотвратява прекомерното разтягане на мускул, който изглежда се съпротивлява на разтягане. Този рефлекс възниква като мускулен отговор на стимулация на неговите рецептори, така че често се нарича собствен мускулен рефлекс.Бързото разтягане на мускула, само няколко милиметра чрез механичен удар върху сухожилието му, води до свиване на целия мускул и разгъване на подбедрицата.

Пътят на този рефлекс е следният:

Мускулни рецептори на четириглавия бедрен мускул;

Спинален ганглий;

Задни корени;

Задни рога на третия лумбален сегмент;

Моторни неврони на предните рога на същия сегмент;

Влакна на четириглавия бедрен мускул.

Изпълнението на този рефлекс би било невъзможно, ако мускулите флексори не се отпуснаха едновременно със свиването на мускулите екстензори. Следователно, по време на екстензорния рефлекс, моторните неврони на флексорните мускули се инхибират от интеркаларните инхибиторни клетки на Renshaw (24) (реципрочно инхибиране). Фазичните рефлекси участват във формирането на ходенето.Рефлексът на разтягане е характерен за всички мускули, но в разтегателните мускули те са добре изразени и лесно се предизвикват.

Фазовите рефлекси на разтягане също включват ахилесовия рефлекс, предизвикан от лек удар по ахилесовото сухожилие, и лакътния рефлекс, предизвикан от удар с чук върху сухожилието на четириглавия бедрен мускул.

Тонични рефлексивъзникват при продължително разтягане на мускулите, основната им цел е да поддържат позата. В изправено положение тоничното свиване на екстензорните мускули предотвратява огъването на долните крайници под въздействието на гравитацията и осигурява поддържане на изправено положение. Тоничното свиване на мускулите на гърба осигурява стойка на човека. Тоничното свиване на скелетните мускули е основата за изпълнение на всички двигателни действия, извършвани с помощта на фазови мускулни контракции. Пример за тоничен рефлекс на разтягане е вътрешният рефлекс на коремния мускул. Това е един от основните мускули, който помага да се поддържа изправена стойка на човек.

Рефлексните реакции са по-сложно организирани, изразяващи се в координирана флексия и екстензия на мускулите на крайниците. Примери са флексионни рефлекси, насочени към избягване на различни увреждащи влияния(Фиг. 4.1.) . Рецептивното поле на флексионния рефлекс е доста сложно и включва различни рецепторни образувания и аферентни пътища с различна скорост. Рефлексът на огъване възниква, когато рецепторите за болка в кожата, мускулите и вътрешните органи са раздразнени. Аферентните влакна, участващи в тези стимулации, имат широк диапазон от скорости на провеждане - от миелинизирани влакна от група А до немиелинизирани влакна от група С. Всички различни аферентни влакна, импулсите по които водят до развитието на флексионния рефлекс, се комбинират под име аференти на флексионния рефлекс.

Флексионните рефлекси се различават от вътрешните мускулни рефлекси не само по големия брой синаптични превключватели по пътя към моторните неврони, но и по участието на редица мускули, координираното свиване на които определя движението на целия крайник. Едновременно с възбуждането на моторните неврони, инервиращи флексорните мускули, възниква реципрочно инхибиране на моторните неврони на екстензорните мускули.

При достатъчно интензивно стимулиране на рецепторите на долния крайник възниква облъчване на възбуждане и в реакцията се включват мускулите на горния крайник и торса. При активиране на двигателните неврони от противоположната страна на тялото се наблюдава не флексия, а екстензия на мускулите на противоположния крайник - кръстосаният екстензорен рефлекс.

Рефлекси за поза. Те са още по-сложни рефлекси за поза– преразпределение на мускулния тонус, възникващо при промяна на положението на тялото или отделните му части. Те представляват голяма група рефлекси. Флексионен тонизиращ позиционен рефлексможе да се наблюдава при жаби и бозайници, които се характеризират с прибрано положение на крайниците (заек).

За повечето бозайници и хора основното значение за поддържане на позицията на тялото ене се огъва, а екстензорен рефлексен тон.На нивото на гръбначния мозък те играят особено важна роля в рефлекторната регулация на екстензорния тонус. цервикални позиционни рефлекси. Техните рецептори се намират в мускулите на шията. Рефлексната дъга е полисинаптична и се затваря на нивото на I-III цервикални сегменти. Импулсите от тези сегменти се предават на мускулите на тялото и крайниците, причинявайки преразпределение на техния тонус. Има две групи от тези рефлекси - тези, които възникват при накланяне и при завъртане на главата.

