В спинной мозг входят проходящие в составе задних корешков центральные отростки чувствительных нейронов спинномозговых узлов. В передних рогах находятся мотонейроны, аксоны которых иннервируют скелетные мышцы.
Анатомия (рис. 8-35). Спинной мозг состоит из двух симметричных половин, соединённых узкой перемычкой, содержащей центральный канал (canalis centralis), остаток полости нервной трубки. Спереди обе половины разделены глубокой передней щелью (fissura medi- апа anterior), а сзади — задней перегородкой (septum posterius), отходящей от задней срединной борозды (sulcus medianus posterior). На поперечном разрезе легко различимы лежащее снаружи белое вещество и расположенная глубже тёмная масса — серое вещество. В верхних отделах спинного мозга белого вещества больше, чем в нижних.
Рис. 8-33. Зачаток головного мозга состоит из трёх первичных мозговых пузырей: переднего, среднего и ромбовидного. Из переднего мозга развиваются конечный и промежуточный мозг. Ромбовидный мозг даёт начало заднему мозгу (мост и мозжечок) и миелэнцефалону [из DeMyer W, 1988]
Рис. 8-34. Развитие мозга в начале 6-й недели. Уже произошло разделение первичных мозговых пузырей на отделы головного мозга. В области промежуточного мозга виден глазной пузырь. Справа показаны полости в различных отделах мозга. На уровне конечного мозга боковые желудочки сообщаются с III желудочком через внутрижелудочковые отверстия Монро. Зачаток сильвиева водопровода соединяет III и IV желудочки [из Sadler TW1 1990]
- Серое вещество на поперечном разрезе имеет характерную форму бабочки, состоит из отростков нервных клеток и их перикарионов, образующих скопления — ядра, объединённые в пластинки. Каждая половина серого вещества формирует на протяжении всего спинного мозга выступы — серые столбы: передний столб — columna anterior, задний столб — columna posterior и боковой столб — columna lateralis. Столб на поперечном разрезе получает название рога, соответственно передний (cornu anterius), задний (cornu posterius) и боковой (cornu Iaterale). Между передним и задним рогом в составе серого вещества различают промежуточную зону (substantia intermedia, пластинка VII). Правая и левая половины серого вещества соединены серой спайкой (comissura grisea), находящейся в пределах пластинки X. Центральный канал (canalis centralis) разделяет серую спайку на переднюю (comissura grisea anterior) и заднюю (comissura grisea posterior) части.
а. Пластинки (рис. 8-35, табл. 8-3). Перикарионы нейронов серого вещества по длине спинного мозга картированы по десяти пластинкам. Топография ядер соответствует топографии пластинок, хотя они не всегда совпадают.
- Пластинка I. Тонкий слой серого вещества у поверхности заднего столба; содержит меЛкие нейроны, нейроны средних размеров, а также крупные веретеновидные нейроны, расположенные параллельно поверхности серого вещества. Здесь, в пределах N. dorsomarginalis, найдены безмиелиновые аксоны, короткие дендриты и синаптические контакты. Перикарионы нейронов образуют синаптические контакты с аксонами из пластинки И, а аксоны псевдоуниполярных нейронов оканчиваются на дендритах части нейронов пластинки I. Основная часть аксонов, поступающих из пластинки II, а также принадлежащих псевдоуниполярным нейронам, входит в состав краевого пояса Лиссауэра (fasciculus dorsolateralis) [12 6 (3) (а)].
Нейроны пластинки I реагируют на болевые и температурные стимулы и отдают волокна спиноталамическому пути противоположной стороны. В пластинке I присутствуют нейроны, содержащие вещество P и энкефалин, и проходят волокна, дающие положительную иммуноцитохимическую реакцию на вещество Р, энкефалин, соматостатин и серотонин.
- Пластинка II располагается вентромедиально от пластинки I, на всех уровнях спинного мозга содержит скопление мелких нейронов — роландово студенистое вещество (substantia gelatinosa Rolandi). В пластинку II входят аксоны из краевого пояса Лиссауэра, заднего канатика и прилегающих частей бокового канатика. К нейронам внутренней зоны пластинки II подходят волокна болевой и температурной чувствительности, а к нейронам наружной зоны — волокна тактильной чувствительности. Аксоны нейронов пластинки II уходят в краевой пояс Лиссауэра и собственные пучки [12 6 (3) (б)]. Другая часть аксонов заканчивается в пределах той же пластинки на других уровнях. Нейроны пластинки II влияют на возбудимость крупных нейронов центральных отделов серого вещества (например, пластинки IV), дендриты которых проникают в пластинку II и контактируют с перикарионами её нейронов. Пластинка II, как и пластинка I, содержит в большом количестве вещество Р, нейромедиатор передачи возбуждения от термина- лей центральных отростков псевдоуниполярных нейронов спинномозговых узлов к вставочным нейронам спинного мозга, а также энкефалин.
