1. Структурно-функціональні особливості спинного мозку, його висхідні та низхідні провідні шляхи.

Спинний мозок

Спинний мозок розташовується в спинномозковому каналі. Заснована особливість будови спинного мозку – це його сегментарність. Спинний мозок людини має 31 – 33 сегмента і по функціональному принципу ділиться на 8 шийних (С₁ – С₈), 12 грудних (Т₁ – Т₁₂), 5 поперекових (L₁ – L₅), 5 крижових (S₁ – S₅), 1 – 3 куприкова (СО₁ – СО₃). Один сегмент іннервує 3 метамера тіла – свій і два інших прилеглих до нього сусідніх метамера. Тому поразка чи перерізка корінців одного сегмента спинного мозку не призводить до повної втрати чутливості і руху у відповідному метамерія тіла, а лише до послаблення цих функцій.

Кожен сегмент має аферентні входи у вигляді задніх корінців, клітинну масу нервових клітин (сіра речовина) і еферентні виходи в складі передніх корінців. В задніх корінцях проходять чутливі доцентрові нервові волокна від рецепторів шкіри (больові, температурні, тактильні і тиску) – це шкірна рецептивна система; від рецепторів м'язів, сухожиль, суглобів – це пропріоцептивна система, нарешті, від рецепторів внутрішніх органів – це вісцероцептівная система. Передні корінці є руховими відцентровими (закон Белла – Мажанді).

Якщо в досліді на жабі в області попереково-крижового сегментів праворуч перерізати всі задні корінці, а зліва – всі передні, то права кінцівку втрачає чутливість, але здатна до руху, а ліва, навпаки, зберігає чутливість, але не зможе здійснювати рухи.

Сіра речовина спинного мозку, що складається з нейронів, утворює два передніх і два задніх роги і на поперечному розрізі має вигляд букви Н. Задні роги виконують сенсорні функції, передні – рухові.

У грудних і верхніх поперекових сегментах крім задніх передніх рогів є ще і бічні, в яких розташовуються нейрони симпатичного, а в крижових – парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи.

При ураженні бічних рогів спинного мозку виникає цілий ряд вегетативних розладів: порушуються шкірні судинні рефлекси, посилюється потовиділення, спостерігаються трофічні зміни шкіри і нігтів.

Нейрони спинного мозку

Існує функціональний розподіл нейронів на 4 групи. У першу групу входять мотонейрони, або рухові нейрони, розташовані в передніх рогах, а їх аксони утворюють передні корінці. Другу групу складають інтернейрони – проміжні нейрони, розташовані в задніх рогах і одержують інформацію від чутливих гангліїв. Вони реагують на больові, температурні, тактильні і пропріоцептивні подразники. Інтернейрони відповідають за вісцеромоторні рефлекси.

Третя група нейронів – це симпатичні і парасимпатичні нейрони, розташовані в бічних рогах. Аксони цих клітин виходять зі спинного мозку в складі передніх корінців.

До четвертої групи відносять асоціативні нейрони, що забезпечують внутрішньо- і межсегментарні зв'язки.

У середній частині спинного мозку знаходиться проміжне ядро, що містить нейрони, аксони яких утворюють мережу – драглиста речовина (желатинову субстанцію Роланда), або ретикулярну формацію спинного мозку.

Власні функції спинного мозку

Ці функції здійснюються за рахунок сегментарних рефлекторних дуг (моно- і полісинаптичних). Шийні сегменти спинного мозку С₃ – С₅ іннервують діафрагму, Т₁ – Т₁₂ – зовнішні і внутрішні міжреберні м'язи. С₅ – С₈ і Т₁ – Т₂ – руху задніх та нижніх кінцівок, L₂ – L₄ і S₁ – S₂ – центри руху задніх або нижніх кінцівок. Альфа-і гамма-мотонейрони підтримують тонус тіла і забезпечують рефлекси згинання та розгинання – міостатичні рефлекси: колінний, аххілів, підошовний, згинальні і розгинальні рефлекси передпліччя, черевної рефлекс.

Рефлекси з рецепторів шкіри виражаються в посиленні скорочення м’язів-згиначів. Вісцеромоторний рефлекси виникають при стимуляції аферентних нервів внутрішніх органів і проявляються у вигляді рухових реакцій м’язів грудної клітки, черевної стінки і розгинача спини.

Вегетативні рефлекси – це відповідна реакція внутрішніх органів на подразнення вісцеральних і соматичних рецепторів. Вегетативні центри спинного мозку, розташовані в бічних рогах, беруть участь у регуляції кров’яного тиску, діяльності серця, секреції та моторики травного тракту і функції сечостатевої системи.

