Проводящие пути головного и спинного мозга объединены общей системой нервных волокон, обеспечивающих функциональность мозга, как отдельно, так и между собой. Благодаря работе проводящих путей обеспечивается интегративная работа ЦНС, взаимосвязь с внешними компонентами и нормализация организма в целом.

Действие проводящих путей

Спинной мозг обладает 2 видами проводящих путей (восходящие и нисходящие). Они способствуют передаче нервного сигнала к центрам расположения серого вещества для нормализации нервной деятельности.

К функции восходящих проводящих путей относится обеспечение выполнения движений тела, восприятие температурного режима, боли, тактильной восприимчивости.

Нисходящие проводящие пути спинного мозга обеспечивают скоординированность движений с сохранением равновесия. Кроме того, они ответственны за рефлексы, тем самым обеспечивая импульсную передачу к мышцам и мозговым оболочкам, что позволяет быстро передавать импульсы и осуществлять согласованное движение тела.

Классификация спинномозговых путей

Основная часть проводящих путей образована нейронами, что позволяет классифицировать их по функциональным особенностям нервных волокон:

• комиссуральная связь;
• ассоциативные проводящие пути;
• проекционные волокна.

Нервные ткани располагаются в белом и сером веществе мозга и соединяют кору полушария и спинномозговые рога. Морфофункциональность проводящих нисходящих путей резко ограничивает передачу импульсом в одном направлении.

Основные восходящие спинномозговые пути

Проводниковая функция сопровождается следующими возможностями:

• Ассоциативные пути – являются своего рода «мостом», который соединяет участки между ядром и корой мозгового вещества. Ассоциативные пути состоят из длинных (передача сигнала происходит в 2-3 сегментах мозгового вещества) и коротких (находящихся в 1 части полушария).
• Комиссуральные пути – состоят из мозолистого тела, которое соединяет новые отделы в спинном и головном мозге, и расходятся в стороны в виде лучей.
• Проекционные волокна – по функциональности могут быть афферентными и нисходящими. Место расположения этих волокон позволяет импульсу максимально быстро достигнуть коры полушария.

Проводниковая функция спинного мозга определяется нисходящими и восходящими путями

Помимо такой классификации, в зависимости от основных функций выделяются следующие формы проводящих путей:

• Главной системой нервных волокон является корково-спинномозговой путь передачи импульса, который отвечает за двигательную активность. В зависимости от направления он разделяется на латеральную, корково-ядерную и корково-спинномозговую латеральную систему.
• При проекционно-нисходящей нервной системе, которая начинается в корке среднего полушария и проходит через его канатик и ствол, заканчиваясь в передних рогах позвоночного столба, отмечается присутствие покрышечно-спинномозгового пути передачи импульса.
• Диагностирование преддверно-спинномозгового пути нормализует работу в вестибулярном аппарате. При этом нервные ткани проходят в передней части спинномозгового канатика, начинаясь с латерального ядра в области преддверно-улиткового нерва.
• Проведение нервного импульса от мозгового полушария к серому веществу и улучшение мышечного тонуса принадлежит ретикулярно-спинномозговому пути развития.

Важно помнить, что проводящие пути объединяются совокупностью всех нервных окончаний, которые обеспечивают поступление сигнала в различные отделы мозга.

Последствия спинномозгового повреждения

Патологические изменения в функции проводимости способны привести к нарушению функциональности организма, появлению болей, недержанию мочи и т.д. В результате получения различных видов травм, спинномозговых заболеваний и пороков развития возможно снижение или полное прекращение проводимости нервных рецепторов.

При нарушении импульсной проводимости возникает парез нижних конечностей

Полное нарушение проводимости импульса может сопровождаться парализацией и потерей чувствительности конечностей. Кроме того, наблюдаются нарушения работы внутренних органов, за функциональность которых отвечают поврежденные нейроны. Например, при поражениях нижней спинномозговой части возможна самопроизвольная дефекация.

В зависимости от тяжести повреждения спинномозговых нервов после получения травмы или в результате заболевания, возможны следующие проявления:

• развитие застойной пневмонии;
• образование пролежней и трофических язв;
• инфекции мочевыводящих путей;
• синдром Спастика (патологическое сокращение парализованных мышц), сопровождающийся болью, тугоподвижностью конечности и образованием контрактур;
• септическое заражение крови;
• нарушение поведенческих реакций (дезориентация, пугливость, заторможенная реакция);
• психологическое изменение, проявляющееся резкими колебаниями в настроении, депрессивным состоянием, беспричинным плачем (смехом), бессонницей и т.д.

Нарушение проводимости и рефлекторной деятельности наблюдается сразу после выявления дегенеративного патологического изменения. При этом происходит некроз нервных клеток, что приводит к ускоренному прогрессированию болезни, требующего незамедлительного лечения. Последствия такого состояния определяются тяжестью негативной симптоматики и тем, какие именно клетки были повреждены.

Методы восстановления проходимости спинного мозга

Все лечебные мероприятия в первую очередь направлены на прекращение клеточного некроза и устранение факторов, которые явились катализаторами такого состояния.

Медикаментозная терапия предусматривает применение лекарственных препаратов, которые препятствуют отмиранию мозговых клеток и обеспечивают достаточное кровоснабжение поврежденных участков в спинном мозге. При этом обязательно следует учитывать возрастную категорию пациента и серьезность поражения. Кроме того, для того, чтобы обеспечивать дополнительную стимуляцию нервных клеток, рекомендуется использование электрических импульсов, которые поддерживают тонус мышц.

При необходимости проводится хирургическое вмешательство для восстановления проводимости, которое затрагивает 2 направления: удаление катализатора и стимулирование спинного мозга для обеспечения восстановления утраченной функции.

Операция по восстановлению проводимости выполняется опытными нейрохирургами с использованием самых современных способов наблюдения за процессом

До начала операции выполняется глубокое диагностическое обследование пациента, позволяющее выявить локализацию дегенеративного процесса, после чего нейрохирурги сужают операционное поле. При тяжелом течении симптоматики действие врача в первую очередь направлено на устранение компрессии, которая спровоцировала спинальный синдром позвоночника.

Помимо оперативного и терапевтического лечения, нередко используется апитерапия, траволечение и гирудотерапия, которые оказывают положительное воздействие на структурные проводящие пути позвоночного столба и головного мозга. Однако следует учитывать, что во всех случаях требуется обязательная врачебная консультация.

