Спинной мозг

Спинной мозг (medulla spinalis) составляет комплекс ядер серого вещества и нервных белых волокон, образующих 31 пару сегментов. Спинной мозг имеет длину 43-45 см, массу около 30-32 г. В состав каждого сегмента входят часть спинного мозга, соответствующий ей сенсорный (чувствительный) корешок, входящий с дорсальной стороны, и двигательный (моторный) корешок, выходящий с вентральной стороны каждого сегмента.

Спинной мозг располагается в позвоночном канале, окружен оболочками, между которыми циркулирует цереброспинальная жидкость. В длину спинной мозг занимает пространство между I шейным и верхним краем II поясничного позвонка. В нижней части он имеет мозговой конус (conus medullaris), от которого начинается конечная нить (filum terminate), на уровне II копчикового позвонка прикрепляющаяся к твердой мозговой оболочке. Нить является частью хвостового отдела эмбриональной нервной трубки. При сгибании и разгибании позвоночника происходит незначительное смещение спинного мозга в позвоночном канале. При вертикальном положении человека во время относительного покоя мозг принимает наиболее стабильное положение благодаря эластичности спинномозговых корешков и главным образом зубчатых связок (ligg. dentata). Две пары зубчатых связок каждого сегмента - производные мягкой мозговой оболочки - начинаются от боковой поверхности спинного мозга, между передними и задними корешками спинномозговых нервов и прикрепляются к твердой мозговой оболочке.

Диаметр спинного мозга на его протяжении неравномерный. На уровне IV-VIII шейных и I грудного сегментов, а также в поясничном и крестцовом отделах имеются утолщения (intumescentiae cervicalis et lumbalis), которые обусловлены количественным увеличением нервных клеток серого вещества, участвующих в иннервации верхних и нижних конечностей.

Спинной мозг состоит почти из двух симметричных половин, разделенных спереди глубокой срединной щелью (fissura mediana), а сзади - срединной бороздой (sulcus medianus) (рис. 458). На правой и левой половинах имеются передняя и задняя боковые борозды (sulci laterales anterior et posterior), в которых соответственно располагаются двигательные и чувствительные нервные корешки. Борозды спинного мозга ограничивают три канатика белого вещества, расположенных на поверхности серого вещества. Они образованы нервными волокнами, которые по функциональным свойствам группируются, формируя так называемые проводящие пути (рис. 459). Передний канатик (funiculus anterior) располагается между передней щелью и передней латеральной бороздой; латеральный канатик (funiculus lateralis) ограничен передней и задней латеральными бороздами; задний канатик (funiculus posterior) находится между задней бороздой и латеральной задней бороздой.

458. Внешняя форма спинного мозга. А - спинной мозг со спинномозговыми корешками и симпатическим стволом (красный); Б - спинной мозг с вентральной стороны; В - спинной мозг с дорсальной стороны. 1 - fossa rhomboidea; 2 - intumescentia ccrvicalis; 3 - sulcus medianus posterior; 4 - sulcus lateralis posterior; 5 - fissura mediana anterior; 6 - sulcus lateralis anterior; 7 - intumescentia lumbalis; 8 - filum terminate

В шейном отделе и верхней грудной части между задней срединной и задней латеральной бороздами проходит едва заметная задняя промежуточная борозда (sulcus intermedius posterior), разделяющая задний канатик на два пучка.

459. Поперечный срез спинного мозга. 1 - задняя срединная борозда и перегородка; 2 - тонкий пучок (Голля); 3 - клиновидный пучок (Бурдаха); 4 - задний чувствительный корешок; 5 - краевая зона; 6 - губчатый слой; 7 - студенистое вещество; 8 - задний столб; 9 - спинномозжеч-ковый задний путь (Флексига); 10 - латеральный корковомозговой путь; 11 - ретикулярная формация; 12 - собственный пучок спинного мозга; 13 - красноядерно-спинномозговой путь; 14 - передний спинно-мозжечковый путь (Говерса); 15 - спинноталамический путь; 16 - преддверно-спинномозговой путь; 17 - передний корковоспинномозговой путь; 18 - передняя срединная щель; 19 - переднее срединное ядро переднего столба; 20 - передний двигательный корешок; 21 - переднее боковое ядро переднего столба; 22 - промежуточно-медиальное ядро; 23 - промежуточно-латеральное ядро бокового столба; 24 - заднее боковое ядро переднего столба; 25 - дорсальное ядро; 26 - собственное ядро заднего рога

Серое вещество спинного мозга (substantia grisea medullae spinalis) занимает центральное положение в спинном мозге, проявляясь на поперечном разрезе в виде буквы "Н". Оно состоит из нервных мультиполярных клеток, миелиновых, безмиелиновых волокон и нейроглии.

