Одной из самых важных систем организма человека является нервная. Она включает в себя центральный и периферический отделы. К первому относятся головной и спинной мозг, второй включает все остальные группы нервных клеток и их скоплений.
Клеточное строение спинного мозга
Любой отдел нервной системы состоит из нервных клеток – нейронов. Это мелкие клетки, содержащие большое количество отростков. Короткие отростки – дендриты – отвечают за связь невронов между собой. Длинный отросток (как правило, один) выполняет функцию передачи информации. Кроме нейронов, присутствуют клетки-спутницы – нейроглия. Это жироподобные образования, которые обеспечивают прослойку между волокнами и поддерживают сами нервные клетки. Также в этой системе присутствует межклеточное вещество – церебральная жидкость.
Корешки спинного мозга состоят только из аксонов, так как выполняют функцию передачи информации.
Физиологическое строение спинного мозга
Спинной мозг является продолжением головного, причем деление на эти отделы условно и не имеет четкой границы. Спинной отдел мозга расположен в позвоночном столбе, образованном позвонками. Эта зона отвечает за передачу информации от анализаторов организма в головной отдел и наоборот. Для связи с периферическим отделом на уровне каждого позвонка от спинного мозга отходят корешки – передние (вентральные) и задние (дорсальные). Кроме этого, есть дополнительные более мелкие корешки – боковые (латеральные).
Эти волокна состоят из отростков, образующих четыре зоны в узлах:
- Клетки, воспринимающие сигналы с поверхности организма,
- Клетки, принимающие сигналы от внутренних органов,
- Волокна, передающие сигнал к скелетной мускулатуре,
- Отростки, отвечающие за передачу сигнала к гладкой мускулатуре, выстилающей стенки внутренних органов.
Участок спинного мозга, на уровне которого собирается пучок нервных волокон, назван рогом, так как на поперечном срезе видны выступы серого вещества в виде рогов. Выделяют передние, задние и боковые рога.
Позвонки состоят из костной ткани, непроницаемой для других клеток, поэтому на уровне каждого позвонка в передней, боковой и задней частях расположены отверстия, через которые осуществляется выход этих волокон нервов.
Таким образом, количество пар корешков равно числу позвонков (всего 31 пара).
В разных участках спинного мозга корешки выходят под углом, относительно позвоночного столба:
, в шейном отделе – перпендикулярно, , в грудном – под углом 450 вниз, , в поясничном и крестцовом – строго вниз.
Это связано с расположением скелетных мышц около позвоночника и внутренними органами, иннервируемыми соответствующим отделом мозга.
Центральные отделы этой системы состоят из серого и белого вещества (это легко различимо при рассматривании микросрезов мозгового вещества). В головном мозге серое вещество расположено по периферии ствола, в спинном, наоборот, в центре. Серое состоит из тел нейронов (клеток) и расположено в центральной части позвоночного столба. Здесь происходит генерация нервных импульсов. Белое вещество содержит проводящие волокна, покрытые белым миелиновым белком. В этих частях осуществляется передача сигналов. Причем чем более плотно отросток клетки покрыт миелином, тем медленнее будет осуществляться передача импульса.
Формирование нервной системы в онтогенезе
Нервная система закладывается на третьей неделе развития, и формируется из наружного зародышевого листа – слоя мелких клеток – эктодермы. Причем деление таких клеток происходит очень быстро – примерно 2,5 тысячи делений в минуту! В первую очередь формируется нервная пластинка, которая в дальнейшем сворачивается в трубку. В течение всего эмбрионального периода она будет видоизменяться и расширяться. В передней части происходит образование мозговых пузырей. В конце канала формируется хвостовой отдел.
Прежде недифференцированные клетки превращаются в нейроны, и начинают переползать (физически) к местам своей локализации. Здесь же происходит «слипание» клеток, выполняющих одинаковую функцию. Это приводит к формированию узлов. На 15 неделе происходит полное растворение хвостового отдела, так как человек утратил эту часть в связи с прямохождением. Клетки, которые составляли его, переквалифицируются в периферические отделы нижней части туловища – тройничный нерв и нервы нижних конечностей.
На последних стадиях формирования мозга происходит «работа над ошибками»: осуществляется запрограммированная гибель тех отростков, которые расположились не в своих зонах. Эти клетки уже не будут использоваться системой, а просто растворятся. Таких клеток примерно 10%.
В период внутриутробного развития формируются все отделы, и проходит проверка двигательных корешков спинного мозга (когда ребенок толкается). Проводимость чувствительных волокон можно проверить только после рождения, поэтому в первые дни жизни активность задних корешков повышена, так как они получают все варианты раздражений.
Функции элементов нервной системы
Нервная система – высокоспециализированная часть организма, что достигается благодаря узкой направленности действий каждого отдела. Управление организмом происходит посредством рефлекторной дуги. Это путь, по которому проходит импульс от момента восприятия возбуждения до совершения необходимого действия.
Рефлекторная дуга состоит из следующих частей:
- Анализатор – воспринимает тот или иной раздражитель,
- Чувствительный путь – аксон, передающий возбуждение от анализатора в мозг. Передача происходит через спинной мозг, причем от анализатора сигнал передается через задние корешки спинного мозга,
- Вставочный путь – аксон, предназначенный для удлинения пути передачи.
