Эфферентные нейроны спинного мозга, относящиеся к соматической нервной системе, являются эффекторными, поскольку они иннервируют непосредственно рабочие органы - эффекторы (скелетные мышцы); их называют иотонейронами. Различают а-
у-мотонейроны. а-Мотонейроны иннервируют экстрафузальные мышечные волокна (скелетные мышцы); их аксоны характеризуются высокой скоростью проведения возбуждения (70-120 м/с). а-Мотонейроны делят на две подгруппы: а, - быстрые, иннервирующие белые мышечные волокна (лабильность около 30 имп/с) и а2 - медленные, иннервирующие красные мышечные волокна (лабильность 10-15 ими/с). Низкая лабильность а-мотонейронов объясняется длительной следовой гиперполяризаиией, сопровождающей ПД. На одном а-мотонеяроне насчитывается до 20 тыс. синапсов -от кожных рецепторов, проприорецепторов
нисходящих путей вышележащих отделов цнС.
у-Мотонейроны рассеяны среди а-мотонейронов, их активность регулируется нейронами вышележащих отделов ЦНС, они иннервируют и нтрафузальн ые мышечные волокна мышечного веретена (мышечного рецептора). При изменении сократительной деятельности интрафузальных волокон под влиянием у-мотонейронов изменяется активность мышечных рецепторов. Импульсация от мышечных рецепторов активирует а-мотонейроны этой же мышцы и тормозит а-мотонейроны мышцы-антагониста, тем самым ре-
гулируются тонус скелетных мышц и двигательные реакции. Эти нейроны обладают высокой лабильностью -- до 200 имп/с, но их аксонам свойственна более низкая скорость проведения возбуждения - 10-40 м/с.
Афферентные нейроны соматической нервной системы локализуются в спинальных ганглиях и ганглиях черепных нервов. Их отростки, проводящие афферентную им-пульсацию от мышечных, сухожильных и кожных рецепторов, вступают в ствол мозга и соответствующие сегменты спинного мозга и образуют синаптические контакты либо непосредственно на а-мотонейронах (возбуждаюшие синапсы), либо на вставочных нейронах.
Вставочные (промежуточные) нейроны устанавливают связь с мотонейронами ствола мозга и спинного мозга, с чувствительными нейронами. Они также обеспечивают связь спинного мозга с ядрами ствола мозга, а через них - с корой большого мозга. К ним поступает импульсация от вышележащих отделов ЦНС. Они могут быть как возбуждающими, так и тормозными; им присуща высокая лабильность - до 1000 имп/с.
Ассоциативные нейроны образуют собственный аппарат спинного мозга, устанавливающий связь между сегментами и внутри сегментов. Ассоциативный аппарат спинного мозга участвует в регуляции тонуса мышц, координации позы, движений конечностей и туловища.
Ретикулярная формация спинного мозга состоит из тонких перекладин серого вещества, пересекаюшихся в различных направлениях, ее нейроны имеют большое количество отростков. Ретикулярная формация обнаруживается на уровне шейных сегментов между передними и задними рогами, на уровне верхнегрудных сегментов - между боковыми
задними рогами в белом веществе, примыкающем к серому.
Нейроны симпатической нервной системы являются также вставочны ми; расположены
боковых рогах грудного, поясничного и частично шейного отделов спинного мозга
фоново-активны, частота их разрядов - 3--5 имп/с. Нейроны парасимпатического отдела вегетативной нервной системы также вставочные, локализуются в сакрanь-
ом отделе спинного мозга (S„-S), также фоново-активны.
115 Б. Центры спииного мозга. В спинном мозге находятся центры регуляции большинства внутренних органов и скелетных мышц. Различные центры симпатического отдела вегетативной нервной системы локализованы следующих сегментах: центр зрачкового рефлекса - С-Тн, регуляции деятельности сердца - Th1---Thъ,, слюноотделения -Th„-Th„, регуляции функции желудка Th„,-Thx, почек - Th„-L,. Сегментарно расположены центры, регулирующие функции потовых желез и сосудов, гладких мышц внутренних органов, центры пиломоторных рефлексов. Парасимпатическую иннервацию получают из спинного мозга (S„-S) все органы малого таза: мочевой пузырь, часть толстой кишки ниже ее левого изгиба, половые органы. У мужчин парасимпатическая иннервация обеспечивает рефлекторный компонент эрекции, у женшин - сосудистые реакции клитора, влагалища.
