Белое вещество спинного мозга окружает серое вещество и образует столбы спинного мозга. Различают передние, задние и боковые столбы. Столбы - это тракты спинного мозга, образованные длинными аксонами нейронов, идущими вверх по направлению к головному мозгу (восходящие пути) либо вниз - от головного мозга к ниже расположенным сегментам спинного мозга (нисходящие пути).
По восходящим путям спинного мозга передается информация от рецепторов мышц, сухожилий, связок, суставов и кожи к головному мозгу. Восходящие пути являются также проводниками температурной и болевой чувствительности. Все восходящие пути перекрещиваются на уровне спинного (или головного) мозга. Таким образом, левая половина головного мозга (кора полушарий и мозжечок) получают информацию от рецепторов правой половины тела и наоборот.
Основные восходящие пути: от механорецепторов кожи и рецепторов опорно-двигательного аппарата - это мышцы, сухожилия, связки, суставы - пучки Гол- ля и Бурдаха или соответственно они же - нежный и клиновидный пучки представлены задними столбами спинного мозга (рис. 17 А).
От этих же рецепторов информация поступает в мозжечок по двум путям, представленным боковыми столбами, которые называются передним и задним спинномозжечковыми трактами. Кроме того, в боковых столбах проходят еще два пути - это боковой и передний спинно-таламические пути, передающие информацию от рецепторов температурной и болевой чувствительности.
Задние столбы обеспечивают более быстрое проведение информации о локализации раздражений, чем боковой и передний спинно-таламические пути.
Нисходящие пути, проходя в составе передних и боковых столбов спинного мозга, являются двигательными, так как они влияют на функциональное состояние скелетных мышц тела. Пирамидный путь начинается в основном в двигательной коре полушарий и проходит по продолговатому мозгу, где большая часть волокон перекрещивается и переходит на противоположную сторону. После этого пирамидный путь разделяется на боковой и передний пучки: соответственно передний и боковой пирамидные пути. Большинство волокон пирамидных путей оканчивается на вставочных нейронах, а около 20% образуют синапсы на мотонейронах. Пирамидное влияние является возбуждающим.
Ретикуло-спинальный путь, руброспинальный путь и вестибулоспинальный путь (экстрапирамидная система) начинаются соответственно от ядер ретикулярной формации, ствола мозга, красных ядер среднего мозга и вестибулярных ядер продолговатого мозга. Эти пути проходят в боковых столбах спинного мозга, участвуют в координации движений и обеспечении мышечного тонуса. Экстрапирамидные пути, так же как и пирамидные, являются перекрещенными (рис. 17 Б).
Таким образом, спинной мозг осуществляет две важнейшие функции: рефлекторную и проводниковую. Рефлекторная функция осуществляется за счет двигательных центров спинного мозга: мотонейроны перед-
Днатимия ивранаЯ системы
1
А
Рис. 17 А-Б
А - Восходящие пути спиниого мозга:
- - пучок Голля;
- - пучок Бурдаха;
- - дорсальный спинно-мозжечковый тракт;
- - вентральный спинно-мозжечковый тракт;
- - передний спинно-таламический путь;
- - латеральный спинно-таламический путь.
пирамидной (латеральный и передний кортикоспинальные пути) и экстрапирамидной (руброспинальные, ретикулоспи- нальные и вестибулоспинальные пути) систем.
А к мышцам-сгибателям к мышцам-сгибателям
и разгибателям и разгибателям
А - дуги сгибательного и перекрестного разгибательного рефлексов; Б - элементарная схема безусловного рефлекса. Нервные импульсы, возникающие при раздражении рецептора (Р), по афферентным волокнам (афф. нерв, показано одно такое волокно) идут к спинному мозгу (1), где через вставочный нейрон передаются на эфферентные волокна (эфф. нерв), по которым доходят до эффектора. Пунктирные линии - распространение возбуждения от низших отделов центральной нервной системы на ее вышерасположенные отделы (2, 3, 4) до коры мозга (5) включительно. Наступающее вследствие этого изменение состояния высших отделов мозга, в свою очередь, воздействует (см. стрелки) на эфферентный нейрон, влияя на конечный результат рефлекторного ответа.
Диетам» npml системы
Рис. 19. Схема проводящих путей спинного мозга:
Нисходящие пути:
А - пирамидный или кортикоспинальный;
Б - экстрапирамидная система
Руброспинальный и ретикулоспинальный пути, входящие в состав мультинейронного экстрапирамидного пути, идущего от коры больших полушарий к спинному мозгу;
Восходящие пути: В - передний спинно-таламический тракт
По этому пути в соматосенсорную кору поступает информация от рецепторов давления и прикосновения, а также от болевых и температурных;
Г - латеральный спинно-таламический тракт По этому пути информация от болевых и температурных рецепторов поступает к обширным областям коры головного мозга.
5
- - двигательная кора;
- - средний мозг;
- - пирамидный путь;
- - продолговатый мозг;
- - боковой кортикоспинальный путь;
- - передний кортикоспинальный путь;
- - диффузные проекции на кору;
- - межпластиночные ядра таламуса;
- - латеральный спинно-таламический путь;
- - соматосенсорная кора;
- - вентробазальный комплекс таламуса;
- - медиальная петля;
- - красное ядро;
- - мост;
- - ретикулярная формация;
- - руброспинальный путь;
- - ретикулоспинальный путь;
- - спинной мозг.
них рогов обеспечивают работу скелетных мышц туловища. При этом поддерживается сохранение мышечного тонуса, координация работы мышц сгибателей- разгибателей, лежащих в основе движений, и сохранение постоянства позы тела и его частей (см. рис. 18, стр. 39). Мотонейроны, расположенные в боковых рогах грудных сегментов спинного мозга, обеспечивают дыхательными движениями (вдох-выдох), регулируя работу межреберных мышц. Мотонейроны боковых рогов поясничного и крестцового сегментов представляют двигательные центры гладких мышц, входящих в состав внутренних органов. Это центры мочеиспускания, дефекации, работы половых органов.
