Гомельский государственный медицинский университет Кафедра нормальной физиологии Профессор

Гомельский государственный медицинский университет Кафедра нормальной физиологии Профессор Э. С. Питкевич 2. 10. Частная физиология центральной нервной системы физиология спинного мозга Лекция для студентов 2 курса лечебного факультета 2009 г

СПИННОЙ МОЗГ Спинной мозг выполняет две основных функции: 1. Рефлекторную. 2. Проводниковую (передача информации в вышерасположенные центры и из центров к нейронам спинного мозга). 3. Спинной мозг содержит центры автоматизированных движений, (обеспечивающих бег, ходьбу и т. д. )

Спинной мозг

• Спинной мозг имеет выраженное сегментарное строение, каждый сегмент содержит 2 пары вентральных и дорсальных корешков. Дорсальные корешки формируют афферентные (чувствительные) входы спинного мозга, тела афферентных нейронов вынесены в спинномозговые ганглии.

Сегмент спинного мозга

Поперечный срез спинного мозга

Дерматомеры

Свойства нервных элементов спинного мозга • Альфа-мотонейроны иннервируют экстрафузальные волокна скелетных мышц, сокращение которых обеспечивает выполнение полезной мышечной работы (сохранение позы, перемещение тела в пространстве). • Гамма-мотонейроны иннервируют рецепторы растяжения (интрафузальные мышечные волокна). Рецепторы растяжения активируются при растяжении и сокращении мышц, что обеспечивает моторную координацию.

Свойства нервных элементов спинного мозга • Аксоны преганглионарных вегетативных нейронов направляются к клеткам ганглиев вегетативной нервной системы и к интрамуральным ганглиям внутренних органов. • Вставочные нейроны - разнородные клетки, полностью находящиеся в пределах спинного мозга, имеют синаптические контакты только с нейронами спинного мозга, составляют 95% нервных элементов спинного мозга. Между задними и передними рогами спинного мозга локализованы нейроны, аксоны которых идут в верх и вниз на 1 -2 сегмента и дают коллатерали на нейроны ипси- и контрлатеральной стороны, образуя сеть. На верхушке заднего рога имеется желатинозная субстанция, которая выполняет функции ретикулярной формации спинного мозга.

Взаимодействие афферентных, вставочных и моторных нейронов в спинном мозге

Свойства нервных элементов спинного мозга • Проводящие пути спинного мозга обеспечивают двустороннюю функциональную связь между структурами нервной системы и органами. Делятся на восходящие, направляющиеся к структурам, которые осуществляют более высокий уровень интеграции, и нисходящие, идущие в направлении исполнительных структур и органов.

Проводящие пути спинного мозга: • Ассоциативные пути • Комиссуральные пути • Проекционные восходящие нисходящие

Проводящая функция спинного мозга связана с передачей возбуждения головному мозгу и от него по белому веществу, которое состоит из волокон. Группа волокон общего строения и выполняющая общую функцию образует проводящие пути: 1. Ассоциативные (связывают различные сегменты спинного мозга с одной стороны). 2. Комиссуральные (связывают правую и левую половины спинного мозга на одном уровне). 3. Проекционные (связывают нижележащие отделы ЦНС с вышерасположенными и наоборот): а) восходящие (сенсорные) б) нисходящие (моторные).

Проводящие пути спинного мозга

Восходящие пути: • 1. Пучок Голя и Бурдаха осуществляет передачу тактильных восприятий, чувства положения тела в пространстве, вибрации. • 2. Дорсолатеральный путь опосредует передачу болевой и температурной чувствительности. • Восходящие пучки Голя и Бурдаха идут в составе белого вещества и заканчиваются в продолговатом мозге в одноименных ядрах.

Восходящие пути: • 3. Дорсальный спиномозжечковый путь Флексига и вентральный спинно-мозжечковый путь Говерса передают импульсы от проприорецепторов мышц, сухожилий, связок; обеспечивают восприятие давления и прикосновения при раздражении рецепторов кожи. • 4. Дорсальный спиноталамический тракт обеспечивает болевую и температурную чувствительность. Аксоны спиноталамических нейронов доходят, не прерываясь, через продолговатый и средний мозг до таламических ядер, где они образуют контакты с нейронами таламуса.

Восходящие пути: • 5. Спинотектальный путь содержит сенсорные пути зрительнодвигательных рефлексов и болевой чувствительности. • 6. Вентральный спиноталамический обеспечивает тактильную чувствительность.

Восходящие пути чувствительности

Пути передачи болевой чувствительности (А) и антиноцицептивная система (Б)

Путь проведения болевых импульсов

Нисходящие пути спинного мозга ШПрямой передний кортикоспинальный пирамидный тракт ШЛатеральный кортикоспинальный пирамидный тракт ШРуброспинальный тракт Монакова ШВестибулоспинальный тракт ШРетикулоспинальный тракт ШТектоспинальный тракт

Нисходящие пути спинного мозга • Берут начало от нейронов ядер, расположенных в коре, зрительных буграх, в продолговатом мозге и мосту, образуют кортикоспинальные, ретикулоспинальные и вестибулоспинальные пути. Заканчиваются на нейронах серого вещества, в том числе на - и -мотонейронах. Обеспечивают сохранение тонуса мышц, равновесия. Нейроны кортикоспинального пирамидного тракта расположены в двигательной зоне коры, аксоны заканчиваются на вставочных нейронах спинного мозга, обеспечивают выполнение произвольных движений.