По латеральным пучкам нервный импульс может передаваться в обе стороны, поэтому он называется смешанным. Эти пучки начинают работать в случае, если основные каналы были повреждены. Проводимость в них значительно ниже.
Передача сигнала в нервной системе осуществляется через нервный импульс. Вставочный нейрон начинается с синапса, в котором происходит химическая генерация импульса. Именно здесь находится самый медленный участок рефлекторной дуги. Только на этот участок могут действовать обезболивающие препараты. Этот процесс основан на том, что действующее вещество лекарства либо тормозит синтез молекул на одной стороне аксона, либо забивает каналы другого участка, не позволяя принять химический сигнал.
- Анализ информации в соответствующием центре головного мозга,
- Двигательный путь – аксон, передающий сигнал от мозга к рабочему органу (мышце). Передние корешки спинного мозга образованы аксонами двигательного пути. На этом участке невозможно встретить вставочные нейроны, потому что если мозг получил сигнал, то ничто не должно препятствовать ответному действию.
- Рабочий орган. Мышца скелетной мускулатуры или стенок внутренних органов, которая сокращается при получении электрического импульса нервной системы.
Таким образом, передние и задние корешки спинного мозга отвечают за передачу импульса от мозга к рабочему органу и наоборот. В случае их повреждения включаются боковые универсальные пучки волокон.
Несмотря на то, что каждый отдел отвечает за определенное действие, вся нервная система работает как единый организм. Благодаря перекрестам дендритов, все клетки сообщаются между собой, поэтому отделы, не связанные друг с другом напрямую, будут в значительной мере зависеть друг от друга. Это необходимо для формирования адекватной реакции организма: например, если человек напуган, он должен избежать опасности. В этом случае одновременно должны работать мышечная, дыхательная, сердечно-сосудистая системы.
Функциональные различия отделов спинного мозга
На разных уровнях позвоночника нервы спинного мозга распределяются по двум системам – симпатической и парасимпатической.
Парасимпатический отдел расположен в основании головного мозга и в крестцовой части. С него начинается и им заканчивается мозг. Он отвечает за общее расслабление организма, что достигается замедлением работы сердца, дыхания, расширением сосудов. Следовательно, сигналы, поступающие от мозга на этом уровне, будут способствовать общему успокоению, торможению процессов.
Симпатический отдел расположен на уровне грудных и поясничных позвонков. Этот отдел, напротив, отвечает за мобилизацию организма: происходит учащение сердечного ритма, дыхания, сужение кровеносных сосудов, расслабление стенок кишечника.
Симпатический и парасимпатический отделы работают попеременно, но у каждого человека лучше развит тот или иной, что определяет специфику его поведения в определенных ситуациях. Так, если у человека активнее симпатический отдел, то в экстремальных условиях он будет активизироваться – лучше отвечать на экзамене, больше запоминать. Правда, это приводит и к более высокому уровню нервозности.
Большая активность парасимпатического отдела способствует тому, что в условиях стресса человек, наоборот, будет затормаживаться, что проявляется в желании спать, постоянной зевоте и апатии.
Изучение спинного мозга
Первым исследователем, изучающим функционал различных отделов нервной системы, был французский физиолог Франсуа Мажанди. Он впервые экспериментально доказал разделение направлений проведения нервных импульсов в передних и задних корешках, трофическое значение многих периферических нервов (тройничный нерв участвует в питании глазного яблока и т.д.), установил механизм работы пищеварительной системы. Результаты его исследований позволили в дальнейшем установить рефлекторную природу и значение условных и безусловных раздражителей. Также Мажанди определил функции многих центров коры головного мозга.
Повреждения спинного мозга и последствия
Спинномозговой канал максимально защищен от повреждений. Это значит, что простое падение и воздействие на позвоночник не приведет к серьезным нарушениям. Но есть ряд действий, которые могут в значительной мере парализовать работу этого отдела, а значит, и всего организма.
- Перелом позвоночника. Такое нарушение приводит к параличу тех частей тела, которые находятся ниже перелома. Это связано с тем, что спинной мозг контролирует работу тех органов, которые находятся на его уровне, соответственно, нарушение целостности приводит к сбою проводимости импульсов.
Фраза «Нервные клетки не восстанавливаются» не совсем верна. По последним данным науки, в центральных отделах мозга есть группы клеток, которые в случае повреждения переползают в это место и восстанавливают нарушение. Правда, выживаемость таких клеток очень низкая, поэтому часто люди остаются инвалидами на всю жизнь. Но возможность восстановить проводимость в поврежденном отделе все же есть. С этим связаны немногие случаи ремиссии, когда люди, прикованные к постели, возвращаются к нормальной жизни.
- Онемение без видимых нарушений. Корешки спинного мозга выходят через каналы позвонков. Часто, при неправильном солевом балансе, в этих местах откладываются соли, что приводит к забиванию проходов. При этом возникает защемление нервных волокон, и снижается проводимость. Это и приводит к описанным симптомам.
- Постоянные болевые ощущения в области позвоночника. Это связано со стиранием межпозвоночных дисков. Это приводит к зажиманию нервных волокон. В области зажима возникает «короткое замыкание», которое и является причиной постоянных неприятных ощущений.
От состояния позвоночника и спинного мозга зависит здоровье, поэтому при появлении болезненности в этой области необходимо сразу обращаться к врачу. Серьезные травмы позвоночника могут навсегда приковать человека к инвалидному креслу.
(Пока оценок нет)
Загрузка...