Проводниковую функцию выполняют спинномозговые тракты (см. рис. 19, стр. 40 - 41).
Компоненты рефлективных дуг, оканчивающихся на определенных ярусах головного мозга, называют проводящими спинномозговыми путями. Посредством данных трактов различные точки мозга могут сообщаться с соответствующими отделениями и , быстро получая и в последующем передавая рефлективные или симпатические позывы. Нисходящие пути предназначаются для отправки импульсов из головного мозга в спинной, а восходящие – наоборот. Проводящие восходящие и нисходящие пути спинного мозга контролируют работу внутренних органов человека.
Сущность спинномозговой проводящей миссии
Проводящие пути – особые нейронные волокна, передающие сигналы определенного рода различным мозговым центрам.
Медицинской практикой принято дифференцировать три группы вышеуказанных волокон.
- Ассоциативные. Предназначаются для соединения клеток серого вещества из разнородных сегментов для образования, непосредственно вблизи серого вещества, особых собственных пучков (имеется в виду передних, латеральних, задних).
- Коммисуральные. Функция этих волокон заключается в соединении серого вещества из обоих полушарий, а также схожих и равноудаленно располагающихся нервных центров обоих половин головного мозга для корреляции и согласования их работы.
- Проекционные. Данные волокна соединяют вышележащие и нижележащие мозговые участки. Они отвечают за проецирование на кору мозга картин окружающего мира, как на табло или телеэкран.
Проекционные волокна различаются в зависимости от направленности посылаемых позывов на восходящие и нисходящие проводящие пути.
За поставку в мозг сигналов, проявляющихся как результат влияния на человеческий организм разнообразных факторов и явлений внешней среды, отвечают три следующие группы восходящих путей.
- Экстероцептивные - поставляют импульсы от двух видов рецепторов.
- Импульсы, поставляемые экстерорецепторами. Имеются в виду температурные, осязательные и болевые сигналы.
- Импульсы органов чувств: способность видеть, слышать, различать запахи и вкусы.
- Проприоцептивные - отвечают за импульсы, поступающие от органов движения и мышц.
- Интероцептивные - предназначаются для проведения импульсов, которые посылаются внутренними органами.
По нисходящим путям проходят сигналы от подкорковых центров и самой коры к ядрам мозга, а также к располагающимся спереди двигательным ядрам спинномозговых рогов. К нисходящим путям относят несколько систем волокон.
Для профилактики и лечения БОЛЕЗНЕЙ СУСТАВОВ наша постоянная читательница применяет набирающий популярность метод БЕЗОПЕРАЦИОННОГО лечения, рекомендованный ведущими немецкими и израильскими ортопедами. Тщательно ознакомившись с ним, мы решили предложить его и вашему вниманию.
- Корково-спинномозговой отвечает за миссию движения.
- Покрышечно-спинномозговой, именуемый иначе тектоспинальным путем, является проекционной нисходящей нервной системой.
- Преддверно-спинномозговой - в ответе за надлежащую слаженность в работе вестибулярного аппарата.
- Сетчато-спинномозговой, именуемый иначе ретикулярно-спинномозговым путем, обеспечивает должный уровень тонуса мышечных тканей.
Кроме этого, проводящие пути головного и спинного мозга дифференцируют также по выполняемым задачам.
- Двигательные пути ответственные за рефлексную реакцию. Их задача передавать «указки» из головного мозга в спинной и далее в мышцы. Благодаря слаженной работе этих путей, обеспечивается должный уровень координации движения.
- Чувствительные пути помогают в распознании боли, температуры и ее перепадов, тактильных ощущений.
Нервные волокна – гаранты неразрывной взаимосвязи головного мозга со спинным, а через него – со всеми системами органов. Быстрая передача соответствующих сигналов обеспечивает согласованность всех движений тела, исключая существенные усилия, прилагаемые самим человеком. Проводящие пути образуют связки нервных клеток.
Виды проводящих путей по направленности
Восходящие проводящие пути спинного мозга распознают позывы, полученные от различных жизнеобеспечивающих органов человека, с последующим их предоставлением в «центр».
Восходящие и нисходящие пути соединяют спинномозговые рога с мозговой корой
Нисходящие проводящие пути пересылают «указания» сразу же к определенным внутренним органам, различным железам, а также мышцам. Сигналы и импульсы в данном случае передаются посредством спинномозговой нейронной связи.
Быстрая и точная передача данных обеспечивается благодаря двойному ходу спинномозговых дорожек.
Локализация путей по ходу их движения
Восходящие и нисходящие пути соединяют спинномозговые рога с мозговой корой. Спинномозговые тракты представляют собою нервные пучки и ткани, которые проходят в соответствующих участках мозга. Импульсы при этом могут передаваться лишь в одну сторону. Расположение спинномозговых путей наглядно демонстрирует схема в вышерасположенном видео.
Восходящие проводящие спинномозговые дорожки и их характеристики
Тела первых нервных клеток, выступающие передатчиками различных видов спинномозговой чувствительности, залегают в соответствующих мозговых узлах. Клеточные аксоны данных узлов вступают в спинномозговую часть. Среди них выделяют пару групп.
Медиальная группа, движется в направлении заднего канатика. В этом месте каждое имеющееся волокно разделяется на пару ветвей. Их именуют восходящими и нисходящими. Определенное количество вышеуказанных ветвей при движении вверх и вниз образуют пучки в различных спинномозговых сегментах и точках.