- Пластинка III. Ветви дендритов нервных клеток этой пластинки оканчиваются в пластинках II и I; аксоны дихотомически делятся и образуют густое сплетение в пластинках III и IV.
- Пластинка IV. Нейроны отвечают на тактильные сигналы, возникающие при лёгком прикосновении. Аксоны некоторых нейронов в составе проекционных путей переходят через переднюю белую спайку на противоположную сторону и восходят к таламусу.
- Пластинка V расположена в основании заднего рога. Латеральная часть пластинки участвует в образовании ретикулярной формации, наиболее выраженной в шейном отделе. Нейроны варьируют по размерам и форме. Дендриты некоторых из них направляются в пластинку II, где вступают в контакт с центральными отростками псевдоуниполярных нейронов.
- Пластинка VI присутствует только в утолщениях спинного мозга (intumescentia cervicalis et lumbalis). В медиальной части пластинки оканчиваются мышечные афференты, а в латеральной части проходят нисходящие спинальные пути.
- Пластинка VII (zona intermedia) расположена между передними и задними рогами. В утолщениях пластинка заходит в область передних рогов. Нейроны пластинки образуют несколько ядер. Нейроны, не входящие в состав ядер данной пластинки, вместе с нейронами прилежащих областей пластинок V и VI образуют перекрещивающиеся волокна переднего спиномозжечкового пути [12 6 (I) (б) (iii)]. Здесь различают несколько ядер (табл. 8-3).
(а) Nucleus dorsalis (Кларка) образовано нейронами, расположенными в медиальной части пластинки на уровне C8-L2. К нейронам ядра подходят коллате- рали центральных отростков псевдоуниполярных нейронов. Аксоны нейронов ядра образуют задний спиномозжечковый путь (Флёксига) [2 б (I) (б) (iv)].
(б) Nucleus intermediolateralis расположено на уровне Th1-L2 (L3). Веретеновидные нейроны ядра дают начало преганглионарным симпатическим волокнам, выходящим из спинного мозга через передние корешки и проходящим через белые соединительные ветви.
(в) Nucleus intermediomedialis расположено в медиальной части пластинки лате- ральнее центрального канала. Ядро получает висцеральные афференты на всех уровнях спинного мозга.
(г) Крестцовое парасимпатическое ядро Онуфровича.
Таблица 8-3. Ядра спинного мозга
Столб |
Ядро |
Пластинка |
Протяжённость |
Связи и функция |
Задний |
N. dorsomarginalis |
I |
На всём протяжении |
Получает афференты из задних корешков; отдаёт аксоны в спиноталамический тракт |
|
Роландово студенистое вещество |
II |
На всём протяжении |
Получает и передаёт информацию от афферентов болевой и температурной чувствительности |
|
N. pmprius |
III, IV, V VI |
На всём протяжении С4—Th j и L.2_S3 |
Получает афференты из спинномозговых узлов и нисходящие волокна из мозга; начало спиноталамического тракта Обрабатывает проприоцептивную информацию от мышц |
|
N. dorsalis (Кларка) |
VIl |
Ce-L3 |
Начало дорсального спиномозжечкового тракта |
Боковой |
N. intermediomedialis |
VII |
Th1-L3 |
Получает афференты из внутренних органов |
|
N. intermediolateralis |
. VII |
ThrL3 |
Содержит перикарионы преганглионарных симпатических нейронов |
|
Крестцовое парасимпатическое ядро Онуфровича |
VII |
S2-S4 |
Содержит перикарионы преганглионарных парасимпатических нейронов, участвующих в иннервации органов таза |
|
Периэпёндимное (центральное) серое вещество |
X |
На всём протяжении |
Связано с вегетативными нейронами |
Передний |
Периэпёндимное (центральное) серое вещество |
VIII |
На всём протяжении |
Получает нисходящие аксоны из головного мозга |
|
Ядро медиальных мотонейронов |
IX |
На всём протяжении |
Иннервация мышц тела |
|
Ядро латеральных мотонейронов |
IX |
C4-Thi и 1-2—S3 |
Иннервация мышц конечностей |
|
Диафрагмальное ядро |
IX |
C3-C5 |
Иннервация диафрагмы |
|
Ядро добавочного нерва |
IX |
CrC6 |
Иннервация т. stemocleidomastoideus и т. trapezius |
(д) Центральное шейное ядро расположено в виде прерывающегося скопления нейронов в верхних шейных сегментах, латерально от п. intermediomedia- lis. С нейронами ядра вступают в контакт центральные отростки псевдоунипо- лярных нейронов. Аксоны нейронов ядра, перекрещиваясь, проходят в мозжечок и нижнее вестибулярное ядро.