Необходимо учитывать, что восстановление нейронной связи после различного рода негативных воздействий требует длительного лечения. В этом случае большое значение имеет раннее обращение за высококвалифицированной помощью. В противном случае значительно снижаются шансы на восстановление функциональности спинного мозга. Это указывает на то, что проводящие пути в головном и спинном мозге тесно взаимодействуют друг с другом, объединяя весь организм, что обеспечивает единство действий.

По своей физиологии отличается высокой организованностью и специализацией. Именно он проводит множество сигналов от периферических чувствительных рецепторов в мозг и обратно сверху вниз. Это возможно благодаря тому, что есть хорошо организованные пути спинного мозга. Мы рассмотрим некоторые их виды, расскажем, где располагаются проводящие пути спинного мозга, что они содержат.

Спина – зона нашего организма, где располагается позвоночник. В недрах крепких позвонков надежно спрятан мягкий и нежный ствол спинного мозга. Именно в спинном мозге есть уникальные пути, которые состоят из нервных волокон. Они являются главными проводниками информации с периферии к ЦНС. Первым их обнаружил выдающийся русский физиолог, невропатолог, психолог Сергей Станиславович Бехтерев. Он описал их роль для животного и человека, строение, участие в рефлекторной деятельности.

Пути спинного мозга бывают восходящими, нисходящими. Они представлены в таблице.

Виды

Восходящие:

• Задние канатики. Они образуют целую систему. Это клиновидный и нижний пучки, через которые кожно-механические афферентные и двигательные сигналы проходят в продолговатый мозг.
• Пути спиноталамические. По ним сигналы от всех рецепторов отправляются в головной мозг к таламусу.
• Спиномозжечковые проводят импульсы в мозжечок.

Нисходящие:

• Кортикоспинальный (пирамидный).
• Пути экстрапирамидные, которые обеспечивают связь ЦНС со скелетными мышцами.

Функции

Проводящие пути спинного мозга образованы аксонами – окончаниями нейронов. Анатомия их состоит в том, что аксон очень длинный и соединяется с другими нервными клетками. Проекционные проводящие пути головного и спинного мозга проводят огромное количество нервных сигналов от рецепторов к ЦНС.

В этом сложном процессе участвуют нервные волокна, расположенные практически по всей длине спинного мозга. Сигнал проводится между нейронами и от разных отделов ЦНС к органам. Проводящие пути спинного мозга, схема которых достаточно запутана, обеспечивают беспрепятственное прохождение сигнала от периферии в ЦНС.

Они состоят в основном из аксонов. Эти волокна способны создавать связи между сегментами спинного мозга, находятся лишь в нем и не выходят за его пределы. Так обеспечивается контроль эффекторных органов.

Самая простая нейронная сеть – это рефлекторные дуги, которые обеспечивают вегетативный и соматический процессы. Первоначально нервный импульс возникает в окончании рецептора. Далее участвуют волокна чувствительного, вставочного и моторного нейрона.

Нейроны проводят сигнал в своем сегменте, а также обеспечивают его обработку и реакцию ЦНС на раздражение определенного рецептора.

В наших мышцах, органах, сухожилиях, рецепторах каждую секунду возникают сигналы, которые требуют немедленной обработки со стороны ЦНС. Туда они проводятся по специальным канатикам спинного мозга. Эти пути называют чувствительными или восходящими. Восходящие пути спинного мозга соединяются с рецепторами по периферии всего тела. Их образуют аксоны нейронов чувствительного типа. Тела этих аксонов расположены в спинальных ганглиях. Также участвуют вставочные нейроны. Их тела расположены в задних рогах (спинной мозг).

Как рождается осязание

Волокна, которые обеспечивают чувствительность, проходят разный путь. Например, от проприорецепторов пути направляются в мозжечок, кору. В эту область они направляют сигнал о том, в каком состоянии находятся суставы, сухожилия, мышцы.

Этот путь составляют аксоны нейронов чувствительного типа. Афферентный нейрон обрабатывает полученный сигнал и при помощи аксона проводит его к таламусу. После обработки в таламусе информация о двигательном аппарате направляется к постцентральной зоне коры. Тут происходит формирование ощущений о том, насколько напряжены мышцы, в каком положении находятся конечности, под каким углом согнуты суставы, есть ли вибрация, пассивные движения.

В тонком пучке также есть волокна, которые связаны с кожными рецепторами. Они проводят сигнал, который формирует информацию о тактильной чувствительности при вибрации, давлении, прикосновении.

Аксоны вторых вставочных нейронов образуют другие чувствительные пути. Область расположения тел этих нейронов – задние рога (спинной мозг). В своих сегментах эти аксоны создают перекрест, потом они по противоположной стороне направляются к таламусу.

В этом пути есть волокна, которые обеспечивают температурную, болевую чувствительность. Также здесь находятся волокна, которые участвуют в чувствительности тактильной. , расположенные в спинном мозге, воспринимают информацию от структур головного мозга.

Экстрапирамидные нейроны участвуют в образовании руброспинального, ретикулоспинального, вестибулоспинального, тектоспинального путей. По всем перечисленным путям проходят нервные эфферентные импульсы. Они отвечают за поддержание мышц в тонусе, выполнение различных непроизвольных движений, позу. В этих процессах участвуют приобретенные или врожденные рефлексы. В перечисленных путях происходит формирование условий для выполнения всех произвольных движений, которыми управляет кора головного мозга.

Спинной мозг проводит все сигналы, которые поступают от центров ВНС к нейронам, которые составляют симпатическую нервную систему. Эти нейроны располагаются в боковых рогах спинного мозга.

Также в процессе участвуют нейроны из парасимпатической нервной системы, которые локализуются тоже в спинном мозге (сакральный отдел). На указанные пути возложена функция поддержания в тонусе симпатической нервной системы.

Симпатическая и парасимпатическая нервные системы

Значение симпатической нервной системы трудно переоценить. Без нее невозможна работа сосудов, сердца, ЖКТ, всех внутренних органов.

Парасимпатическая система обеспечивает функционирование органов малого таза.

Чувство боли – одно из важнейших для нашей жизнедеятельности. Разберемся в том, как происходит процесс передачи сигнала через тройничный нерв.

