фізіологія

Спинного мозку

загальність

Спинний мозок разом з головним мозком утворює центральну нервову систему (ЦНС).

Надзвичайно складна структура, вона має всередині дві зони, багаті нейронами, називається сірою речовиною і білою речовиною.

Всупереч тому, що відбувається в мозку, в спинному мозку сіра речовина оточена білою речовиною.

Спинний мозок охоплює кілька функцій. Фактично, він представляє нейрони з сенсорними властивостями і нейрони з руховими властивостями. Крім того, з сірої речовини походять пари змішаних нервів, відомі як спинномозкові нерви.

Є 31 пара (або пара) спинномозкових нервів, таких як кількість сегментів, які ідеально поділяють спинний мозок.

Для захисту цього основного органу є хребці хребта і мозкові оболонки.

Центральна нервова система (ЦНС)

У хребетних центральна нервова система ( ЦНС ) є найважливішим компонентом всієї нервової системи . Насправді, це стосується аналізу інформації, що надходить з внутрішнього і зовнішнього середовища організму, і розробки найбільш відповідних відповідей (на вищезгадану інформацію).

Для правильного виконання всіх його функцій використовується периферична нервова система ( СНП ): остання передає в ЦНС всі інформативні дані, захоплені всередині і за межами організму і поширює всю обробку з походженням на периферію. центральна нервова система.

Що таке спинний мозок?

Спинний мозок разом з мозком є однією з двох нервових структур, що складають центральну нервову систему (ЦНС).

Насправді, на додаток до боротьби з передачею нервових сигналів, що походять з мозку, він також здатний обробляти автономну моторну реакцію, більш відому як спінальний рефлекс .

Як і мозок, спинний мозок має дві області, багаті нейронами, що називаються сірою речовиною і білою речовиною ; інакше, однак, у випадку енцефалону, ці дві області розташовані в зворотному напрямку: у спинному мозку сіра речовина виявляється внутрішньо і біла речовина знаходиться зовні.

НЕЙРОНИ І НЕРВИ: ДЕЯКІ ВАЖЛИВІ ВИЗНАЧЕННЯ

Перш ніж перейти до опису спинного мозку, доцільно переглянути, що таке нейрони і нерви.

Нейрони - це клітини нервової тканини. Їхнє завдання полягає в тому, щоб генерувати, обмінюватися і передавати всі ті (нервові) сигнали, які дозволяють м'язовим рухам, чуттєвим сприйняттям, рефлекторним відгукам і так далі.

Як правило, один нейрон складається з трьох частин: тіла (де знаходиться ядро ​​клітини), дендритів (які еквівалентні приймальним антенам) і аксонів (або розширень, які діють як дифузори нервового сигналу).

Пучок аксонів утворює нерв .

Нерви можуть переносити інформацію трьома способами:

  • Від SNC до периферії . Нерви з цим властивістю називаються еферентними. Еферентні нерви контролюють рух м'язів, отже, сферу двигуна.
  • Від периферії до ЦНС . Нерви з цією здатністю називаються аферентними. Аферентні нерви сигналізують ЦНС про те, що вони виявлені на периферії, тому вони грають чутливу роль.
  • Від SNC до периферії і навпаки . Нерви з цим подвійним властивістю визначаються як змішані. У той же час змішані нерви охоплюють рухові функції і сенсорні функції.

Примітка: нервові та нервові волокна не зовсім однакові. Для нервових волокон це означає аксон, покритий оболонкою.

Набір нервових волокон може бути нервом .

Анатомія і фізіологія

Спинний мозок - це нервова структура циліндричної форми, яка розміщена в каналі хребта і ідеально підрозділяється на чотири області: область шийки, грудну область, поперекову область і сакральну область .

У середньому 45 сантиметрів у чоловіків і 43 сантиметрів у жінок вона має змінний діаметр, що варіюється від 13 міліметрів в області шийного відділу і попереково-крижовій області (так звані "розбухання") до 6, 4 міліметрів в грудному відділі.

