Гръбначен мозък: структура и функции, основи на физиологията. Нервни връзки и сигнали. Как да научите за прага на болката и температурната разлика

За контролиране на работата на целия организъм или на всеки отделен орган са необходими двигателен апарат, пътища. гръбначен мозък. Основната им задача е да доставят импулси, изпращани от човешкия „компютър“ към тялото и крайниците. Всеки неуспех в процеса на изпращане или получаване на импулси от рефлексен или симпатичен характер е изпълнен със сериозни патологии на здравето и цялата жизнена дейност.

Какви са пътищата в гръбначния мозък и мозъка?

Пътищата на главния и гръбначния мозък действат като комплекс от невронни структури. В хода на тяхната работа се изпращат импулсни импулси към определени области сива материя. По същество импулсите са сигнали, които подтикват тялото да действа според призива на мозъка. Няколко групи, различни по функционални характеристики, представляват пътищата на гръбначния мозък. Те включват:

• проекционни нервни окончания;
• асоциативни пътища;
• комиссурални свързващи корени.

В допълнение, работата на гръбначните проводници налага избора на следната класификация, според която те могат да бъдат:

• мотор;
• сензорни.

Чувствително възприятие и двигателна активност на човека

Сензорните или сетивните пътища на гръбначния и главния мозък служат като незаменим елемент на контакт между тези две най-сложни системи в тялото. Те също изпращат импулсивно съобщение до всеки орган, мускулно влакно, ръце и крака. Моменталното изпращане на импулсен сигнал е основен момент в извършването от човек на координирани съгласувани движения на тялото, извършвани без прилагане на съзнателно усилие. Импулсите, изпратени от мозъка, нервните влакна могат да разпознаят чрез допир, чувство на болка, температурен режимтяло, мускулно-скелетна подвижност.

Двигателните пътища на гръбначния мозък предопределят качеството на рефлексната реакция на човека. Осигурявайки изпращането на импулсни сигнали от главата към рефлексните окончания на билото и мускулния апарат, те даряват на човек способността за самоконтрол на двигателните умения - координация. Освен това тези пътища са отговорни за предаването на стимулиращи импулси към зрителните и слуховите органи.

Къде се намират пътеките?

Запознат с анатомичните отличителни белезина гръбначния мозък, е необходимо да се разбере къде се намират самите пътища на гръбначния мозък, тъй като този термин включва много нервна материя и влакна. Те се намират в специфични жизненоважни вещества: сиво и бяло. Свързвайки гръбначните рога и кората на лявото и дясното полукълбо, пътищата чрез невронни връзки осигуряват контакт между тези два отдела.

Функции на проводниците на главния човешки органисе състои в изпълнението на предвидените задачи с помощта на конкретни отдели. По-специално, пътищата на гръбначния мозък са разположени в горните прешлени и главата, които могат да бъдат описани по-подробно, както следва:

1. Асоциативните връзки са своеобразни "мостове", които свързват областите между кората на полукълбата и ядрата на гръбначното вещество. В структурата им има влакна с различни размери. Сравнително късите не излизат извън полукълбото или неговия мозъчен дял. По-дългите неврони предават импулси, които изминават известно разстояние до сивото вещество.
2. Комиссуралните пътища са тяло с калозна структура и изпълняват задачата да свързват новообразуваните отдели в главата и гръбначния мозък. Влакната от главния лоб цъфтят лъчеобразно, те се разполагат в бялото гръбначно вещество.
3. Проекционните нервни влакна са разположени директно в гръбначния мозък. Тяхното изпълнение позволява за кратко време да възникнат импулси в полукълбата и да се установи комуникация с вътрешните органи. Разделянето на възходящи и низходящи пътища на гръбначния мозък засяга точно влакна от този тип.

Система от възходящи и низходящи проводници

Възходящите пътища на гръбначния мозък задоволяват човешката нужда от зрение, слух, двигателни функции и техния контакт с важни системиорганизъм. Рецепторите за тези връзки се намират в пространството между хипоталамуса и първите сегменти на гръбначния стълб. Възходящите пътища на гръбначния мозък са в състояние да приемат и изпращат допълнителни импулси, идващи от повърхността. горни слоевеепидермис и лигавици, органи за поддържане на живота.

От своя страна, низходящите пътища на гръбначния мозък включват следните елементи в тяхната система:

• Невронът е пирамидален (произхожда от кората на полукълбата, след това се втурва надолу, заобикаляйки мозъчния ствол; всеки от неговите снопове е разположен върху гръбначните рога).
• Невронът е централен (моторен, свързващ предните рога и кората на полукълбата с рефлекторните корени; заедно с аксоните във веригата влизат и елементи от периферната нервна система).
• Спиноцеребеларни влакна (проводници на долните крайници и гръбначния стълб, включително клиновидни и тънки връзки).

За обикновен човек, който не е специалист в областта на неврохирургията, е доста трудно да разбере системата, представена от сложните пътища на гръбначния мозък. Анатомията на този отдел е наистина сложна структура, състояща се от предаване на нервни импулси. Но именно благодарение на нея човешкото тяло съществува като цяло. Благодарение на двойната посока, в която работят проводимите пътища на гръбначния мозък, се осигурява мигновено предаване на импулси, които носят информация от контролираните органи.

