Строение и рефлекторная деятельность спинного мозга

Реферат

Спинной мозг — это удлиненный цилиндрический орган, заключенный в позвоночный канал. Его верхний край у человека соответствует пересечению пирамид, где он сливается с продолговатым мозгом. На уровне первых двух поясничных позвонков спинной мозг заканчивается головным конусом, переходящим в длинную терминальную нить. Конец ее фиксируется к надкостнице второго копчикового позвонка,

Спинной мозг имеет метамерию и представляет собой многосегментное образование с двусторонней симметрией. Две его половины разделены передней срединной бороздой и задней срединной бороздой. Условная линия, соединяющая их, проходит через центральный канал. У человека симметрия спинного мозга в значительной степени нарушена из-за сложности меж- и надсегментарных связей.

Под сегментом понимается участок спинного мозга, соответствующий половине межкорневых пространств сверху и снизу, заключенный между входом задних корешков и выходом передних корешков.

В шейном и пояснично-крестцовом отделах есть похожие утолщения, которые формируются с появлением конечностей, их оптимальных мышечных рук. Масса и длина спинного мозга зависит от возраста и пола.

С функциональной стороны спинной мозг представлен сегментарными (рабочими) центрами, связанными прямо с исполнительными органами. Хотя эта позиция была пересмотрена в связи с открытием интегративных механизмов его ретикулярной формации, однако концепция спинного мозга как органа сегментарных функций остается в силе.

Спинной мозг, как и головной мозг, развивается из нервной трубки, в которой зачатки сенсорных и моторных областей серого вещества имеют дорсально-вентральную ориентацию и в процессе гистогенеза дают начало нейронам, сгруппированным в 10 слоев или тарелки.

Серое вещество спинного мозга характеризуется мультиполярными нейронами, среди которых можно выделить три основных типа.

Ретикулярный или изодендритный нейрон с несколькими длинными, прямыми, слабо разветвленными дендритами считается филогенетически более древним типом. Эти нейроны преобладают в промежуточной зоне, хотя в небольшом количестве присутствуют в передних и задних рогах.

Специфика: идиодендритные нейроны наделены большим количеством часто разветвленных дендритов. Они тесно переплетаются и образуют фигуру, имеющую вид куста или клубка. Эти нейроны характерны для передних рогов, в частности для двигательных ядер, для задних рогов, в частности для студенистого вещества и ядра Кларка.

Третий тип переходный или аллодендритный занимает промежуточное положение по степени развития дендритной короны. Эти нейроны имеются в дорсальной части передних и вентральной части задних рогов; они типичны для собственного ядра заднего рога.

8 стр., 3709 слов

Товароведение и экспертиза качества мяса

... гуляша, тушеного мяса, а также для CYI;lOB и щей, шейная часть - для фарша и бульона с заправкой. Спинной отруб - передняя граница отдeления ... и частично 5-й спинной позвонок. Спинную часть делят на толстый и тонкий края. Толстая кромка - передняя часть разреза с четырьмя ... чепышка) и между остистыми отростка­ми первых 4-5 спинных позвонков. Мясо молодняка 2-го сорта имеет те же жирные показатели, ...

Релейные нейроны, на которые переключается сенсорная информация с волокон задних корешков, находятся в студневидном веществе заднего рога, его собственном ядре, ядре Кларка и ядрах задних канатиков, которые лежат на границе Спинного и продолговатого мозга и рассматриваются как продолжение задних рогов.

Спинной мозг — древнейшая часть центральной нервной системы позвоночных, появившаяся еще у самых примитивных представителей хордовых — ланцетов — еще до образования головного мозга. Поэтому он более, чем другие отделы ЦНС, сохранил черты древней организации, выражающейся в метамерном

Спинной мозг является самым каудальным отделом ЦНС. Он входит в позвоночный канал и имеет разную длину для разных позвоночных. У большинства рыб, хвостатых амфибий, рептилий и птиц он заполняет весь позвоночный канал, тогда как у амфибий и бесхвостых млекопитающих он заполняет только часть. Таким образом, в хвостовой части позвоночного канала собираются корешки хвостовых сегментов спинного мозга, образуя так называемый конский хвост.