Восходящие пути спинного мозга, иначе еще называемые центробежными или же афферентными с их характеристиками и направлением движения подробно описаны в таблице № 1.
| № п/п | Вид восходящего пути | Характеристики | |
| 1 | Задний спинно-мозжечковый | В задачу этого прямого мозжечкового пути входит проведение импульсов к мозжечку от мышечных рецепторов. Спинномозговой узел – пристанище первых нейронов. Пристанищем же вторых нейронов является вся поверхность спинного мозга в грудном ядре. Двигаются эти нейроны по направлению к наружи. Дойдя до задненаружного спинномозгового отдела, они сворачивают кверху и следуют вблизи с боковым спинномозговым канатиком. Потом они направляются к коре мозжечкового червя. | |
| 2 | Передний спинно-мозжечковый | Данный тракт также предназначен для проведения импульсов к мозжечку от мышечных рецепторов. Спинномозговой узел – гнездилище первых нейронов. А медиальное ядро промежуточного участка является местом обитания тел вторых нейронов. Их волокна посылаются в боковые канатики обеих стороны. Достигнув передненаружных отделов канатиков, волокна будут расположены над задним спинно-мозжечковым трактом. Заворачивая кверху, перейдя мост и совершив перекрест, волокна достигают червя мозжечка, завершающего эту дорожку. | |
| 3 | Спиннооливный | Этот восходящий проводящий пусть начинается в клетках задних рогов. После перекрещивания аксоны данных клеток движутся кверху вдоль спинномозговой поверхности. Конечным пунктом следования спиннооливного тракта являются, соответственно, ядра оливы. По вышеуказанному тракту в головной мозг поступают данные от рецепторов мышц и кожи. | |
| 4 | Передний спинно-таламический | Отвечает за передачу сигналов касательно тактильной чувствительности. | Спинномозговые ганглии – область расположения тел первых нейронов. Путь же вторых нейронов пролегает на противоположную сторону по направлению к канатикам. Волокна данных путей, минуя продолговатый мозг, мост и мозговые ножки, достигая впоследствии таламуса. Третьи же нейроны пролегают именно в таламусе, следуя непосредственно к мозговой коре. |
| 5 | Латеральный спинно-таламический | Осуществляет проводку сигналов, касательно температурных и болевых ощущений. | |
| 6 | Спинно-ретикулярный | Элементами указанного тракта являются волокна из обоих спинно-таламических дорожек. | Эти два пути пролегают сквозь боковые спинномозговые канатики, завершаясь в пластинке среднемозговой крыши. |
| 7 | Спинно-покрышечный | ||
| 8 | Тонкий пучок | Этот пучок передаёт «указания», направляемые нижними частями человеческого туловища вместе с его нижними конечностями пониже 4-го грудного сегмента. Добравшись в продолговатый мозг, пучок начинает контактировать с собственными ядерными клетками. | Мышцы поставляют «указания» обоим пучкам. Первые нейроны вышеуказанных дорожек лежат в определенных спинномозговых узлах. Они двигаются к ядрам продолговатого мозга. Два бугорка – суть вторые нейроны соответствующих пучков. Их аксоны при движении достигают противоположной стороны. Там они образуют чувствительный перекрест, а далее двигаются к таламусу, уже являясь составной частью медиальной петли. Волокна данных пучков вступают в непосредственный контакт с таламусными клетками. Отростки указанных нейронов и посылаются непосредственно к головному мозгу. |
| 9 | Клиновидный пучок | Он образуется из волокон, которые инициализируют движение в клетках спинномозговых узлов, а оканчиваются в клиновидном бугорке. | |
Нисходящие проводящие пути
Все нисходящие пути спинного мозга с их подробными характеристиками и курсом движения наглядно продемонстрированы в таблице № 2.
|
№ п/п |
Вид нисходящего пути |
Характеристики |
|
| 1 | Боковой корко-спинномозговой, называемый еще латеральным кортикоспинальным или основным перекрещенным пирамидным. | В состав данного пути входит немалая доля волокон пирамидной системы. Боковой путь локализуется в латеральном канатике. По ходу своего пути волокна постепенно истончаются. Латеральные волокна проводят сигналы, которые вызывают сознательные действия человека. | Латеральные волокна проводят сигналы, которые вызывают сознательные действия человека. |
| 2 | Передний корково-спинномозговой, иначе именуемый кортикоспинальным, а также прямым или неперекрещенным пирамидным. | Этот путь залегает в переднем спинномозговом канатике. Подобно латеральному пирамидному пути в состав прямого пирамидного тракта входят клеточные аксоны двигательной копы полушария, правда расположены они здесь ипсилатерально. Вначале данные аксоны снижаются к «своему» сегменту. После этого, как часть передней спинномозговой спайки, они переправляются на противоположную сторону, оканчиваясь в мононейронах переднего рога. | |
| 3 | Красноядерно-спинномозговой или руброспинальный. | Начинаясь в красном ядре спинного мозга, данный тракт спускается впоследствии к двигательным нервным клеткам передних рогов. Данный проводящий путь ответственный за передачу бессознательных двигательных сигналов. | |
| 4 | Покрышечно-спинномозговой, называемым иначе тектоспинальным. | Он локализуется в переднем канатике рядом с передним пирамидным путём. Стартует этот тракт на крыше среднего мозга. Мононейроны же передних рогов являются его конечным пунктом. Тектоспинальный тракт обеспечивает проведение рефлекторных защитных действий в ответ на раздражители зрения и слуха. | |
| 5 | Преддверно-спинномозговой, именуемый иначе вестибулоспинальным. | Этот путь локализуется в переднем спинномозговом канатике. Вестибулярные ядра моста являются его началом, а передние спинномозговые рога – окончанием. Равновесие человеческого тела обеспечивается как раз за счет передачи импульсов вестибулоспинального тракта. | |
| 6 | Ретикуло-спинномозговой или ретикулоспинальный. | Данный путь обеспечивает передачу от ретикулярной формации возбуждающих сигналов к спинномозговым нервным клеткам. | |
Для понимания нейрофизиологии проводящих путей человеческого спинного мозга, потребуется вкратце ознакомиться со строением позвоночника. По своей структуре спинной мозг немного похож на цилиндр, покрытый мышечной тканью со всех сторон. Проводящие пути осуществляют контроль за работой внутренних органов, а также всех систем органов и функций, выполняемых организмом. Травмы, различные повреждения, прочие хвори спинного мозга могут некоторым образом снизить проводимость. Кстати сказать, проводимость может даже полностью прекратиться, вследствие отмирания нейронов. Полная потеря проводимости спинномозговых сигналов характеризуется парализацией, проявляющейся в полном отсутствии чувствительности в конечностях. Это весьма чревато проблемами с внутренними органами, несущими ответственность за повреждение связи нервных клеток. Так, травмы и прочие недуги нижних спинномозговых частей нередко характеризуются недержанием мочи и даже самопроизвольной дефекацией.