Първата група цервикални постурални рефлексисъществува само при животни и възниква при наклонена глава надолу (фиг. 4.2.). В същото време се повишава тонусът на мускулите флексори на предните крайници и тонусът на мускулите екстензори на задните крайници, в резултат на което предните крайници се огъват, а задните крайници се изпъват. При накланяне на главата нагоре (отзад) възникват противоположни реакции - предните крайници се изпъват поради повишаване на тонуса на техните разгъващи мускули, а задните крайници се огъват поради повишаване на тонуса на техните флексорни мускули. Тези рефлекси възникват от проприорецепторите на мускулите на врата и фасциите, покриващи шийните прешлени. При условия на естествено поведение те увеличават шанса на животното да достигне до храна, разположена над или под нивото на главата.

Рефлексите на позата на горните крайници се губят при хората. Рефлексите на долните крайници се изразяват не във флексия или екстензия, а в преразпределение на мускулния тонус, осигурявайки запазване на естествената поза.

Втора група цервикални постурални рефлексивъзниква от същите рецептори, но само при завъртане на главата надясно или наляво (Фигура 4.3). В същото време тонусът на мускулите-разширители на двата крайника от страната, където е обърната главата, се повишава, а тонусът на мускулите-флексори от противоположната страна се повишава. Рефлексът е насочен към поддържане на поза, която може да бъде нарушена поради промяна в позицията на центъра на тежестта след завъртане на главата. Центърът на тежестта се измества към въртенето на главата - именно от тази страна се повишава тонусът на мускулите на екстензора на двата крайника. Подобни рефлекси се наблюдават и при хората.

На нивото на гръбначния мозък те също се затварят ритмични рефлекси– многократно многократно сгъване и разгъване на крайниците. Примерите включват рефлексите за драскане и стъпване. Ритмичните рефлекси се характеризират с координирана работа на мускулите на крайниците и торса, правилното редуване на флексия и разширение на крайниците, заедно с тонично свиване на адукторните мускули, които установяват крайника в определено положение спрямо повърхността на кожата.

Коремни рефлекси (горна, средна и долна) се появяват с ивици дразнене на кожата на корема. Изразява се в свиване на съответните области на мускулите на коремната стена. Това са защитни рефлекси. За предизвикване на горния коремен рефлекс се прилага дразнене успоредно на долните ребра непосредствено под тях, рефлексната дъга се затваря на нивото на VIII-IX торакален сегмент на гръбначния мозък. Средният коремен рефлекс се предизвиква от дразнене на нивото на пъпа (хоризонтално), дъгата на рефлекса се затваря на нивото на IX-X торакален сегмент. За да се получи долния коремен рефлекс, дразненето се прилага успоредно на ингвиналната гънка (до нея), рефлексната дъга се затваря на нивото на XI-XII торакален сегмент.

Кремастеричен (тестикуларен) рефлексе да се съкрати m. кремастер и повдигане на скротума в отговор на инсулт дразнене на горната вътрешна повърхност на кожата на бедрото (кожен рефлекс), това също е защитен рефлекс. Дъгата му се затваря на нивото на I-II лумбален сегмент.

Анален рефлекссе изразява в свиване на външния сфинктер на ректума в отговор на ивица от дразнене или убождане на кожата в близост до ануса, рефлексната дъга се затваря на нивото на IV-V сакрален сегмент.

Автономни рефлекси. В допълнение към рефлексите, обсъдени по-горе, които принадлежат към категорията на соматичните, тъй като те се изразяват в активирането на скелетните мускули, гръбначният мозък играе важна роля в рефлексната регулация на вътрешните органи, като център на много висцерални рефлекси. Тези рефлекси се осъществяват с участието на неврони на автономната нервна система, разположени в страничните рога на сивото вещество. Аксоните на тези нервни клетки напускат гръбначния мозък през вентралните коренчета и завършват върху клетките на симпатиковите или парасимпатиковите автономни ганглии. Ганглийните неврони от своя страна изпращат аксони към клетките на различни вътрешни органи, включително гладките мускули на червата, кръвоносните съдове, пикочния мехур, жлезистите клетки и сърдечния мускул. Автономните рефлекси на гръбначния мозък се осъществяват в отговор на дразнене на вътрешните органи и завършват със свиване на гладката мускулатура на тези органи.

Лекция 19. Особена физиология на централната нервна система

Гръбначният мозък е нервна връв с дължина около 45 см при мъжете и около 42 см при жените. Има сегментен строеж (31 - 33 сегмента) - всеки негов дял е свързан с определен метамерен сегмент на тялото. Гръбначният мозък е анатомично разделен на пет отдела: шиен гръден лумбален сакрален и кокцигеален.