Глава 1. Морфофункциональная организация

Для спинного мозга характерны ярко выраженные рефлексивные сегментарные сегментарные позвоночные. От каждого спинного сегмента отходят по две пары вентральных и дорсальных корешков. Дорсальные корешки формируют афферентные входы спинного мозга. Они образованы центральными отростками волокон первичных афферентных нейронов, тела которых выведены на периферию и расположены в спинномозговых ганглиях. Вентральные корешки образуют эфферентные выходы спинного мозга. Через них проходят аксоны мотонейронов aeg, а также преганглионарные нейроны вегетативной нервной системы. Такое распределение афферентных и эфферентных волокон было установлено в начале прошлого века и получило название закона Белла-Мажанди. После перерезки передних корешков на одной стороне наблюдается полное выключение двигательных реакций; но чувствительность этой стороны тела сохраняется. Отсечение спинных корешков деактивирует чувствительность, но не приводит к потере двигательных реакций в мышцах.

Нейроны спинномозговых ганглиев относятся к простым униполярным или псевдоуниполярным нейронам. Название «псевдоуниполярный» объясняется тем, что в эмбриональном периоде первичные афферентные нейроны происходят из биполярных клеток, отростки которых затем сливаются. Нейроны спинномозговых ганглиев можно разделить на мелкие и большие клетки. Тело крупных нейронов имеет диаметр порядка 60–120 мкм, в то время как у мелких нейронов он колеблется от 14 до 30 мкм.

Крупные нейроны дают начало толстым миелинизированным волокнам. И тонкие, и немиелинизированные миелинизированные волокна начинаются с мелких. После бифуркации оба отростка направлены в противоположные стороны: центральный входит в спинной корешок и по своему составу — в спинной мозг, периферический — в различные соматические и висцеральные нервы, пригодные для рецепторных образований кожи, мышц и внутренние органы.

Иногда центральные отростки первичных афферентных нейронов входят в вентральный корешок. Это происходит во время трифуркации аксона первичного афферентного нейрона, в результате чего его отростки проецируются в спинной мозг и через дорсальные и вентральные корешки.

4 стр., 1946 слов

Органы чувств и равновесия. Поведение и психика человека

... спинной и головной мозг. В коре головного мозга происходит различение и распознавание объектов, к которым прикасаются. Орган ... по волокнам которого визуальная информация передается в мозг. Точка на ... связаны с обеспечением жизнедеятельности организма (потребность в пище, ... вибрации барабанной перепонки тем больше, чем выше ... направления звука. Органы равновесия, мышечного и кожного чувства, обоняния ...

Из всей популяции клеток спинного ганглия около 60-70% составляют мелкие нейроны. Это соответствует тому факту, что количество немиелинизированных волокон в дорсальном корешке превышает количество миелинизированных волокон.

Тела нейронов спинномозговых ганглиев не имеют дендритных отростков и не получают синоптических сигналов. Их возбуждение происходит после прихода потенциала действия по периферическому отростку, контактирующему с рецепторами.

Клетки спинномозговых ганглиев содержат высокие концентрации глутаминовой кислоты, одного из предполагаемых медиаторов. Их поверхностная мембрана содержит рецепторы, специфически чувствительные к g-аминомасляной кислоте, что совпадает с высокой чувствительностью к g-аминомасляной кислоте центральных окончаний первичных афферентных волокон. Малые нейроны ганглиев содержат вещество Р или соматостатин. Оба этих полипептида также, вероятно, являются медиаторами, высвобождаемыми из окончаний первичных афферентных волокон.

Каждая пара корней соответствует одному из позвонков и выходит из позвоночного канала через отверстие между ними. Поэтому сегменты спинного мозга обычно обозначают позвонком, возле которого из спинного мозга выходят соответствующие корешки. Спинной мозг также обычно делится на несколько отделов: шейный, грудной, поясничный и крестцовый, каждый из которых содержит несколько сегментов. В связи с развитием конечностей максимальное развитие получил нервный аппарат тех сегментов спинного мозга, которые их иннервируют. Это отражается на образовании шейных и поясничных утолщений. В области утолщения спинного мозга корни содержат наибольшее количество волокон и имеют наибольшую толщину.