Нервные клетки формируют ядра, которые на протяжении спинного мозга сливаются в передние, боковые и задние столбы серого вещества (columnae anterior, lateralis et posterior). Эти столбы^* посредине соединены передней и задней серыми спайками (commisurae griseae anterior et posterior), разделенными центральным спинномозговым каналом, представляющим редуцированный канал эмбриональной нервной трубки.

^*(Передних, боковых и задних рогов в спинном мозге не существует, так как серое вещество представлено передними, боковыми и задними столбами.)

Ядра серого вещества. В задних столбах (рис. 459) различают поверхностно расположенную краевую зону (zona terminalis), состоящую из мелких нервных клеток; несколько глубже располагается губчатое вещество (substantia spongiosa), образованное пучковыми клетками, аксоны которых проходят в белом веществе и объединяются в проводящие пути. По этим путям проводятся нервные импульсы от ядер спинного мозга в другие его сегменты или головной мозг. Губчатое вещество покрыто студенистым веществом (substantia gelatinosa), состоящим из мелких нервных и глиальных клеток; затем располагаются собственные ядра заднего столба (nucll. proprii), образованные мультиполярными и пучковыми клетками. Аксоны пучковых клеток формируют переднюю белую спайку (commissura alba), переходя на противоположную половину спинного мозга, где принимают участие в формировании переднего спинно-мозжечкового пути (tr. spinocerebellaris anterior) и спинноталамического пути (tr. spinothalamics).

В основании заднего столба располагается дорсальное ядро (nucl. dorsalis), образованное пучковыми клетками, аксоны которых выходят в белое вещество бокового канатика и формируют задний спинномозжечковый путь (tr. spinocerebellaris posterior). В промежуточной зоне на уровне серой спайки различают центральное промежуточное вещество (substantia intermedia centralis) и латеральнее от него, в области боковых столбов - латеральное промежуточное вещество (substantia intermedia lateralis), которое в грудном отделе является центром симпатической иннервации; в крестцовом отделе между II-IV сегментами располагается промежуточное вещество - центр парасимпатической иннервации.

Помимо описанных выше ядер задних столбов, имеются мелкие мультиполярные клетки, аксоны которых складываются в ассоциативные и комиссуральные пучки спинного мозга. Ассоциативные пучки подключаются к клеткам своей половины спинного мозга, комиссуральные - к противоположной стороне.

Между передними и задними столбами серое вещество проникает тяжами в белое, образуя сетеобразное разрыхление, получившее название сетчатой формации (formatio reticularis).

В передних столбах серого вещества спинного мозга находятся передние медиальные и латеральные, задние медиальные и латеральные ядра и промежуточное ядро, состоящее из двигательных нейронов.

Различают большие альфа (А) - и малые альфа (α)-нейроны, а также более мелкие гамма (γ)-нейроны. Аксоны больших альфа-нейронов иннервируют мышцы с преимущественным содержанием белых поперечнополосатых волокон, принимающих участие в выполнении быстрых движений. Аксоны малых альфа-нейронов иннервируют красные поперечнополосатые мышечные волокна, сокращающиеся медленно, но с большей силой. Гамма-нейроны сокращают мышечные веретена, что в свою очередь вызывает афферентную импульсацию от мышечной трубки, возбуждая альфамотонейроны. Оба медиальных ядра хорошо развиты на протяжении всего переднего столба спинного мозга и иннервируют мышцы туловища, а мышцы конечностей иннервируются из латеральных и промежуточных ядер.

Таким образом, серое вещество спинного мозга представляет нервные клетки, сгруппированные в ядра, объединенные в девять пластинок (laminae):

I пластинка представляет плоский тонкий слой сетчатой структуры, состоящий из крупных нервных клеток, что соответствует zona terminalis.

II пластинка состоит из плотно лежащих мелких нейронов. В этой пластинке располагается substantia spongiosa.

III пластинка по своей структуре напоминает предыдущую, только нервные клетки несколько больших размеров, образуют substantia gelatinosa.

IV пластинка образована большими мультиполярными и пучковыми клетками. В ней залегает nucl. proprius, где переключаются нейроны, иннервирующие кожу и сухожилия мышц.

V и VI пластинки также содержат пучковые клетки, образующие nucl. dorsalis. Эти клетки переключают проприоцептивные пути.

