Конспект урока по биологии «Строение и функции спинного мозга» (8 класс)

Морфология и расположение в теле

Спинной мозг отходит от головного и находится в позвоночном канале, который образуют соединённые в кольцо дуги позвонков. Верхняя часть соединена с продолговатым отделом головного мозга. Заканчивается спинной мозг на уровне первого поясничного позвонка. Нижняя часть его редуцирована и имеет вид концевой нити с поперечным сечением до 1 мм. В поясничном и крестцовом отделе позвоночника концевая нить и корешки нижних спинномозговых нервов образуют “конский хвост”.

Выделяют четыре отдела спинного мозга:

• шейный (8 сегментов);
• грудной (12 сегментов);
• поясничный (5 сегментов);
• крестцовый (5 сегментов);
• копчиковый (от 1 до 3 сегментов).

Рис. 1. Внешнее строение и отделы спинного мозга.
Длина спинного мозга взрослого варьирует от 40 до 45 см, а ширина – от 1 до 1,5 см. На разных участках позвоночника диаметр не одинаков. Масса мозга составляет в среднем 35 г.

Оболочки

Спинной мозг напоминает шнур. Между позвоночным каналом и мозгом находится пространство, заполненное жировой тканью, кровеносными сосудами, спинномозговой жидкостью.

Непосредственно мозг защищают три оболочки:

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

Значение нервной системы

Спинной мозг: строение и функции

Головной мозг строение и функции

Состав крови — кратко и понятно

• мягкая – внутренняя, плотно прилегающая к мозгу, состоящая из рыхлой соединительной ткани и содержащая кровеносные сосуды;
• паутинная – средняя, образующая с мягкой полость, заполненную спинномозговой жидкостью и кровеносными сосудами;
• твёрдая – верхняя прочная, состоящая из соединительной ткани, имеющей шероховатую наружную и гладкую внутреннюю поверхности.

Рис. 2. Оболочки спинного мозга.

Травмирование спинного мозга и его последствия

Лечение травмы позвоночника и повреждения спинного мозга – довольно длительный и серьезный процесс, который не всегда ведет к полному выздоровлению пациента. Некоторые нарушения проявляются сразу, а некоторые могут развиться через время, возникая как симптомы остеохондроза, межпозвонковых грыж, спровоцировать развитие различных артрозов, стеноза, миелопатии и других заболеваний.

Анатомическое строение спинного мозга

Спинной мозг, также как и головной, несмотря на свою мягкую структуру, является одним из самых защищенных органов человеческого организма. Он покрыт несколькими оболочками (мягкий слой, паутинный и твердый), промежутки заполнены спинномозговой жидкостью. Таким образом, мозг как бы подвешен в жидкой среде на тонких растяжках, что позволяет ему выдерживать физические нагрузки, сотрясения при беге и ходьбе, растяжение и даже удары.

Расположен спинной мозг в спинномозговом канале (сквозном отверстии в позвоночнике) и со всех сторон защищен костными структурами, прочным мышечным и связочным корсетом. Наружная плотная оболочка мозга не касается стенок канала. Между ними существует зазор, называемый эпидуральным пространством, который заполнен жировой тканью, кровеносной сеткой, нервными корешками и спинномозговой жидкостью.

Повредить такую конструкцию довольно сложно, даже практически невозможно при спокойной и размеренной жизни. Поэтому даже сильное травмирование позвоночника обычно обходится без повреждения спинного мозга, хотя и провоцирует развитие хронических дегенеративно-дистрофических процессов.

Последствия повреждения спинного мозга осколками костных тканей позвоночника могут быть самыми различными и зависят от места повреждения (от временного нарушения двигательных возможностей конечностей до полного обездвиживания или летального исхода). Иногда встречаются случаи, когда первоначальные проблемы удается быстро локализировать, а затем включается процесс постепенного отмирания клеток мозга, воспаления, начинается кислородное голодание патологического участка и дальнейшее поражение здоровых клеток.

Причины и последствия травмирования спинного мозга

В повседневной жизни получить травму, приведшую к перелому позвоночника и повреждению спинного мозга, достаточно сложно. Но некоторые экстремальные ситуации могут спровоцировать огромные нагрузки, при которых компенсаторные способности организма недостаточно эффективны.