- Пластинка VIII. В утолщениях спинного мозга пластинка доходит до средней части передних рогов. В остальных частях располагается в основании передних рогов вентральнее пластинки VII.
- Пластинка IX содержит несколько скоплений крупных двигательных нейронов. Различают медиальную и латеральную группы ядер. Медиальная группа ядер прослежена по всей длине мозга. В ней имеются переднемедиальные и заднемедиальные ядра. Переднемедиальные ядра крупнее и расположены в верхних шейных, верхних грудных и некоторых пояснично-крестцовых сегментах. Заднемедиальные ядра выражены в утолщениях мозга. Нейроны медиальной группы ядер иннервируют мускулатуру туловища. Остальные скелетные мышцы получают эфферентную иннервацию от холинергических мотонейронов латеральной группы ядер. Небольшое количество мелких нейронов передних рогов содержит у-аминомасляную кислоту.
- Пластинка X — область серого вещества, прилежащая к центральному каналу.
б. Столбы — выступы серого вещества спинного мозга.
- Передний столб (columna anterior), более объёмистый, содержит перикарионы мотонейронов. Соответствует локализации пластинок VIII—IX. Передние рога серого вещества сильно развиты в шейном и поясничном отделах. Пластинка VIII содержит вставочные нейроны, их аксоны образуют синаптические контакты с мотонейронами, а в пластинке IX расположены а- и у-мотонейроны.
- Боковой столб (columna lateralis). В торако-люмбальном отделе серое вещество образует боковой выступ, носящий название бокового рога. Боковой столб входит в состав пластинки VII и содержит вставочные преганглионарные симпатические нейроны, образующие nucleus intermediolateralis (табл. 8-3).
- Задний столб (columna posterior) включает пластинки I—IV. Верхушка заднего рога окаймлена краевым поясом Лиссауэра (zona marginalis Lissaueri) — пластинка I (рис. 8-35). Роландово студенистое вещество (substantia gelatinosa Rolandi, пластинка II) отделено от краевого пояса губчатой зоной (zona spongio- sa). В нижних шейных и верхних грудных отделах спинного мозга между латеральным краем заднего рога и боковым рогом залегает ретикулярная формация (formatio reticularis).
в. Нейроны. В сером веществе спинного мозга находятся тела двигательных, вставочных и вегетативных нейронов.
- Мотонейроны. Различают крупные, или а-мотонейроны, и мелкие, или у-мотонейроны.
(а) а-Мотонейроны входят в состав медиальных и латеральных ядер. Это наиболее крупные клетки спинного мозга. Их аксоны образуют нервно-мышечные синапсы с поперечнополосатыми волокнами скелетной мышцы и участвуют в формировании нейромоторных единиц (глава 7 I В I а). Аксоны а-мотонейро- нов посылают коллатерали к вставочным нейронам (клетки Рёншоу), образующим тормозные синапсы с а-мотонейронами.
(б) у-Мотонейроны иннервируют интрафузальные волокна мышечных веретён.
- Вставочные нейроны получают информацию от одних нейронов и передают её другим. Аксоны вставочных нейронов участвуют в образовании проводящих путей (12 6(1) (б)].
(а) Клетки Рёншоу регистрируют сигналы от возвратной ветви аксонов а-мото- нейронов. Аксоны клеток Реншоу образуют тормозные синапсы с перикарио- нами этих мотонейронов.
(б) Передача болевых импульсов (рис. 8-36). Вещество P участвует в передаче болевых стимулов в качестве возбуждающего нейромедиатора в синапсах между центральными отростками чувствительных нейронов спинномозгового узла и перикарионами нейронов спиноталамического пути. Блокирование секреции вещества P и снятие болевых ощущений реализуются через рецепторы
Рис. 8-36. Путь проведения болевых импульсов (стрелки). Вещество P передаёт возбуждение с центрального отростка чувствительного нейрона на нейрон спиноталамического тракта. Через опио- идные рецепторы энкефалин из вставочного нейрона тормозит секрецию вещества P из чувствительного нейрона и проведение болевых сигналов [из DeMyer W, 1988]
опиоидных пептидов, встроенных в мембрану терминали центрального отростка чувствительного нейрона (пример феномена пресинаптического торможения). Источник опиоидного пептида энкефалина — вставочный нейрон.