Общият брой на невроните в гръбначния мозък е близо 13 милиона.Повечето от тях (97%) са интерневрони, 3% са класифицирани като еферентни неврони.

Еферентни неврони гръбначен мозък, свързани със соматичната нервна система, са двигателни неврони. Има α- и γ-мотоневрони. α-Мотоневроните инервират екстрафузални (работещи) мускулни влакна на скелетните мускули, които имат висока скорост на възбуждане по аксоните (70-120 m / s, група A α).

γ - Мотоневрониразпръснати сред α-мотоневроните, те инервират интрафузалните мускулни влакна на мускулното вретено (мускулен рецептор).

Тяхната дейност се регулира от съобщения от по-високо разположени части на централната нервна система. И двата типа моторни неврони участват в α-γ свързващия механизъм. Същността му е, че когато контрактилната активност на интрафузалните влакна се променя под въздействието на γ-мотоневроните, активността на мускулните рецептори се променя. Импулсът от мускулните рецептори активира α-мото-невроните на „собствения“ мускул и инхибира α-мото-невроните на мускула-антагонист.

При тези рефлекси ролята на аферентната връзка е особено важна. Мускулните вретена (мускулни рецептори) са разположени успоредно на скелетния мускул, краищата им са прикрепени към мембраната на съединителната тъкан на снопа от екстрафузални мускулни влакна с помощта на подобни на сухожилия ленти. Мускулният рецептор се състои от няколко набраздени интрафузални мускулни влакна, заобиколени от съединителнотъканна капсула. Краят на едно аферентно влакно се увива няколко пъти около средната част на мускулното вретено.

Сухожилните рецептори (рецепторите на Голджи) са затворени в съединителнотъканна капсула и са локализирани в сухожилията на скелетните мускули близо до връзката сухожилие-мускул. Рецепторите са немиелинизираните окончания на дебели миелинизирани аферентни влакна (приближавайки се до капсулата на рецептора на Голджи, това влакно губи миелиновата си обвивка и се разделя на няколко окончания). Сухожилните рецептори са прикрепени последователно спрямо скелетния мускул, което осигурява тяхното дразнене при издърпване на сухожилието.Затова сухожилните рецептори изпращат информация до мозъка, че мускулът е свит (а сухожилието е напрегнато), а мускулните рецептори изпращат информация, че мускулът е отпуснат и удължен. Импулсите от сухожилните рецептори инхибират невроните на техния център и възбуждат невроните на антагонистичния център (в мускулите на флексора това възбуждане е по-слабо изразено).

По този начин се регулира тонуса на скелетната мускулатура и двигателните реакции.

Аферентни неврони на соматичната нервна система са локализирани в спиналните сетивни възли. Те имат Т-образни израстъци, единият край на които е насочен към периферията и образува рецептор в органите, а другият преминава в гръбначния мозък през дорзалния корен и образува синапс с горните пластини на сивото вещество на гръбначен мозък. Системата от интернейрони (интернейрони) осигурява затварянето на рефлекса на сегментно ниво или предава импулси към надсегментните области на централната нервна система.

Невроните на симпатиковата нервна системасъщо са интеркални; разположени в страничните рога на гръдния, лумбалния и частично цервикалния дял на гръбначния мозък.Те са фоново активни, честотата им на разреждане е 3-5 импулса/s. Парасимпатикови неврони на автономната нервна система също са интеркаларни, локализирани в сакралния гръбначен мозък и също фоново активни.

Гръбначният мозък съдържа регулаторните центрове за повечето вътрешни органи и скелетните мускули.

Тук са локализирани миотатични и сухожилни рефлекси на соматичната нервна система, елементи на стъпковия рефлекс, контрол на инспираторните и експираторни мускули.

Гръбначните центрове на симпатиковия отдел на автономната нервна система контролират зеничния рефлекс, регулират дейността на сърцето, кръвоносните съдове, бъбреците и органите на храносмилателната система.

Гръбначният мозък се характеризира с проводима функция.

Извършва се по низходящи и възходящи пътеки.

Аферентната информация навлиза в гръбначния мозък през дорзалните корени, еферентните импулси и регулирането на функциите на различни органи и тъкани на тялото се извършват през предните корени (закон на Bell-Magendie).

Всеки корен се състои от много нервни влакна. Например гръбният корен на котка включва 12 хиляди, а вентралния корен - 6 хиляди нервни влакна.

Всички аферентни входове към гръбначния мозък носят информация от три групи рецептори:

1) кожни рецептори - рецептори за болка, температура, допир, натиск, вибрация;

2) проприорецептори - мускул (мускулни вретена), сухожилие (рецептори на Голджи), периост и ставни мембрани;

3) рецептори на вътрешните органи - висцерални или интерорецептори. рефлекси.