На поперечном срезе спинного мозга четко выделяется центрально расположенное серое вещество, образованное скоплением нервных клеток, и белое вещество, образованное нервными волокнами, которые его ограничивают. В сером веществе различают вентральный и спинной рога, между которыми находится промежуточная зона. Кроме того, в грудных сегментах также имеется латеральный выступ серого вещества — боковые рога.

Все нервные элементы спинного мозга можно разделить на 4 основные группы: эфферентные нейроны, интернейроны, нейроны восходящего тракта и интраспинальные волокна афферентных сенсорных нейронов. Моторные нейроны сконцентрированы в передних рогах, где они образуют определенные ядра, и все клетки посылают свои аксоны в определенную мышцу. Каждое двигательное ядро обычно тянется на несколько сегментов. Следовательно, аксоны мотонейронов, иннервирующих одну и ту же мышцу, покидают спинной мозг как часть нескольких вентральных корешков.

Помимо моторных ядер, расположенных в вентральных рогах, в промежуточной зоне серого вещества секретируются большие скопления нервных клеток. Это основное ядро вставочных нейронов спинного мозга. Аксоны интернейронов распространяются как внутри сегмента, так и в ближайшие соседние сегменты.

10 стр., 4749 слов

Физкультура и спорт : Терморегуляция при мышечной работе

... средой - необходимое условие существования теплокровных организмов. Нарушение взаимосвязи этих процессов приводит к изменению температуры тела. С давних времен человек жил в различных условиях нашей планеты, перепады ... нагрева тела, увеличивается. Произвольная деятельность мышечной системы происходит в основном под влиянием коры головного мозга. При этом возможно увеличение теплопродукции в 3-5 раз ...

Характерное скопление нервных клеток также занимает дорсальную часть спинного рога. Эти клетки образуют плотные текстуры, и эта область называется желеобразной субстанцией Роланда.

Наиболее точное и систематическое представление о топографии нервных клеток серого вещества спинного мозга дает его подразделение на последовательные слои или пластинки, в каждой из которых сгруппированы в основном однотипные нейроны.

Хотя типография слоистого серого вещества была первоначально идентифицирована в спинном мозге кошки, она оказалась довольно универсальной и вполне применимой к спинному мозгу других позвоночных и людей.

Согласно этим данным, все серое вещество можно разделить на 10 пластин. Самая первая дорсальная пластинка в основном содержит так называемые маргинальные нейроны. Их аксоны проецируются давая начало спиноталамическому тракту. Волокна тракта Лиссауэра, который образован смесью первичных афферентных волокон и аксонов проприоспинальных нейронов, оканчиваются на маргинальных нейронах.

Вторая и третья пластины образуют желатинозную субстанцию. Здесь расположены два основных типа нейронов: более мелкие и относительно крупные нейроны. Хотя тела нейронов второй пластинки имеют небольшой диаметр, их дендритные ветви довольно многочисленны. Аксоны нейронов второй пластинки проецируются на тракт Лиссауэра и дорсолатеральный пучок спинного мозга, но многие остаются внутри студенистого вещества. На клетках второй и третьей пластин оканчиваются волокна первичных афферентных нейронов, в основном кожи и болевой чувствительности.

Четвертая пластина занимает примерно центр дорсального рога. Дендриты нейронов IV слоя проникают в студенистое вещество, а их аксоны проецируются в таламус и латеральное шейное ядро. Они получают синаптические сигналы от нейронов студенистого вещества, и их аксоны проецируются в таламус и латеральное ядро ​​шейки матки. Они получают синаптические входы от нейронов желатинового вещества и первичных афферентных нейронов.

Как правило, нервные клетки от первой до четвертой пластинки захватывают всю вершину спинного рога и образуют первичную сенсорную область спинного мозга. Здесь проецируются волокна большинства дорсально-корешковых афферентов, исходящих от эстерорецепторов, включая чувствительность кожи и боль. В одной и той же области локализуются нервные клетки, дающие начало нескольким восходящим путям.

В пятой и шестой пластинах расположены многочисленные типы интеркалярных нейронов, которые получают синаптические входы от волокон дорзального корешка и от нисходящих путей, в частности, от кортико-спинномозгового и руброспинального трактов.

