Наш с вами спинной мозг – это наиболее древнее в эволюционном плане образование нервной системы. Появляясь впервые у ланцетника, в процессе эволюции спинной мозг с его эфферентными (двигательными) и афферентными (чувствительными) нейронами совершенствовался. Но при этом сохранял свои главные функции – проводящую и регуляторную. Именно благодаря чувствительным нейронам спинного мозга мы отдергиваем руку от горячей кастрюли еще до появления боли. О структуре этого органа центральной нервной системы и принципах его работы идет речь в данной статье.
Такой ранимый, но очень важный
Этот мягкий орган прячется внутри позвоночного столба. Спинной мозг человека весит всего до 40 граммов, имеет длину до 45 сантиметров, а толщина его сравнима с мизинцем – всего 8 миллиметров в диаметре. И, тем не менее, это управляющий центр сложной сети нервных волокон, которая раскинулась по всему нашему телу. Без него не сможет выполнять свои функции опорно-двигательный аппарат и все жизненные органы нашего организма. Кроме позвонков спинной мозг защищают его оболочки. Наружная оболочка твердая, образована плотной соединительной тканью. В этой оболочке расположены кровеносные сосуды и нервы. А, кроме того, именно в ней наблюдается наивысшая концентрация болевых рецепторов в организме человека. А вот в самом мозге таких рецепторов нет. Вторая оболочка – паутинная, заполнена ликвором (спинномозговой жидкостью). Последняя оболочка – мягкая – плотно прилегает к мозгу, пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами.
Несколько слов о нейронах
Структурной единицей нервной ткани являются нейроны. Совершенно особые клетки, главная функция которых образование и передача нервного импульса. Каждый нейрон имеет множество коротких отростков – дендритов, воспринимающих раздражение, и один длинный – аксон, который проводит нервный импульс только в одном направлении. В зависимости от задачи и функции нейроны бывают чувствительные и двигательные. Нейроны промежуточные или вставочные – это своеобразные «удлинители», которые передают импульс между другими нейронами.
Строение спинного мозга
Начинается спинной мозг с затылочного отверстия черепа, заканчивается в поясничных позвонках. Он состоит из 31-33 сегментов, которые не отделены друг от друга: С1-С8 – шейные, Th1- Th12 – грудные, L1-L5 – поясничные, S1-S5 – крестцовые, Co1-Co3 – копчиковые. Ниже в канале позвоночника расположены продолжения нервов, собранные в пучок и именуемые конским хвостом (видимо за внешнее сходство), которые иннервируют нижние конечности и органы таза. Каждый сегмент имеет две пары корешков, которые соединяются в 31 пару спинномозговых нервов. Два задних (дорсальных) корешка образованы аксонами чувствительных нейронов и имеют утолщение - нервный узел, где находятся тела этих нейронов. Два передних (вентральных) корешка образованы аксонами двигательных нейронов.
Такие разные и важные
В спинном мозге человека находится порядка 13 миллионов нервных клеток. Функционально они делятся на 4 группы:
- Двигательные – образуют передние рога и передние корешки.
- Интернейроны – образуют задние рога. Здесь находятся чувствительные нейроны, в которых возникает на различные раздражения (болевые, тактильные, вибрационные, температурные).
- Симпатические и парасимпатические нейроны – находятся в боковых рогах и образуют передние корешки.
- Ассоциативные – это уже клетки головного мозга, которые устанавливают связь между сегментами спинного мозга.
Серая бабочка в окружении белого
В центре спинного мозга расположено серое вещество, образующее передние, задние и боковые рога. Это тела нейронов. В спинальных ганглиях расположены чувствительные нейроны, длинный отросток которых находится на периферии и заканчивается рецептором, а короткий – в нейронах задних рогов. Передние рога образованы двигательными нейронами, аксоны которых идут к скелетным мышцам. В боковых рогах расположены нейроны вегетативной системы. Серое вещество окружено белым – это нервные волокна, образованные аксонами восходящих и нисходящих проводных путей. Первые чувствительные нейроны расположены в следующих сегментах: шейном С7, грудных Th1- Th12, поясничных L1-L3, крестцовых S2-S4. При этом спинномозговой нерв соединяет в один ствол задние (чувствительные) и передние (двигательные) корешки. При этом каждая пара спинномозговых нервов контролирует определенные части тела.
Как это работает
Разветвленные дендриты чувствительных нейронов спинальных центров вегетативной нервной системы заканчиваются рецепторами, которые представляют собой биологические структуры, в которых формируется нервный импульс при контакте с конкретным раздражителем. Рецепторы обеспечивают вегетовисцеральную чувствительность – воспринимают раздражение от таких частей нашего тела как кровеносные сосуды и сердце, желудочно-кишечный тракт, печень и поджелудочная железа, почки и другие. По дендриту импульс передается к телу нейрона. Далее нервный импульс по аксонам афферентных (чувствительных) нейронов поступает в спинной мозг, где образуют синоптические соединения с дендритами эфферентных (двигательных) нейронов. Именно благодаря такому прямому контакту мы отдергиваем руку от горячей кастрюли или утюга еще до того, как наш главный командир - головной мозг - проанализирует возникшие болевые ощущения.
Подводим итог
Все наши автоматические и рефлекторные действия происходят под надзором именно спинного мозга. Исключение составляют лишь те, которые контролирует сам головной мозг. Например, воспринимая увиденное с использованием глазного нерва, который идет прямо в головной мозг, мы меняем угол зрения при помощи мышц глазного яблока, которые уже контролируются спинным мозгом. Плачем мы, кстати, тоже по приказу спинного мозга – слезными железами «командует» именно он. Сознательные наши действия начинаются в головном мозге, но как только они становятся автоматическим, их контроль переходит к спинному мозгу. Можно сказать, что нашему пытливому головному мозгу нравится учиться. А когда он уже научился, ему становится скучно и он отдает «бразды правления» своему более древнему в эволюционном плане собрату.
