Физиология спинного мозга. Рецепторные поля спинного мозга. Виды передаваемой информации. Основные центры спинного мозга. Рефлексы спинного мозга. Рефлекторные дуги простых и сложных соматических рефлексов спинного мозга - Предмет и задачи физиологии
"Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится к одному лишь явлению - мышечному движению".
И. М. Сеченов
Спинной мозг человека является самым древним и примитивным отделом ЦНС, сохраняющим у самых высокоорганизованных животных свою морфологическую и функциональную сегментарность. В филогенезе отмечается снижение удельного веса спинного мозга по отношению к общей массе ЦНС. Если у примитивных позвоночных удельный вес спинного мозга составляет почти 50%, то у человека удельный вес его равен 2%. Это объясняется прогрессивным развитием полушарий мозга, цефализацией и кортикализацией функций. В филогенезе также наблюдается стабилизация количества сегментов спинного мозга.
Надежность сегментарных функций спинного мозга обеспечивается многочисленностью его связей с периферией. Первая особенность сегментарной иннервации состоит в том, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует 3 метамера (сегмента тела) - собственный, половину вышележащего и половину нижележащего сегмента. Получается, что каждый метамер получает иннервацию от трех сегментов спинного мозга. Это гарантирует выполнение спинным мозгом его функций при повреждении мозга и его корешков. Вторая особенность сегментарной иннервации заключается в избытке чувствительных волокон в составе задних корешков спинного мозга по сравнению с количеством двигательных волокон передних корешков ("воронка Шеррингтона") у человека в соотношении 5:1. При большом разнообразии поступающей информации с периферии организм использует небольшое количество исполнительных структур для ответной реакции.
Общее число афферентных волокон у человека достигает 1 млн. Они несут импульсы от рецепторных полей:
- 1 - кожи шеи, туловища конечностей; 2 - мышц шеи, туловища и конечностей; 3 - внутренних органов.
Самые толстые миелиновые волокна идут от рецепторов мышц и сухожилий. Средней толщины волокна идут от тактильных рецепторов кожи, части мышечных рецепторов и рецепторов внутренних органов. Тонкие миелиновые и безмиелиновые волокна отходят от болевых и температурных рецепторов.
Общее число эфферентных волокон у человека около 200 тыс. Они несут импульсы от ЦНС к исполнительным органам (мышцам и железам). мышцы шеи, туловища, конечностей получают двигательную информацию, а внутренние органы получают вегетативную моторную и секреторную информацию.
Связь спинного мозга с периферией обеспечивается посредством корешков (задних и передних), в которых содержатся рассмотренные выше волокна. Задние корешки, по функции чувствительные, обеспечивают ввод информации в ЦНС. Передние корешки - двигательные и обеспечивают информационный выход из ЦНС.
Функции спинномозговых корешков были выяснены при помощи методов перерезки и раздражения. Белл и Мажанди установили, что при односторонней перерезке задних корешков отмечается утрата чувствительности, а двигательная функция при этом сохраняется. Перерезка передних корешков приводит к параличу конечностей соответствующей стороны, а чувствительность сохраняется полностью.
Мотонейроны спинного мозга возбуждаются за счет афферентных импульсов, идущих от рецепторных полей. Активность мотонейронов зависит не только от потоков афферентной информации, но и от сложных внутрицентральных взаимоотношений. Важную роль здесь играют нисходящие влияния коры полушарий, подкорковых ядер и ретикулярной формации, которые корректируют спинальные рефлекторные реакции. Также большое значение имеют многочисленные контакты вставочных нейронов, среди которых особая роль принадлежит тормозным клеткам Реншоу. Образуя тормозные синапсы, они контролируют работу мотонейронов и предупреждают их перевозбуждение. В работу нейронов вмешиваются также потоки импульсов обратной афферентации, идущие от проприорецепторов мышц.
В сером веществе спинного мозга содержится около 13,5 млн. нейронов. Из них мотонейроны составляют только 3%, а остальные 97% - это вставочные нейроны. Среди спинномозговых нейронов различают:
- 1 - крупные - мотонейроны; 2 - мелкие - мотонейроны.