На седьмой и восьмой пластинах локализованы проприоспинальные интеркалярные нейроны, давая начало длинным аксонам, которые достигают нейронов в отдаленных сегментах. Здесь оканчиваются афферентные волокна проприоцепторов, волокна вестибулоспинального и ретикулоспинального трактов и аксоны проприоспинальных нейронов.

В девятой пластине располагаются тела a- и g-мотонейронов. Эта область также достигается пресинаптическими окончаниями первичных афферентных волокон рецепторами растяжения мышц, окончаниями волокон нисходящих трактов, кортико-спинальными волокнами, окончаниями аксонов возбуждающих и тормозных интернейронов.

5 стр., 2408 слов

Этапы формирования высшей нервной деятельности у ребенка

... безусловных рефлексах. Особенности безусловных и условных рефлексов. Основной формой деятельности нервной системы является рефлекторная. Все рефлексы ... нервная система и периферические нервные пути. По одному из этих путей нервные импульсы передаются от рецепторов к центральной нервной ... работы. Функциональную нервную систему делят “условно” на два типа: Низшая нервная система Высшая нервная система ...

Десятая пластина окружает спинномозговой канал и содержит наряду с нейронами значительное количество глиальных клеток и комиссуральных волокон.

Клетки нейроглии спинного мозга на значительном протяжении покрывают поверхность нейронов, причем отростки глиальной клетки направлены, с одной стороны, к телам нейронов, а с другой, часто контактируют с кровеносными капиллярами, являясь посредниками между нервными элементами и источниками их питания.

Спинной мозг по восходящим путям передает сигналы в надсегментарные уровни головного мозга, а по нисходящим получает оттуда команды к действию. Восходящие пути передают импульсы от проприоцепторов по волокнам спинобульбарных пучков Голля и Бурдаха и спинномозжечковых путей Говерса и Флексиго, от болевых и температурных рецепторов по латеральному спиноталамическому тракту, от тактильных рецепторов по вентральному спиноталамическому пути и частично по пучкам Голля и Бурдаха.

Нисходящие пути проходят в составе кортикоспинальных, или пирамидных, трактов и или экстрапирамидных.

Глава 2. Рефлекторная деятельность

В спинном мозге замыкается огромное количество рефлекторных дуг, с помощью которых регулируются как соматические, так и вегетативные функции организма. К числу наиболее простых рефлекторных реакций относятся сухожильные рефлексы и рефлексы растяжения, вызываемые раздражением рецепторов растяжения той же мышцы, которая развивает рефлекторное сокращение. Центральные окончания афферентных волокон от рецепторов растяжения образуют синапсы непосредственно на мотонейронах без дополнительного переключения на вставочных нейронах. Таким образом, дуга этих рефлексов может иметь моносинаптический характер. Указанное обстоятельство, а также высокая скорость проведения по афферентным волокнам, идущим от мышечных рецепторов и по аксонам a-мотонейронов, обеспечивают короткое время рефлекса (что особенно демонстративно в случае сухожильных рефлексов).

Сухожильные рефлексы легко вызываются с помощью короткого удара по сухожилию и имеют важное диагностическое значение в неврологической практике. Рефлекторная реакция проявляется в виде резкого сокращения мышцы. Особенно выражены сухожильные рефлексы в мышцах разгибателей ноги, таких, как четырехглавая мышца бедра (коленный рефлекс) или трехглавая мышца голени (ахиллов рефлекс).

Однако сухожильные рефлексы вызываются и в мышцах-сгибателях. На руке они четко проявляются на двуглавой и трехглавой мышцах, на лице – на мышцах нижней челюсти.

мышечного сокращения и отсутствие последействия обусловлены способом вызывания сухожильного рефлекса. Адекватным раздражителем для соответствующих рецепторов является растяжение мышцы. Постукивание по сухожилию растягивает мышцу только на очень краткий срок. Зато при этом чувствительные к растяжению рецепторы активируются с высокой степенью синхронности.

Поскольку афферентные волокна, идущие в спинной мозг от рецепторов растяжения, представляют собой довольно гомогенную группу по диаметру и скоростям проведения, афферентные импульсы поступают к мотонейронам в виде синхронной волны. В результате мотонейроны отвечают с незначительной временной дисперсией, посылая в двигательный нерв синхронный разряд, вызывающий короткое мышечное подергивание, сходное с ответом мышцы на одиночное электрическое раздражение двигательного нерва.