Дълбоки сензорни проводници

Структурата на нервните връзки, действащи в посока нагоре, е многокомпонентна. Тези пътища на гръбначния мозък се формират от няколко елемента:

• сноп на Бурдах и сноп на Гал (те са пътища на дълбока чувствителност, разположени на гърба на гръбначния стълб);
• спиноталамичен сноп (разположен отстрани на гръбначния стълб);
• Сноп на Govers и сноп на Flexig (мозъчни пътища, разположени отстрани на колоната).

Вътре в междупрешленните възли са разположени дълбока степен на чувствителност. Процесите, локализирани в периферните области, завършват в най-подходящите мускулни тъкани, сухожилия, костни и хрущялни влакна и техните рецептори.

На свой ред централните процеси на клетките, разположени отзад, запазват посоката към гръбначния мозък. Провеждайки дълбока чувствителност, задните нервни корени не навлизат дълбоко в сивото вещество, образувайки само задните гръбначни стълбове.

Там, където такива влакна влизат в гръбначния мозък, те се разделят на къси и дълги. Освен това пътищата на гръбначния мозък и мозъка се изпращат до полукълбата, където се извършва тяхното кардинално преразпределение. Основната им част остава в зоните на предните и задните централни гируси, както и в областта на короната.

От това следва, че тези пътища провеждат чувствителност, благодарение на която човек може да усети как работи тялото му. мускулно-ставен апаратусетете всяко вибрационно движение или тактилно докосване. Снопът на Гол, разположен точно в центъра на гръбначния мозък, разпределя усещането от долната част на торса. Пакетът на Бурдах е разположен отгоре и служи като проводник на чувствителността на горните крайници и съответната част на багажника.

Как да разберете за степента на сетивност?

За да определите степента на дълбока чувствителност, можете да използвате няколко прости теста. За тяхното изпълнение очите на пациента са затворени. Неговата задача е да определи конкретната посока, в която лекарят или изследователят прави движения с пасивен характер в ставите на пръстите, ръцете или краката. Също така е желателно да се опише подробно позата на тялото или позицията, която са заели крайниците му.

С помощта на камертон за вибрационна чувствителност е възможно да се изследват пътищата на гръбначния мозък. Функциите на това устройство ще помогнат за точното определяне на времето, през което пациентът ясно усеща вибрациите. За да направите това, вземете устройството и щракнете върху него, за да издадете звук. В този момент е необходимо да поставите всяка костна издатина на тялото. В случай, че тази чувствителност отпадне по-рано, отколкото в други случаи, може да се предположи, че са засегнати задните стълбове.

Тестът за усещане за локализация предполага, че пациентът, затваряйки очи, точно посочва мястото, където изследователят го е докоснал няколко секунди преди това. За задоволителен показател се счита, ако пациентът направи грешка в рамките на един сантиметър.

Сензорна чувствителност на кожата

Структурата на пътищата на гръбначния мозък ви позволява да определите степента на чувствителност на кожата на периферно ниво. Факт е, че нервните процеси на протоневрона участват в кожните рецептори. Процесите, разположени в центъра като част от задните процеси, се втурват директно към гръбначния мозък, в резултат на което там се образува зоната на Lisauer.

Точно като пътя на дълбоката чувствителност, кожата се състои от няколко последователно комбинирани нервни клетки. В сравнение със спиноталамичния сноп нервни влакнаинформационните импулси, предавани от долните крайници или долната част на тялото, са малко по-високи и в средата.

Чувствителността на кожата варира според критерии, базирани на естеството на дразнителя. Тя се случва:

• температура;
• топлинна;
• болезнено;
• тактилен.

В този случай последният тип кожна чувствителност, като правило, се предава от проводници на дълбока чувствителност.

Как да разберете за прага на болката и температурната разлика?

За да се определи нивото на болката, лекарите използват метода на инжектиране. В най-неочакваните за пациента места лекарят нанася няколко леки инжекции с щифт. Очите на пациента трябва да бъдат затворени, т.к. той не трябва да вижда какво се случва.

Прагът на температурна чувствителност е лесен за определяне. При нормално състояниечовек изпитва различни усещания при температури, чиято разлика е около 1-2 °. За откриване на патологичен дефект под формата на нарушение на чувствителността на кожата, лекарите използват специален апарат - термоестезионметър. Ако не, можете да тествате за топла и топла вода.

Патологии, свързани с нарушени проводни пътища

Във възходяща посока пътищата на гръбначния мозък се формират в позиция, поради която човек може да усети тактилно докосване. За изследването е необходимо да вземете нещо меко, нежно и ритмично да проведете фин преглед, за да определите степента на чувствителност, както и да проверите реакцията на косми, четина и др.