Починаючи від верху донизу, спинний мозок починається з області, що називається foramen magnum (або потиличної отвору ), і закінчується на рівні другого поперекового хребця (хоча і має деякі розширення, які досягають крижово-куприкової області). У відповідності з тим, звідки вона бере початок - тобто в отворі magno - вона тісно пов'язана з стовбуром мозку або, краще, з частиною останнього, більш відомою як довгастий мозок .

З точки зору нервового складу, спинний мозок є дуже складним елементом. Ось чому сіра речовина і біла речовина будуть аналізуватися окремо, в їх найважливіших деталях. Тут ми тільки опишемо, що виникає з поперечного перерізу спинного мозку:

  • Сіра речовина займає центр розрізу і має весь вигляд метелика або, якщо хочете, літери "Н". З порівняння декількох поперечних перерізів, виконаних в різних точках, очевидно, принаймні пара речей: форма і розмір метелика змінюються від регіону до регіону, і співвідношення сіра / біла речовина зростає, коли вона переходить від цервікальної області до сакральна область.
  • Біла речовина перебуває на периферії, навколо сірої речовини.
  • Саме в центрі є дуже маленький канал, заповнений так званим ліквором (або цереброспінальною або спинномозковою рідиною ). Коротко кажучи, функціями ліквору є: забезпечити захист від можливих травм, живити центральну нервову систему (сприяючи обміну між нею і кров'ю), регулювати внутрішньочерепний і спинний тиск і приймати відходи, як би шлях до їх видалення.

Різниця між нейронами сірої речовини і нейронів білої речовини

Читачам нагадують, що різниця між сірою і білою речовиною лежить по суті в типі нейронів, присутніх в одному і другому: сіра речовина, на відміну від білого, містить тільки нейрони без мієліну .

Мієлін являє собою білувату ізолюючу речовину, що складається в основному з ліпідів і білків, що підвищує провідність нервового сигналу.

У центральній нервовій системі і в периферичній нервовій системі виробництво мієліну покладено на нейрони, що складають глію (або глієві клітини ): саме на олігодендроцити, у випадку ЦНС, і на шваннові клітини, у випадку SNP.

Як і у мозку, з спинного мозку народжуються нервові пари (рівно 31 пара), які називаються спинномозковими нервами . Ця тема також заслуговує на розгляд в одному з наступних підрозділів.

Хребетний стовп і мозкові оболонки

Як згадано вище, спинний мозок проходить всередині каналу хребта .

Підтримує вісь людського тіла, хребетний стовп являє собою кісткову структуру близько 70 сантиметрів, що складається з 33-34 хребців, укладених один над одним.

Її функція по відношенню до спинного мозку по суті полягає в тому, щоб захистити його від травматичних образів, які можуть поставити під загрозу його здоров'я.

Розділи хребта:

  • Шийні: 7 хребців
  • Спинний (або грудний): 12 хребців
  • Поперековий: 5 хребців
  • Сакральний: 5 хребців
  • Кокциджа: 4/5 хребців

Іншими елементами, що мають захисну функцію по відношенню до спинного мозку (і всієї центральної нервової системи), є мозкові оболонки .

У число трьох, мозкових оболонок насправді мембрани, які стоять між спинний мозок і хребетної оболонки кістки (NB: у разі мозку, вони знаходяться між цим і черепом).

Виходячи ззовні на внутрішню сторону, імена оболонок:

  • Жорстока мати . Дуже товста мембрана, вона зовсім не прилипає до хребців, але відокремлена від них областю, багатою жировою тканиною і венозними кровоносними судинами, званої пердуральним простором (або епідуральним простором).
  • Арахноїда . Так називається тому, що вона складається з павутини, подібної павутині, вона розділена внутрішньою оболонкою з простору, відомого як субарахноїдальний простір. У субарахноїдальному просторі знаходиться спинномозкова рідина (яка є тією, що була взята під час поперекових проколів).
  • Набожна мати . Дуже тонка мембрана, що містить артеріальні судини, що постачають спинний мозок і головний мозок.