Там, где моторные волокна кортикоспинального тракта перекрещиваются, до шейного отдела проходит спинальное ядро одного из самых крупных нервов – тройничного. Через область продолговатого мозга к его нейронам нисходят аксоны чувствительных нейронов. Именно от них отправляется в ядро сигнал о боли в зубах, челюстях, полости рта. Через тройничный нерв проходят сигналы от лица, глаз, глазниц.

Тройничный нерв крайне важен для получения тактильных ощущений от области лица, ощущения температуры. Если он поврежден, человек начинает страдать от сильнейшей боли, которая постоянно возвращается. Тройничный нерв очень крупный, он состоит из множества афферентных волокон и ядра.

Нарушения проводимости и их последствия

Случается так, что пути проведения сигналов могут нарушаться. Причины таких нарушений разные: опухоли, кисты, травмы, заболевания и т.д. Проблемы могут наблюдаться в разных зонах СМ. В зависимости от того, какая зона поражена, человек теряет чувствительность определенной части своего тела. Также могут появляться сбои опорно-двигательного аппарата, а при тяжелых поражениях больного может парализовать.

Крайне важно знать строение афферентных путей, ведь это позволяет определить, в какой зоне случилось повреждение волокон. Достаточно определить, в какой части тела нарушилась чувствительность или движения, чтобы сделать вывод, в каком пути мозга случилась проблема.

Мы достаточно схематично описали анатомию путей спинного мозга. Важно понять, что именно они ответственны за проведение сигналов от периферии нашего организма к ЦНС. Без них невозможно обработать информацию от зрительных, слуховых, обонятельных, тактильных, двигательных и других рецепторов. Без локомоторной функции нейронов и путей невозможно было бы совершить самое простое рефлекторное движение. Также они отвечают за работу внутренних органов, систем.

Пути спинного мозга лежат вдоль всего позвоночника. Они способны образовывать сложную и очень эффективную систему по обработке огромного количества поступающей информации, брать самое активное участие в мозговой деятельности. Важнейшую роль при этом выполняют направленные вниз, вверх и в стороны аксоны. Эти отростки преимущественно и составляют белое вещество.

Проводящие пути в ЦНС делят на восходящие и нисходящие. Восходящие пути образуются аксонами клеток, тела которых расположены в сером веществе спинного мозга. Эти аксоны в составе белого вещества направляются к верхним отделам спинного мозга, стволу и коре больших полушарий. Нисходящие пути образуются аксонами клеток, тела которых расположены в различных ядрах головного мозга. Эти аксоны по белому веществу спускаются к различным спинальным сегментам, заходят в серое вещество и оставляют свои окончания на его клетках.

Восходящие пути. Основные восходящие системы проходят через дорсальные канатики спинного мозга и представляют собой аксоны афферентных нейронов спинномозговых ганглиев. Они проходят по всему спинному мозгу и заканчиваются в области продолговатого мозга в ядрах дорсального канатика - ядрах Голля и Бур- даха. Эти пути называют трактом Голля и трактом Бурдаха. Волокна, расположенные в канатике медиальнее, несут к ядру Голля афферентные сигналы от нижней части тела, в основном от нижних конечностей. Волокна, расположенные латеральнее, идут к ядру Бурдаха и передают афферентные сигналы от рецепторов верхней части туловища и верхних (у животных - передних) конечностей. Аксоны клеток ядер Голля и Бурдаха в стволе головного мозга перекрещиваются и в виде плотного пучка поднимаются до промежуточного мозга. Этот пучок волокон, образованный клетками ядер Голля и Бурдаха, называется медиальной петлей. Клетки ядер промежуточного мозга образуют третье звено нейронов, аксоны которых направляются в кору больших полушарий.

Все остальные восходящие пути начинаются не от нейронов спинномозговых ганглиев, а от нейронов, расположенных в сером веществе спинного мозга. Их волокна являются волокнами второго порядка. Первым звеном в этих путях служат нейроны спинномозговых ганглиев, но в сером веществе спинного мозга они оставляют свои окончания на клетках второго звена, и уже эти клетки посылают свои аксоны к ядрам ствола и коре больших полушарий. Основная масса волокон этих путей проходит в латеральном канатике.

Спинно-таламический путь начинается в основании дорсального рога спинного мозга. Аксоны нейронов, образующих этот тракт, переходят на противоположную сторону, входят в белое вещество противоположного латерального или вентрального канатика и в нем поднимаются вверх через весь спинной мозг и ствол головного мозга до ядер промежуточного мозга. Далее уже нейроны третьего порядка (нейроны промежуточного мозга) переносят импульсацию в кору больших полушарий. Тракты Голля и Бурдаха и спинно-таламический тракт связывают рецептивные области каждой стороны тела с нейронами коры противоположного полушария.

В латеральных канатиках проходят еще два пути, которые связывают спинной мозг с корой мозжечка и образуют спинно-мозжечковые тракты. Путь Флексига расположен дорсаль- нее и содержит волокна, не переходящие на противоположную сторону мозга. Путь Говерса находится вентральнее (вентральный спинно-мозжечковый путь), содержит волокна, которые поднимаются вверх по латеральному канатику противоположной стороны тела, но в стволе мозга эти волокна снова перекрещиваются и входят в кору мозжечка с той стороны, на которой этот путь начинался.

Таким образом, если кора больших полушарий мозга всегда связана с афферентными волокнами противоположной стороны тела, то кора мозжечка получает волокна преимущественно от нейронных структур одноименной стороны.

Помимо путей, ведущих к различным структурам головного мозга, в белом веществе спинного мозга есть пути, которые не выходят за его пределы. Эти пути расположены в самой глубокой части латерального и вентрального канатиков, они связывают между собой различные нервные центры. Такие пути называют проприоспинапъными.

Функции восходящих систем. Восходящие системы обеспечивают различные виды чувствительности, проводя в высшие отделы ЦНС импульсы от рецепторов наружной поверхности тела, двигательного аппарата и внутренних органов.

Кожно-механическая чувствительность обеспечивается главным образом путями дорсального канатика (пучки Голля и Бур- даха). По этим трактам проходят афферентные волокна, передающие импульсы от механорецепторов, реагирующих на движение волосков, на легкое или сильное прикосновение к коже. Эти тракты являются наиболее быстропроводящими. Значительная часть импульсов от кожных рецепторов поднимается вверх по латеральным канатикам к коре мозжечка (спинно-мозжечковые пути), через ствол мозга в промежуточный мозг и кору больших полушарий (спинно-таламический путь).