Нарушенията, причинени от кожната чувствителност, днес се считат за следните:

1. Анестезията е пълната загуба на усещане на кожата върху определена повърхностна област на тялото. При нарушение на болковата чувствителност настъпва аналгезия, при температура - термоанестезия.
2. Хиперестезията е обратното на анестезията, явление, което възниква, когато прагът на възбуждане намалява, а когато се повишава, се появява хиполгезия.
3. Погрешно схващане дразнещи фактори(например, пациентът бърка студено и топло) се нарича дизестезия.
4. Парестезията е нарушение, чиито прояви могат да бъдат много разнообразни, вариращи от пълзящи настръхвания, усещане за електрически удар и преминаването му през цялото тяло.
5. Хиперпатията е най-силно изразена. Характеризира се също с увреждане на таламуса, повишаване на прага на възбудимост, невъзможност за локално определяне на стимула, силно психо-емоционално оцветяване на всичко, което се случва, и твърде остра двигателна реакция.

Характеристики на структурата на низходящите проводници

Низходящите пътища на главния и гръбначния мозък включват няколко връзки, включително:

• пирамидален;
• рубро-спинален;
• вестибуло-спинален;
• ретикуло-спинален;
• гръб надлъжно.

Всички горепосочени елементи са двигателните пътища на гръбначния мозък, които са компоненти на нервните връзки в посока надолу.

Така нареченият започва от най-големите клетки със същото име, разположени в горния слой на мозъчното полукълбо, главно в зоната на централната извивка. Ето пътя на предния фуникулус на гръбначния мозък - това важен елементсистема е насочена надолу и преминава през няколко секции на задната бедрена капсула. В точката на пресичане на продълговатия мозък и гръбначния мозък може да се открие непълна пресечка, образуваща прав пирамидален сноп.

В тегментума на средния мозък има проводящ рубро-спинален тракт. Започва от червените ядра. При излизане влакната му се пресичат и преминават в гръбначния мозък през вароли и продълговатия мозък. Рубро-гръбначният път ви позволява да провеждате импулси от малкия мозък и подкоровите възли.

Пътищата на гръбначния мозък започват в ядрото на Дейтерс. Разположен в мозъчния ствол, вестибуло-спиналният път продължава в гръбначния мозък и завършва в предните му рога. От този проводник зависи преминаването на импулси от вестибуларния апарат към периферната система.

В клетките на ретикуларната формация на задния мозък започва ретикуло-гръбначният път, който е разпръснат в отделни снопове в бялото вещество на гръбначния мозък, главно отстрани и отпред. Всъщност това е основният свързващ елемент между рефлексния мозъчен център и опорно-двигателния апарат.

Задният надлъжен лигамент също участва в свързването на двигателните структури към мозъчния ствол. От това зависи работата на окуломоторните ядра и вестибуларния апарат като цяло. Задният надлъжен сноп е разположен в шийния отдел на гръбначния стълб.

Последици от заболявания на гръбначния мозък

По този начин пътищата на гръбначния мозък са жизненоважни свързващи елементи, които осигуряват на човек способността да се движи и чувства. Неврофизиологията на тези пътища е свързана със структурните особености на гръбначния стълб. Известно е, че структурата на гръбначния мозък, заобиколена от мускулни влакна, има цилиндрична форма. В субстанциите на гръбначния мозък асоциативните и двигателните рефлексни пътища контролират функционалността на всички системи на тялото.

В случай на заболяване на гръбначния мозък, механични увреждания или малформации, проводимостта между двата основни центъра може да бъде значително намалена. Нарушенията на пътищата заплашват човек с пълно спиране на двигателната активност и загуба на сетивно възприятие.

Основната причина за липсата на импулсна проводимост е смъртта на нервните окончания. Най-тежката степен на нарушение на проводимостта между главния и гръбначния мозък е парализата и липсата на чувствителност в крайниците. Тогава може да има проблеми с производителността. вътрешни органисвързани с мозъчно увредения невронален сноп. Например, нарушенията в долната част на гръбначния мозък водят до неконтролирани процеси на уриниране и дефекация.

Лекуват ли се заболяванията на гръбначния мозък и пътищата?

Само появилите се дегенеративни промени почти мигновено се отразяват в проводната дейност на гръбначния мозък. Инхибирането на рефлексите води до изразени патологични промени поради смъртта на невронните влакна. Невъзможно е пълното възстановяване на нарушените проводни зони. Заболяването се развива бързо и прогресира светкавично, така че грубите нарушения на проводимостта могат да бъдат избегнати само ако лечението започне своевременно. Колкото по-скоро се направи това, толкова по-големи са шансовете за спиране на патологичното развитие.

Импедансът на преминаващите пътища на гръбначния мозък трябва да се лекува, приоритеткоето ще спре процесите на смърт на нервните окончания. Това може да се постигне само ако се потиснат факторите, повлияли на появата на заболяването. Едва след това е възможно да се започне терапия, за да се възстанови максимално чувствителността и двигателните функции.

Лечението с лекарства е насочено към спиране на процеса на умиране на мозъчни клетки. Тяхната задача също е да възстановят нарушеното кръвоснабдяване на увредената област на гръбначния мозък. В хода на лечението лекарите вземат предвид възрастовите характеристики, естеството и тежестта на увреждането и прогресията на заболяването. При терапията на пътя е важно да се поддържа постоянна стимулация на нервните влакна с електрически импулси. Това ще помогне за поддържане на задоволителен мускулен тонус.