- Вегетативные нейроны (табл. 8-3) расположены в висцеральных ядрах грудного и поясничного отделов (я. intermediomedialis, п. intermediolateralis), а также в крестцовом отделе (ядро Онуфровича) промежуточной зоны (substantia intermedia) серого вещества. Нейроны п. intermediomediaiis образуют синаптические контакты с афферентными волокнами общей висцеральной чувствительности (общие висцеральные афференты), а их аксоны вступают в контакты с нейронами п. intermediolateralis. Клетки п. intermediolateralis — преганглионарные симпатические нейроны. Их аксоны выходят из спинного мозга в составе передних корешков на уровне Th1-L3. Ядро Онуфровича содержит преганглионарные парасимпатические нейроны. Их аксоны проходят в передних корешках крестцового отдела.
- Белое вещество состоит из нервных волокон и клеток нейроглии. Рога серого вещества разделяют белое вещество на три канатика.
а. Задние канатики расположены между задней перегородкой и задними корешками. Боковые канатики лежат между передними и задними корешками. Передние канатики отграничены передней щелью и передними корешками. Кпереди от серой спайки имеется участок белого вещества, соединяющий передние канатики, — белая спайка.
б. Проводящие пути образованы цепью нейронов, соединённых последовательно своими отростками; обеспечивают проведение возбуждения от нейрона к нейрону (от ядра к ядру).
- Восходящие пути
(а) Центральные отростки чувствительных нейронов спинномозговых узлов
- Тонкий пучок (Голая, fasciculus gracilis) проходит в составе заднего канатика и заканчивается в тонком ядре продолговатого мозга; проводящий путь проприоцептивной и тактильной чувствительности.
(ii) Клиновидный пучок (Бурдаха, fasciculus cuneatus) проходит в заднем канатике и заканчивается в клиновидном ядре продолговатого мозга; проводящий путь проприоцептивной и тактильной чувствительности.
(б) Аксоны вставочных нейронов
- Спиноталамический путь вентральный (tractus spinothalamicus ventralis) — проекционный афферентный путь, проходящий в переднем канатике. Периферические отростки первых нейронов, расположенных в спинномозговых узлах, проводят тактильные и прессорные ощущения от механорецепторов кожи. Центральные отростки этих нейронов вступают через задние корешки в задние канатики, где поднимаются на 2-15 сегментов и образуют синапсы с нейронами задних рогов. Аксоны этих нейронов переходят на противоположную сторону в составе передней спайки и проходят далее в передней периферической зоне переднебоковых канатиков. Отсюда волокна пути восходят к заднелатеральному вентральному ядру таламуса вместе с латеральным спиноталамическим путём.
- Спиноталамический путь латеральный (tractus spinothalamicus lateralis) — проекционный афферентный путь, проходящий в боковом канатике. Периферическими рецепторами являются свободные нервные окончания кожи. Центральные отростки псевдоуниполярных нейронов спинномозговых узлов входят в спинной мозг через латеральные отделы задних корешков и, поднявшись в спинном мозге на 1-2 сегмента, образуют синапсы с нейронами ролан- дова студенистого вещества. Аксоны этих нейронов фактически образуют латеральный спиноталамический путь. Они идут через переднюю спайку на противоположную, сторону и поднимаются в латеральных отделах боковых канатиков. Спиноталамические пути проходят через ствол мозга и заканчиваются в вентролатеральных ядрах таламуса. Главный путь проведения болевой и температурной чувствительности.
- Спиномозжечковый путь передний (tractus spinocerebellaris anterior) — проекционный афферентный проприоцептивный путь мозжечка, проходящий в латеральном канатике; вступает, перекрещиваясь, в верхнюю ножку мозжечка противоположной стороны и заканчивается в коре червя мозжечка.
- Спиномозжечковый путь задний (пучок Флёксига, tractus spinocerebellaris posterior) — проекционный афферентный проприоцептивный путь мозжечка, проходящий в боковом канатике спинного мозга и нижней ножке мозжечка; заканчивается в коре червя мозжечка той же стороны. По спиномозжечковым путям в мозжечок поступает информация о всех афферентных сигналах глубокой чувствительности и о всех изменениях мышечного тонуса, что необходимо для координации произвольных движений.
- Спинооливный путь (tractus spino-olivaris) — пучок восходящих волокон переднего канатика, заканчивающийся в добавочных ядрах оливы.
- Спинопокрышечный (спинотектальный) путь (tractusspinotectalis) — проекционный восходящий путь общей чувствительности, проходит в переднем канатике, стволе головного мозга и заканчивается в нижнем и верхнем холмиках крыши среднего мозга противоположной стороны.