Еще одна группа волокон кожной чувствительности направляется в верхнее шейное ядро (спинно-цервикальный путь), а от него в составе медиальной петли поднимается в передний мозг. Эти системы имеют свои функциональные особенности. Тракты Голля и Бурдаха организованы таким образом, что каждая группа клеток, активируемая окончаниями их аксонов, возбуждается только импульсами из определенного участка кожной поверхности.

В спинно-таламической системе пространственное разделение сигналов от различных кожных рецепторов выражено плохо, клеточные реакции здесь носят генерализованный характер. Каждый нейрон в этой системе может получать импульсацию от больших рецептивных полей. Таким образом, спинно-таламическая система не может передавать сведений о локальных раздражениях и служит для передачи общей информации о механических воздействиях на кожу. Система спинно-цервикальных путей и медиальная петля являются более точными. Клетки верхнего шейного ядра воспринимают импульсацию только от ограниченных рецептивных полей.

Восходящие пути температурной чувствительности проходят по латеральным канатикам, импульсы от температурных рецепторов поднимаются по волокнам, идущим в составе спинно-таламического тракта. По этим же путям идут импульсы от болевых рецепторов. Передача импульсации от рецепторов двигательного аппарата (проприорецепторов) осуществляется по тем же путям, по которым в высшие отделы ЦНС идут импульсы от кожных рецепторов, воспринимающих механические раздражения. В передний мозг импульсы от проприорецепторов направляются по путям дорсальных канатиков, а в мозжечок - по спинно-мозжечковым путям. Ин- тероцептивная импульсация после синаптических переключений на нейронах спинного мозга идет к высшим отделам ЦНС по восходящим путям латеральных канатиков. Специализированные афферентные пути от рецепторов внутренних органов в ствол мозга проходят также в составе блуждающего нерва.

Нисходящие пути. Волокна, идущие в нисходящем направлении, подразделяют на несколько путей. В основе названий этих путей лежит название отделов ЦНС, которые они связывают.

Кортико-спинальный путь образован аксонами пирамидных клеток коры больших полушарий (другое название - пирамидный тракт). Его волокна, не прерываясь, проходят от двигательной области и смежных с ней областей коры через стволовые структуры до продолговатого мозга. В области продолговатого мозга большая часть волокон переходит на противоположную сторону и в составе белого вещества латеральных канатиков спускается до каудальных сегментов спинного мозга. Та часть пирамидных волокон, которая не перешла на противоположную сторону на уровне продолговатого мозга, осуществляет этот переход на уровне тех спинальных сегментов, к которым они направлены.

Таким образом, двигательная область коры больших полушарий всегда оказывается связанной с нейронами противоположной стороны спинного мозга.

Основной нисходящий путь среднего мозга начинается в красном ядре и называется рубро-спиналъным трактом. Аксоны нейронов красного ядра перекрещиваются сразу под ним и в составе белого вещества латерального канатика противоположной стороны спускаются к сегментам спинного мозга, заканчиваясь на клетках промежуточной области его серого вещества. Рубро-спинальная система, наряду с пирамидной, является основной системой контроля деятельности спинного мозга.

От продолговатого мозга берут начало два пути: вестибу- ло-спиналъный, начинающийся от вестибулярных ядер, и рети- куло-спинальный, начинающийся от скопления клеток ретикулярной формации. Волокна каждого из этих путей заканчиваются на нейронах медиальной части вентрального рога. Предполагается, что волокна ретикуло-спинального тракта могут оказывать влияние на функцию спинного мозга путем предварительной активации его клеток.

Кроме длинных нисходящих путей в спинном мозге присутствуют короткие межсегментарные проприоспинальные волокна. Эти волокна включены в передачу сигналов, поступающих в спинной мозг по длинным путям.

Функции нисходящих систем. Пирамидная (кортико-спинальная) нисходящая система неоднородна по своей организации. Она содержит быстропроводящие волокна (скорость проведения около 60 м/с) и медленнопроводящие волокна. Одна ее часть обеспечивает быстрые (фазные) двигательные реакции и представлена толстыми проводящими волокнами, берущими начало от больших пирамидных клеток коры. Другая часть пирамидной системы регулирует тонические реакции скелетной мускулатуры. Это влияние осуществляется, в основном, по тонким волокнам. При поражении пирамидной системы (перерезка волокон) происходит нарушение двигательной деятельности, в основном, тонких произвольных движений и нарушение регуляции мышечного тонуса. Объем этих нарушений и их длительность невелики, поскольку они быстро компенсируются активностью нисходящих путей, дублирующих функции пирамидной системы. Прежде всего эго кортико-рубро-спинальная система. Скорость проведения возбуждения в этой системе 80 м/с, рубро-спинальные волокна имеют большой диаметр.

Пирамидная и рубро-спинальная система в ЦНС выполняют сходные функции, их объединяют в одну группу - латеральные нисходящие системы. Они проходят в боковых канатиках и связаны со вставочными нейронами латеральной части серого вещества, которые посылают свои аксоны в основном в латеральные двигательные ядра, иннервирующие дистальную мускулатуру конечностей.

Вестибуло-спинальные волокна относят к очень быстропрово- димым (120 м/с). Их активация вызывает моносинаптические возбуждения преимущественно разгибагельных мотонейронов, иннервирующих мышцы туловища и проксимальную мускулатуру конечностей. В нейронах-сгибателях при этом возникают реципрокные тормозящие процессы. Таким образом, вестибуло-спинальная система поддерживает тоническое напряжение разгибательной мускулатуры.

Ретикуло-спинальные волокна, берущие начало от медиальных ядер ретикулярной формации и проходящие в медиальной части переднего канатика, имеют высокую скорость проведения возбуждения - 130 м/с. Их раздражение иннервирует преимущественно сгибательные мотонейроны, иннервирующие мышцы туловища и конечностей. Вестибуло- и ретикуло-спинальный тракты имеют много общего. Их волокна проходят рядом в вентральных канатиках и устанавливают прямые связи с мотонейронами. Наиболее выраженные эффекты при их активации наблюдаются в мотонейронах медиальных ядер, иннервирующих осевую мускулатуру тела. Эти два пути объединены в одну группу - медиальные нисходящие системы, связанные в основном с реализацией позиционных рефлексов. В отличие от латеральных систем, они находятся между собой не в синергических, а в антагонистических отношениях, т. к. активируют мотонейроны противоположного функционального назначения.