Хирургическата интервенция се извършва с цел възстановяване на проводимостта на гръбначния мозък, следователно се извършва в две посоки:

1. Потискане на причините за парализа на дейността невронни връзки.
2. Стимулиране на гръбначния мозък за бързо възвръщане на загубени функции.

Операцията трябва да бъде предшествана от пълен медицински преглед на цялото тяло. Това ще позволи да се определи локализацията на процесите на дегенерация на нервните влакна. В случай на тежки наранявания на гръбначния стълб първо трябва да се отстранят причините за компресията.

ПЪТИЩА НА МОЗЪКА И ГРЪБНАЧНИЯ МОЗЪЖ ПРОВОДНИ ПЪТИЩА НА МОЗЪКА И ГРЪБНАЧНИЯ МОЗЪК

ПЪТИЩА НА МОЗЪКА И ГРЪБНАЧНИЯ МОЗЪК

Проводими пътищанаречени снопове от функционално хомогенни нервни влакна, които свързват различни центрове в централната нервна система, заемат определено място в бялото вещество на главния и гръбначния мозък и провеждат еднакви импулси.

Импулсите, които възникват при излагане на рецептори, се предават чрез процесите на невроните към техните тела. Благодарение на множество синапси невроните се свързват помежду си, образувайки вериги, по които нервните импулси се разпространяват само в определена посока - от рецепторни неврони през интеркаларни неврони до ефекторни неврони. Това се дължи на морфофункционалните характеристики на синапсите, които провеждат възбуждане (нервни импулси) само в една посока - от пресинаптичната мембрана към постсинаптичната.

В една верига от неврони импулсът се разпространява центростремително- от мястото на произход в кожата, лигавиците, органите на движение, съдовете до гръбначния или главния мозък. В други вериги на неврони импулсът се провежда центробежноот мозъка към периферията към работните органи – мускули и жлези. Процесите на невроните се изпращат от гръбначния мозък към различни структури на мозъка и от тях в обратна посока.

Ориз. 44.Местоположение на снопове от асоциативни влакна на бялото вещество на дясното полукълбо на мозъка, медиална повърхност (схема): 1 - cingulate gyrus; 2 - горен надлъжен сноп; 3 - дъгообразни влакна на големия мозък; 4 - долна надлъжна греда

посока - към гръбначния мозък и образуват свързващи снопове нервни центрове. Тези снопове изграждат пътищата.

В гръбначния и главния мозък се разграничават три групи нервни влакна (проводящи пътища): асоциативни, комисурални и проекционни.

Асоциативни нервни влакна(къси и дълги) свързват групи от неврони (нервни центрове), разположени в едната половина на мозъка (фиг. 44). Къси (интралобарни) асоциативни пътищасвързват близки области на сивото вещество и се намират, като правило, в рамките на един и същ дял на мозъка. Сред тях са дъговидни влакна на главния мозък (fibrae arcuatae),които се огъват по дъгообразен начин и свързват сивото вещество на съседни извивки, без да излизат извън кората (интракортикален)или преминаване през бялото вещество на полукълбото (екстракортикален). Дълги (interlobar)асоциативни снопове свързват области на сивото вещество, разположени на значително разстояние един от друг, обикновено в различни лобове. Те включват горен надлъжен сноп (fasciculus longitudinalis superior),преминавайки в горните слоеве на бялото вещество на полукълбото и свързвайки кората на предния лоб с париеталния и тилния;

долен надлъжен сноп (fasciculus longitudinalis inferior),лежащ в долните слоеве на бялото вещество на полукълбото и свързващ сивото вещество на темпоралния лоб с тилната, и сноп с форма на кука (fasciculus uncipatus),свързващ кората в областта на фронталния полюс с предната част на темпоралния лоб. Влакната на нецинирания сноп се извиват дъговидно около островчето.

В гръбначния мозък асоциативните влакна свързват неврони, разположени в различни сегменти един към друг и се образуват собствени снопове на гръбначния мозък(междусегментни снопове), които се намират близо до сивото вещество. Късите снопове се хвърлят върху 2-3 сегмента, дългите снопове свързват сегменти на гръбначния мозък, които са далеч един от друг.

Комиссурални (комиссурални) нервни влакнасвързват едни и същи центрове (сиво вещество) на дясното и лявото полукълбо на големия мозък, образувайки corpus callosum, комисурата на форникса и предната комисура (фиг. 45). corpus callosumсвързва новите участъци на мозъчната кора на дясното и лявото полукълбо. Във всяко полукълбо влакната се разминават ветрилообразно, образувайки сияние на калозното тяло (radiatio corporis callori).Предните снопчета влакна, преминаващи в коляното и човката на corpus callosum, свързват кората на предните участъци на фронталните дялове, образувайки челен форцепс (forceps frontalis).Тези влакна, така да се каже, покриват предната част на надлъжната фисура на мозъка от двете страни. Кората на тилната и задната част на теменните лобове на големия мозък е свързана със снопове влакна, преминаващи в билото на corpus callosum. Те образуват т.нар нухален форцепс(форцепс окципиталис).Огъвайки се назад, сноповете от тези влакна, сякаш покриват задни отделинадлъжна фисура на мозъка. Влакна, преминаващи в централните части на corpus callosum, свързват кората на централния гирус, париеталните и темпоралните лобове на церебралните полукълба.