10 стр., 4625 слов

Использование игровых приемов в коррекции двигательных нарушений ...

... деятельности в целом. Наиболее распространенной формой нарушения психического развития при данном заболевании является задержка психического развития (50% всей популяции детей с ДЦП) ... игровых приемов в коррекции двигательных нарушений у детей старшего дошкольного возраста с ДЦП. 1.1 Психолого-педагогическая характеристика детей дошкольного возраста с ДЦП Детский церебральный паралич (ДЦП) ... рефлексов. ...

Совсем иначе характеризуется рефлекс растяжения, возникающий при адекватном раздражении тех же самых мышечных рецепторов. Естественные растяжения обычно прикладываются к мышцам под действием силы тяжести. Так, при стоянии четырехглавая мышца бедра подвергается растяжению из-за тенденции колена сгибаться под влиянием гравитационных сил. Возникающая в ответ на это растяжение афферентная импульсация характеризуется значительной асинхронностью, так как многочисленные рецепторы растяжения под влиянием постоянной нагрузки генерируют ритмические импульсы, частота которых определяется индивидуальным порогом каждого рецептора. Мотонейроны получают длительные асинхронные импульсы и сами разряжаются асинхронно. В результате этого мышца отвечает плавным длительным сокращением, автоматически противодействующим силе тяжести. Это определяет большое физиологическое значение рефлекса растяжения как механизма поддержания выпрямленной позы или стояния.

Более сложно организованы рефлекторные ответы, выражающиеся в координированном сгибании или разгибании мышц конечности. Сгибательные рефлексы направлены на избежание различных повреждающих воздействий. Поэтому рецептивное поле сгибательного рефлекса достаточно сложно и включает различные рецепторные образования и различные по скорости проведения афферентные пути. Сгибательный рефлекс возникает при раздражении болевых рецепторов кожи, мышц и внутренних органов. Вовлекаемые при этих раздражениях афферентные волокна имеют широкий спектр скоростей проведения – от миелинизированных волокон группы А до немиелинизированных волокон группы С. Все разнообразные афферентные волокна, импульсация по которым приводит к развитию сгибательного рефлекса, объединяют под названием афферентов сгибательного рефлекса.

Центральное время сгибательного рефлекса довольно продолжительно, что обусловлено его полисинаптическим характером. Сгибательные рефлексы отличаются от собственных рефлексов мышц – миостатических и сухожильных – не только большим числом синаптических переключений на пути к мотонейронам, но и вовлечением ряда мышц, координированное сокращение которых обусловливает движение целой конечности. Одновременно с возбуждением мотонейронов, иннервирующих мышцы-сгибатели, происходит реципрокное торможение мотонейронов мышц-разгибателей.

При достаточно интенсивном раздражении рецепторов задней конечности происходят иррадиация возбуждения и вовлечение в реакцию мышц передней конечности и туловища. При активации мотонейронов противоположной стороны тела наблюдается не сгибание, а разгибание мышц задней конечности – перекрестный разгибательный рефлекс.

К разгибательным рефлексам, кроме уже рассмотренных выше миостатических рефлексов и перекрестного разгибательного рефлекса, относится ряд полисинаптических рефлексов, возникающих при раздражении рецепторов стопы.

8 стр., 3689 слов

Возрастные особенности высшей нервной деятельности человека

... о развитии высшей нервной деятельности плода человека можно рассматривать только с точки зрения степени готовности полушарий головного мозга к функционированию. Известно, что дети, родившиеся на 3- ... условных рефлексов, которые в этот период имеют несравненно большее значение, чем стереотипы экстероцептивных раздражителей. Ребенок первого года жизни очень болезненно реагирует на нарушения сна ...

Еще более сложный характер имеют ритмические и позные рефлексы, или рефлексы положения. К ритмическим рефлексам у млекопитающих относится чесательный рефлекс. Его аналогом у земноводных является потиральный рефлекс. Ритмические рефлексы характеризуются координированной работой мышц конечностей и туловища, правильным чередованием сгибания и разгибания конечностей наряду с тоническим сокращением приводящих мышц, устанавливающих конечность в определенное положение к кожной поверхности.