Във всеки сегмент на гръбначния мозък има неврони, които пораждат възходящи проекции към по-високите структури на нервната система. Структурата на пътищата на Гол, Бурдах, спиноцеребеларния и спиноталамичния тракт е добре обхваната в курса по анатомия.

Гръбначен мозъксе състои от 31-33 сегмента: 8 цервикални, 12 гръдни, 5 лумбални, 5 сакрални и 1-3 кокцигеални.

сегмент- това е част от гръбначния мозък, свързана с една двойка предни и двойка задни корени.

Задните (дорзални) корени на гръбначния мозък се образуват от централните процеси на аферентните сензорни неврони. Телата на тези неврони са локализирани в гръбначните и черепно-мозъчните нервни възли (ганглии). Предните (вентрални) корени се образуват от аксони на еферентни неврони.

Според Законът на Бел-Магенди , предните коренчета са еферентни - моторни или вегетативни, а задните коренчета са аферентночувствителни.

На напречен разрез на гръбначния мозък, централно разположен сива материя, който се образува от клъстер от нервни клетки. Граничи с бели кахъри, който се образува от нервни влакна. Нервните влакна на бялото вещество образуват дорзално (задно), странично и вентрално (предно) връзки на гръбначния мозъккоито съдържат проводимите пътища на гръбначния мозък. В задните връзки има възходящи връзки, в предните връзки има низходящи, а в страничните връзки има както възходящи, така и низходящи пътища.

В сивото вещество има дорзален (заден) и вентрален (преден) рога. Освен това има странични рога в гръдния, лумбалния и сакралния сегмент.

Всички неврони на сивото вещество могат да бъдат разделени на три основни групи:

1) интерневрони, разположени главно в дорзалните рога на гръбначния мозък,

2) еферентни моторни неврони, локализирани в предните рога,

3) еферентни преганглионарни неврони на автономната нервна система, разположени в страничните и предните рога на гръбначния мозък.

Нарича се сегмент от гръбначния мозък, заедно с инервираните области на тялото метамер . Нарича се група мускули, инервирани от един сегмент на гръбначния мозък миотом . Областта на кожата, от която сетивните сигнали навлизат в определен сегмент на гръбначния мозък, се нарича дерматом .

Има три основни функции на гръбначния мозък:

1) рефлекс,

2) трофичен,

3) проводник.

Рефлексна функциягръбначния мозък може да бъде сегментенИ междусегментни. Рефлекторна сегментна функция гръбначния мозък се състои в прякото регулаторно влияние на еферентните неврони на гръбначния мозък върху инервираните от него ефектори при дразнене на рецепторите на определен дерматом.

Наричат ​​се рефлекси, чиято дъга се превключва в гръбначния мозък спинална . Най-простите спинални рефлекси включват сухожилни рефлекси , които осигуряват свиване на скелетните мускули, когато техните проприорецептори са раздразнени поради бързо краткотрайно разтягане на мускула (например при удар на сухожилие с неврологичен чук). Спиналните сухожилни рефлекси са клинично важни, защото... всеки от тях се затваря в определени сегменти на гръбначния мозък. Следователно по характера на рефлексната реакция може да се прецени функционалното състояние на съответните сегменти на гръбначния мозък.

В зависимост от местоположението на рецепторите и нервния център при хората се разграничават гръбначните рефлекси на лакътя, коляното и ахилесовото сухожилие.

Рефлекс на сгъване на лакътявъзниква при удар на сухожилието на двуглавия мишничен мускул (в областта на улнарната ямка) и се проявява в огъване на ръката в лакътната става. Нервният център на този рефлекс е локализиран в 5-6 цервикални сегменти на гръбначния мозък.

Рефлекс на разгъване на лакътявъзниква при удар на сухожилието на триглавия мишничен мускул (в областта на улнарната ямка) и се проявява в разгъване на ръката в лакътната става. Нервният център на този рефлекс е локализиран в 7-8 шийни сегменти на гръбначния мозък.

Коленен рефлексвъзниква при удар в сухожилието на четириглавия бедрен мускул под капачката на коляното и се изразява в разгъване на крака в колянната става. Нервният център на този рефлекс е локализиран в 2-4 лумбални сегмента на гръбначния мозък.

Ахилесов рефлексвъзниква при удар на сухожилието на петата и се проявява при огъване на стъпалото в глезенната става. Нервният център на този рефлекс е локализиран в 1-2 сакрални сегмента на гръбначния мозък.