Медикаментозное лечение будет состоять в назначении лекарственных препаратов, предотвращающих отмирание мозговых клеток, а также дополнительно повышающие приток крови в поврежденные спинномозговые участки.
В качестве дополнительного лечения, стимулирующего работу нейронов, а также помогающего в поддержании мышечного тонуса, может быть назначено проведение электрических импульсов.
Хирургические операции по восстановлению спинномозговой проводимости проводятся в специализированных спинальных клиниках.
Также при необходимости лечащий врач может прописать применение следующих народных средств.
Апитерапия
- Апитерапия. Пчелиные укусы эффективно восстанавливают проводимость эфферентных трактов. Так, яды этих насекомых, проникая в поврежденные участки, обеспечивают их дополнительным притоком крови. Если причиной патологии позвоночника стали радикулит, растущая грыжа и прочие подобные недуги – апитерапия станет отличным дополнением традиционному лечению.
- Траволечение. Назначаются лекарственные сборы по нормализации кровообращения и улучшению обмена веществ.
- Гирудотерапия. Благодаря лечению пиявками, появляется возможность устранения застойных явлений – неизбежных атрибутов позвоночных патологий.
Возникшие дегенеративные изменения почти сразу приводят к нарушению проводниковой и рефлекторной деятельности. Отмирающие нейроны достаточно тяжело поддаются восстановлению. Заболевание нередко может развиваться быстрыми темпами, существенно нарушая проводимость. Поэтому обращаться к докторам за медицинской помощью желательно при обнаружении первых признаков патологии.
Связь спинного мозга с вышележащими отделами центральной нервной системы (мозговым стволом, мозжечком и большими полушарием осуществляется посредством восходящих и нисходящих проводящих путей . По восходящим путям передается информация, получаемая рецепторами.
Импульсы от мышц, сухожилий и связок проходят в вышележащие отделы центральной нервной системы частью по волокнам пучковГолля и Бурдаха, находящимся в задних столбах спинного мозга , частью по волокнам спино-мозжечковых путей Говерса и Флексига, расположенных в боковых столбах. Пучки Голля и Бурдаха образованы отростками рецепторных нейронов, тела которых находятся в спинномозговых ганглиях (рис. 227 ).
 |
Эти отростки, войдя в спинной мозг , идут в восходящем направлении, отдавая короткие ветви к серому веществу нескольких выше и ниже расположенных сегментов спипного мозга. Эти ветви образуют синапсы на промежуточных и эффекторных нейронах, входящих в состав спинномозговых рефлекторных дуг. Пучки Голля и Бурдаха оканчиваются в ядрах продолговатого мозга, откуда начинается второй нейрон афферентного пути, направляющийся после перекреста к таламусу; здесь расположен третий нейрон, отростки которого проводят афферентные импульсы к коре больших полушарий (рис. 228 ). За исключением тех волокон, которые входят в состав пучков Голля и Бурдаха и идут, не прерываясь, в продолговатый мозг, все остальные афферентные нервные волокна задних корешков вступают в серое вещество спинного мозга и здесь прерываются, т. е. образуют синапсы на различных нервных клетках. От так называемых столбовых, или кларковых, клеток заднего рога и отчасти от спайковых, или комиссуральных, клеток спинного мозга берут начало нервные волокна пучков Говерса и Флексига. Нарушение проведения афферентных импульсов по спино-мозжечковым путям влечет за собой расстройство сложных движений, при которых наблюдаются нарушения мышечного тонуса и явления атаксии, как и при поражениях мозжечка. Рис. 228. Схема проводящих путей задних столбов спинного мозга. 1 - тактильные рецепторы кожи; 2 - нежный пучок Голля (fasciculus gracilis); 3 - клиновидный пучок Бурдаха (fasciculus cuneatus); 4 - медиальная петля (lemniscus medians); 5 - перекрест медиальной петли; 6 - ядро Бурдаха в продолговатом мозгу; 7 - ядро Голля в продолговатом мозгу; СМ - спинной мозг (сегменты С8 и S1); ПМ - продолговатый мозг; ВМ - варолиев мост; ЗБ - зрительные бугры (видны ядра, особенно заднее вентральное, где заканчиваются волокна медиальной петли). |
Импульсы от проприорецепторов распространяются по обладающим высокой скоростью проведения (до 140 м/сек) толстым миелиновым волокнам группы Аα, образующим спино-мозжечковые пути, и по более медленно проводящим (до 70 м/сек) волокнам пучков Голля и Бурдаха. Большая скорость проведения импульсов от рецепторов мышц суставов и сухожилий, очевидно, связана с важностью для организма быстрого получения информации о характере выполняемого двигательного акта, что обеспечивает непрерывный его контроль.
Импульсы от болевых и температурных рецепторов поступают к клеткам задних рогов спинного мозга; отсюда начинается второй нейрон афферентного пути. Отростки этого нейрона на уровне этого же сегмента, где расположено тело нервной клетки, переходят на противоположную сторону, вступают в белое вещество боковых столбов и в составе латерального спино-таламического пути (см. рис. 227 ) идут к зрительному бугру, где начинается третий нейрон, проводящий импульсы к коре больших полушарий. Импульсы от болевых и температурных рецепторов частично проводятся и по волокнам, направляйся кверху по задним рогам серого вещества спинного мозга. Проводники болевой и температурной чувствительности представляют собой тонкие миелиновые волокна группы АΔ и безмиелиновые волокна, отличающиеся малой скоростью проведения.