VII пластинка представляет собой более вентральную часть межуточного серого вещества между двумя столбами и центральную часть переднего столба, соответствующую substantia intermedia centralis.

VIII пластинка находится на медиальной части переднего столба. Отростки клеток образуют ассоциативные и комиссуральные волокна (commissura alba) переднего столба.

IX пластинка включает группу крупных мотонейронов переднего рога, где располагается несколько двигательных ядер.

Белое вещество спинного мозга (substantia alba medullaris spinalis) образовано миелиновыми нервными волокнами (аксонами). Собственные пучки белого вещества окружают серое вещество спинного мозга. Проекционные проводящие пути проходят в передних, боковых и задних канатиках белого вещества (рис. 460).

Передний канатик. Образован четырьмя путями и белой передней спайкой.

1. Передний кортикоспинальный путь (tr. corticospinalis anterior) в основном начинается от пирамидных клеток передней центральной извилины коры головного мозга. Спускается вниз по стволу мозга неперекрещиваясь, достигая спинного мозга, где в каждом сегменте переходит на противоположную сторону.

2. Передний спинно-таламический путь (tr. spinothalamics anterior) расположен латеральнее предыдущего пути и перед передним столбом серого вещества. Образован перекрещенными волокнами пучковых клеток заднего столба спинного мозга. Заканчивается в таламусе.

3. Преддверно-спинномозговой путь (tr. vestibulospinalis) располагается поверхностно в передней части переднего канатика. Образован волокнами, берущими начало от ядер нерва равновесия продолговатого мозга, и заканчивается в ядрах переднего столба спинного мозга.

4. Покрышечно-спинномозговой путь (tr. tectospinal) находится позади латеральной передней борозды. Волокна его начинаются от клеток ядер четверохолмия и подключаются к двигательным клеткам каждого сегмента спинного мозга.

Боковой канатик. Боковой канатик белого вещества представляет более массивное образование, в котором размещается большая часть проводников (рис. 459, 460).

460. Схема расположения проводящих путей в спинном мозге (А, Б). 1 - fasc. gracilis (путь Голля); 2 - fasc. cuneatus (путь Бурдаха); 3 - пучок для проведения общей чувствительности; 4 - tr. spinocerebellaris posterior; 5 - tr. corticospinalis lateralis; 6 - tr. rubrospinalis; 7 - собственные пути спинного мозга; 8 - tr. spinothalamics lateralis; 9 - tr. spinotectal; 10 - tr. spinocerebellaris anterior; 11 - задний корешок; 12 - передний корешок; 13 - tr. corticospinalis anterior; 14 - tr. vestibulospinal; 15 - tr. spinothalamics anterior; 16 - передняя соединительная ветвь; 17 - симпатический узел; 18 - серая соединительная ветвь; 19 - спинномозговой нерв (вентральная ветвь); 20 - спинномозговой нерв (дорсальная ветвь)

1. Боковой собственный путь спинного мозга (tr. dorsolaterals) располагается на латеральной поверхности переднего, бокового и заднего столбов.

2. Латеральный пирамидный, или кортико-спинальный, путь (tr. corticospinalis lateralis) состоит из эфферентных волокон, отходящих от клеток коры головного мозга. Они занимают зону бокового канатика между задними и боковыми столбами серого вещества спинного мозга. Его волокна в каждом сегменте на своей стороне образуют синапсы с двигательными клетками переднего столба. По направлению к спинномозговому конусу толщина латерального кортико-спинального пучка уменьшается.

3. Задний спинно-мозжечковый путь (tr. spinocerebellaris posterior) находится на поверхности бокового канатика спинного мозга, прикрывая tr. corticospinalis lateralis. Он образован нервными волокнами пучковых клеток nucl. dorsalis заднего столба своей же стороны и направляется к мозжечку.

4. Красноядерно-спинномозговой путь (tr. rubrospinal) представляет группу нисходящих волокон, которые начинаются от клеток красного ядра. В боковом канатике они проходят впереди tr. corticospinalis lateralis.

5. Латеральный спинно-таламический путь (tr. spinothalamicus lateralis) представляет собой волокна восходящего пути, которые начинаются в заднем столбе спинного мозга, перекрещиваются в спинном мозге, располагаются впереди и латеральнее tr. rubrospinal и заканчиваются в зрительном бугре.

6. Передний спинно-мозжечковый путь (tr. spinocerebellaris anterior) размещается на поверхности бокового канатика, позади передней латеральной борозды спинного мозга, прикрывая tr. spinothalamicus lateralis. Начинается в задних столбах спинного мозга и направляется в мозжечок.