В скелетните мускули има два вида влакна - екстрафузаленИ интрафузалнокоито са свързани паралелно. Интрафузалните мускулни влакна изпълняват сензорна функция. Те се състоят от съединителнотъканна капсула, в които се намират проприорецептори, и периферни контрактилни елементи.

Остър, бърз удар върху мускулното сухожилие води до неговото напрежение. В резултат на това съединителнотъканната капсула на интрафузалното влакно се разтяга и проприорецепторите се дразнят. Поради това възниква импулсна електрическа активност на двигателните неврони, локализирани в предните рога на гръбначния мозък. Разрядната активност на тези неврони е пряката причина за бързото свиване на екстрафузалните мускулни влакна.

Диаграма на рефлексната дъга на гръбначния сухожилен рефлекс

1) интрафузално мускулно влакно, 2) проприорецептор, 3) аферентен сензорен неврон, 4) моторен неврон на гръбначния мозък, 5) екстрафузални мускулни влакна.

Общото време на гръбначния сухожилен рефлекс е кратко, т.к рефлексната му дъга е моносинаптична. Той включва бързо адаптиращи се рецептори, фазови а-мотоневрони и моторни единици от тип FF и FR.

Рефлексна междусегментна функциягръбначен мозък е осъществяването на междусегментна интеграция на гръбначните рефлекси, която се осигурява от интраспинални пътища, свързващи различни сегменти на гръбначния мозък.

Трофична функцияФункцията на гръбначния мозък се свежда до регулиране на метаболизма и осигуряване на хранене на онези органи и тъкани, които се инервират от невроните на гръбначния мозък. Свързва се с неимпулсната активност на невроните, способни да синтезират много трофотропни биологично активни вещества. Тези вещества бавно се придвижват в нервните окончания, откъдето се освобождават в околната тъкан.

Функция на проводникаГръбначният мозък осигурява двупосочна връзка между гръбначния мозък и мозъка. Осигурява се от неговите възходящи и низходящи пътища - групи от нервни влакна.

Има три основни групи възходящи пътища:

1) Гол и Бурдах,

2) спиноталамичен,

3) спиноцеребеларен.

Пътищата на Гол и Бурдахса проводници на кожно-механична чувствителност от тактилни рецептори и проприорецептори до сензорните зони на задната централна извивка на мозъчната кора. Пътят на Гол носи информация от долната част на тялото, а пътят на Бурдах носи информация от горната част.

Спиноталамичен тракте проводник на тактилна, температурна и болкова чувствителност. Този път осигурява предаването на информация за качеството на стимула към задния централен гирус.

Спиноцеребеларни пътищапренасят информация от тактилните рецептори, както и от проприорецепторите на мускулите, сухожилията и ставите до кората на малкия мозък.

Формират се низходящи пътища пирамидаленИ екстрапирамиденсистеми. Пирамидална система включва пирамидален кортикоспинален тракт. Образува се от аксоните на големи пирамидални неврони ( клетки на Бетц), които се намират в двигателната (моторната) зона на прецентралната извивка на мозъчната кора.

При хората пирамидалният тракт има директен задействащ активиращ ефект върху гръбначните моторни неврони, инервиращи флексорните (флексорните) мускули на дисталните крайници. Благодарение на този тракт се осигурява доброволно съзнателно регулиране на прецизни фазови движения.

Екстрапирамидна системавключва:

1) руброспинален тракт,

2) ретикулоспинален тракт,

3) вестибулоспинални пътища.

Руброспинален трактобразувани от аксони на неврони в червеното ядро ​​на междинния мозък, активиращи моторните неврони на гръбначния флексор. Ретикулоспинален тракт се образува от аксоните на невроните на ретикуларната формация на задния мозък, които имат както активиращ, така и инхибиторен ефект върху моторните неврони на флексора. Вестибулоспинални пътища се образуват от аксони на неврони на вестибуларните ядра на Дейтерс, Швалбе и Бехтерев, които се намират в задния мозък. Тези пътища имат активиращ ефект върху гръбначните екстензорни моторни неврони.

Животно, чийто гръбначен мозък е отделен от мозъка, се нарича спинална. Непосредствено след нараняване или отделяне на гръбначния мозък от мозъка, спинален шок - реакция на тялото, която се изразява в рязък спад на възбудимостта и инхибиране на рефлексната дейност или арефлексия.

Основните механизми на спиналния шок (според Sherrington) са:

1) елиминиране на низходящи активиращи влияния, влизащи в гръбначния мозък от горните части на централната нервна система,

2) активиране на интраспиналните инхибиторни процеси.

Има два основни фактора, които определят тежестта и продължителността на спиналния шок:

1) ниво на организация на тялото (при жаба спиналният шок продължава 1-2 минути, а при хората - месеци и години),

2) ниво на увреждане на гръбначния мозък (колкото по-високо е нивото на увреждане, толкова по-тежък и продължителен е спиналният шок).