При некоторых поражениях спинного мозга могут наблюдаться расстройства только болевой или только температурной чувствительности. Более того, может быть нарушена чувствительность только к теплу или только к холоду. Это доказывает, что импульсация от соответствующих рецепторов проводится в спинном мозгу по нервным волокнам.
Импульсы от тактильных рецепторов кожи поступают к клеткам задних рогов, отростки которых восходят по серому веществу на несколько сегментов, переходят на противоположную сторону спинного мозга, вступают в белое вещество и в вентрального спино-таламического пути несут импульсь к ядрам зрительных бугров, где находится третий нейрон, передающий получаемую им информацию коре больших полушарий. Импульсы от кожных рецепторов прикосновения и давления частично проходят также по пучкам Голля и Бурдаха.
Имеются существенные различия в характере информации, доставляемой волоканми пучков Голля и Бурдаха и волокнами спино-таламических путей, а также в скорости распространения импульсов по тем и другим. По восходящим путям задних столбов передаются импульсы от рецепторов прикосновения, обеспечивающие возможность точной локализации места раздражения. Волокна этих путей проводят также импульсы большой частоты, возникающие при действии вибрации на рецепторы. Здесь же проводятся импульсы от рецепторов давления, дающие возможность точного определения интенсивности раздражения. По спино-таламическим путям проводятся импульсы от рецепторов прикосновения, давления, а также от температурных и болевых рецепторов, не обеспечивающие точной дифференцировки локализации и интенсивности раздражения.
Волокна, проходящие в пучках Голля и Бурдаха, передающие более дифференцированную информацию о действующих раздражениях, проводят импульсы с большей скоростью, причем частота этих импульсов может меняться в значительных пределах. Волокна спино-таламических путей обладают малой скоростью проведения; при разной силе раздражения частота импульсов, проходящих в них, мало меняется.
Импульсы, которые проводятся по афферентным путям, генерируют, как правило, возбуждающий постсинаптический потенциал, достаточно сильный для того, чтобы вызвать возникновение распространяющегося импульса в следующем нейроне восходящего афферентного пути. Однако импульсы, переходящие с одного нейрона на другой, могут затормаживаться, если в данный момент центральная нервная система получает по другим афферентным проводникам какую-либо более важную для организма информацию.
По нисходящим путям спинного мозга поступают к нему импульсы от вышележащих эффекторных центров. Получая импульсы по нисходящим путям от центров головного мозга и передавая эти импульсы к рабочим органам, спинной мозг выполняет проводниково-исполнительскую роль.
По кортикоспинальным, или пирамидным, путям, проходящим в передних боковых столбах спинного мозга, к нему приходят импульсы непосредствено от крупных пирамидных клеток коры больших полушарий. Волокна пирамидных путей образуют синапсы на промежуточных и моторных нейронах (прямая связь пирамидных нейронов с мотонейронами имеется только у человека и обезьян). В составе кортикоспинальных путей имеется около миллиона нервных волокон, среди которых около 3%составляют толстые волокна диаметром 16 мк, относящиеся к типу Аα и обладают большой скоростью проведения (до 120-140 м/сек). Эти волокна представляют собой отростки крупных пирамидных клеток коры. Остальные волокна имеют диаметр около 4 мк и обладают гораздо меньшей скоростью проведения. Значительное количество этих волокон проводит импульсы к спинальным нейронам вегетативной нервной системы.
Кортикоспинальные пути боковых столбов перекрещиваются на уровне нижней трети продолговатого мозга. Кортикоспинальные пути передних столбов (так называемые прямые пирамидные пути) не перекрещиваются в продолговатом мозгу; они переходят на противоположную сторону вблизи того сегмента, где заканчиваются. В связи с этим перекрестом кортикоспинальных путей нарушения моторных центров одного полушария вызывают паралич мускулатуры противоположной стороны тела.
Через некоторое время после повреждения пирамидных нейронов или идущих от них нервных волокон кортикоспинального тракта возникают некоторые патологические рефлексы. Типичным симптомом поражения пирамидных путей является извращенный кожно-подошвенный рефлекс Бабинского. Он проявляется в том, что штриховое раздражение подошвенной поверхности стопы вызывает разгибание большого пальца и веерообразное расхождение остальных пальцев ноги; такой рефлекс получается также и у новорожденных, у которых пирамидные пути еще не закончили своего развития У здоровых взрослых людей штриховое раздражение кожи подошвы вызывает рефлекторное сгибание пальцев.
В синапсах, образованных волокнами кортикоспинального тракта, могут возникать как возбуждающие, так и тормозящие постсинаптические потенциалы. В результате может возникать возбуждение или торможение мотонейронов.
Аксоны пирамидных клеток, образующие кортикоспинальные пути, отдают коллатерали, которые заканчиваются в ядрах полосатого тела, гипоталамуса, и красном ядре, в мозжечке, в ретикулярной формации мозгового ствола. От всех перечисленных ядер импульсы по нисходящим путям, называемым экстракортикоспинальными, или экстрапирамидными, поступают к вставочным нейронам спинного мозга. Главными из этих нисходящих путей являются ретикуло-спинальный, рубро-спинальный, текто-спинальный и вестибуло-спинальный тракты. По рубро-спинальному тракту (пучку Монакова) к спинному мозгу поступают импульсы от мозжечка, четверохолмия и подкорковых центров. Импульсы, проходящие по этому пути, имеют значение в координации движении и регуляции тонуса мышц.
Вестибуло-спинальный тракт идет от вестибулярных ядер в продолговатом мозгу к клеткам переднего рога. Импульсы, приходящие по этому пути, обеспечивают осуществление тонических рефлексов положения тела. Ретикуло-спинальные пути передают активирующее и тормозящее влияния ретикулярной формации на нейроны спинного мозга. Они оказывают влияние- как на моторные, так и на промежуточные нейроны. Кроме всех этих длинных нисходящих путей (в белом веществе спинного мозга), имеются еще и короткие пути, связывающие вышележащие сегменты с нижележащими.