Пирамидный тракт - это путь произвольных движений. Остальные пути - экстрапирамидные, их функция - осуществление рефлекторных движений.

Необходимо отметить, что вся афферентная информация поступает в спинной мозг через задние корешки, эфферентная информация т регуляция функций различных органов и тканей организма осуществляется через передние корешки.

Все афферентные входы в спинной мозг несут информацию от трех групп рецепторов:

от кожных рецепторов (болевых, температурных, прикосновения, вибрации, давления);

от проприорецепторов (мышечных, а именно - мышечных веретен, сухожильных – рецепторов Гольджи, надкостницы и оболочек суставов);

от рецепторов внутренних органов – висцерорецепторов (механо- и хеморецепторов).

Значение афферентной импульсации , поступающей в спинной мозг заключается в следующем:

участие в координационной деятельности ЦНС по управлению скелетной мускулатурой. При выключении афферентной импульсации от рабочего органа управление становится несовершенным;

участие в процессах регуляции функций внутренних органов;

поддерживает тонус ЦНС. При выключении афферентной импульсации наступает уменьшение суммарной тонической активности ЦНС;

несет информацию об изменениях окружающей среды.

Второй, не менее значимой функцией спинного мозга является рефлекторная функция. Как рефлекторный центр спинной мозг осуществляет двигательные и вегетативные рефлексы. Двигательные нейроны спинного мозга иннервируют все мышцы туловища и конечностей. С вегетативными центрами спинного мозга связаны и важнейшие вегетативные рефлексы: сосудодвигательный, пищевой, дыхательный и т.д. Рефлекторную функцию спинной мозг осуществляет во взаимодействии с головным мозгом. Раскрывая механизм рефлекторной деятельности спинного мозга необходимо отметить, что рефлексы спинного мозга достаточно просты. По форме это в основном сгибательные и разгибательные рефлексы сегментарного характера. Сила и длительность спинальных рефлексов увеличивается при повторном раздражении, при увеличении площади раздражаемой рефлексогенной зоны вследствие суммации возбуждения, а также при увеличении силы стимула.

Все спинальные рефлексы можно объединить в две группы по следующим признакам.

Во-первых , по рецепторам, раздражение которых вызывает рефлекс, они могут подразделяться на проприорецептивные, висцерорецептивные, кожные (защитные). Рефлексы, возникающие с проприорецепторов, участвуют в формировании акта хотьбы, регуляции мышечного тонуса. Висцерорецептивные рефлексы возникают с интерорецепторов (рецепторов внутренних органов) и проявляются в сокращениях мышц передней и брюшной стенки, грудной клетки и разгибателей спины.

Во-вторых , спинальные рефлексы ученые считают целесообразным объединять по органам (эффекторам рефлекса). Здесь выделяются рефлексы конечностей, брюшные, органов таза. Наиболее обширной из этих рефлексов является категория рефлексов конечностей. Кроме того, именно она является и наиболее изученной. Если в качестве объдиняющего признака рефлексов конечностей принять характер ответной реакции, то все их можно объединить в четыре группы: 1) сгибательные; 2) разгибательные; 3) ритмические и 4) познотонические.

В свою очередь, сгибательные рефлексы делятся на фазные и тонические. Фазные рефлексы – это однократное сгибание конечностей при однократном раздражении кожи или проприорецепторов. Одновременно с возбуждением мотонейронов мышц-сгибателей происходит торможение мотонейронов мышц-разгибателей. Рефлексы, возникающие с рецепторов кожи имеют защитное значение.

Тонические сгибательные, а также разгибательные рефлексы возникают при длительном растяжении мышц и их главное назначение – поддержание соответствующей позы. Тоническое сокращение скелетных мышц является фоновым для осуществления всех двигательных актов, осуществляемых с помощью физических сокращений мышц. В клинике исследуют три вида сгибательных фазных рефлексов: локтевой и ахиллов (проприоцептивные рефлексы), а также подошвенный рефлекс (кожный).

Разгибательные рефлексы также бывают фазными и тоническими. Они возникают с проприорецепторов мышц-разгибателей и являются моносинаптическими. Одновременно со сгибательным рефлексом возникает перекрестный разгибательный рефлекс другой конечности. Фазные рефлексы возникают в ответ на однократное раздражение мышечных рецепторов (например, при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы ниже подколенной чашечки). При этом возникает коленный разгибательный рефлекс, вследствие сокращения четырехглавой мышцы. Мотонейроны мышц-сгибателей во время разгибательного рефлекса тормозятся. Фазные разгибательные рефлексы участвуют, как и сгибательные, в формировании акта ходьбы.

Тонические разгибательные рефлексы представляют собой длительное сокращение мышц-разгибателей при длительном растяжении их сухожилий. Их роль – поддержание позы. В положении стоя тоническое сокращение мышц-разгибателей предотвращает сгибание нижних конечностей и обеспечивает сохранение вертикальной естественной позы. Тоническое сокращение мышц спины удерживает туловище в вертикальном положении, обеспечивая осанку человека. Тонические рефлексы, направленные на растяжение мышц сгибателей и разгибателей также называют миотатическими.

Ритмические рефлексы – многократное повторное сгибание и разгибание конечностей. Примерами этих рефлексов могут служить чесательный или шагательный рефлексы кошки, собаки. Так шагательный рефлекс вызывается однократным раздражением кожи конечности. Он выражается в сгибании этой конечности с одновременным дополнительным разгибанием противоположной конечности (если у животного, то задней). Это так называемый перекрестный разгибательный рефлекс. Затем согнутая конечность разгибается, опускается вниз, разогнутая – сгибается и поднимается вверх и т.д. Поочередное сокращение и расслабление мышц-сгибателей и разгибателей осуществляется в результате взаимодействия процессов возбуждения и торможения в соответствующих центрах спинного мозга под влиянием импульсов, поступающих в мозг от проприорецепторов. Особая роль проприорецепторов в осуществлении шагательного рефлекса определяется их расположением. Мышечные рецепторы (мышечные веретена) расположены параллельно скелетной мышце. Своими концами они крепятся к соединительно-тканной оболочке пучка мышечных волокон при помощи напоминающих сухожилия полосок соединительной ткани длиной 0,5-1 мм. Поэтому при расслаблении (удлинении) мышцы растягиваются и мышечные рецепторы, что и ведет к их возбуждению. Элемент шагательного рефлекса- поочередное сокращение и расслабление скелетной мышцы под влиянием импульсов от проприорецепторов, поступающих в свой центр. Когда мышца (сгибатель или разгибатель) расслаблена и удлинена, возбуждаются мышечные веретена, импульсы от них поступают к своим мотонейронам спинного мозга и возбуждают их. Далее мотонейроны посылают импульсы к той же скелетной мышце, что ведет к ее сокращению. Как только мышца сократилась возбуждение мышечных веретен прекращается или сильно ослабляется, начинают возбуждаться сухожильные рецепторы, импульсы от которых тоже поступают в первую очередь, в свой центр в спинном мозге. Возбуждение тормозных клеток вызывает торможение мотонейронов той же скелетной мышцы, вследствие чего она расслабляется. Однако ее расслабление (удлинение) ведет снова к возбуждению мышечных веретен и мотонейронов и мышца вновь сокращается. Вследствие ее сокращения возбуждаются сухожильные рецепторы и тормозные клетки в спинном мозге, что вновь ведет к расслаблению скелетной мышцы и т.д. Таким образом, мышца поочередно сокращается и расслабляется, сгибается и разгибается. Таким образом и осуществляется процесс «шагания».