Центры управления скелетной мускулатурой находятся во всех отделах спинного мозга и иннервируют по сегментарному принципу мышцы шеи (С,-С,), диафрагмы (С,,,-С„), верхних конечностей (С„-Th„), туловища (Th,,,-L,) и нижних конечностей
(111-S„)•
Повреждения определенных сегментов спинного мозга или его проводящих путей вызывают специфические двигательные нарушения и расстройства чувствительности.
Каждый сегмент спинного мозга участвует
чувствительной иннервации трех дерматомов. Имеется дублирование и двигательной иннерваиии скелетных мышц, что повышает надежность.
В. Функции спинного мозга - проводниковая и рефлекторная.
8.1.2. ПРОВОДНИКОВАЯ ФУНКЦИЯ
Функция осуществляется с помошью нисходящих и восходяших путей.
Афферентная информация поступает в спинной мозг через задние корешки, эфферентная импульсация и регуляция функций различных органов и тканей организма осуiцествляются через передние корешки (закон Белла- Мажанди).
Каждый корешок представляет собой множество нервных волокон. Например, дорсальный корешок кошки включает 12 тыс., а вентрanьный - 6 тыс, нервных волокон.
Все афферентные входы в спинной мозг несут информацию от трех групп рецепторов:
кожных рецепторов - болевых, температурных, прикосновения, давления, вибрации;
проприореиепторов - мышечных (мышечных веретен), сухожильных (рецепторов Гольджи ), надкостницы и оболочек суставов;
рецепторов внутренних органов - висие-
рорецепторов (механо-, осмо-, термо- и хемореиепторов).
Медиатором первичных афферентных нейронов, локализующихся в спинальных ганглиях, является, по-видимому, вещество П.
Значение афферентной импульсации, поступающей в спинной мозг, заключается в следующем.
Участие в координаиионной деятельности цНС по управлению скелетной мускулатурой; при выключении афферентной им-пульсации от рабочего органа управление им становится несовершенным.
Участие в процессах регуляции функций внутренних органов.
Поддержание тонуса ЦНС: при выключении афферентной импульсаиии уменьшается суммарная тоническая активность
цнс.
Афферентная импульсация несет информацию о6 изменениях окружающей среды.
Основные проводящие пути спинного мозга представлены в табл. 8.1.
Таблица 8.1. Основные нроводящне нутн спинного мозга
Восходяшие Физиологическое
(чувствительные) пути значение
Осознаваемая импульсация от опорно-двигательного аппарата
То же
Неосознаваемая импульса-
иия о т п р о п р и о р е и е п т о р о в
мыши, сухожилий, связок То же Тонкий пучок (пучок 1 Голля) проходит в задних столбах, импульсаиия поступает в кору
Клиновидный пучок
(пучок Бурдаха) прохо-
дит в задних столбах, импульсация поступае в кору
Дорсальный спинно-мозжечковый (Флексига)
Передний спинно-моз-1 жечковый (Говерса)
Болевая и температурная
чувствительность
Тактильная чувствитель- ность --- прикосновение, Латеральный спиноталамический
i давление Передний спиноталамический
Нисходящие Г Физиологическое
(дАигательные> пути i значение
Латеральный 1 Импульсаиия к скелетным
кортико-спинальный движения
мышкам, произвольные
Передний кортико- 1 То же
спинальный
116 Продолжение
Нисходяшие
(Двигательные) пути Ф и з и о л о г и ч е с к о е
значение Руброспинальный (Монакова) проходит в боковых столбах
Ретикулоспинальный, передние столбы
Вестибулоспинальный,
передние столбы
Тектоспинальный, проходит в передних столбах Импульсаиия, поддержи-
ваюшан тонус екелетнык
мыши
Импульсация, поддерживающая тонус скелетных мыши с помошью возбуждающих и тормозящих вли-
состояние спинальных ве-
яний на а- и у-мотонейро-
ны, а также регулирующая
гетативных центров
Импульсация, обеспечи-
вающая поддержание позы и равновесия тела, посредством участия в реryляции тонуса мышц
Импульсация, обеспечивающая осушествление зрителыiых и слуховых двигательных рефлексов (рефлексы четверохолмия)
8.1.3. РЕФЛЕКСЫ СПИННОГО МОЗГА
В данном разделе рассматриваются только соматические рефлексы.