Дорожно-транспортные происшествия. Именно автомобильные катастрофы чаще всего становятся причиной столь тяжелых повреждений. При этом риску подвергаются не только сами водители, но и пешеходы, оказавшиеся в неподходящее время на месте аварии.

Экстремальные виды спорта. Некоторые люди сознательно подвергают свою жизнь опасности. Это и горнолыжники, скалолазы, велосипедисты, покоряющие горные вершины, роллеры, скейтбордеры, ныряльщики, автогонщики, водители мотоциклов и пр.

Падения с высоты. В этом случае совершенно неважно, с какого расстояния и при каких условиях произошло падение – риск травмирования и получения повреждений одинаков. Падение с лесов на строительных работах или ребяческие прыжки в воду с моста или «тарзанки» могут привести к одинаковым последствиям.

Бытовые травмы и криминальные случаи. В этот раздел попадают травмы, полученные при неудачном падении на льду зимой, со стремянки или обычной лестницы, на скользком полу (такие повреждения больше характерны для людей старшего и пожилого возраста, когда координация движений уже нарушена), а также криминальные истории, когда целостность позвоночника и спинного мозга нарушают ножевые или пулевые ранения.

Полученные во всех вышеперечисленных ситуациях травмы позвоночного столба и спинного мозга могут иметь самые серьезные последствия. Безусловно, легкое повреждение оболочки мозга и истечение спинномозговой жидкости может вызвать некоторые временные нарушения со стороны двигательных возможностей или нервных ощущений, но ничего особо страшного не повлечет.

Гораздо неприятнее, когда патологии роботы мышечных структур и внутренних органов так и не исчезнут или начнут развиваться кифоз, сколиоз, нестабильность позвонков, спондилолистез либо ретролистез, лечение которых нередко требует хирургического вмешательства. Возникновение и лечение невриномы позвоночника в большинстве случаев связывают с травмами позвонков и спинного мозга. В некоторых случаях может запуститься процесс запрограммированной гибели клеток спинного мозга (апоптоз), при котором клинические признаки поражения проявляются по нарастающей.

Полный разрыв позвоночника и спинного мозга на уровне шейного сегмента ведет к мгновенной смерти. Разрыв нижних участков дает шанс человеку на жизнь, так как легкие и сердце способны работать автономно от позвоночника, но двигательная способность тела будет заблокирована на некоторое время спинальным шоком.

Лечение травм спинного мозга

Спинной мозг по-особому реагирует на серьезное повреждение – он отключается (спинальный шок). Еще до недавнего времени врачи не знали, как бороться с синдромами поврежденного участка и выводить пострадавшего из шока. На сегодняшний день подобное состояние достаточно хорошо изучено и через несколько недель пациент приходит в сознание. На протяжении всего времени спинального шока тело подключено к аппаратам интенсивной терапии, поддерживающим дыхание и сердцебиение, а также тонус мышечных соединений.

После прохождения шока человеческое тело условно можно разделить на две половины: выше места травмы – управляемую мозгом и ниже места травмирования – управляемую автономно при помощи медицинского оборудования. Именно нижнюю часть организма и спинного мозга необходимо будет лечить.

При травмировании позвоночника и спинного мозга пострадавшему немедленно оказывают медицинскую помощь. Каждая минута промедления – это еще большее повреждение клеток мозга, их отмирание и необратимые последствия. Срочная операция по удалению осколков и обломков костных структур из спинномозгового канала, восстановление оболочки мозга и декомпрессия нервных корешков дают шанс на более быстрое и качественное дальнейшее восстановление организма.

По окончании экстренного вмешательства, насколько это возможно, врачи восстанавливают кровообращение и фиксируют позвоночник в неподвижном состоянии. Далее пациент несколько недель находится в реанимационном отделении под постоянным наблюдением.

