Анатомия спинного мозга
Анатомия спинного мозга
Общие сведения
Спинной мозг представляет собой структуру цилиндрической формы, которая располагается в позвоночном канале. У взрослого человека нижняя граница спинного мозга доходит до верхнего края второго поясничного позвонка, тогда как у новорожденных детей она опускается до четвертого поясничного позвонка. Данная анатомическая разница обусловлена тем, что развитие спинного мозга полностью завершается к пяти годам, в то время как позвоночный столб продолжает увеличиваться в длину. Средняя длина спинного мозга у взрослого индивида составляет приблизительно 42–45 сантиметров, а его диаметр в среднем равен двум сантиметрам. На своем протяжении данный орган имеет неодинаковую толщину и образует два анатомических утолщения: шейное и поясничное. Шейное утолщение начинается на уровне четвертого шейного позвонка и заканчивается на уровне первого грудного позвонка, обеспечивая массив нейронов для иннервации верхних конечностей. Поясничное утолщение содержит скопление нейронов, регулирующих функции нижних конечностей. Каудальнее поясничного утолщения спинной мозг сужается, формируя мозговой конус. От этого конуса отходит конечная нить, представляющая собой соединительнотканный вырост мозговой оболочки, который прикрепляет спинной мозг к копчику.
Мозговые оболочки и фиксация
Спинной мозг защищен костными структурами позвоночника, а также системой трех мозговых оболочек, являющихся непосредственным анатомическим продолжением аналогичных оболочек головного мозга. Поверхностным слоем выступает твердая мозговая оболочка, образованная плотной соединительной тканью и формирующая герметичный защитный мешок. Этот мешок тянется от затылочной области до второго крестцового позвонка. Между стенками позвоночного канала и твердой оболочкой располагается жировая подушка с элементами соединительной ткани, выполняющая амортизирующую функцию. Глубже находится паутинная оболочка, представляющая собой сложную сеть переплетающихся коллагеновых и эластических волокон. Субдуральное пространство между твердой и паутинной оболочками заполнено жидкостью. Внутренним слоем является мягкая мозговая оболочка, состоящая из прозрачной соединительной ткани, покрытой плоскими кубовидными клетками. Она изобилует пучками коллагеновых волокон, плотно прилегает к нервной ткани и содержит густую сеть кровеносных сосудов, обеспечивающих спинной мозг кислородом и питательными веществами. Пространство между паутинной и мягкой оболочками называется подпаутинным и содержит спинномозговую жидкость. Дополнительную стабилизацию органа обеспечивают зубчатые связки, отходящие латерально между передними и задними корешками нервов. Они сливаются с паутинной оболочкой и внутренней поверхностью твердой мозговой оболочки, надежно удерживая спинной мозг в подвешенном состоянии и предотвращая его смещение или разрывы.
Люмбальная пункция
Топографическая анатомия спинного мозга и его оболочек имеет важнейшее клиническое значение при проведении люмбальной пункции. Поскольку спинной мозг у взрослых заканчивается на уровне верхнего края второго поясничного позвонка, а подпаутинное пространство с оболочками продолжается значительно ниже, доступ осуществляется в поясничном отделе. Процедуру проводят в межпозвонковом промежутке между третьим и пятым поясничными позвонками, наиболее безопасно — между четвертым и пятым. Во время манипуляции пациент находится в положении лежа на боку, согнувшись в позе эмбриона, что позволяет максимально расширить доступ. Выполнение пункции на этом уровне полностью исключает риск травматизации спинного мозга, нейроны которого не обладают способностью к восстановлению. Данная медицинская манипуляция применяется с диагностической целью для забора ликвора, а также для введения в подпаутинное пространство антибиотиков, анестетиков или химиотерапевтических препаратов.