Структурата на рефлексните дъги на гръбначните рефлекси. Ролята на сетивните, междинните и моторните неврони. Общи принципи на координация на нервните центрове на нивото на гръбначния мозък. Видове гръбначни рефлекси.

Рефлексни дъги- Това са вериги, състоящи се от нервни клетки.

Най-простата рефлексна дъга включва сензорни и ефекторни неврони, по които нервният импулс се движи от мястото на произход (от рецептора) до работния орган (ефектор). Примернай-простият рефлекс може да послужи рефлекс на коляното, което възниква в отговор на краткотрайно разтягане на четириглавия бедрен мускул чрез лек удар по сухожилието му под капачката на коляното

(Тялото на първия чувствителен (псевдо-униполярен) неврон се намира в спиналния ганглий. Дендритът започва с рецептор, който възприема външно или вътрешно дразнене (механично, химично и др.) и го превръща в нервен импулс, който достига до тялото на нервната клетка.От тялото на неврона по протежение на аксона нервният импулс през чувствителните коренчета на гръбначномозъчните нерви се изпраща до гръбначния мозък, където образуват синапси с телата на ефекторните неврони.При всеки междуневронен синапс, с помощта на биологично активни вещества (медиатори), възниква импулсно предаване Аксонът на ефекторния неврон напуска гръбначния мозък като част от предните корени на гръбначните нерви (моторни или секреторни нервни влакна) и се насочва към работния орган, причинявайки мускул свиване и повишена (инхибирана) секреция на жлезите.)

| Повече ▼ сложни рефлексни дъги имат един или повече интерневрони.

(Тялото на интерневрона в триневронните рефлексни дъги се намира в сивото вещество на задните колони (рога) на гръбначния мозък и е в контакт с аксона на сетивния неврон, който пристига като част от задния (чувствителен) коренчета на гръбначномозъчните нерви Аксоните на интерневроните са насочени към предните колони (рога), където телата са разположени ефекторни клетки Аксоните на ефекторните клетки са насочени към мускулите, жлезите, оказвайки влияние върху тяхната функция Нервната система има мн. сложни многоневронни рефлексни дъги, които имат няколко интерневрона, разположени в сивото вещество на гръбначния и главния мозък.)

Междусегментни рефлексни връзки.В гръбначния мозък, в допълнение към описаните по-горе рефлексни дъги, ограничени от един или няколко сегмента, действат възходящи и низходящи междусегментни рефлексни пътища. Интерневроните в тях са т.нар проприоспинални неврони , чиито тела са разположени в сивото вещество на гръбначния мозък, а аксоните се издигат или спускат на различни разстояния в състава проприоспинални пътища бяло вещество, никога не напуска гръбначния мозък.

Междусегментните рефлекси и тези програми улесняват координацията на движенията, инициирани на различни нива на гръбначния мозък, особено предните крайници, задните крайници, крайниците и шията.

Видове неврони.

Сензорните (чувствителни) неврони приемат и предават импулси от рецепторите „към центъра“, т.е. Централна нервна система. Тоест чрез тях сигналите отиват от периферията към центъра.

Моторни (моторни) неврони. Те пренасят сигнали, идващи от главния или гръбначния мозък до изпълнителните органи, които са мускули, жлези и др. в този случай сигналите отиват от центъра към периферията.

Е, междинните (интеркаларни) неврони получават сигнали от сетивните неврони и изпращат тези импулси по-нататък към други междинни неврони или директно към моторни неврони.

Принципи на координационната дейност на централната нервна система.