Рефлексы спинного мозга достаточно просты. По форме это в основном сгибательные
разгибательные рефлексы сегментарного характера. Надсегментарные рефлексы, наряду с сегментарными, осуществляются только
помошью шейного отдела. Сила и длительность спинальных рефлексов, как и рефлексов других отделов ЦНС, увеличиваются при повторном раздражении, при увеличении плошади раздражаемой рефлексогенной зоны вследствие суммаиии возбуждения, а также при увеличении силы стимула.
Рефлексы спинного мозга можно объединить в две группы по следующим признакам.
Во-первых, по рецепторам, раздражение которых вызывает рефлекс: проприорецептивные, висцерореиептивные и кожные рефлексы. Последние являются зашитными. Рефлексы, возникающие с проприореиепторов, участвуют в формировании акта ходьбы
регуляции мышечного тонуса. Висцерорецептивные рефлексы возникают с интерореиепторов (рецепторов внутренних органов) и проявляются в сокращениях мышц передней брюшной стенки, грудной клетки и разгибателей спины.
Во-вторых, спинальные рефлексы целесообразно объединить по органам (эффекторам
| б
| 1 _'"-
|
| А
Рве. Н.1. Рефлексы нижних конечностей.
А -дуга сгибятельного (защитного) рефлскса; Б -дуга перекрестного раэгибательного рефлекса; В - коленные суставы с иышиами: Г - сегмснт спинного мозга.
1 - раздражение кожных рсиспторов; Т - афферентный путь; 1 - эфферснтные пути от а-мотонейронов центров сгибания (С) и разгибания (Р). Нейроны: светлые - возбуждаюшие, черные - тормоэншис.
рефлекса): рефлексы конечностей, брюшные, органов таза. Рассмотрим каждую группу этих рефлексов.
А. Рефлексы конечностей. данная группа рефлексов наиболее обширная, в клинической практике их исследуют наиболее часто. Однако отдельные рефлексы описывают без взаимной связи. Если в качестве объединяющего признака рефлексов конечностей принять характер ответной реакции, то все их можно объединить в четыре группы: сгибательные, разгибательные, ритмические и
рефлексы позы.
1. Сгибатлльные рефлексы конечностей (фазные и тонические). Ф а з н ы е р е ф л е-к с ы — это однократное сгибание конечности при однократном раздражении кожи или проприорецепторов. Одновременно с возбуждением мотонейронов мышц-сгибателей происходит реципрокное торможение мотонейронов м ышц-разгибателей. Рефлексы, возникаюшие с рецепторов кожи, являются полисинаптическими, они имеют защитное значение (рис. 8.1, А). Например, погружение в слабый раствор серной кислоты лапки спинальной лягушки, подвешенной на крючке, или щипок кожи конечности ггиниетом вызывают отдергивание конечности вследствие сгибания ее в коленном суставе, а при более сильном раздражении — и в тазобедренном суставе.
117 Рефлексы, возникаюшие с проприорецепторов, могут быть моносинаптическими и полисинаптическими, например шейные рефлексы позы. Фазные рефлексы с проприореиепторов участвуют в формировании акта ходьбы. По степени выраженности фазных сгибательных и разгибательных рефлексов определяют состояние возбудимости ЦНС и возможные ее нарушения.
В клинике исследуют несколько сгибательных фазных рефлексов: локтевой и ахиллов -
роприоцептивные рефлексы, подошвен-
ый - кожный рефлекс. Локтевой рефлекс выражается в сгибании руки в локтевом суставе, он возникает при ударе молоточком по сухожилию т. Ысер brachii (при вызове рефлекса рука должна быть слегка согнута в локтевом суставе), его дуга замыкается в 5--6-м шейных сегментах спинного мозга (Су—Си1). |