Спинной мозг выполняет несколько важных функций, одна из основных – проводниковая. Он проводит нервные сигналы от периферической нервной системы к головному мозгу, и от него – к различным органам и конечностям, благодаря чему обеспечивается нормальное функционирование всех систем. Цепочки спинномозговых нервных клеток образовывают пути, соединяющие спинной мозг с головным, а также со всеми частями человеческого тела. Они осуществляют связь между ВНС и ЦНС (вегетативной и центральной нервной системой). В физиологии нервной деятельности эти цепочки называются проводящими путями. Честь их открытия принадлежит выдающемуся русскому нейрофизиологу и психиатру В.М. Бехтереву (1857-1927). Его двухтомник «Проводящие пути спинного мозга» вышел в свет в 1900 г.
Виды проводящих путей
Главную роль в объединении ВНС и ЦНС играют нейроны – нервные клетки, способные воспринимать, перерабатывать и передавать информацию. Нейронные цепочки составляют восходящие и нисходящие пути спинного мозга.
Схема анатомии нейронов выглядит следующим образом:
- Тело с ядром в его центральной части.
- Окружающие тело отростки – дендриты и аксоны.
С помощью отростков осуществляется связь между нейронами. Короткие дендриты, окружающие клетку со всех сторон, отвечают за прием информации. Аксон – длинный отросток – у каждой клетки всего один, и на нем лежит функция передачи импульсов. Таким образом осуществляется связь между нейронами.
Нервные клетки цереброспинальной зоны подразделяются на три основных типа:
- чувствительные – воспринимают сигналы, преобразуют их в электроимпульсы и передают в ЦНС;
- ассоциативные – нейроны, расположенные в пределах ЦНС, обрабатывающие информацию, полученную от чувствительных клеток, и участвующие в выработке команд;
- двигательные – направляют импульсы к рабочим органам.
Чувствительные и двигательные пути спинного мозга функционально выполняют разную роль. Первые являются восходящими, они несут импульсы от кожи, внутренних органов и органов движения к коре головного мозга, вторые – нисходящими, передающими команды от головного мозга к рабочему органу. При этом они составляют единое целое – так называемую рефлекторную дугу, которая начинается с чувствительного и заканчивается двигательным нейроном.
Волокна чувствительных нейронов образуют пучки: тонкий (пучок Голля) и клиновидный (пучок Бурдаха). Они соединяются с канатиками белого вещества спинного мозга, которые восходят вверх к спино-церебральной области.
Аксоны двигательных нейронов, относящиеся к эволюционно более древним нисходящим путям, идут от клеток цереброспинальной части мозга вниз. Их концы, напоминающие цветочный бутон, называются синаптической бляшкой. Через эти бляшки осуществляется контакт аксонов с другими нервными клетками.
Функции проводящих путей
Восходящие тракты спинного мозга сформированы из чувствительных нейронов, ответственных за передачу в головной мозг с периферии тела электроимпульсов, характеризующих различные ощущения. Эти нейроны проводят четыре основных вида ощущений:
- тактильные;
- температурные;
- болевые;
- проприоцептивные, помогающие контролировать и менять положение тела и конечностей.
Их аксоны проходят по всему спинному мозгу и направлены к его верхним отделам. Отсюда импульс восходит непосредственно к коре полушарий головного мозга.
Нисходящие нервные пути делятся на две основные группы. Те, что берут начало от выпуклых участков головного мозга, имеющих клиновидную форму, называются кортикоспинальным, или пирамидным трактом. В эволюционном плане данный тракт является самым молодым. Нейроны этого проводящего пути лежат в двигательной зоне больших полушарий, где находятся центры, руководящие целенаправленными, тонко скоординированными движениями конечностей, которые особенно важны для человека. Поэтому они получили значительное развитие только у хомо сапиенс. У животных пирамидные пути также есть, но развиты гораздо слабее.
Экстрапирамидные проводящие пути отвечают за непроизвольные рефлекторные двигательные реакции. Они образованы нейронами серого вещества головного мозга. Основной структурной единицей этого вещества является базальный ганглий. Также в состав экстрапирамидной системы головного мозга входят таламус, мозжечок и ассоциативные центры коры головного мозга.
Если перечислять функции экстрапирамидной системы, получится следующий список:
- регуляция автоматических двигательных актов врожденного и приобретенного характера;
- поддержание равновесия;
- регуляция тонуса мышц;
- непроизвольное сокращение мимических мышц;
- регуляция движений, выполняющих роль сопутствующих (например, быстрое движение руками при беге).
Пирамидная и экстрапирамидная системы работают синхронно. Например, если человек что-либо пишет, он действует полностью сознательно. При этом механически протягивает руку, чтобы взять фломастер или карандаш – это движение носит автоматический характер.
Причины и последствия нарушений проводимости
Проводящие пути головного и спинного мозга имеют сложное анатомическое строение. Их нормальное состояние крайне важно для поддержки всех функций организма. Расстройство этих путей ведет к нарушению чувствительных и двигательных функций и вызывает серьезное снижение качества жизни человека вплоть до инвалидности. Среди патологических состояний, способных вызвать нарушение проводимости спинного мозга, можно назвать следующие:
- детский церебральный паралич;
- менингит;
- полиомиелит;
- туберкулезный спондилит;
- грыжа межпозвоночного диска;
- опухолевые новообразования в спинальной зоне;
- травмы позвоночного столба – ушибы, вывихи, переломы, огнестрельные и ножевые ранения позвоночника;
- расстройства спинального кровообращения, вызванные патологическими процессами в области брюшной и грудной части аорты.
Нарушение проводимости спинного мозга при перечисленных заболеваниях проявляется следующими симптомами:
- частичный либо полный парез конечностей – как нижних, так и верхних;
- спастика – патологическое сокращение парализованных мышц, сопровождающееся тугоподвижности конечностей и развитием контрактур;
- нарушение функций органов малого таза;
- образование пролежней и трофических язв.
Подобная симптоматика может сопровождаться некрозом – отмиранием тканей спинного мозга, что вызывает необратимые патологические изменения в его функциональности. Как правило, она проявляется очень быстро, практически сразу после начала развития заболевания, приводя к тяжелой инвалидности. Предотвратить либо приостановить некротические проявления в области спинного мозга поможет применение медикаментозных препаратов, восстанавливающих нормальное кровообращение, а также электростимуляция поврежденных участков спинальных проводящих путей с целью восстановления проходимости импульсов.
Если консервативное лечение не дает заметных положительных результатов, больному может быть проведена хирургическая операция на позвоночнике.