От первых идут толстые быстропроводящие волокна к скелетным мышцам и вызывают двигательные акты. От вторых отходят тонкие нескоростные волокна к проприорецепторам мышц (веретенам Гольджи) и повышают чувствительность мышечных рецепторов, информирующих мозг о выполнении этих движений.
Группа - мотонейронов, которая иннервирует отдельную скелетную мышцу называется моторным ядром.
Вставочные нейроны спинного мозга за счет богатства синаптических связей обеспечивает собственную интегративную деятельность спинного мозга, включая управление сложными двигательными актами.
Ядра спинного мозга в функциональном отношении являются рефлекторными центрами спинальных рефлексов.
В шейном отделе спинного мозга находится центр диафрагмального нерва, центр сужения зрачка. В шейном и грудном отделах имеются моторные центры мышц верхних конечностей, груди, живота и спины. В поясничном отделе есть центры мышц нижних конечностей. В крестцовом отделе располагаются центры мочеиспускания, дефекации и половой деятельности. В боковых рогах грудного и поясничного отделов лежат центры потоотделения и сосудодвигательные центры.
Рефлекторные дуги отдельных рефлексов замкнуты через определенные сегменты спинного мозга. Наблюдая нарушение деятельности тех или иных групп мышц, тех или других функций, можно установить, какой отдел или сегмент спинного мозга поражен или поврежден.
Спинальные рефлексы можно изучить в чистом виде после разделения спинного и головного мозга. Спинальные лабораторные животные сразу после перерезки впадают в состояние спинального шока, который длится несколько минут (у лягушки), несколько часов (у собаки), несколько недель (у обезьяны), а у человека продолжается месяцами. У низших позвоночных (лягушка) спинальные рефлексы обеспечивают сохранение позы, движений, защитных, половых и других реакций. У высших позвоночных без участия центров головного мозга и РФ спинной мозг не способен полноценно выполнять эти функции. Спинальная кошка или собака не может сама стоять и ходить. У них наблюдается резкое падение возбудимости и угнетение функций центров, лежащих ниже места перерезки. Такова цена цефализации функций, подчиненности спинальных рефлексов центрам головного мозга. После выхода из спинального шока постепенно восстанавливаются рефлексы скелетных мышц, регуляция АД, мочеиспускания, дефекации, ряд половых рефлексов. Не восстанавливаются произвольные движения, чувствительность, температура тела и дыхание - их центры лежат выше спинного мозга и при перерезке изолируются. Спинальные животные могут жить только в условиях ИВЛ (искусственной вентиляции легких).
Изучая свойства рефлексов у спинальных животных Шеррингтон в 1906 году установил закономерности рефлекторной деятельности и выделил основные виды спинальных рефлексов:
- 1 - защитные (оборонительные) рефлексы; 2 - рефлексы на растяжение мышц (миотатические); 3 - межсегментарные рефлексы координации движений; 4 - вегетативные рефлексы.
Несмотря на функциональную зависимость спинномозговых центров от головного мозга, многие спинальные рефлексы протекают автономно, мало подчиняясь управлению сознанием.
Например, сухожильные рефлексы, которые используются в медицинской диагностике:
Название рефлекса |
Раздражение |
Реакция |
Участвующие сегменты сп. мозга |
Локтевой Брюшной кожный Кремастерный Коленный Ахиллов Подошвенный Анальный |
Удар молоточком по сухожилию бицепса Штриховое раздражение кожи живота Штриховое раздражение внутренней поверхности бедра Удар по сухожилию четырехглавой м. бедра Удар по ахиллову сухожилию Штриховое раздражение подошвы Штрих или укол вблизи заднего прохода |
Сгибание руки Сокращение мышц живота Поднятие яичка Разгибание голени Сгибание стопы Сгибание пальцев стопы Сокращение сфинктера пр. кишки |
С5 - С6 Т7 - Т12 L1 - L2 L2 - L4 S1 - S2 S1 - S2 S4 - S5 |
Все эти рефлексы имеют простую двухнейронную (гомонимную) рефлекторную дугу.
Кожно-мышечные рефлексы имеют трехнейронную (гетеронимную) рефлекторную дугу.
Вывод: спинной мозг имеет важное функциональное значение. Выполняя проводниковую и рефлекторную функции, он является необходимым звеном нервной системы в осуществлении координации сложных движений (передвижение человека, его трудовая деятельность) и вегетативных функций.