IN предна комисурапреминават влакна, които свързват участъците от кората на темпоралните дялове на двете полукълба, принадлежащи към обонятелния мозък. фибри сраствания на форниксасвързват сивото вещество на хипокампуса и темпоралните дялове на двете полукълба.

Проекционни нервни влакна(проводящи пътеки) се разделят на възходящИ низходящ.Възходящо свързват гръбначния мозък с главния мозък, както и ядрата на мозъчния ствол с базалните ядра и кората на мозъчните полукълба. Низходящите вървят в обратна посока (Таблица 1).

Ориз. 45.Комиссурални влакна (излъчване) на corpus callosum, дорзален изглед. Отстраняват се горните участъци на фронталните, теменните и тилните лобове на големия мозък: 1 - челни щипци (големи щипци); 2 - corpus callosum; 3 - средна надлъжна лента; 4 - странична надлъжна лента; 5 - тилна щипка

(малки щипки)

Възходящи проекционни пътищаса аферентни, чувствителни. Чрез тях нервните импулси, които възникват в резултат на излагане на тялото на различни фактори, пристигат в кората на главния мозък. външна среда, включително импулси, идващи от сетивните органи, опорно-двигателния апарат, вътрешните органи и кръвоносните съдове. В зависимост от това възходящите проекционни пътища се разделят на три групи: екстероцептивни, проприоцептивни и интероцептивни пътища.

екстероцептивни пътищаносят импулси от кожата (болка, температура, допир и натиск), от сетивата (зрение, слух, вкус, обоняние). Провеждащ път на болка и температурна чувствителност (латерален спиноталамичен път, tractus spinothalamicus lateralis)се състои от три неврона (фиг. 46). Рецепторите на първите (чувствителни) неврони, които възприемат тези стимули, се намират в кожата и лигавиците, а клетъчните тела лежат в гръбначните възли. Централните процеси в състава на задния корен се изпращат към задния рог на гръбначния мозък и завършват в синапси на клетките на вторите неврони. Всички аксони на вторите неврони, чиито тела лежат в задния рог, преминават през предната сива комисура към противоположната страна на гръбначния мозък, навлизат в страничния фуникулус, са включени в страничния спиноталамичен път, който се издига до продълговатия мозък ( зад ядрото на маслината), преминава в моста на гумата и в гумата на средния мозък, преминавайки по външния ръб на медиалния контур. Аксоните завършват, образувайки синапси върху клетки, разположени в постеролатералното ядро ​​на таламуса (третият неврон). Аксоните на тези клетки преминават през задния крак на вътрешната капсула и като част от ветрилообразни дивергентни снопове от влакна, образуващи l чиста корона (корона радиата),изпратени до невроните на вътрешната гранулирана плоча на кората (слой IV) на постцентралния гирус, където се намира кортикалния край на анализатора на общата чувствителност. Влакната на третия неврон на чувствителния (възходящ) път, свързващ таламуса с кората, образуват таламокортикални снопове (fasciculi thalamocorticales)- таламопариетални влакна (fibrae thalamoparietales).Страничният спиноталамичен път е напълно кръстосан път (всички влакна на втория неврон преминават към противоположната страна), следователно, ако едната половина на гръбначния мозък е повредена, болката и температурната чувствителност от противоположната страна на нараняването напълно изчезват.

Проводимият път на допир и натиск (преден спиноталамичен път, tractus spinothalamicus anterior)носи импулси от кожата, където лежат

Таблица 1. Пътища на главния и гръбначния мозък

Продължение на таблица 1.

Таблица 1 продължава

Край на таблица 1.

Ориз. 46.Пътища на болка и температурна чувствителност,

допир и натиск (очертание): 1- латерален спиноталамичен път; 2 - преден спиноталамичен път; 3 - таламус; 4 - медиален контур; 5 - напречно сечение на средния мозък; 6 - напречно сечение на моста; 7 - напречно сечение на продълговатия мозък; 8 - гръбначен възел; 9 - напречно сечение на гръбначния мозък. Стрелките показват посоката на движение на нервните импулси

рецептори, към клетките на кората на постцентралния гирус. Телата на първите неврони (псевдоуниполярни клетки) лежат в гръбначните възли. Централните процеси на тези клетки като част от задните корени гръбначномозъчни нервисе изпращат до дорзалния рог на гръбначния мозък. Аксоните на невроните на гръбначните възли образуват синапси с невроните на задния рог на гръбначния мозък (втори неврони). Повечето от аксоните на втория неврон също преминават към противоположната страна на гръбначния мозък през предната комисура, навлизат в предния фуникулус и в състава му следват до таламуса. Част от влакната на втория неврон отиват в задния фуникулус на гръбначния мозък и в продълговатия мозък се присъединяват към влакната на медиалния контур. Аксоните на втория неврон образуват синапси с невроните на постеролатералното ядро ​​на таламуса (третият неврон). Процесите на клетките на третия неврон преминават през задния крак на вътрешната капсула, след което, като част от лъчистата корона, те се изпращат до невроните на IV слой на кората на постцентралния гирус (вътрешна гранулирана плоча) . Не всички влакна, които носят импулси на допир и натиск, преминават към противоположната страна на гръбначния мозък. Част от влакната на пътя на допир и натиск преминават като част от задния катион на гръбначния мозък (неговата страна) заедно с аксоните на пътя на проприоцептивната чувствителност на кортикалната посока. В тази връзка при засягане на едната половина на гръбначния мозък кожното усещане за допир и натиск от противоположната страна не изчезва напълно, т.к. чувствителност към болка, но само намалява. Този преход към противоположната страна се осъществява частично в продълговатия мозък.