Рефлексы позы (позные) – это перераспределение мышечного тонуса, возникающее при изменении положения тела или отдельных его частей. Рефлексы позы осуществляются с участием различных отделов ЦНС. Данные рефлексы изучались голландским ученым физиологом Р.Магнусом на кошках. Ученый установил, что имеется две разновидности этих рефлексов – возникающие при наклоне и при поворотах головы.

При наклоне головы вниз (кпереди) увеличивается тонус мышц-сгибателей передних конечностей, в результате чего передние конечности сгибаются, а задние разгибаются. При наклоне головы вверх (кзади) возникают противоположные реакции – передние конечности разгибаются вследствие увеличения тонуса их мышц-разгибателей, а задние конечности сгибаются вследствие повышения тонуса их мышц-сгибателей. Эти рефлексы возникают с проприорецепторов мышц шеи и фасций, покрывающих шейный отдел позвоночника.

Вторая группа шейных позных рефлексов возникает с тех же рецепторов, но только при поворотах головы вправо и влево. При этом повышается тонус мышц-разгибателей обеих конечностей на той стороне, куда повернута голова, и повышается тонус мышц-сгибателей на противоположной стороне. Рефлекс направлен на сохранение позы, которая может быть нарушена вследствие изменения положения центра тяжести после поворота головы. Центр тяжести смещается в сторону поворота головы и именно на этой стороне повышается тонус мышц-разгибателей обеих конечностей.

Необходимо отметить, что как рефлекторная, так и проводниковая деятельность спинного мозга контролируются выше лежащими отделами ЦНС посредством импульсации ко всем его нервным элементам.

Вопросы для самоконтроля:

Что такое спинной мозг?

Где располагается спинной мозг?

Что понимается под «утолщениями спинного мозга»?

Что такое сегменты спинного мозга?

Каково общее количество нейронов спинного мозга?

Раскройте подходы к классификации нейронов спинного мозга.

Чем представлена ретикулярная формация спинного мозга?

Охарактеризуйте нервные центры спинного мозга.

Назовите функции спинного мозга.

Дайте характеристику проводниковой функции спинного мозга.

Раскройте механизм поступления импульсации в спинной мозг.

Каково значение афферентной импульсации?

В чем сущность рефлекторной функции спинного мозга.

Подходы к классификации спинальных рефлексов.

Механизм шагательного рефлекса.

Чтобы контролировать работу всего организма или каждого отдельного органа, моторного аппарата, требуются проводящие пути спинного мозга. Их основной задачей является доставка импульсов, посылаемых человеческим «компьютером» к телу, конечностям. Любой сбой в процессе отправки или принятия импульсов рефлекторной или симпатической природы чреват серьезнейшими патологиями здоровья и всей жизнедеятельности.

Что такое проводящие пути в спинном и головном мозге?

Проводящие пути головного и спинного мозга выступают в роли комплекса нейронных структур. В ходе их работы реализуется посыл импульсных толчков в конкретные области серого вещества. По сути, импульсы представляют собой сигналы, побуждающие тело к действию по призыву мозга. Несколько групп различных в соответствии с функциональными особенностями, представляют собой проводящие пути спинного мозга. К ним относят:

• проекционные нервные окончания;
• ассоциативные пути;
• комиссуральные связующие корешки.

Кроме того, работоспособность спинномозговых проводников обуславливает необходимость выделения следующей классификации, согласно которой они могут быть:

• моторными;
• сенсорными.

Чувствительное восприятие и двигательная активность человека

Сенсорные или чувствительные проводящие пути спинного и головного мозга служат незаменимым элементом контакта между этими двумя сложнейшими системами в организме. Они же отправляют импульсивный посыл каждому органу, мышечным волокнам, рукам и ногам. Мгновенный посыл импульсного сигнала - основополагающий момент в осуществлении человеком скоординированных согласованных движений тела, выполняемых без приложения каких-либо осознанных усилий. Импульсы, посылаемые мозгом, нервные волокна могут распознавать через осязание, чувство боли, температурный режим тела, суставно-мышечную моторику.

Двигательные проводящие пути спинного головного мозга предопределяют качество рефлекторной реакции человека. Обеспечивая посыл импульсных сигналов от головы к рефлекторным окончаниям хребта и мышечному аппарату, они наделяют человека способностью самоконтроля моторики - координации. Также на этих проводящих путях лежит ответственность за передачу побуждающих толчков в сторону зрительных и слуховых органов.

Где находятся проводящие пути?

Ознакомившись с анатомическими отличительными чертами спинного мозга, необходимо разобраться с тем, где те самые проводящие пути спинного мозга располагаются, ведь под данным термином предполагается множество нервных материй и волокон. Размещаются они в специфических жизненно необходимых веществах: сером и белом. Соединяя между собой спинномозговые рога и кору левого и правого полушарий, проводящие пути посредством нейронной связи обеспечивают контакт между двумя данными отделами.