СЕГМЕНТНА ОРГАНІЗАЦІЯ СПІНАЛЬНОГО ШНУРЯ

Крім організації в регіонах, спинний мозок ділиться також на 31 сегмент .

Виходячи зверху вниз, є 8 шийних сегментів (C1-C8), 12 грудних сегментів (T1-T12), 5 поперекових сегментів (L1-L5), 5 крижових сегментів (S1-S5) і куприковий сегмент ( Co1).

Щоб уникнути сумнівів, важливо зазначити, що сегменти спинного мозку і ділянки хребта збігаються приблизно. Тому немає точної відповідності, але майже.

Коли ми говоримо про спинномозкові нерви, ми побачимо, що кожен сегмент відповідає парі спинномозкових нервів.

Сіра речовина

У кожному крилі метелика, що утворює сіру речовину, можна розпізнати три області, населені нейронами:

  1. спинний ріг
  2. бічний рог
  3. вентральний рог .

Якщо спостерігати кістковий мозок зверху вниз (поздовжній розріз), то ці три області формують елементи, які називаються терміном колонок .

У згаданих трьох рогах (6 у всіх, якщо розглядати обидва крила), відбуваються клітинні тіла різних типів нейронів - в тому числі мотонейронів, інтернейронів і нейрогліальних клітин - і чимало демієлінізованих аксонів (тобто безміелінових аксонів ). ).

Всі ці нейрони організуються в дві великі групи клітин; групи, які експерти назвали термінами ядер і пластинок . Існують різні типи ядер, кожна з яких має свою специфічну функцію, і 10 пластин, також з певним завданням. У зв'язку з складністю суб'єкта, ядра і пластини не будуть розглядатися далі.

  • Задній або спинний роги (NB: тильна сторона спинного мозку виглядає у напрямку до спини) містить чутливі нервові волокна, які обробляють інформацію, що надходить з периферії (пропріоцептивна чутливість, екзоцептивна чутливість тощо).
  • У бічних рогах вони містять нейрони, які контролюють тазові і вісцеральні органи. Бічні роги присутні тільки в тракті кісткового мозку від восьмого сегмента шийки (C8) до другого поперекового сегмента (L2).
  • Нарешті, передні або вентральні роги (NB: живіт спинного мозку дивиться на наш живіт) ядра господаря мотонейронів, які є нейронами, які іннервують скелетну мускулатуру.

Нарешті, щоб завершити анатомо-функціональну картину сірої речовини, є присутність двох набряків, в результаті концентрації нервових клітин, один на рівні шийних сегментів, а інший на рівні попереково-крижових сегментів.

Набряк шийки матки (або intumescentia cervicalis ) містить нейрони, які іннервують верхні кінцівки тіла; вона знаходиться приблизно на висоті нервів плечового сплетення, точно між IV шийним сегментом (C4) і грудним сегментом I (T1).

З іншого боку, попереково-крижовий набряк (або intumescentia lumbalis ) містить нейрони, іннервовані в нижніх кінцівках; це виявляється приблизно на нервах попереково-крижового сплетіння, між II поперековим сегментом (L2) і III сакральним сегментом (S3).

Біла речовина

У білій речовині, навколо крила центрального метелика, можна розпізнати три симетричні області (тому 6, враховуючи обидва крила); ці області, що спостерігаються вздовж їх поздовжньої осі, утворюють так звані корди . У дорзальному положенні розташований задній шнур (або спинна нота); у проміжному положенні має місце бічний шнур ; нарешті, у вентральному положенні розміщується передній шнур (або вентральна нота).

Всередині різних шнурів є три різні типи нервів:

  • Так звані висхідні пучки або ознаки .

    Ці нервові елементи несуть сенсорну інформацію від периферії до центральної нервової системи, точно до ядер стовбура мозку, мозочка і дорсальної частини таламуса.