Похожие статьи
-
Непосредственным продолжением вверх спинного мозга у всех позвоночных животных и человека является продолговатый мозг. Вместе с варолиевым мостом...
-
Мозжечок (cerebellum - дословно, малый мозг) - структура ромбовидного мозга. В онтогенезе он образуется из дорзальной стенки ромбовидного мозгового...
-
"В этой малой, срединной и архаической зоне, которую может покрыть ноготь большого пальца, находится основная пружина аффективной и инстинктивной жизни,...
-
Кора больших полушарий. Современные методы исследования функций мозга - Предмет и задачи физиологии
"Мозг - это последняя из тайн природы, Которая когда-либо откроется человеку." Англ. физиолог Чарлз Скотт Шеррингтон. "Асимметрия является основным...
-
Физиология нервный ганглиозный "С тех пор, как ваш мозг предается изучению наук, серьезным вычислениям, он увеличился в объеме". А. Дюма "Виконт де...
-
"Всякое познание пролагает себе путь в нас через чувства - они наши господа". М. Монтель "Опыты". "Природа наделила меня всеми пятью чувствами без...
-
Старая физиология предлагала к рассмотрению соматосенсорную систему, включая в это понятие только кожный анализатор. Современная наука, учитывая тесную...
-
"Наша способность к самообмену по поводу работы собственного мозга почти безгранична главным образом потому, что часть, о которой мы можем сообщить,...
-
Асимметрия речевой функции - Основные асимметрии мозга человека
Длительное время ученые не замечали анатомическую межполушарную асимметрию речевых зон мозга. Только в 1968 г. Н. Гешвинд и У. Левицкий обратили внимание...
-
Строение и функции спинного мозга, Функции спинного мозга - Центральная нервная система
Спинной мозг в организме выполняет очень важные функции для жизнедеятельности человека. Спинной мозг расположен в позвоночном канале. Длинна, спинного...
-
НЕРВНАЯ СИСТЕМА, Спинной мозг - Анатомия, конспект лекций
При характеристике нервной системы отметить: 1. Основные функции нервной системы: регуляция работы вну Тренних органов; согласование деятельности...
-
Проводниковая функция спинного мозга - Спинной мозг
Белое вещество спинного мозга образовано совокупностью продольно ориентированных нервных волокон, идущих в восходящем или нисходящем направлении. Белое...
-
Введение - Основные структуры конечного мозга
В своем реферате я расскажу об основных структурах конечного мозга, также я затрону особенности строения серого вещества. Конечный мозг является наиболее...
-
Обонятельная и вкусовая сенсорные системы - Предмет и задачи физиологии
"Язык - самый неукротимый из всех органов чувств..." Бхактивинода Тхакур "- Да и вонь же у вас, синьор! - сказал я, входя и кладя Чемодан на стол....
-
Г. ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ - Основные положения учения о клетке
1. Общие проявления жизнедеятельности клетки А) Метаболизм. Метаболизм -- совокупность процессов обмена веществ и энергии внутри клетки и между клеткой и...
-
Конечный мозг - Основные структуры конечного мозга
Конечный мозг (лат. telencephalon) -- самый передний отдел головного мозга. Состоит из двух полушарий большого мозга (покрытых корой), мозолистого тела,...
-
В ходе эволюции нервной системы уже у относительно простых животных формируется Рефлекторный тип реакций организма, обеспечивающий его целостную и...
-
Регуляция дыхательных движений - Физиология и гигиена органов дыхания у детей
Регуляция дыхания осуществляется центральной нервной системой, специальные области которой обусловливают Автоматическое дыхание - чередование вдоха и...
-
Регуляция работы дыхательной системы осуществляется путем контроля частоты дыхательных движений и глубины дыхательных движений (дыхательный объем)....
-
Стволовой уровень регуляции моторных функций - Принципы регуляции моторных функций
Супраспинальные структуры, играющие роль в регуляции движений, контролируют проведение возбуждения во всех звеньях спинальных рефлекторных дуг - в...
-
Нервный центр - это центральная часть рефлекторной дуги Анатомический нервный центр - это совокупность нервных клеток, выполняющих общую для них функцию...
-
"Природа давшая нам лишь один орган речь, дала нам два органа для слуха, дабы мы знали, что надо больше слушать, чем говорить" Арабская мудрость Слуховая...