Проводящие пути головного и спинного мозга объединены общей системой нервных волокон, обеспечивающих функциональность мозга, как отдельно, так и между собой. Благодаря работе проводящих путей обеспечивается интегративная работа ЦНС, взаимосвязь с внешними компонентами и нормализация организма в целом.
Действие проводящих путей
Спинной мозг обладает 2 видами проводящих путей (восходящие и нисходящие). Они способствуют передаче нервного сигнала к центрам расположения серого вещества для нормализации нервной деятельности.
К функции восходящих проводящих путей относится обеспечение выполнения движений тела, восприятие температурного режима, боли, тактильной восприимчивости.
Нисходящие проводящие пути спинного мозга обеспечивают скоординированность движений с сохранением равновесия. Кроме того, они ответственны за рефлексы, тем самым обеспечивая импульсную передачу к мышцам и мозговым оболочкам, что позволяет быстро передавать импульсы и осуществлять согласованное движение тела.
Классификация спинномозговых путей
Основная часть проводящих путей образована нейронами, что позволяет классифицировать их по функциональным особенностям нервных волокон:
- комиссуральная связь;
- ассоциативные проводящие пути;
- проекционные волокна.
Нервные ткани располагаются в белом и сером веществе мозга и соединяют кору полушария и спинномозговые рога. Морфофункциональность проводящих нисходящих путей резко ограничивает передачу импульсом в одном направлении.
Основные восходящие спинномозговые пути
Проводниковая функция сопровождается следующими возможностями:
- Ассоциативные пути – являются своего рода «мостом», который соединяет участки между ядром и корой мозгового вещества. Ассоциативные пути состоят из длинных (передача сигнала происходит в 2-3 сегментах мозгового вещества) и коротких (находящихся в 1 части полушария).
- Комиссуральные пути – состоят из мозолистого тела, которое соединяет новые отделы в спинном и головном мозге, и расходятся в стороны в виде лучей.
- Проекционные волокна – по функциональности могут быть афферентными и нисходящими. Место расположения этих волокон позволяет импульсу максимально быстро достигнуть коры полушария.
Проводниковая функция спинного мозга определяется нисходящими и восходящими путями
Помимо такой классификации, в зависимости от основных функций выделяются следующие формы проводящих путей:
- Главной системой нервных волокон является корково-спинномозговой путь передачи импульса, который отвечает за двигательную активность. В зависимости от направления он разделяется на латеральную, корково-ядерную и корково-спинномозговую латеральную систему.
- При проекционно-нисходящей нервной системе, которая начинается в корке среднего полушария и проходит через его канатик и ствол, заканчиваясь в передних рогах позвоночного столба, отмечается присутствие покрышечно-спинномозгового пути передачи импульса.
- Диагностирование преддверно-спинномозгового пути нормализует работу в вестибулярном аппарате. При этом нервные ткани проходят в передней части спинномозгового канатика, начинаясь с латерального ядра в области преддверно-улиткового нерва.
- Проведение нервного импульса от мозгового полушария к серому веществу и улучшение мышечного тонуса принадлежит ретикулярно-спинномозговому пути развития.
Важно помнить, что проводящие пути объединяются совокупностью всех нервных окончаний, которые обеспечивают поступление сигнала в различные отделы мозга.
Последствия спинномозгового повреждения
Патологические изменения в функции проводимости способны привести к нарушению функциональности организма, появлению болей, недержанию мочи и т.д. В результате получения различных видов травм, спинномозговых заболеваний и пороков развития возможно снижение или полное прекращение проводимости нервных рецепторов.
При нарушении импульсной проводимости возникает парез нижних конечностей
Полное нарушение проводимости импульса может сопровождаться парализацией и потерей чувствительности конечностей. Кроме того, наблюдаются нарушения работы внутренних органов, за функциональность которых отвечают поврежденные нейроны. Например, при поражениях нижней спинномозговой части возможна самопроизвольная дефекация.
В зависимости от тяжести повреждения спинномозговых нервов после получения травмы или в результате заболевания, возможны следующие проявления:
- развитие застойной пневмонии;
- образование пролежней и трофических язв;
- инфекции мочевыводящих путей;
- синдром Спастика (патологическое сокращение парализованных мышц), сопровождающийся болью, тугоподвижностью конечности и образованием контрактур;
- септическое заражение крови;
- нарушение поведенческих реакций (дезориентация, пугливость, заторможенная реакция);
- психологическое изменение, проявляющееся резкими колебаниями в настроении, депрессивным состоянием, беспричинным плачем (смехом), бессонницей и т.д.
Нарушение проводимости и рефлекторной деятельности наблюдается сразу после выявления дегенеративного патологического изменения. При этом происходит некроз нервных клеток, что приводит к ускоренному прогрессированию болезни, требующего незамедлительного лечения. Последствия такого состояния определяются тяжестью негативной симптоматики и тем, какие именно клетки были повреждены.
Методы восстановления проходимости спинного мозга
Все лечебные мероприятия в первую очередь направлены на прекращение клеточного некроза и устранение факторов, которые явились катализаторами такого состояния.
Медикаментозная терапия предусматривает применение лекарственных препаратов, которые препятствуют отмиранию мозговых клеток и обеспечивают достаточное кровоснабжение поврежденных участков в спинном мозге. При этом обязательно следует учитывать возрастную категорию пациента и серьезность поражения. Кроме того, для того, чтобы обеспечивать дополнительную стимуляцию нервных клеток, рекомендуется использование электрических импульсов, которые поддерживают тонус мышц.
При необходимости проводится хирургическое вмешательство для восстановления проводимости, которое затрагивает 2 направления: удаление катализатора и стимулирование спинного мозга для обеспечения восстановления утраченной функции.