    У дорсальних шнурах ми знаходимо пучки (або пучки), відомі як gracile і cuneato; у латеральних шнурах мають місце неоспанаталямічні та спіноцеребелярні ознаки (різні в передній і задній); нарешті, у вентральних шнурах вони містять палеоспіноталамічні пучки, спино-оліварні пучки, спиноретикулярні тракти і спинотектальні риси.

  • Так звані пучки або низхідні ознаки .

    Ці нервові елементи передають рухову інформацію, що виникає в ЦНС (саме в корі головного мозку і в ядрах стовбура мозку).

    Серед найбільш важливих висхідних пучків - кортикоспинальний пучок, руброспинальний пучок, медіальний і латеральний вестибулоспинальний пучок, медіальний і латеральний ретикулоспинальний пучок і тектоспинальний пучок.

  • Нервові волокна, відповідальні за координацію згинальних рефлексів .

    Ми говоримо про флексорний рефлекс, коли після болючого подразника частина тіла, що бере участь, відходить.

    Класичним прикладом флексорного рефлексу є той, що виникає, коли ви ставите ногу на цвях або піднімаєте палаючий вугілля: відповідь полягає, відповідно, у вилученні ураженої кінцівки і відкритті руки, щоб залишити гарячий об'єкт.

Функція основних висхідних пучків (або секцій)

Шнур білої речовиниВулиця (або пакет)функція
Спинний шнурGracile і cuneatoВони мають справу зі свідомою пропріоцептивною чутливістю і тактильним сприйняттям, переносячи інформацію про відчуття тиску, вібрації, положення і руху.
Бічний шнурНеоспиноталамический (або латеральний спиноталамический) шляхВона в основному несе термічну інформацію (відносно температури) і біль (або ноцицептивную) інформацію.

Передній і задній спинномозкові шляхиВони несуть інформацію про несвідому пропріоцептивну чутливість і деякі аспекти шкірної чутливості.
Вентральний шнурПалеоспіноталамічний шляхВона несе тактильну інформацію щодо температури і болю до ядер стовбура мозку і проміжного мозку.
Спіно-оліварЦе стосується транспорту пропріоцептивної та тактильної інформації.
Спинорекулярний пучокЦе стосується передачі глибокої тактильної інформації щодо болю.
Вулиця спін-текталеВона, головним чином, несе термічну, ноцицептивну, свербіжну і лоскочучу інформацію.

Функція основних низхідних пучків (або секцій)

Вулиця (або пакет)функціяШнур білої речовини
Кортикоспинальний пучокЦе стосується точних добровільних рухів. Бічний шнур
Рубінсональний пучокВін має функції, подібні до кортикоспинального пучка.
Медіальний вестибулоспинальний пучокВін має гальмівну силу на осьових м'язах шиї і на м'язах верхньої частини спини. Передній шнур
Латеральний вестибулоспинальний пучокВін збуджує і гальмує, відповідно, для розгинальних м'язів і для м'язів згиначів шиї, спини і кінцівок.
Медіальний ретикулоспинальний пучокМає збуджуючу силу на м'язах тулуба і кінцівок.Передній шнур і бічний шнур
Бічний ретикулоспинальний пучокВін збуджує м'язи тулуба і гальмує м'язи шиїБічний шнур
Тектоспинальний пучокВ основному він координує рух м'язів шиї.Передній шнур

Спинномозкові нерви

Як і передбачалося, кожен сегмент спинного мозку відповідає парі спинномозкових нервів .

Спинномозкові нерви змішані нерви, тому вони мають як моторні, так і сенсорні функції.

Нервові клітини, які складають спинномозкові нерви, так чи інакше пов'язані з сірою речовиною . Якщо бути точним, то моторний компонент спинномозкових нервів з'єднаний з вентральним рогом, тоді як чутливий компонент походить від спинного рогу.

Точки виникнення нервових волокон, що надходять з вентрального рогу і з дорсального рога, називаються, відповідно, вентральними коренями і спинними коренями .