Белое и серое вещество
На поперечном срезе спинного мозга четко дифференцируются два вида ткани: белое и серое вещество. Белое вещество располагается на периферии органа и состоит преимущественно из миелинизированных аксонов. Спинной мозг разделен на симметричные правую и левую половины глубокой передней срединной щелью и задней срединной бороздой. Белое вещество организовано в анатомические столбы: передний, задний и латеральный. Внутри этих столбов проходят чувствительные проводящие пути, передающие афферентные импульсы от периферии, и двигательные пути, проводящие эфферентные команды к тканям. Объем белого вещества закономерно уменьшается в направлении сверху вниз, поскольку нисходящие аксоны последовательно переключаются на нейроны серого вещества на каждом уровне.
Серое вещество локализуется в центральной части и на срезе имеет характерную форму бабочки. В его состав входят тела нейронов, дендриты и глиальные клетки. По центру серого вещества проходит серая спайка, внутри которой располагается центральный канал. Данный канал заполнен спинномозговой жидкостью, не содержит нервных клеток и в краниальном направлении переходит в систему желудочков головного мозга. Кпереди от серой спайки находится передняя белая спайка, связывающая белое вещество обеих половин. Выступающие массы серого вещества называются рогами. Задние рога содержат вставочные нейроны и нейроны чувствительных путей, играющие ключевую роль в первичной интеграции сенсорной информации. Передние рога включают соматические двигательные ядра, аксоны которых направляются к скелетной мускулатуре. В грудных сегментах и верхней части поясничного отдела дополнительно присутствуют латеральные рога. В них расположены вегетативные двигательные нейроны, регулирующие функции сердечной мышцы, гладкой мускулатуры внутренних органов и желез. Наибольший объем серого вещества сосредоточен в шейном и поясничном отделах в связи с необходимостью иннервации конечностей.
Спинномозговые нервы и корешки
Спинной мозг обладает выраженным сегментарным строением. От него отходит 31 пара спинномозговых нервов: восемь пар шейных, двенадцать пар грудных, пять пар поясничных, пять пар крестцовых и одна пара копчиковых. Из-за того, что спинной мозг короче позвоночного канала, нервные корешки нижних сегментов вынуждены спускаться вниз внутри канала, образуя структуру, известную как конский хвост. Каждый спинномозговой нерв соединяется с сегментом спинного мозга посредством двух корешков. Задний корешок сформирован исключительно сенсорными аксонами, которые проводят импульсы от рецепторов кожи и органов чувств. На заднем корешке располагается спинномозговой ганглий — узел, содержащий скопление тел чувствительных нейронов. Передний корешок включает аксоны двигательных нейронов, направляющиеся к эффекторным органам. Оболочки спинного мозга покрывают эти корешки вплоть до их выхода через межпозвоночные отверстия.
Физиологическая роль и рефлекторная деятельность
Функциональная активность спинного мозга базируется на приеме афферентных сигналов, их обработке и генерации эфферентных команд. Чувствительные нервные окончания воспринимают раздражители и передают импульсы по аксонам в задние корешки спинного мозга. Войдя в белое вещество, аксоны могут направляться в головной мозг по восходящим трактам или заходить непосредственно в задний рог серого вещества. В заднем роге формируются синапсы со вставочными нейронами. Вставочные нейроны способны передавать нервный импульс на соматические двигательные нейроны передних рогов, замыкая таким образом спинномозговую рефлекторную дугу. Этот механизм обеспечивает реализацию быстрых автоматических реакций организма без вовлечения высших отделов мозга. Нисходящие двигательные сигналы от головного мозга спускаются по белому веществу и образуют синапсы с нейронами передних рогов. Эфферентный импульс передается по аксонам соматических нейронов через передний рог и передний корешок к скелетным мышцам. В случае вегетативной регуляции импульсы от нейронов латеральных рогов также проходят через передний корешок, однако перед тем как достичь внутренних органов, они образуют синапсы с нейронами периферической нервной системы. Передача всех сигналов осуществляется посредством синапсов с выделением специфических нейромедиаторов. Ввиду этого различные фармакологические и психоактивные препараты могут оказывать выраженное влияние на синаптическую передачу, модифицируя скорость и интенсивность спинномозговых рефлексов.