Операция по восстановлению проводимости выполняется опытными нейрохирургами с использованием самых современных способов наблюдения за процессом
До начала операции выполняется глубокое диагностическое обследование пациента, позволяющее выявить локализацию дегенеративного процесса, после чего нейрохирурги сужают операционное поле. При тяжелом течении симптоматики действие врача в первую очередь направлено на устранение компрессии, которая спровоцировала спинальный синдром позвоночника.
Помимо оперативного и терапевтического лечения, нередко используется апитерапия, траволечение и гирудотерапия, которые оказывают положительное воздействие на структурные проводящие пути позвоночного столба и головного мозга. Однако следует учитывать, что во всех случаях требуется обязательная врачебная консультация.
Необходимо учитывать, что восстановление нейронной связи после различного рода негативных воздействий требует длительного лечения. В этом случае большое значение имеет раннее обращение за высококвалифицированной помощью. В противном случае значительно снижаются шансы на восстановление функциональности спинного мозга. Это указывает на то, что проводящие пути в головном и спинном мозге тесно взаимодействуют друг с другом, объединяя весь организм, что обеспечивает единство действий.
Проводящие пути в ЦНС делят на восходящие и нисходящие. Восходящие пути образуются аксонами клеток, тела которых расположены в сером веществе спинного мозга. Эти аксоны в составе белого вещества направляются к верхним отделам спинного мозга, стволу и коре больших полушарий. Нисходящие пути образуются аксонами клеток, тела которых расположены в различных ядрах головного мозга. Эти аксоны по белому веществу спускаются к различным спинальным сегментам, заходят в серое вещество и оставляют свои окончания на его клетках.
Восходящие пути. Основные восходящие системы проходят через дорсальные канатики спинного мозга и представляют собой аксоны афферентных нейронов спинномозговых ганглиев. Они проходят по всему спинному мозгу и заканчиваются в области продолговатого мозга в ядрах дорсального канатика - ядрах Голля и Бур- даха. Эти пути называют трактом Голля и трактом Бурдаха. Волокна, расположенные в канатике медиальнее, несут к ядру Голля афферентные сигналы от нижней части тела, в основном от нижних конечностей. Волокна, расположенные латеральнее, идут к ядру Бурдаха и передают афферентные сигналы от рецепторов верхней части туловища и верхних (у животных - передних) конечностей. Аксоны клеток ядер Голля и Бурдаха в стволе головного мозга перекрещиваются и в виде плотного пучка поднимаются до промежуточного мозга. Этот пучок волокон, образованный клетками ядер Голля и Бурдаха, называется медиальной петлей. Клетки ядер промежуточного мозга образуют третье звено нейронов, аксоны которых направляются в кору больших полушарий.
Все остальные восходящие пути начинаются не от нейронов спинномозговых ганглиев, а от нейронов, расположенных в сером веществе спинного мозга. Их волокна являются волокнами второго порядка. Первым звеном в этих путях служат нейроны спинномозговых ганглиев, но в сером веществе спинного мозга они оставляют свои окончания на клетках второго звена, и уже эти клетки посылают свои аксоны к ядрам ствола и коре больших полушарий. Основная масса волокон этих путей проходит в латеральном канатике.
Спинно-таламический путь начинается в основании дорсального рога спинного мозга. Аксоны нейронов, образующих этот тракт, переходят на противоположную сторону, входят в белое вещество противоположного латерального или вентрального канатика и в нем поднимаются вверх через весь спинной мозг и ствол головного мозга до ядер промежуточного мозга. Далее уже нейроны третьего порядка (нейроны промежуточного мозга) переносят импульсацию в кору больших полушарий. Тракты Голля и Бурдаха и спинно-таламический тракт связывают рецептивные области каждой стороны тела с нейронами коры противоположного полушария.
В латеральных канатиках проходят еще два пути, которые связывают спинной мозг с корой мозжечка и образуют спинно-мозжечковые тракты. Путь Флексига расположен дорсаль- нее и содержит волокна, не переходящие на противоположную сторону мозга. Путь Говерса находится вентральнее (вентральный спинно-мозжечковый путь), содержит волокна, которые поднимаются вверх по латеральному канатику противоположной стороны тела, но в стволе мозга эти волокна снова перекрещиваются и входят в кору мозжечка с той стороны, на которой этот путь начинался.
Таким образом, если кора больших полушарий мозга всегда связана с афферентными волокнами противоположной стороны тела, то кора мозжечка получает волокна преимущественно от нейронных структур одноименной стороны.
Помимо путей, ведущих к различным структурам головного мозга, в белом веществе спинного мозга есть пути, которые не выходят за его пределы. Эти пути расположены в самой глубокой части латерального и вентрального канатиков, они связывают между собой различные нервные центры. Такие пути называют проприоспинапъными.
Функции восходящих систем. Восходящие системы обеспечивают различные виды чувствительности, проводя в высшие отделы ЦНС импульсы от рецепторов наружной поверхности тела, двигательного аппарата и внутренних органов.
Кожно-механическая чувствительность обеспечивается главным образом путями дорсального канатика (пучки Голля и Бур- даха). По этим трактам проходят афферентные волокна, передающие импульсы от механорецепторов, реагирующих на движение волосков, на легкое или сильное прикосновение к коже. Эти тракты являются наиболее быстропроводящими. Значительная часть импульсов от кожных рецепторов поднимается вверх по латеральным канатикам к коре мозжечка (спинно-мозжечковые пути), через ствол мозга в промежуточный мозг и кору больших полушарий (спинно-таламический путь).
Еще одна группа волокон кожной чувствительности направляется в верхнее шейное ядро (спинно-цервикальный путь), а от него в составе медиальной петли поднимается в передний мозг. Эти системы имеют свои функциональные особенности. Тракты Голля и Бурдаха организованы таким образом, что каждая группа клеток, активируемая окончаниями их аксонов, возбуждается только импульсами из определенного участка кожной поверхности.