Тому, як можна побачити і на зображенні нижче, у його самому першому розрізі, кожен спінальний нерв ділиться на дві гілки : гілку, яка охоплює аксони, що іннервують скелетну і вісцеральну мускулатуру, і гілку, що включає в себе аксони чутливих нервових клітин (NB: вісцеральні клітини присутні тільки в ділянці спинного мозку між сегментами C8 і L2).

Важливо зазначити, що існує помітна різниця між двома коріннями: на відміну від вентрального кореня, спинний корінь має невелику опуклість, яка називається ганглієм, всередині якого містяться всі тіла чутливих нейронів утворюється спинального нерва.

Вентральний корінь не має такої особливості, оскільки тіла рухових нейронів перебувають усередині сірої речовини.

Кожна пара спинномозкових нервів зобов'язана своєю назвою відповідного сегменту спинного мозку . Таким чином, шийні спинномозкові нерви позначені літерою С і цифрами від 1 до 8, залежно від сегмента членства; грудні спинномозкові нерви з літерою Т і цифрами від 1 до 12; поперекові спинномозкові нерви з літерою L і цифрами від 1 до 5; крижові спинномозкові нерви з літерою S і цифрами від 1 до 5; нарешті, копчикова пара з ініціалами Co і числом 1.

На цьому етапі читачам слід нагадати, що назви сегментів спинного мозку тісно пов'язані з хребцями, з яких виходять спінальні нерви, а не до розташованих поблизу хребців. Щоб краще зрозуміти цю концепцію, корисно повідомити про деякі приклади: поперекові спинномозкові нерви виникають на рівні грудних хребців T11 і T12 (тут лежить сакральний сегмент мозкового шару), але виходять з хребта тільки на поперековому рівні; подібним чином, сакральні спинномозкові нерви виникають на першому поперековому хребці, але виходять з колони тільки від сакральної частини.

  • Чутливі нервові клітини спинномозкових нервів передають до спинного мозку інформацію щодо тактильного сприйняття, пропріоцептивної чутливості, температури шкіри та болю. Опинившись в спинному мозку, ця інформація направляється в мозок і, ось, обробляється.

    На поверхні тіла сигнали, що передаються спочатку до кісткового мозку, а потім до мозку, є дерматомерами. Дерматомери - це ділянки шкіри, іннервовані нервовими волокнами певного спінального нерва. Фактично, якщо даний спинальний нерв розрізаний, сенсорна здатність ділянки шкіри, яку вона контролює, втрачається.

    Ця особлива властивість корисна в діагностичному полі, оскільки втрата чутливості певного дерматома вказує на проблему з даним спинальним нервом.

  • Моторні нервові клітини спинномозкових нервів досягають і стимулюють скелетні м'язи.

    Загалом, шийні спинномозкові нерви іннервують м'язи шиї, плечей, рук, рук і діафрагми; грудні спинномозкові нерви іннервують м'язи тулуба і міжреберні для дихання; поперекові спинномозкові нерви іннервують м'язи стегон, ніг і стоп; нарешті, сакральні спинномозкові нерви іннервують анальний і уретральний сфінктери.

    У таблиці детально показані різні дії спінальних рухових нервів.

Рухові функції спинномозкових нервів.

Спинномозкові нерви (або сегменти)Функції двигуна
С1-С6Іннервують м'язи згиначів шиї.
С1-Т1Іннервують розгинальні м'язи шиї.
C3, C4, C5Вони зміцнюють м'язи діафрагми.
C5, C6Вони дозволяють рухати плечі, піднімати руки (дельтовидную) і згинання ліктів (біцепс); C6, зокрема, дозволяє обертання до зовнішньої сторони плечей.
C6, C7Дозволити розгинання ліктів і зап'ястя (трицепси і розгиначі зап'ястя); вони також дозволяють пронацію зап'ястя.
C7, T1Вони дозволяють згинати зап'ястки і іннервувати дрібні м'язи рук.
Т1-Т6Іннервують міжреберні м'язи для дихання і м'язи тулуба.
T7-L1Іннервують м'язи живота.
L1-L4Дозвольте стегна згинатися.
L2, L3, L4Вони дозволяють приведення стегон і розгинання ніг до колін.
L4, L5, S1Вони дозволяють викрадення стегон, згинання ніг до колін, дорсифлексию стопи (або «витягувати» ногу до себе) і розширення пальців ніг.
L5, S1, S2Вони дозволяють розширити ноги, починаючи від стегон, підошовного згинання ніг і згинання пальців ніг.

