Физиология спинного мозга. Роль спинного мозга в координации сложных форм двигательной деятельности

ОТВЕТ: Спинной мозг расположен в позвоночном канале в виде цилиндрического тяжа, вверху переходит в продолговатый мозг, а внизу – заканчивается на уровне I – II поясничных позвонков. Он состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и копчикового отделов.

Спинной мозг имеет сегментарное строение, так как построен из повторяющихся сегментов. В каждом из сегментов имеются два передних и два задних корешка. Передние корешки представляют собой отростки двигательных нейронов и выполняют двигательную функцию, а задние – являются отростками чувствительных нейронов и выполняют чувствительную функцию. На некотором удалении от спинного мозга корешки сливаются, выходят через межпозвоночные отверстия и формируют спинномозговой нерв, который иннервирует соответствующие сегментов тела.

Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество представлено телами нейронов, белое – их отростками. Серое вещество расположено в виде симметрично расположенных двух передних и двух задних рогов (на срезе похоже на бабочку) и со всех сторон окружено белым. В грудном отделе имеются еще и боковые рога, расположенные между передними и задними рогами. В середине серого вещества тянется заполненный спинномозговой жидкостью центральный канал.

В задних рогах располагаются вставочные нейроны. На этих нейронах образуют синапсы афферентные волокна, входящие в спинной мозг в составе задних корешков. Тела чувствительных нейронов располагаются в спинальных ганглиях, которые находятся за пределами спинного мозга.

В передних рогах находятся двигательные нейроны (мотонейроны), аксоны которых покидают спинной мозг через передние корешки и иннервируют преимущественно мышцы, а также тормозные нейроны – клетки Реншоу.

В боковых рогах располагаются нейроны автономной нервной системы, их отростки выходят в составе передних корешков.

Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная деятельность спинного мозга осуществляется сегментарными рефлекторными дугами. Выделяют следующие спинномозговые рефлексы:

• двигательные (перемещение тела в пространстве);
• защитные (предохраняют организм от повреждения – отдергивание от болевых раздражителей);
• кожные (раздражение рецепторов кожи вызывает сокращение мышц);
• вегетативные (с внутренних органов);
• миотатический рефлекс – укорочение мышцы в ответ на ее растяжение.

Белое вещество спинного мозга состоит из восходящих (чувствительных) путей, которые идут из спинного мозга в головной, и нисходящих (эфферентных), которые проходят из головного мозга в спинной.

Продолговатый мозг и мост (задний мозг). Роль продолговатого мозга в регуляции вегетативных функций. Проводниковая функция двигательных и вегетативных функций на уровне продолговатого мозга.

ОТВЕТ: Продолговатый мозг находится между мостом и спинным мозгом. Нижняя граница продолговатого мозга соответствует уровню большого затылочного отверстия, или месту выхода корешков I пары спинно-мозговых нервов, верхняя граница проходит по заднему краю моста, боковые его отделы продолжаются в нижние ножки мозжечка (длина около 2,5 – 4 см).

В продолговатом мозге находятся нервные центры, которые осуществляют жизненно важные функции: дыхательный и сосудодвигательный. Дыхательный центр управляет работой дыхательных мышц и обеспечивает вентиляцию лёгких, сосудодвигательный – обеспечивает поддержание достаточного сосудистого тонуса, управляя нейронами автономной нервной системы в спинном мозге.

Кроме того, продолговатый мозг содержит ядра, которые регулируют мышечный тонус и принимают участие в поддержании вертикальной позы. В частности, в нём есть вестибулярные ядра, отростки которых поступают в спинной мозг, где переключаются на моторные нейроны мышц разгибателей и повышают их тонус.

Продолговатый мозг осуществляет рефлекторную и проводниковую функции. Он получает информацию от кожи, слизистых оболочек и органов головы, а также от рецепторов гортани, трахеи, внутренних органов грудной клетки (легкие, сердце), пищеварительной системы. В продолговатом мозге находятся центры различных защитных (кашель, чиханье, рвота, слезоотделение, мигание) и пищевых (сосание, глотание, отделение пищеварительных соков) рефлексов.

Кроме того, через продолговатый мозг проходят проводящие пути, которые соединяют двусторонней связью различные отделы головного мозга со спинным.

