Спинной мозг – это часть центральной нервной системы, расположенная внутри позвоночного канала. Он проводит сигналы между телом и головным мозгом, распределяет команды к мышцам и внутренним органам и самостоятельно участвует в рефлексах. Это не один нерв, а сложный участок центральной системы с нейронами и проводящими путями.
Где находится спинной мозг
Он начинается у основания головного мозга как продолжение продолговатого мозга и проходит внутри канала, образованного позвонками. У взрослого человека спинной мозг заканчивается выше нижнего края позвоночника, а ниже продолжается пучок длинных нервных корешков.
Костный канал защищает нервную ткань, но не соприкасается с ней напрямую. Спинной мозг покрыт тремя оболочками и окружён спинномозговой жидкостью, которая создаёт дополнительную механическую защиту. Между структурами также находятся сосуды и жировая ткань.
По длине выделяют шейные, грудные, поясничные, крестцовые и копчиковый сегменты. От каждого участка отходят корешки, образующие пары спинномозговых нервов. Через них определённые области тела обмениваются сигналами с центральной системой.
Как он устроен на поперечном срезе
В центре находится серое вещество, по форме напоминающее бабочку. Здесь много тел нейронов, их коротких отростков и синапсов. Передние участки особенно связаны с двигательными нейронами, задние принимают и обрабатывают чувствительную информацию, а боковые в некоторых сегментах участвуют в вегетативной регуляции.
Снаружи серое вещество окружено белым. Его образуют в основном аксоны, многие из которых покрыты миелином. Волокна объединены в восходящие и нисходящие тракты. Первые несут сведения к головному мозгу, вторые передают команды и регулирующие сигналы вниз.
Это расположение противоположно привычной картине коры больших полушарий, где серое вещество находится преимущественно снаружи. Строение головных отделов можно сравнить по материалу «Из чего состоит головной мозг?».
Как сигнал входит и выходит
Чувствительные волокна входят через задние корешки. Тела многих соответствующих нейронов собраны в небольшом утолщении за пределами спинного мозга. Двигательные волокна выходят через передние корешки. После соединения формируется смешанный спинномозговой нерв, содержащий оба направления передачи.
Дальше нервы ветвятся, а в областях конечностей образуют сплетения. Поэтому один периферический нерв часто получает волокна сразу из нескольких соседних сегментов. Что находится внутри такого пучка, подробно объясняет статья «Что такое нервы?».
Почему спинной мозг не просто провод
Если бы он только передавал импульсы, любая быстрая реакция требовала бы полного прохождения сигнала до головы и обратно. Вместо этого в спинном мозге существуют локальные цепи. Они могут соединить чувствительный вход с двигательными нейронами через одно или несколько переключений.
Коленный рефлекс – простой пример. Короткое растяжение мышцы активирует рецепторы, сигнал входит в спинной мозг и быстро возбуждает двигательный нейрон той же мышцы. Другие цепи одновременно уменьшают активность мышцы с противоположным действием.
Защитное отдёргивание сложнее. При опасном воздействии одна группа мышц сгибает конечность, другая расслабляется, а при необходимости противоположная нога усиливает опору. Головной мозг получает сведения и может изменить дальнейшее поведение, но начальная реакция запускается раньше осознания. Путь от рецептора кожи к такому ответу описан в статье о том, как кожа чувствует прикосновение, температуру и боль.
Как через него проходит чувствительность
Разные виды информации идут по разным, хотя и взаимодействующим трактам. Сведения о тонком прикосновении, вибрации и положении суставов поднимаются по одним путям, а боль и температура – преимущественно по другим. На определённых уровнях волокна переходят на противоположную сторону.
Поэтому характер нарушения помогает врачам предположить место повреждения. Важно учитывать, какие ощущения исчезли, с какой стороны, на каком уровне и сочетаются ли они с двигательной слабостью. Простая фраза «повреждён спинной мозг» не описывает всего разнообразия возможных последствий.
Как он управляет движением
Двигательные нейроны передних отделов непосредственно связаны со скелетными мышцами. Однако их активность зависит от команд головного мозга, местных интернейронов и постоянной обратной связи от мышц и суставов. Благодаря этому поддерживаются поза, мышечный тонус и точность движения.
Ходьба выглядит произвольной, но многие повторяющиеся элементы ритма поддерживаются центральными цепями. Головной мозг задаёт цель и корректирует движение по зрению и равновесию, а спинальные сети помогают организовать согласованное чередование активности мышц.
Общее взаимодействие центральной и периферической частей показано в материале «Как работает нервная система человека?».
Почему сегменты не совпадают с позвонками
На ранних этапах развития спинной мозг и позвоночный столб имеют близкую длину. Затем позвоночник растёт быстрее, поэтому нижние сегменты оказываются выше одноимённых позвонков, а их корешки тянутся вниз к соответствующим отверстиям. Ниже окончания самого спинного мозга они образуют пучок, внешне напоминающий конский хвост.
Это расположение имеет практическое значение. Образец спинномозговой жидкости обычно получают в поясничной области ниже окончания спинного мозга, где игла проходит между отдельными корешками. Процедуру выполняет специалист с учётом анатомических ориентиров и показаний.
Почему травма бывает опасной
В небольшом поперечнике собрано множество путей, обслуживающих участки ниже определённого уровня. Повреждение может нарушить движение, чувствительность и вегетативную регуляцию. Степень последствий зависит от высоты, протяжённости и полноты повреждения, а также от сохранности отдельных трактов.
Позвоночник защищает нервную ткань, но сильный удар, смещение костей, кровоизлияние или отёк способны сдавить её. При подозрении на травму человека не следует без необходимости перемещать до прибытия специалистов, если окружающая обстановка сама не угрожает жизни.
Может ли он восстановиться
Нейронные связи обладают пластичностью, и реабилитация помогает использовать сохранившиеся пути эффективнее. При неполном повреждении некоторые функции могут заметно улучшаться. Однако длинные аксоны центральной нервной системы восстанавливаются ограниченно, а рубцовые и молекулярные барьеры мешают повторному росту.
Спинной мозг выполняет сразу три задачи: связывает головной мозг с телом, перерабатывает входящие сведения и формирует быстрые ответы. Благодаря этому движение и защита организма не зависят от последовательного сознательного решения по каждому сигналу.