-
"Все регулируется, течет по расчищенным руслам, совершает свой кругооборот в соответствии с законом и под его защитой". И. Ильф и Е. Петров "Золотой...
-
Спинной мозг у детей - Особенности нервной системы у детей
Спинной мозг у новорожденных по сравнению с головным морфологически представляет собой более зрелое образование. Это определяет его более совершенные...
-
Внутреннее строение спинного мозга - Спинной мозг
В составе спинного мозга различают серое и белое вещество. Серое вещество располагается в центральных отделах спинного мозга, белое - на его периферии...
-
Наружное строение спинного мозга - Спинной мозг
Спинной мозг представляет собой цилиндрической формы вытянутый тяж, несколько уплощенный спереди назад, расположенный в позвоночном канале. Длина...
-
МОЗГ - НЕРВ - РЕФЛЕКС - ДВИЖЕНИЕ - Физические упражнения
В результате занятий физическими упражнениями развивается способность человека управлять своими органами движения и совершать различные двигательные...
-
1) [-]зоб 2) [-]печень 3) [-]железистый желудок 4) [+]мускулистый желудок Позвонки какого отдела позвоночника имеют седловидную форму? 1) [-]крестцового...
-
Головной мозг, строение и функции - Центральная нервная система
Благодаря работе головного мозга, человек может мыслить, чувствовать, слышать, видеть, осязать, двигаться. Головной мозг управляет всеми жизненно важными...
-
Рефлекторные синдромы - Заболевания периферической нервной системы
Патологические импульсы из рецепторов пораженных тканей позвоночно-двигательных сегментов становятся источником моторных, вазомоторных и других...
-
Функциональная асимметрия полушарий мозга - Биосоциальная сущность человека
Картина человеческой психики, основанная на особенностях его высшей нервной деятельности, будет неполной, если не упомянуть еще об одной особенности...
-
Опорно-двигательный аппарат (ОДА) - Опорно-двигательный аппарат
"Опорно-двигательный аппарат составляют кости скелета с суставами, связки и мышцы с сухожилиями, которые наряду с движениями обеспечивают опорную функцию...
-
КОМПРЕССИОННЫЕ СИНДРОМЫ - Заболевания периферической нервной системы
Когда грыжа диска, костные разрастания или другие структуры сдавливают спинной мозг, процесс называется компрессией, которая клинически проявляется...
-
Альтруизм в отношении со своими соплеменниками - Естествознание - единая наука о природе
Слияние отдельных групп в более крупные объединения для выполнения ряда важнейших функций: охрана, охота, земледелие, то есть формирования общественных...
-
Зрительная сенсорная система, ее вспомогательный аппарат - Предмет и задачи физиологии
"Scilicet, avolsis radicibus, ut nequit ullam dispicere, ipse oculus rem, seorsum corpore toto. - Вырванный из орбиты и находящийся вне тела глаз не в...
-
* из одного нейрона; из двух нейронов; * из трех нейронов; * из четырех нейронов; * из пяти нейронов; Первый эффекторный нейрон вегетативной рефлекторной...
-
1) [-]органа, обеспечивающего более быстрого передвижения в воде 2) [+]дополнительного органа кожного дыхания 3) [-]органа, обеспечивающего осуществление...
-
Рукость и ее происхождение - Основные асимметрии мозга человека
Рукость - это наблюдаемое в поведении человека преимущество правой или левой руки в силе, ловкости, скорости реакций. Наиболее четко рукость проявляется...
-
Кровоснабжение спинного мозг, Оболочки спинного мозга - Спинной мозг
Спинной мозг кровоснабжается продольно идущими передней и двумя задними спинномозговыми артериями. Передняя спинномозговая артерия образуется при...
-
1) [-]сазана 2) [-]самца морского конька 3) [-]самки тиляпии 4) [+]самца тиляпии Какие отряды составляют класс хрящевых рыб? 1) акулы, 2) осетровые, 3)...
Физиология спинного мозга. Рецепторные поля спинного мозга. Виды передаваемой информации. Основные центры спинного мозга. Рефлексы спинного мозга. Рефлекторные дуги простых и сложных соматических рефлексов спинного мозга - Предмет и задачи физиологии