Координацията се осигурява чрез селективно възбуждане на едни центрове и инхибиране на други. Координацията е обединяването на рефлексната дейност на централната нервна система в едно цяло, което осигурява изпълнението на всички функции на тялото. Разграничават се следните основни принципи на координация:
1. Принципът на облъчване на възбужданията.Невроните на различни центрове са свързани помежду си с интернейрони, така че импулсите, пристигащи по време на силно и продължително стимулиране на рецепторите, могат да причинят възбуждане не само на невроните на центъра на даден рефлекс, но и на други неврони. Например, ако раздразните един от задните крака на гръбначна жаба, той се свива (отбранителен рефлекс); ако дразненето се увеличи, тогава се свиват и двата задни крака, дори предните.
2. Принципът на общ краен път. Импулсите, пристигащи в централната нервна система през различни аферентни влакна, могат да се сближат към едни и същи интеркаларни или еферентни неврони. Шерингтън нарече това явление „принцип на общия краен път“.
Например моторните неврони, които инервират дихателните мускули, участват в кихане, кашляне и т.н. На моторните неврони на предните рога на гръбначния мозък, инервиращи мускулите на крайниците, влакната на пирамидалния тракт, екстрапирамидните пътища, от край на малкия мозък, ретикуларната формация и други структури. Моторният неврон, който осигурява различни рефлексни реакции, се счита за техен общ краен път.
3. Принципът на доминирането.Открит е от А. А. Ухтомски, който открива, че дразненето на аферентния нерв (или кортикалния център), което обикновено води до свиване на мускулите на крайниците, когато червата на животното са пълни, причинява акт на дефекация. В тази ситуация рефлексното възбуждане на центъра за дефекация потиска и инхибира двигателните центрове и центърът за дефекация започва да реагира на чужди за него сигнали.А. А. Ухтомски вярва, че във всеки момент от живота възниква определящ (доминиращ) фокус на възбуждане, подчиняващ дейността на цялата нервна система и определящ характера на адаптивната реакция. Възбуждането от различни области на централната нервна система се събира към доминиращия фокус и способността на други центрове да реагират на сигнали, идващи към тях, се инхибира. При естествени условия на съществуване доминантното възбуждане може да обхване цели системи от рефлекси, което води до хранителни, защитни, сексуални и други форми на активност. Доминиращият център на възбуждане има редица свойства:
1) неговите неврони се характеризират с висока възбудимост, което насърчава конвергенцията на възбуждания от други центрове към тях;
2) неговите неврони са способни да обобщават входящите възбуждания;
3) вълнението се характеризира с постоянство и инертност, т.е. способността да се запази дори когато стимулът, който е причинил образуването на доминантата, е престанал да действа.
4. Принцип на обратната връзка.Процесите, протичащи в централната нервна система, не могат да бъдат координирани, ако няма обратна връзка, т.е. данни за резултатите от управлението на функцията. Връзката между изхода на системата и нейния вход с положително усилване се нарича положителна обратна връзка, а с отрицателно усилване се нарича отрицателна обратна връзка. Положителната обратна връзка е характерна главно за патологични ситуации.
Отрицателната обратна връзка гарантира стабилността на системата (способността й да се върне в първоначалното си състояние). Има бързи (нервни) и бавни (хуморални) обратни връзки. Механизмите за обратна връзка осигуряват поддържането на всички константи на хомеостазата.
5. Принципът на реципрочността.Той отразява естеството на връзката между центровете, отговорни за изпълнението на противоположни функции (вдишване и издишване, флексия и разширение на крайниците), и се крие във факта, че невроните на един център, когато са възбудени, инхибират невроните на други и обратното.
6. Принципът на субординацията(подчинение). Основната тенденция в еволюцията на нервната система се проявява в концентрацията на основните функции във висшите части на централната нервна система - цефализация на функциите на нервната система. В централната нервна система съществуват йерархични връзки - най-висшият център на регулация е кората на главния мозък, на неговите команди се подчиняват базалните ганглии, средният, медулата и гръбначният мозък.
7. Принцип на компенсация на функциите. Централната нервна система има огромен компенсаторен капацитет, т.е. може да възстанови някои функции дори след разрушаването на значителна част от невроните, които образуват нервния център. Ако отделните центрове са повредени, техните функции могат да се прехвърлят към други мозъчни структури, което се осъществява със задължителното участие на мозъчната кора.

Видове гръбначни рефлекси.

Ч. Шерингтън (1906) установява основните модели на неговата рефлексна дейност и идентифицира основните видове рефлекси, които изпълнява.

Всъщност мускулни рефлекси (тонични рефлекси)възникват, когато рецепторите за разтягане на мускулните влакна и рецепторите на сухожилията са раздразнени. Те се изразяват в продължително напрежение на мускулите при разтягане.

Защитни рефлексиса представени от голяма група флексионни рефлекси, които предпазват тялото от вредните ефекти на прекалено силни и животозастрашаващи стимули.

Ритмични рефлексисе проявяват в правилното редуване на противоположни движения (флексия и екстензия), съчетано с тонично свиване на определени мускулни групи (моторни реакции на драскане и стъпване).

Позиционни рефлекси (постурални)са насочени към дълготрайно поддържане на съкращението на мускулните групи, които придават стойка и позиция на тялото в пространството.

Последица от напречно сечение между продълговатия мозък и гръбначния мозък е спинален шок.Проявява се чрез рязък спад на възбудимостта и инхибиране на рефлексните функции на всички нервни центрове, разположени под мястото на пресичане.