7. Спинно-покрышечный путь (tr. spinotectal) и покрышечно-спинальный путь (tr. tectospinalis) располагаются непосредственно позади латеральной передней борозды спинного мозга. Эти волокна являются прямой и обратной связью ядер задних и передних столбов спинного мозга, верхнего и нижнего двухолмия.

Задний канатик. В состав заднего канатика входят три пучка волокон.

1. Тонкий пучок (fasc. gracilis) располагается между срединной и промежуточной бороздами. Он формируется из центральных отростков нервных клеток спинномозговых узлов, от IX грудного и нижележащих узлов.

2. Клиновидный пучок (fasc. cuneatus) находится латеральнее предыдущего и ограничен латеральной задней и промежуточной бороздами. Он складывается также из отростков клеток грудных и шейных спинномозговых узлов. Волокна этих пучков заканчиваются в ядрах продолговатого мозга.

3. Пучок для проведения тактильного чувства находится между предыдущими пучками. Начинается от ядер задних столбов спинного мозга и заканчивается в таламусе.

Центральный канал спинного мозга. Центральный канал представляет редуцированный остаток эмбриональной нервной трубки, который вверху сообщается с IV желудочком и заканчивается расширением в мозговом конусе. Содержит цереброспинальную жидкость. Проходит в центре спинного мозга, имеет диаметр 0,5x1 мм. В пожилом возрасте может частично облитерироваться.

Сегменты спинного мозга. Спинной мозг объединяет 31 пару сегментов: 8 шейных (С_I-VIII), 12 грудных (Th_I-XII), 5 поясничных (L_I-V), 5 крестцовых (S_I-V) и 1 копчиковый (С_OI). Каждый сегмент состоит из группы клеток спинномозговых узлов, формирующих передние и задние столбы, которые вступают в соединение с волокнами передних и задних корешков спинного мозга. Задние корешки образованы отростками чувствительных клеток спинномозговых узлов, передние корешки - отростками двигательных клеток ядер передних столбов.

Эмбриональное развитие спинного мозга. До V мес внутриутробного развития спинной мозг полностью заполняет спинномозговой канал и корешки спинномозговых сегментов по топографии соответствуют уровню сегментов позвоночника. С V мес эмбрионального периода спинной мозг начинает отставать в росте от позвоночника, но связь сегментов спинного мозга с соответствующими спинномозговыми нервами сохраняется. У новорожденного спинномозговой конус располагается на уровне III поясничного позвонка, а в 18 лет - на уровне верхнего края II поясничного позвонка. Несоответствие в уровне и расположении спинномозговых и позвоночных сегментов имеется во всех отделах спинного мозга, но особенно значительно оно выражено в нижней его части (рис. 461). Так, в шейном и грудном отделах спинномозговые сегменты располагаются выше на один позвонок. Например, VII грудной позвонок лежит на уровне дужки VI грудного. Все поясничные сегменты концентрируются на уровне XI грудного позвонка, а все крестцовые и копчиковые сегменты соответствуют XII грудному и I поясничному позвонкам.

461. Схема отношения нервных сегментов к позвонкам. I - шейные сегменты; II - грудные сегменты; III - поясничные сегменты; IV - крестцовые сегменты; V - копчиковые сегменты. Арабскими цифрами обозначены соответствующие позвонки и спинномозговые нервы

Возрастные особенности. У новорожденного длина спинного мозга 14 см, масса около 3 г, нижний конец соответствует верхнему краю III поясничного позвонка. После рождения быстрее растет грудной отдел, затем шейный и медленнее всех поясничный и крестцовый отделы. Боковые борозды выражены нечетко. Центральный канал пропорционально шире в диаметре, чем у взрослого. Существенные отличия наблюдаются во внутренней структуре спинного мозга. У детей до 4-7 лет происходит процесс миелинизации нервных волокон канатиков белого вещества, кроме переднего пирамидного пучка, волокна которого к моменту рождения уже покрыты миелиновой оболочкой. До 8-летнего возраста в клетках серого вещества отмечается включение пигмента и развитие глиальных элементов.

Функция. Спинной мозг участвует в местных безусловных и условнорефлекторных реакциях на полученное раздражение, в нем замыкаются первичные дуги афферентных и эфферентных импульсов. В спинном мозге содержатся волокна, участвующие в образовании кортикальных безусловных и условных рефлексов.

Поражение ядер столбов серого вещества или волокон белого вещества спинного мозга нарушает эти процессы, вызывая паралич мышечной системы и потерю различных видов чувствительности.