Мост лежит между средним мозгом и продолговатым, сверху от него находится мозжечок. Снизу мост граничит с ПМ, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние мозжечковые ножки. В передней части моста располагаются скопления серого вещества, в задней части – проходят восходящие и нисходящие проводящие пути. Мост выполняет сенсорные, проводниковые двигательные и рефлекторные функции.

29. Средний мозг. Роль среднего мозга в регуляции мышечного тонуса. Статические и статокинетические рефлексы среднего мозга и их роль в формировании произвольных двигательных актов.

ОТВЕТ: В нем выделяют крышу и ножки мозга. Пластинка крыши состоит из двух верхних и двух нижних холмиков – четверохолмие. Верхние бугры четверохолмия связаны со зрительным анализатором, а нижние – со слуховым. Таким образом, четверохолмие является подкорковым центром зрения и слуха. При воздействии внезапного раздражителя происходит быстрый поворот головы и глаз в сторону источника света и звука. Этот неосознаваемый рефлекс называется сторожевым, он замыкается в четверохолмии.

В среднем мозге находится черное вещество, которое принимает участие в регуляции точных движений пальцев рук (игра на скрипке, черчение, письмо), а также обеспечивает последовательность актов жевания и глотания. Нейроны этого ядра синтезирую медиатор дофамин.

Кроме того, в среднем мозге располагаются красные ядра, они являются двигательными центрами. Отростки нейронов красных ядер образуют синапсы с моторными нейронами спинного мозга, а также с вестибулярными ядрами продолговатого мозга. Действуя на спинной мозг, красные ядра участвуют в регуляции произвольных движений мышц туловища и проксимальных отделов конечностей, а также повышают тонус мышц-сгибателей. Влияния красных ядер на вестибулярные являются тормозными.

Взаимодействия красных и вестибулярных ядер можно продемонстрировать на опыте. Если перерезать между верхними и нижними буграми четверохолмия (децеребрация) у животных возникнет состояние децеребрационной ригидности, которое характеризуется резким повышением тонуса мышц-разгибателей конечностей, спины и хвоста. Животное, поставленное на лапы, сохраняет стоячее положение. Такое состояние развивается вследствие нарушения связи между средним и продолговатым мозгом и устранения тормозных влияний красных ядер на вестибулярные.

Тонические рефлексы ствола головного мозга. В продолговатом и среднем мозге замыкаются рефлексы, которые обеспечивают поддержание правильного положения тела в пространстве. Эти рефлексы называются тоническими. Тонические рефлексы делятся на статические и статокинетические. Статические рефлексы отвечают за поддержание позы при отсутствии ускорения (то есть в неподвижном состоянии или при прямолинейном равномерном движении), а статокинетические – при ускорении (линейном ускорении или вращении). Статические рефлексы в свою очередь делятся на позно-тонические и выпрямительные. Позно-тонические обеспечивают удержание правильного положения при смещении центра тяжести. Тонус мышц конечностей и туловища при этом перераспределяется таким образом, чтобы скомпенсировать смещение центра тяжести и предотвратить падение. Например, при наклоне головы вправо или влево повышается тонус мышц-разгибателей на соответствующей стороне.

Выпрямительные рефлексы отвечают за восстановление правильного положения тела при его нарушении. Например, кошка при падении приземляется на лапы, за счёт того, что в процессе падения её голова, туловище и конечности принимают правильное положение за счёт адекватного перераспределения мышечного тонуса.

Статокинетические рефлексы обеспечивают сохранение положения тела при ускорении. Например, при движении в лифте вверх повышается тонус сгибателей, а при движении вниз – разгибателей. Благодаря статокинетическим рефлексам (перераспределению мышечного тонуса) человек может устоять в общественном транспорте при его плавном ускорении или торможении.

Тонические рефлексы запускаются со зрительных, вестибулярных рецепторов и проприорецепторов. Вестибулярные рецепторы реагируют на изменение положения головы, а проприорецепторы – на изменение на степень напряжения мышц и их растяжение. Информация со всех перечисленных рецепторов поступает в ствол мозга (продолговатый и средний мозг), где происходит её обработка и формируется ответная реакция в виде перераспределения мышечного тонуса.