Позные рефлексы представляют собой большую группу рефлексов, направленных на поддержание определенной позы, что возможно при наличии определенного мышечного тонуса. Примером позного рефлекса является сгибательный тонический рефлекс, который у лягушки определяет основную позу – сидение. Даже у декапитированной лягушки, подвешенной к штативу, задние конечности всегда несколько согнуты, и сгибательный тонус исчезает только после разрушения спинного мозга или перерезки дорсальных корешков. Различия в тонусе сгибательных мышц особенно отчетливы, если перерезку дорсальных корешков осуществить на одной стороне, оставив другую интактной.

Сгибательный тонический рефлекс наблюдается и у млекопитающих, для которых характерно подогнутое положение конечностей (кролик).

В то же время для большинства млекопитающих главное значение для поддержания положения тела играет не сгибательный, а разгибательный рефлекторный тонус.

Ввиду того что особенно важную роль в рефлекторной регуляции разгибательного тонуса играют шейные сегменты спинного мозга, специально выделяют шейные тонические рефлексы положения. Эти рефлексы были впервые описаны голландским физиологом Р. Магнусом (1924).

Рецептивным полем шейных тонических рефлексов являются проприорецепторы мышц шеи и фасций, покрывающих шейный участок позвоночника. Центральная часть рефлекторной дуги имеет полисинаптический характер, т.е. включает вставочные нейроны.

Рефлекторная реакция вовлекает мышцы туловища и конечностей. Кроме спинного мозга, в ней участвуют и моторные ядра мозгового ствола, иннервирующие мышцы глазных яблок.

Шейные тонические рефлексы возникают при поворотах и наклонах головы, что вызывает растяжение мышц шеи и активирует рецептивное поле рефлекса.

Кроме рассмотренных выше рефлексов, которые относятся к категории соматических, так как выражаются в активации скелетных мышц, спинной мозг играет важную роль в рефлекторной регуляции внутренних органов, являясь центром многих висцеральных рефлексов. Эти рефлексы осуществляются при участии расположенных в боковых и вентральных рогах серого вещества преганглионарных нейронов вегетативной нервной системы. Аксоны этих нервных клеток покидают спинной мозг через передние корешки и заканчиваются на клетках симпатических или парасимпатических вегетативных ганглиев. Ганглионарные нейроны в свою очередь посылают аксоны к клеткам различных внутренних органов, включая гладкие мышцы кишечника, сосудов, мочевого пузыря, к железистым клеткам, сердечной мышце.

Заключение

Таким образом, спинной мозг, являясь главным исполнительным отделом центральной нервной системы, в то же время участвует в первичной обработке проприо-, висцеро- и экстероцептивных кожных сигналов, осуществляет координационно-интегративную рефлекторную функцию на сегментарном уровне и обеспечивает обратную афферентацию от проприоцептивного аппарата к управляющим головного мозга.

3 стр., 1147 слов

Типы высшей нервной деятельности по Павлову. Особенности ВНД у детей

... у детей а. Особенности ВНД у детей Главной отличительной чертой высшей нервной деятельности у детей является факт динамичного развития и пластичность самой ее системы. Несмотря на то, что высшая нервная деятельность ребенка крайне схожа с высшей нервной деятельностью ... или отрицательных условных рефлексов. Из их различных сочетаний образуются четыре типа высшей нервной деятельности. Первый сильный, ...

Список использованной литературы:

[Электронный ресурс]//URL: https://management.econlib.ru/referat/reflektornaya-deyatelnost-mozga/

Алейникова Т.В. и др. Физиология центральной нервной системы. Ростов н/Д.: Феникс, 2000. – 384 с.

Гистофизиология кровообращения в спинном мозге. / Под ред. П.А. Мотавкина и др. – М.: Наука, 1994. – 233 с.

Принципы деятельности центральной нервной системы: Место и значение в рефлекторной деятельности и поведении. / Под ред. Р.Н. Порукаева. – М.: Наука, 1991. – 63 с.

Физиология центральной нервной системы и сенсорных систем. Хрестоматия. / Под ред. Т.Е. Россолимо и др. – М.: Моск. псих.-соц. ин-т., 1999. – 57 с.

17