Функции проводников главнейших человеческих органов заключаются в реализации предназначенных задач с помощью конкретных отделов. В частности, проводящие пути спинного мозга находятся в пределах верхних позвонков и головы, более подробно описать это можно таким образом:

1. Ассоциативные связи - своеобразные «мосты», которые связывают области между корой полушарий и ядрами спинномозгового вещества. В их структуре встречаются волокна различных размеров. Относительно короткие не выходят за пределы полушария или его мозговой доли. Более длинные нейроны передают импульсы, проходящие через некоторое расстояние к серому веществу.
2. Комиссуральные пути представляют собой тело, обладающее мозолистой структурой и выполняющее задачу соединения новообразованных отделов в голове и спинном мозге. Волокна от главной доли распускаются лучеобразно, помещаются они в белой спинномозговой субстанции.
3. Проекционные нервные волокна находятся непосредственно в спинном мозге. Их работоспособность дает возможность импульсам в сжатые сроки возникать в полушариях и налаживать связь с внутренними органами. Разделение на восходящие и нисходящие проводящие пути спинного мозга касается именно волокон данного типа.

Система восходящих и нисходящих проводников

Восходящие проводящие пути спинного мозга восполняют потребность человека в зрении, слухе, моторных функциях и их контакте с важными системами организма. Рецепторы данных связей находятся в пространстве между гипоталамусом и первыми сегментами позвоночного столба. Восходящие пути спинного мозга способны принять и отправить далее импульсный толчок, поступающий с поверхности верхних слоев эпидермиса и слизистых оболочек, органов жизнеобеспечения.

В свою очередь, нисходящие проводящие пути спинного мозга включают в свою систему следующие элементы:

• Нейрон пирамидный (берет свое начало в коре полушарий, затем устремляется вниз, минуя мозговой ствол; каждый его пучок располагается на спинномозговых рогах).
• Нейрон центральный (является моторным, связывающим передние рога и кору полушарий с рефлекторными корешками; вместе с аксонами в цепочку входят и элементы периферической нервной системы).
• Волокна спиномозжечковые (проводники нижних конечностей и столба спинного мозга, включая клиновидные и тонкие связки).

Обычному человеку, не специализирующемуся в области нейрохирургии, достаточно сложно разобраться в системе, которую представляют сложные проводящие пути спинного мозга. Анатомия этого отдела действительно является запутанной структурой, состоящей из нейронных импульсных передач. Но именно благодаря ей организм человека существует как единое целое. За счет двойного направления, по которому действуют проводящие пути спинного мозга, обеспечивается моментальная передача импульсов, которые несут в себе информацию от управляемых органов.

Проводники глубокой сенсорики

Структура нервных связок, действующая в восходящем направлении, является многосоставной. Данные проводящие пути спинного мозга образованы несколькими элементами:

• пучок Бурдаха и пучок Голля (представляют собой пути глубокой чувствительности, расположенные с задней стороны позвоночного столба);
• спиноталамический пучок (находится сбоку спинномозгового столба);
• пучок Говерса и пучок Флексига (мозжечковые пути, расположенные по бокам столба).

Внутри межпозвоночных узлов расположены глубокой степени чувствительности. Отростки, локализованные на периферических участках, завершаются в наиболее подходящих мышечных тканях, сухожилиях, костно-хрящевых волокнах и их рецепторах.

В свою очередь, центровые отростки клеток, располагаясь позади, держат направление к спинному мозгу. Проводя глубокую чувствительность, задние нервные корешки не углубляются в серое вещество, образуя лишь задние спинномозговые столбы.

Там, где подобные волокна входят в спинной мозг, происходит их разделение на короткие и длинные. Далее проводящие пути спинного и головного мозга отправляются к полушариям, где происходит их кардинальное перераспределение. Основная их часть остается в зонах передних и задних центральных извилин, а также в области темени.

Отсюда следует, что данные пути проводят чувствительность, благодаря которой человек может ощутить, как работает его мышечно-суставный аппарат, почувствовать любое вибрационное движение или тактильное прикосновение. Пучок Голля, находящийся прямо по центру спинного мозга, распределяет чувствительность от нижнего отдела туловища. Пучок Бурдаха расположен выше и служит проводником чувствительности верхних конечностей и соответствующего отдела туловища.

Как узнать о степени сенсорики?

Определить степень глубокой чувствительности можно с помощью нескольких простых тестов. Для их выполнения больному закрывают глаза. Его задачей является определение конкретного направления, в котором врач или исследователь делает движения пассивного характера в суставах пальцев, рук или ног. Желательно также описать подробно позу тела или положение, которое приняли его конечности.

При помощи камертона на предмет вибрационной чувствительности можно исследовать проводящие пути спинного мозга. Функции этого прибора помогут точно определить время, на протяжении которого пациент четко ощущает вибрирование. Для этого берут прибор и нажимают на него, чтобы появился звук. В этот момент необходимо выставить на любой костный выступ на теле. В случае когда такая чувствительность выпадает раньше, чем в других случаях, можно предположить, что поражены задние столбы.

Тест на чувство локализации подразумевает, что больной, закрыв глаза, точно указывает на место, в котором за несколько секунд перед этим к нему прикоснулся исследователь. Удовлетворительным показатель считается тогда, если пациентом допущена погрешность в рамках одного сантиметра.

Сенсорная восприимчивость кожных покровов

Строение проводящих путей спинного мозга позволяет на периферическом уровне определить степень кожной чувствительности. Дело в том, что нервные отростки протонейрона участвуют в кожных рецепторах. Отростки, расположенные по центру в составе задних отростков, устремляются прямо к спинному мозгу, вследствие чего там образуется зона Лисауэра.

Так же, как и путь глубокой чувствительности, кожный складывается из нескольких последовательно объединенных нервных клеток. В сравнении со спиноталамическим пучком нервных волокон информационные импульсы, передаваемые от нижних конечностей или нижнего отдела туловища, находятся немного выше и посередине.

Кожная чувствительность различается по критериям, исходя из природы раздражителя. Она бывает:

• температурной;
• тепловой;
• болевой;
• тактильной.

При этом последний вид кожной чувствительности, как правило, передается проводниками глубокой чувствительности.

Как узнать о болевом пороге и различии температуры?

Чтобы определить уровень болевых ощущений, врачи применяют метод укалывания. В самых неожиданных местах для пациента врач наносит несколько легких уколов с помощью булавки. Глаза больного должны быть закрыты, т.к. видеть, что происходит, он не должен.

Порог температурной чувствительности определить несложно. При нормальном состоянии человек испытывает различные ощущения при температурах, разница которых составляла порядка 1-2°. Для выявления патологического дефекта в виде нарушения кожной чувствительности врачи используют специальный аппарат - термоэстезиометр. Если же его нет, можно провести тест на теплую и горячую воду.