- Спиноретикулярный путь (tractus spinoreticularis) — пучок восходящих волокон бокового канатика, оканчивающийся в ретикулярной формации продолговатого мозга, моста и среднего мозга. Путь поступления афферентной информации соматических и висцеральных рефлексов.
- Нисходящие пути заканчиваются исключительно на мотонейронах.
(а) Супраспинальные
- Корково-спинномозговой путь передний (пирамидный путь передний, tractus corticospinalis ventralis) образован аксонами нейронов, расположенных в двигательной зоне коры [предцентральная извилина (gyrusprecentralis)]. Волокна пути проходят через внутреннюю капсулу и в переднем канатике, заканчиваются в передних рогах, посегментно перекрещиваясь.
- Корково-спинномозговой путь латеральный (пирамидный путь латеральный, tractus corticospinalis lateralis) начинается в коре предцентральной извилины, проходит через внутреннюю капсулу и после перекрёста в продолговатом мозге проходит в боковом канатике, заканчиваясь в передних рогах.
- Тектоспинальный путь (покрышечно-спинномозговой, tractus tectospinalis) начинается в верхних холмиках крыши среднего мозга, проходит через ствол мозга и передний канатик спинного мозга, заканчивается в передних рогах.
- Красноядерно-спинномозговой путь (пучок фон Монакова, tractus rub- rospinalis) — нисходящий проекционный путь экстрапирамидной системы, начинается от красного ядра, проходит в мозговом стволе и боковом канатике и заканчивается в передних рогах.
- Ретикулоспинальный путь (tractus reticulospinalis) — эфферентный путь экстрапирамидной системы; начинается в ретикулярной формации продолговатого мозга, заканчивается в передних рогах спинного мозга. Контролирует тонус скелетной мускулатуры и висцеральные двигательные функции (например, автоматизм дыхания).
- Преддверно-спинномозговой путь (пучок Гёльда, пучок Левенталя, tractus vestibulospinalis). Латеральный преддверно-спинномозговой путь начинается от латерального вестибулярного ядра (Дейтерса), проходит в переднем канатике и достигает в передних рогах а- и у-мотонейронов. Аксоны нейронов медиального вестибулярного ядра (Швальбе) присоединяются к медиальному продольному пучку (fasciculus longitudinalis medialis) и спускаются вниз в виде медиального преддверно-спинномозгового пути до грудного отдела спинного мозга.
- Оливо-спинномозговой путь (пучок трёхгранный Гёльвега, tractus olivos- pinalis). Нервные волокна пучка начинаются от оливного ядра, проходят в переднем канатике шейного отдела спинного мозга и заканчиваются в передних рогах.
(б) Спинальные
- В задних канатиках. Клетки ядер в задних столбах дают начало нисходящим путям в ипсилатеральных задних канатиках и заканчиваются в пластинках IV, V и, возможно, I. Эти нисходящие пути могут оказывать влияние на восходящие потоки афферентной информации.
- Пучок в форме запятой (fasciculus interfascicularis Шулътце). Нисходящие ветви центральных отростков псевдоуниполярных нейронов спинномозговых узлов частично достигают нейронов N. dorsalis, частично — нейронов средн'ей части пластинки VI. Эти нисходящие волокна в шейных и верхних грудных сегментах образуют пучок в форме запятой, а в поясничном отделе — fasciculus septomarginalis.
- Септомаргинальный пучок (fasciculus septomarginalis) образован нисходящими волокнами, как и пучок в форме запятой, но в поясничном отделе.
- В передних канатиках
Бороздчато-краевой пучок (fasciculus sulcomarginalis). Волокна медиального преддверно-спинномозгового пути, проходящие вблизи передней срединной борозды шейного отдела спинного мозга, образуют бороздчато-краевой пучок, спускающийся вниз и оканчивающийся в передней части грудного отдела спинного мозга. Волокна пучка влияют на тонус мышц шеи в соответствии с различными положениями головы.
- Смешанные восходящие и нисходящие пути
(а) Краевой пояс Лиссауэра {fasciculus dorsolateralis) — место вхождения в спинной мозг центральных отростков псевдоуниполярных чувствительных нейронов спинномозговых узлов. Отростки делятся на короткую нисходящую и длинную восходящую ветви. Краевой пояс содержит также аксоны вставочных нейронов спинного мозга.
(б) Собственные пучки (fasciculi proprii) образованы перекрещивающимися и неперекрещивающимися короткими ветвями аксонов вставочных нейронов серого вещества спинного мозга и центральных отростков чувствительных нейронов спинномозговых узлов. Они связывают группы нейронов одного и того же сегмента и различных сегментов.