В попереково-крижовому відділі спинного мозку знаходиться центр дефекації, з якого по парасимпатичних волокнах у складі тазового нерва надходять імпульси, що підсилюють моторику прямої кишки і забезпечують мимовільний акт дефекації. Довільний акт дефекації відбувається за рахунок низхідних впливів головного мозку на спинальний центр.

У II – IV крижових сегментах спинного мозку знаходиться рефлекторний центр сечовипускання, що забезпечує мимовільне відділення сечі. Головний мозок здійснює довільне сечовипускання.

Провідникова функція спинного мозку

До складу білої речовини спинного мозку входять мієлінові нервові волокна, зібрані в пучки і утворюють провідні шляхи спинного мозку. Короткі асоціативні волокна забезпечують межсегментарні зв'язки або з'єднують нейрони протилежного боку спинного мозку. Довгі проекційні волокна ділять на:

- висхідні, що йдуть до різних відділів головного мозку;

- спадні, що йдуть від головного мозку до спинного.

Висхідні провідні шляхи проходять в білій речовині задніх канатиків, розташованих між задніми рогами сірої речовини. До них відносяться тонкий пучок Голля (fasciculus gracilis), відповідає за проведення пропріцептівної, тактильної і вісцеральної чутливості від нижньої частини тулуба та нижніх кінцівок. Клиновидний пучок Бурдаха (fasciculus cuneatus) проводить пропріцептівну, тактильну і вісцеральну чутливість від верхньої половини тулуба і верхніх кінцівок. Обидва пучка перехрещуються на рівні довгастого мозку, де знаходяться відповідні ядра (n.gracilis і n.cuneatus) і синаптичне перемикання на другий нейрон. Після перехреста аксони нейронів у складі медіального лемніскового шляху направляються до специфічних ядер вентробазального комплексу таламуса, де вони знову перемикаються на третій нейрон. Аксони нейронів специфічних таламічних ядер закінчуються в IV шарі соматосенсорної кори великих півкуль. При ураженні тонкого і клиновидного пучків спостерігаються втрата тактильної чутливості і порушення координації руху.

У бічних канатиках проходить висхідний дорсальний спіномозжечковий тракт (пучок Флексіга), який, не перехрещуючись, сходить до кори мозочка і передає в мозочок інформацію від сухожиль, шкіри та вісцерорецепторів. Бере участь у підтримці тонусу м'язів при русі і збереженні пози тіла.

До висхідних шляхів відноситься спіноталамічний тракт.

Спадні провідні шляхи спинного мозку включають кілька трактів, що закінчуються на мотонейронах передніх рогів. До них відноситься пірамідний, або кортікоспінальний, тракт, який ділиться на латеральний і передній пучки. Латеральний пучок починається від нейронів кори великих півкуль і робить перехрест на рівні довгастого мозку, спускаючись на протилежну сторону спинного мозку. Передній пучок робить перехрест на рівні сегмента, в якому він закінчується.

Пірамідний тракт забезпечує зв'язок нейронів рухової зони кори великих півкуль з мотонейронами передніх рогів спинного мозку і відповідає за довільні рухи.

Руброспінальний (красноядерно-спіномозжечковий) тракт (Монакова) відноситься до екстрапірамідної системи, управляє тонусом м'язів і мимовільної координацією рухів.

Вестібулоспінальний (переддверно-спинномозковий) тракт відноситься до екстрапірамідної системи. Він регулює тонус мускулатури, координацію рухів, рівновагу і орієнтацію в просторі.

Ретікулоспінальний (ретикулярно-спинномозковий) тракт також відноситься до екстрапірамідної системи. Він відповідає за здійснення фазних рухових реакцій і підтримання пози тіла.

При односторонньому ураженні спинного мозку (при травмі, пухлини) розвивається складний симптомокомплекс (синдром Броун-Секара). На стороні поразки (нижче місця ураження) порушуються рухові функції внаслідок ушкодження пірамідного тракту. На протилежній стороні руху зберігаються, але відсутня больова і температурна чутливість (пошкодження перехрещеного спіноталамічного тракту), і з обох сторін частково порушена тактильна чутливість.

Повний перетин спинного мозку призводить до виникнення спінального шоку (шок-удар). В результаті нижче перерізання зникають всі види рефлекторної діяльності: порушується рухова активність, всі види чутливості, вегетативні функції (сечовипускання і відділення калу стають мимовільними).