Патологии, связанные с нарушением проводящих путей

В восходящем направлении проводящие пути спинного мозга образованы в таком положении, благодаря которому человек может ощущать тактильные прикосновения. Для исследования необходимо взять что-то мягкое, нежное и в ритмичном порядке провести тонкое обследование на выявление степени чувствительности, а также проверку реакции волосков, щетинок и т.д.

Расстройствами, вызванными кожной чувствительностью, на сегодняшний день считают такие:

1. Анестезия - полная утрата чувствительности кожи на конкретной поверхностной области тела. При нарушении болевой чувствительности возникает анальгезия, при температурной - терманестезия.
2. Гиперестезия - обратное анестезии явление, возникающее при понижении порога возбуждения, при его повышении появляется гипальгезия.
3. Неправильное восприятие раздражающих факторов (например, пациент путает холодное и теплое) называется дизестезией.
4. Парестезия - это нарушение, проявлений которого может быть огромное множество, начиная от ползающих мурашек, чувства от удара током и его прохождения через весь организм.
5. Гиперпатия имеет самую яркую выраженность. Ей свойственно также поражение зрительного бугра, повышение порога возбудимости, невозможность локально определить раздражитель, тяжелая психоэмоциональная окраска всего происходящего и слишком резкая двигательная реакция.

Особенности структуры нисходящих проводников

Нисходящие проводящие пути головного и спинного мозга включают в себя несколько связок, среди которых:

• пирамидная;
• рубро-спинальная;
• вестибуло-спинальная;
• ретикуло-спинальная;
• задняя продольная.

Все вышеуказанные элементы - двигательные проводящие пути спинного мозга, которые являются составляющими нервных связок в нисходящем направлении.

Так называемый пирамидный путь начинается от огромнейших одноименных клеток, находящихся в верхнем слое полушария мозга, в основном в зоне центральной извилины. Здесь же расположен проводящий путь переднего канатика спинного мозга - этот важный элемент системы направлен вниз и проходит через несколько отделов задней бедренной капсулы. В точке пересечения продолговатого и спинного мозга можно обнаружить неполный перекрест, образующий прямой пирамидный пучок.

В покрышке среднего мозга присутствует проводящий рубро-спинальный путь. Начало он берет от красных ядер. При выходе его волокна перекрещиваются и проходят в спинной мозг через варолиев и продолговатый мозг. Рубро-спинальный путь позволяет проводить импульсы от мозжечка и подкорковых узлов.

Проводящие пути спинного мозга начинаются в ядре Дейтерса. Располагаясь в стволе мозга, вестибуло-спинальный путь продолжается в спинном и оканчивается в его передних рогах. От этого проводника зависит прохождение импульсов от вестибулярного аппарата к периферической системы.

В клетках сетчатой формации заднего мозга начинается ретикуло-спинальный путь, который в белом веществе спинного мозга рассеян отдельными пучками преимущественно сбоку и спереди. По сути, это главный связующий элемент между рефлекторным мозговым центром и опорно-двигательным аппаратом.

Задняя продольная связка также участвует в соединении двигательных структур со стволом головного мозга. От нее зависит работа глазодвигательных ядер и вестибулярного аппарата в целом. Задний продольный пучок находится в шейном отделе позвоночника.

Последствия заболеваний спинного мозга

Таким образом, проводящие пути спинного мозга являются жизненно важными соединительными элементами, предоставляющими человеку возможность движения и чувствительности. Нейрофизиология данных путей связана с особенностями строения позвоночника. Известно, что структура спинного мозга, окруженного мышечными волокнами, имеет цилиндрическую форму. Внутри веществ спинного мозгового ствола ассоциативные и двигательные рефлекторные пути контролируют функциональность всех систем организма.

При возникновении заболевания спинного мозга, механического повреждения или пороков развития проводимость между двумя основными центрами может существенно снизиться. Нарушения проводящих путей угрожают человеку полным прекращением двигательной активности и потерей сенсорного восприятия.

Основной причиной отсутствия импульсной проводимости является отмирание нервных окончаний. Самая сложная степень нарушения проводимости между головным и спинным мозгом заключается в парализации и отсутствиия чувствительности в конечностях. Затем могут наблюдаться проблемы в работе внутренних органов, связанных с мозгом поврежденной нейронной связкой. Например, нарушения в нижнем отделе спинномозгового ствола несут за собой неконтролируемое человеком мочеиспускание и процессы дефекации.

Лечат ли болезни спинного мозга и проводящих путей?

Только появившиеся дегенеративные изменения практически моментально отражаются на проводниковой деятельности спинного мозга. Угнетение рефлексов ведет к явно выраженным патологическим переменам, обусловленным гибелью нейронных волокон. Полностью восстановить нарушенные участки проводимости невозможно. Заболевание наступает стремительно и прогрессирует молниеносно, поэтому избежать грубых нарушений проводимости можно только в том случае, если своевременно начать медикаментозное лечение. Чем раньше это будет сделано, тем больше появится шансов на прекращение патологического развития.

Непроводимость проходящих путей спинного мозга нуждается в лечении, первоочередной задачей которого станет остановка процессов отмирания нервных окончаний. Добиться этого можно только в случае пресечения факторов, повлиявших на возникновение заболевания. Только после этого можно приступать к терапии с целью максимально возможного восстановления чувствительности и двигательных функций.

Лечение медикаментами направлено на прекращение процесса отмирания мозговых клеток. Их задачей является также восстановление нарушенной кровоподачи к поврежденному участку спинного мозга. В ходе лечения врачи учитывают возрастные особенности, характер и степень тяжести повреждения и прогрессирования болезни. В терапии проводящих путей важно поддерживать постоянную стимуляцию нервных волокон с помощью электрических импульсов. Это позволит сохранить удовлетворительный мышечный тонус.

Хирургическое вмешательство проводят с целью восстановления проводимости спиного мозга, поэтому проводят его по двум направлениям:

1. Пресечение причин парализации деятельности нейронных связей.
2. Стимулирование спинномозгового ствола для скорейшего приобретения утраченных функций.

Предшествовать операции должно полное медицинское обследование всего организма. Это позволит определить локализацию процессов дегенерации нервных волокон. В случае тяжелейших травм позвоночника необходимо сначала устранить причины компрессии.