Гръбначен мозък. Гръбначният канал съдържа гръбначния мозък, който условно е разделен на пет отдела: цервикален, гръден, лумбален, сакрален и кокцигеален.

От SC произлизат 31 двойки коренчета на гръбначномозъчните нерви. СМ има сегментна структура. Сегментът се счита за сегмент от CM, съответстващ на две двойки корени. В цервикалната част има 8 сегмента, 12 в гръдната част, 5 в лумбалната част, 5 в сакралната част и от един до три в опашната част.

Централната част на гръбначния мозък съдържа сиво вещество. При разрязване прилича на пеперуда или на буквата H. Сивото вещество се състои предимно от нервни клетки и образува издатини - задни, предни и странични рога. Предните рога съдържат ефекторни клетки (мотоневрони), чиито аксони инервират скелетните мускули; в страничните рога има неврони на автономната нервна система.

Около сивото вещество е бялото вещество на гръбначния мозък. Образува се от нервни влакна на възходящия и низходящия тракт, които свързват различни части на гръбначния мозък помежду си, както и гръбначния мозък с главния мозък.

Бялото вещество се състои от 3 вида нервни влакна:

Мотор - низходящ

Чувствителен - възходящ

Комисурален - свързва 2-те половини на мозъка.

Всички гръбначномозъчни нерви са смесени, т.к образува се от сливането на сетивните (задните) и двигателните (предните) коренчета. На сетивния корен, преди сливането му с двигателния корен, има спинален ганглий, в който има сетивни неврони, чиито дендрити идват от периферията, а аксонът навлиза през дорзалните корени в SC. Предният корен се образува от аксони на моторни неврони на предните рога на SC.

Функции на гръбначния мозък:

1. Рефлекс - състои се в това, че рефлекторните дъги на двигателните и автономните рефлекси са затворени на различни нива на SC.

2. Проводими – през гръбначния мозък преминават възходящи и низходящи пътища, които свързват всички части на гръбначния и главния мозък:

Възходящите или сензорните пътища преминават в задния мозък от тактилни, температурни рецептори, проприорецептори и рецептори за болка до различни части на гръбначния мозък, малкия мозък, мозъчния ствол и CGM;

Низходящите пътища, които преминават в страничните и предните връзки, свързват кората, мозъчния ствол и малкия мозък с моторните неврони на SC.

Рефлексът е реакцията на тялото към дразнител. Съвкупността от образувания, необходими за осъществяването на рефлекса, се нарича рефлексна дъга. Всяка рефлексна дъга се състои от аферентни, централни и еферентни части.

Структурни и функционални елементи на соматичната рефлексна дъга:

Рецепторите са специализирани образувания, които възприемат енергията на дразнене и я трансформират в енергия на нервно възбуждане.

Аферентните неврони, чиито процеси свързват рецепторите с нервните центрове, осигуряват центростремително провеждане на възбуждане.

Нервните центрове са съвкупност от нервни клетки, разположени на различни нива на централната нервна система и участващи в осъществяването на определен вид рефлекс. В зависимост от нивото на разположение на нервните центрове се разграничават рефлексите: спинални (нервните центрове са разположени в сегментите на гръбначния мозък), булбарни (в продълговатия мозък), мезенцефални (в структурите на средния мозък), диенцефални (в структурите на диенцефалона), кортикални (в различни области на мозъчната кора).мозък).

Еферентните неврони са нервни клетки, от които възбуждането се разпространява центробежно от централната нервна система към периферията, към работните органи.

Ефекторите или изпълнителните органи са мускули, жлези и вътрешни органи, участващи в рефлексната дейност.

Видове гръбначни рефлекси.

Повечето двигателни рефлекси се осъществяват с участието на моторните неврони на гръбначния мозък.

Самите мускулни рефлекси (тонични рефлекси) възникват, когато се стимулират рецепторите за разтягане в мускулните влакна и рецепторите на сухожилията. Те се изразяват в продължително напрежение на мускулите при разтягане.

Защитните рефлекси са представени от голяма група флексионни рефлекси, които предпазват тялото от вредното въздействие на прекалено силни и животозастрашаващи стимули.

Ритмичните рефлекси се проявяват в правилното редуване на противоположни движения (флексия и екстензия), съчетано с тонично свиване на определени мускулни групи (моторни реакции на драскане и стъпване).

Позиционните рефлекси (постурални) са насочени към дългосрочно поддържане на свиването на мускулните групи, които придават на тялото поза и позиция в пространството.

Последица от напречно сечение между продълговатия мозък и гръбначния мозък е спинален шок. Проявява се чрез рязък спад на възбудимостта и инхибиране на рефлексните функции на всички нервни центрове, разположени под мястото на пресичане.