Спинальні рефлекси

Спинномозкові рефлекси - це дуже специфічні реакції спинного мозку, які роблять останній органом незалежним від мозку.

Їх покоління є результатом прямого зв'язку між деякими афферентними (тому чутливими) і деякими еферентними (а отже, і моторними) шляхами .

Коли шкірні рецептори одного з цих аферентних шляхів захоплюють певний сигнал зміни, вони передають його до асоційованих сенсорних нейронів; Чутливі нейрони несуть інформацію, зібрану в периферії до спинного мозку, де вони знаходяться в безпосередньому контакті з певними моторними нейронами або моторними нервовими клітинами. Передача інформації від сенсорних нейронів до рухових нейронів (іннервуючих специфічних м'язів) призводить до створення спеціального руху, що базується на тому, що сприймаються рецепторами шкіри.

Простіше кажучи, на шкірі є рецептори, пов'язані з певними чутливими нервовими волокнами, які, коли вони досягають рівня спинного мозку, безпосередньо пов'язані з конкретними волокнами моторного нерва. Передача інформації між цими нервовими шляхами викликає швидку і адекватну реакцію, яка генерується для того, що відчували шкірні рецептори.

Цифра може бути дуже корисною для розуміння того, що відбувається під час рефлексу хребта.

За класифікацією Шеррінгтона (1906) існують різні типи спинальних рефлексів:

  • Пропріоцептивні спинальні рефлекси, починаючи з шкірних рецепторів, присутні на рівні м'язів, суглобів і вестибулярного апарату.
  • Екстероцептивні спинальні рефлекси, що надходять від шкірних рецепторів щодо тактильної чутливості.
  • Ноцицептивні спинальні рефлекси, починаючи з шкірних рецепторів, пов'язаних з болем (прикладом є згинальні рефлекси).
  • Екстероцептивні спинальні рефлекси, починаючи з рецепторів, присутніх на вісцеральному рівні.
  • Спинальні рефлекси телекомунікацій, що надходять від візуальних, акустичних і нюхових телеконвертерів (NB: телесектор є особливим рецептором, який активується енергетичними сигналами, що виходять на відстані від тіла).

Обприскування крові

Як і будь-який орган людського тіла, спинний мозок також повинен отримувати кров для виживання, тому вона васкуляризується .

Система артеріальних і венозних кровоносних судин дуже складна; з цієї причини будуть викладені лише основні моменти:

  • Виходячи з низхідної аорти і хребетних артерій, артеріальні судини, що постачають спинний мозок, є: передня спинна артерія (яка живить передню 2/3 спинного мозку), дві задньої спинної артерії (які харчуються приблизно 1 / 3 заднього спинного мозку) і, нарешті, артеріальні анастомози, що складають так звану вазокорону спинного мозку (яка живить залишилася частина кісткового мозку).

    NB: анастомоз - це злиття кровоносних судин.

  • Відтік збідненої киснем крові ( венозний дренаж ) відбувається через венозну систему, яка в першу чергу охоплює передню спинномозкову вену, задню спинномозкові вени, передні корінцеві вени і задню корінцеву вену, а потім так зване сплетіння внутрішній хребетний венозний і так званий зовнішній хребетний венозний сплетення .

    Отже, кров, що харчується спинним мозком, переходить у хребетні, міжреберні, поперекові вени і бічні сакральні вени.