проприоцептивни пътищапровеждат импулси от мускули, сухожилия, ставни капсули, връзки. Те носят информация за положението на частите на тялото в пространството, обема на движенията. Проприоцептивната чувствителност позволява на човек да анализира собствените си сложни движения и да извърши целенасочената им корекция. Разграничават се проприоцептивните пътища в кортикалната посока и проприоцептивните пътища в церебеларната посока. Кортикален път на проприоцептивна чувствителностпренася импулси на мускулно-ставно усещане към кората на постцентралния гирус на мозъка (фиг. 47). Рецепторите на първите неврони, разположени в мускулите, сухожилията, ставните капсули, връзките, възприемат сигнали за състоянието на опорно-двигателния апарат като цяло, мускулния тонус, степента на разтягане на сухожилията и изпращат тези сигнали по гръбначните нерви до тела на първите неврони на този път, които лежат в гръбначния мозък.възли. тяло

Ориз. 47.Път на проприоцептивното усещане

кортикална посока (схема): 1 - гръбначен възел; 2 - напречно сечение на гръбначния мозък;

3 - заден фуникулус на гръбначния мозък;

4 - предни външни дъговидни влакна; 5 - медиален контур; 6 - таламус; 7 - напречно сечение на средния мозък; 8 - напречно сечение на моста; 9 - напречно сечение на продълговатия мозък; 10 - задни външни дъгообразни влакна. Стрелките показват посоката на движение

нервни импулси

първият неврон на този път също лежи в гръбначните възли. Аксоните на първите неврони в задното коренче, без да навлизат в задния рог, отиват към задния фуникулус, където образуват тънъкИ клиновидни снопове.

Аксоните, носещи проприоцептивни импулси, влизат в задния фуникулус, започвайки от долните сегменти на гръбначния мозък. Всеки следващ лъчаксоните са съседни от страничната страна на вече съществуващите снопове. По този начин външните участъци на задната връв (клиновиден сноп, сноп на Бурдах) са заети от аксони на клетки, които извършват проприоцептивна инервация в горните гръдни, цервикални части на тялото и горните крайници. Аксоните, заемащи вътрешната част на задната връв (тънък сноп, сноп на Гол), провеждат проприоцептивни импулси от долните крайници и долната половина на тялото.

Влакната в тънките и клиновидни снопове се изкачват до продълговатия мозък до тънките и клиновидни ядра, където завършват в синапси на телата на вторите неврони. Аксоните на вторите неврони, излизащи от тези ядра, се огъват дъгообразно напред и медиално и на нивото на долния ъгъл на ромбовидната ямка преминават към противоположната страна в интерстициалния слой на продълговатия мозък, образувайки пресичане на медиалната бримка (decussatio lemniscorum medialium).Това вътрешни дъгообразни влакна (fibrae arcuatae internae),която форма начални отделениямедиална примка. След това влакната на медиалната бримка преминават нагоре през тегментума на моста и тегментума на средния мозък, където са разположени дорзално-латерално на червеното ядро. Тези влакна завършват в дорзалното странично ядро ​​на таламуса със синапси върху телата на трети неврони. Аксоните на клетките на таламуса се насочват през задната дръжка на вътрешната капсула като част от лъчистия венец в кора на постцентралния гирускъдето образуват синапси с неврони от IV слой на кората (вътрешна гранулирана пластина).

Друга част от влакната на вторите неврони (задни външни дъгообразни влакна, efibrae arcueatae exteernae posteriores)при излизане от тънките и клиновидни ядра, той отива до долната част на малкия мозък отстрани и завършва със синапси в кората на червея. Третата част от аксоните на вторите неврони (предни външни дъгообразни влакна, fibrae arcudtae extdrnae anterieores)преминава към противоположната страна и също през долната малкомозъчна дръжка на противоположната страна отива към кората на червея. Проприоцептивните импулси по тези влакна отиват в малкия мозък, за да коригират подсъзнателните движения на опорно-двигателния апарат.

Така, проприоцептивен пътпресича се и кортикалната посока. Аксоните на втория неврон преминават на противоположната страна не в гръбначния мозък, а в продълговатия мозък. При повреда

на гръбначния мозък от страната на възникване на проприоцептивни импулси (в случай на увреждане на мозъчния ствол - от противоположната страна), представата за състоянието на опорно-двигателния апарат, позицията на частите на тялото в пространството се губи и координацията на движенията е нарушена.