Восстановление после травмы

Восстановительные процессы нервных клеток в спинном мозге начинаются соразмерно с отступлением спинального шока. И только когда пациент придет в полное сознание доктора смогут объективно оценить его состояние и шансы на выздоровление. После окончания реанимационного периода за состоянием больного наблюдают невролог и врач лечащий позвоночник.

В большинстве случаев первоначально даже не поврежденные, а просто близлежащие к травме участки мозга и нервных корешков и соответствующие им органы тела могут работать нестабильно, что проявляется в потере чувствительности кожи или неспособности двигаться. Регенерация нервных клеток и корешков проходит крайне медленно, и лечение больного будет длительным. Через несколько месяцев постепенно начнет возвращаться двигательная способность и чувствительность конечностей, наладится работа и контроль внутренних органов.

Те функции, которые не восстановились после полутора лет лечения, можно считать утерянными навсегда. Но в некоторых случаях происходит регенерация клеток мозга, а человек все равно не способен двигаться или ходить. Это объясняется особенностью организма «забывать» долго неиспользуемую мышечную активность и атрофией самих мышц.

Победить эту проблему помогли специально разработанные электростимуляторы и работа на тренажерах. Они позволяют «разбудить» уснувшие связи, активизировать работу каналов и заставить их функционировать заново. Через некоторое время больной уже сам сможет вставать на ноги и ходить.

Дальнейшая терапия повреждения мозга будет проходить в реабилитационных центрах лечения позвоночника и клиниках мануальной терапии. Физиопроцедуры, массажи, плавание, ЛФК и йога, иглоукалывание и рефлексотерапия помогут быстрее восстановиться организму и здоровью человека.
Автор: К.М.Н., академик РАМТН М.А. Бобырь

Внутреннее строение

На поперечном срезе спинной мозг имеет форму бабочки. В центре расположен полый центральный канал, который окружает два типа нервного вещества:

• серое – скопление тел нервных клеток (нейронов);
• белое – скопление отростков (аксонов) нервных клеток.

Серое вещество ветвится. В разные стороны отходят утолщённые передние и вытянутые задние рога. В грудном отделе также имеются боковые рога. От передних рогов в разные стороны отходят пучки нервных волокон – передние корешки. К задним рогам подходят задние корешки. Эти пучки образуют 31 пару спинномозговых нервов.

Снаружи серое вещество окружает плотное белое вещество. Между задними рогами белое вещество образует узкую складку – срединную щель. С другой стороны, между передними рогами находится более широкая складка с небольшой выемкой – срединная борозда.

Рис. 3. Поперечный срез спинного мозга с отходящими пучками.

Белое и серое вещество имеют различное строение и играют определённую роль. Кратко информация о строении и функции спинного мозга представлена в таблице.

Спинной мозг имеет два утолщения – в шейном (13-15 мм) и поясничном (12 мм) отделах. Отсюда выходит наибольшее количество нервов, направляющихся к верхним и нижним конечностям. Шейное утолщение начинается на уровне 3-4 шейного позвонка и заканчивается на втором грудном позвонке. Поясничное утолщение начинается на уровне 9–10 грудного позвонка и заканчивается на 1 поясничном позвонке.

Спинномозговые нервы

Из каждого сегмента мозга выходят две пары корешков: передняя и задняя. Это начала спинномозговых нервов, связывающих ЦНС с органами.

Задние корешки имеют утолщения (узлы), в которых лежат тела чувствительных нейронов.

Рис. 2. Корешки спинного мозга.

Аксоны этих нейронов следуют к органам и образуют чувствительные нервы.

Передние корешки образуются из аксонов двигательных нейронов, тела которых лежат в сером веществе. От этих корешков начинаются двигательные нервы, передающие сигнал к органам.

Функции

Спинной мозг играет важную роль в работе центральной нервной системы и выполняет две функции:

• проводниковую – часть длинных отростков нейронов отвечает за передачу сигналов в головной мозг (восходящие пути), часть принимает сигналы в обратном направлении (нисходящие пути);
• рефлекторную – сигналы поступают от рецепторов в спинной мозг и напрямую по рефлекторной дуге направляются к рабочим органам.

Благодаря рефлекторной функции рука отдёргивается от горячего предмета или осуществляется коленный рефлекс.