Пирамидный путь

Нисходящие пути спинного мозга 1. Пирамидальный путь. Начинается в моторной зоне коры больших полушарий. Часть волокон этого пути идут в продолговатый мозг, где делают перекрест и идут в боковых стволах (латеральный путь) спинного мозга. Другая часть идет прямо и доходит до соответствующего сегмента спинного мозга (прямой пирамидальный путь). 2. Руброспинальный путь. Образован аксонами красного ядра среднего мозга. Часть волокон идет в мозжечок и ретикулум, а другая – в спинной мозг, где осуществляет управление тонусом мышц.

Нисходящие пути спинного мозга 3. Вестибулоспинальный путь. ОН образован аксонами нейронов ядра Дейтерса. Регулирует тонус мышц и согласованность движений, участвует в поддержании равновесия. 4. Ретикулоспинальный путь. Начинается от ретикулярной формации заднего мозга. Регулирует процессы координации движений. Нарушение связей спинного мозга с головным ведет к расстройству спинномозговых рефлексов и возникает спинальный шок, т. е. резко падает возбудимость нервных центров ниже уровня разрыва. При спинальном шоке происходит угнетение двигательных и вегетативных рефлексов, которые могут восстанавливаться через длительный период времени.

Рефлекторная деятельность спинного мозга. Объем функций, которые выполняет спинной мозг, очень велик. Спинной мозг принимает участие в регулировании: 1. Всех двигательных рефлексов (за исключением движения головы). 2. Рефлексов мочеполовой системы. 3. Рефлексов кишечника. 4. Рефлексов сосудистой системы. 5. Дыхательных движений и т. д.

Рефлекторные функции спинного мозга • В спинном мозге замыкаются рефлекторные дуги, с помощью которых регулируются соматические и вегетативные функции. К рефлексам спинного мозга относятся: • Защитные рефлексы, • Рефлексы на растяжение мышц, рефлекторные взаимодействия мышцантагонистов, • Висцеромоторные, • Висцеральные рефлексы.

• Сгибательные рефлексы направлены на избегание различных повреждающих воздействий и заключаются в сокращении мышц-сгибателей, иннервируемых мотонейронами соответствующего сегмента спинного мозга. Возникают при болевом раздражении кожи, мышц, внутренних органов, отличаются от собственных рефлексов мышц миотатических и сухожильных - большим числом синаптических переключений, вовлечением ряда мышц (реципрокно сгибателей и разгибателей) в сокращение всей конечности. При сильном болевом раздражении вовлекаются мышцы туловища.

• Разгибательный рефлекс (перекрестный разгибательный) наблюдается при возбуждении мотонейронов противоположной конечности при осуществлении защитного сгибательного рефлекса. Обеспечивает сохранение равновесия при внезапном сокращении конечности.

• Чесательный (потирательный) рефлекс - ритмический рефлекс чередования сгибания и разгибания конечности наряду с тоническими сокращениями мышц, устанавливающих конечность в определенное положение к поверхности тела.

• Позные рефлексы спинного мозга направлены на восстановление положения тела в пространстве, например, шейные тонические рефлексы положения, описанные Р. Магнусом (1924). Рецептивным полем являются проприорецепторы мышц или фасций шеи, центральная часть рефлекторной дуги локализована в шейном отделе позвоночника и имеет полисинаптический характер. Участвуют ядра спинного мозга и моторные ядра мозгового ствола, иннервирующие мышцы глазных яблок.

• Висцеромоторные рефлексы возникают при возбуждении афферентов внутренних органов и проявляются в виде защитного напряжения мышц грудной клетки, передней брюшной стенки и мышц разгибателей спины. • Вегетативные рефлексы возникают при раздражении рецепторов внутренних органов, кожи, слизистых и других рецепторов и реализуются симпатической и парасимпатической нервной системой

Моносинаптические рефлексы спинного мозга: • Миотатический рефлекс на растяжение мышцы (неправильное по механизмам возникновения тривиальное название – сухожильные рефлексы). • Тормозной рефлекс при раздражении сухожильных рецепторов Гольджи при внезапном быстрым и сильным сокращении скелетной мышцы.

Рефлексы растяжения моносинаптический и полисинаптический

Имульсация от нервно– мышечных веретён

Коленный рефлекс

Рефлексы спинного мозга

• Спинальный шок возникает при травме спинного мозга. В результате прерывания супраспинальных влияний деятельность нейронов спинного мозга временно угнетается. Продолжительность спинального шока более длительная у высокоорганизованных животных. У человека после травмы спинного мозга нарушается регуляция деятельности тазовых органов, затормаживаются рефлексы, центры которых локализованы в спинном мозге, происходит растормаживание спинальных рефлексов, характерных для первых месяцев постнатального развития. Длительность спинального шока у человека несколько недель.

Отражённая боль