Има проприоцептивни пътища в церебеларната посока - отпредИ задни гръбначни пътища,които носят информация за състоянието на опорно-двигателния апарат и двигателните центрове на гръбначния мозък към малкия мозък.

Заден гръбначен тракт(Пакет Flexig) (tractus spinocerebellaris posterior)(Фиг. 48) пренася импулси от рецептори, разположени в мускулите, сухожилията, ставните капсули, ставните връзки към малкия мозък. тяло първи неврони(псевдо-униполярни клетки) се намират в гръбначните възли. Централните израстъци на тези клетки, като част от задните коренчета на гръбначномозъчните нерви, се изпращат до задния рог на гръбначния мозък, където образуват синапси с невроните на гръдното ядро ​​(колона на Кларк), което се намира в медиалната част от основата на задния рог. (втори неврони).Аксоните на вторите неврони преминават в задната част на страничния

Ориз. 48.Заден спиноцеребеларен път:

1 - напречно сечение на гръбначния мозък; 2 - напречно сечение на продълговатия мозък; 3 - кората на малкия мозък; 4 - зъбно ядро; 5 - сферично ядро; 6 - синапс в кората на вермиса на малкия мозък; 7 - долно церебеларно стъбло; 8 - гръбначен (заден) гръбначен тракт; 9 - гръбначен възел

фуникула на гръбначния мозък от неговата страна, се издигат нагоре и през долния мозъчен крак отиват до малкия мозък, където образуват синапси с клетките на кората на вермиса на малкия мозък (задно-долни секции).

Преден спиноцеребеларен път (сноп на Говерс) (tractus spinocerebellaris anterior)(фиг. 49) също пренася импулси от рецептори, разположени в мускулите, сухожилията, ставните капсули до малкия мозък. Тези импулси по протежение на влакната на гръбначните нерви, които са периферни израстъци на псевдо-униполярни клетки на гръбначните възли (първи неврони),се изпращат до задния рог, където образуват синапси с неврони на централното междинно (сиво) вещество на гръбначния мозък (втори неврони).Аксоните на тези влакна преминават през предната сива комисура към противоположната страна в предната част на страничния фуникулус на гръбначния мозък и се издигат нагоре. На нивото на провлака на ромбовидния мозък тези влакна образуват втори кръстосване, връщат се на своята страна и през горния церебелен педункул навлизат в малкия мозък до клетките на предно-горната кора на червея

Ориз. 49.Преден гръбначномозъчен път: 1 - напречен участък на гръбначния мозък; 2 - преден гръбначен тракт; 3 - напречно сечение на продълговатия мозък; 4 - синапс в кората на вермиса на малкия мозък; 5 - сферично ядро; 6 - кората на малкия мозък; 7 - зъбно ядро; 8 - гръбначен възел

малък мозък. По този начин предният гръбначномозъчен тракт, сложен и двойно пресечен, се връща към същата страна, от която са възникнали проприоцептивните импулси. Проприоцептивните импулси, които са влезли в кората на червея по гръбначно-мозъчните проприоцептивни пътища, се предават към червените ядра и през зъбното ядро ​​към мозъчната кора (в постцентралния извивка) по церебеларно-таламичните и церебеларно-тегменталните пътища (фиг. 50).

Възможно е да се проследят влакнестите системи, по които импулсът от кората на червея достига до червеното ядро, полукълбото на малкия мозък и дори надлежащите части на мозъка - кората на главния мозък. От кората на червея, през корковите и сферичните ядра, импулсът през горното церебеларно стъбло се насочва към червеното ядро ​​на противоположната страна (церебеларно-тегментален път). Кората на червея е свързана чрез асоциативни влакна с кората на полукълбото на малкия мозък, откъдето импулсите навлизат в зъбното ядро ​​на малкия мозък.

С развитието на по-високи центрове на чувствителност и произволни движения в кората на мозъчните полукълба възникват и връзки между малкия мозък и кората чрез таламуса. По този начин, от зъбното ядро, аксоните на неговите клетки през горния церебеларен педункул излизат в tegmentum pons, преминават към противоположната страна и отиват към таламуса. Превключвайки в таламуса към следващия неврон, импулсът следва в мозъчната кора, в постцентралния гирус.

Интероцептивни пътищапровеждат импулси от вътрешни органи, съдове, телесни тъкани. Техните механо-, баро-, хеморецептори възприемат информация за състоянието на хомеостазата (интензивност метаболитни процеси, химичен съставтъканна течност и кръв, съдово налягане и др.).

Импулсите навлизат в кората на мозъчните полукълба по директни възходящи сетивни пътища и от подкоровите центрове.

От кората на мозъчните полукълба и подкоровите центрове (от ядрата на мозъчния ствол) произлизат низходящи пътища, които контролират двигателните функции на тялото (волеви движения).

Низходящи двигателни пътищапровеждат импулси към подлежащите части на централната нервна система - към ядрата на мозъчния ствол и към двигателните ядра на предните рога на гръбначния мозък. Тези пътища са разделени на пирамидални и екстрапирамидни. Пирамидални пътищаса главните пътища.