В спинно-таламической системе пространственное разделение сигналов от различных кожных рецепторов выражено плохо, клеточные реакции здесь носят генерализованный характер. Каждый нейрон в этой системе может получать импульсацию от больших рецептивных полей. Таким образом, спинно-таламическая система не может передавать сведений о локальных раздражениях и служит для передачи общей информации о механических воздействиях на кожу. Система спинно-цервикальных путей и медиальная петля являются более точными. Клетки верхнего шейного ядра воспринимают импульсацию только от ограниченных рецептивных полей.
Восходящие пути температурной чувствительности проходят по латеральным канатикам, импульсы от температурных рецепторов поднимаются по волокнам, идущим в составе спинно-таламического тракта. По этим же путям идут импульсы от болевых рецепторов. Передача импульсации от рецепторов двигательного аппарата (проприорецепторов) осуществляется по тем же путям, по которым в высшие отделы ЦНС идут импульсы от кожных рецепторов, воспринимающих механические раздражения. В передний мозг импульсы от проприорецепторов направляются по путям дорсальных канатиков, а в мозжечок - по спинно-мозжечковым путям. Ин- тероцептивная импульсация после синаптических переключений на нейронах спинного мозга идет к высшим отделам ЦНС по восходящим путям латеральных канатиков. Специализированные афферентные пути от рецепторов внутренних органов в ствол мозга проходят также в составе блуждающего нерва.
Нисходящие пути. Волокна, идущие в нисходящем направлении, подразделяют на несколько путей. В основе названий этих путей лежит название отделов ЦНС, которые они связывают.
Кортико-спинальный путь образован аксонами пирамидных клеток коры больших полушарий (другое название - пирамидный тракт). Его волокна, не прерываясь, проходят от двигательной области и смежных с ней областей коры через стволовые структуры до продолговатого мозга. В области продолговатого мозга большая часть волокон переходит на противоположную сторону и в составе белого вещества латеральных канатиков спускается до каудальных сегментов спинного мозга. Та часть пирамидных волокон, которая не перешла на противоположную сторону на уровне продолговатого мозга, осуществляет этот переход на уровне тех спинальных сегментов, к которым они направлены.
Таким образом, двигательная область коры больших полушарий всегда оказывается связанной с нейронами противоположной стороны спинного мозга.
Основной нисходящий путь среднего мозга начинается в красном ядре и называется рубро-спиналъным трактом. Аксоны нейронов красного ядра перекрещиваются сразу под ним и в составе белого вещества латерального канатика противоположной стороны спускаются к сегментам спинного мозга, заканчиваясь на клетках промежуточной области его серого вещества. Рубро-спинальная система, наряду с пирамидной, является основной системой контроля деятельности спинного мозга.
От продолговатого мозга берут начало два пути: вестибу- ло-спиналъный, начинающийся от вестибулярных ядер, и рети- куло-спинальный, начинающийся от скопления клеток ретикулярной формации. Волокна каждого из этих путей заканчиваются на нейронах медиальной части вентрального рога. Предполагается, что волокна ретикуло-спинального тракта могут оказывать влияние на функцию спинного мозга путем предварительной активации его клеток.
Кроме длинных нисходящих путей в спинном мозге присутствуют короткие межсегментарные проприоспинальные волокна. Эти волокна включены в передачу сигналов, поступающих в спинной мозг по длинным путям.
Функции нисходящих систем. Пирамидная (кортико-спинальная) нисходящая система неоднородна по своей организации. Она содержит быстропроводящие волокна (скорость проведения около 60 м/с) и медленнопроводящие волокна. Одна ее часть обеспечивает быстрые (фазные) двигательные реакции и представлена толстыми проводящими волокнами, берущими начало от больших пирамидных клеток коры. Другая часть пирамидной системы регулирует тонические реакции скелетной мускулатуры. Это влияние осуществляется, в основном, по тонким волокнам. При поражении пирамидной системы (перерезка волокон) происходит нарушение двигательной деятельности, в основном, тонких произвольных движений и нарушение регуляции мышечного тонуса. Объем этих нарушений и их длительность невелики, поскольку они быстро компенсируются активностью нисходящих путей, дублирующих функции пирамидной системы. Прежде всего эго кортико-рубро-спинальная система. Скорость проведения возбуждения в этой системе 80 м/с, рубро-спинальные волокна имеют большой диаметр.
Пирамидная и рубро-спинальная система в ЦНС выполняют сходные функции, их объединяют в одну группу - латеральные нисходящие системы. Они проходят в боковых канатиках и связаны со вставочными нейронами латеральной части серого вещества, которые посылают свои аксоны в основном в латеральные двигательные ядра, иннервирующие дистальную мускулатуру конечностей.
Вестибуло-спинальные волокна относят к очень быстропрово- димым (120 м/с). Их активация вызывает моносинаптические возбуждения преимущественно разгибагельных мотонейронов, иннервирующих мышцы туловища и проксимальную мускулатуру конечностей. В нейронах-сгибателях при этом возникают реципрокные тормозящие процессы. Таким образом, вестибуло-спинальная система поддерживает тоническое напряжение разгибательной мускулатуры.
Ретикуло-спинальные волокна, берущие начало от медиальных ядер ретикулярной формации и проходящие в медиальной части переднего канатика, имеют высокую скорость проведения возбуждения - 130 м/с. Их раздражение иннервирует преимущественно сгибательные мотонейроны, иннервирующие мышцы туловища и конечностей. Вестибуло- и ретикуло-спинальный тракты имеют много общего. Их волокна проходят рядом в вентральных канатиках и устанавливают прямые связи с мотонейронами. Наиболее выраженные эффекты при их активации наблюдаются в мотонейронах медиальных ядер, иннервирующих осевую мускулатуру тела. Эти два пути объединены в одну группу - медиальные нисходящие системы, связанные в основном с реализацией позиционных рефлексов. В отличие от латеральных систем, они находятся между собой не в синергических, а в антагонистических отношениях, т. к. активируют мотонейроны противоположного функционального назначения.
Пирамидный тракт - это путь произвольных движений. Остальные пути - экстрапирамидные, их функция - осуществление рефлекторных движений.