Ориз. 50.Церебеларно-таламична и малкомозъчно-тегментална проводимост

1 - мозъчна кора; 2 - таламус; 3 - напречно сечение на средния мозък; 4 - червено ядро; 5 - церебеларно-таламичен път; 6 - малкомозъчен покривен път; 7 - кълбовидно ядро ​​на малкия мозък; 8 - кората на малкия мозък; 9 - зъбно ядро; 10 - корково ядро

Чрез съзнателно контролираните двигателни ядра на главния и гръбначния мозък те пренасят импулси от кората на главния мозък до скелетните мускули на главата, шията, торса и крайниците. пренасят импулси от подкоровите центрове и различни части на кората също до двигателните и други ядра на черепните и гръбначните нерви.

главен двигател,или пирамидален пъте система от нервни влакна, чрез които произволни двигателни импулси от пирамидалната форма на невроцитите (пирамидални клетки на Бетц), разположени в кората на прецентралния извивка (слой V), се изпращат към двигателните ядра на черепните нерви и към предните рога на гръбначния мозък, а от тях към скелетните мускули. В зависимост от посоката и местоположението на влакната, пирамидалният тракт се разделя на кортикално-ядрен тракт, който отива към ядрата на черепните нерви, и кортикално-гръбначния тракт. В последния се разграничават страничните и предните кортикално-спинални (пирамидни) пътища, водещи до ядрата на предните рога на гръбначния мозък (фиг. 51).

Кортикуклеарен път(tractus corticonuclearis)е сноп от аксони на гигантски пирамидални клетки, разположени в долната трета прецентрален извивка.Аксоните на тези клетки (първи неврон)преминават през коляното на вътрешната капсула, основата на мозъчния ствол. След това влакната на кортикално-ядрения път преминават към противоположната страна на двигателни ядра на черепните нерви: III и IV - в средния мозък; V, VI, VII - в моста; IX, X, XI и XII - в продълговатия мозък, където завършват със синапси на техните неврони (втори неврони).Аксоните на двигателните неврони на ядрата на черепните нерви напускат мозъка като част от съответните черепни нерви и се изпращат към скелетните мускули на главата и шията. Те контролират съзнателните движения на мускулите на главата и шията.

СтраничноИ предни кортикоспинални (пирамидни) пътища (tractus corticospinales (pyramidales) anterior et латерална мускулатура)контролират съзнателните движения на мускулите на тялото и крайниците. Те започват от пирамидалната форма на невроцити (клетки на Бец), разположени в V слой на кората на средния и горна третапрецентрален извивка (първи неврони).Аксоните на тези клетки се изпращат до вътрешната капсула, преминават през предната част на задната й дръжка, зад влакната на кортикално-ядрения път. След това влакната през основата на мозъчния ствол (странично от влакната на кортикално-ядрения път) преминават

Ориз. 51.Схема на пирамидалните пътища:

1 - прецентрална извивка; 2 - таламус; 3 - кортикално-ядрен път; 4 - напречно сечение на средния мозък; 5 - напречно сечение на моста; 6 - напречно сечение на продълговатия мозък; 7 - кръст от пирамиди; 8 - страничен кортикално-гръбначен тракт; 9 - напречно сечение на гръбначния мозък; 10 - преден кортикално-гръбначен път. Стрелките показват посоката на движение на нервните импулси

през моста към пирамидата на продълговатия мозък. На границата на продълговатия мозък с гръбначния мозък част от влакната на кортикоспиналния тракт преминават към противоположната страна на границата на продълговатия мозък с гръбначния мозък. След това влакната продължават в страничния фуникулус на гръбначния мозък. (латерален кортикоспинален път)и постепенно завършва в предните рога на гръбначния мозък със синапси на двигателните клетки (радикуларни невроцити) на предните рога (втори неврон).

Влакната на кортикално-спиналния път, които не пресичат противоположната страна на границата на продълговатия мозък с гръбначния мозък, се спускат надолу като част от предния фуникулус на гръбначния мозък, образувайки преден кортико-спинален тракт.Тези влакна преминават сегментно към противоположната страна през бялата комисура на гръбначния мозък и завършват в синапси на двигателните (радикуларни) невроцити на предния рог на противоположната страна на гръбначния мозък. (втори неврони).Аксоните на клетките на предните рога излизат от гръбначния мозък като част от предните корени и, като част от гръбначните нерви, инервират скелетните мускули. Така, пресичат се всички пирамидални пътища.Следователно, при едностранно увреждане на гръбначния мозък или мозъка, се развива парализа на мускулите от противоположната страна, които се инервират от сегментите, разположени под зоната на увреждане.

Екстрапирамидни пътищаимат връзки с ядрата на мозъчния ствол и с кората на мозъчните полукълба, която контролира екстрапирамидната система. Влиянието на мозъчната кора се осъществява чрез малкия мозък, червените ядра, ретикуларната формация, свързана с таламуса и стриатума, през вестибуларните ядра. Една от функциите на червените ядра е да поддържат мускулния тонус, който е необходим за неволно поддържане на тялото в баланс. Червените ядра от своя страна получават импулси от кората на главния мозък, от малкия мозък. От червеното ядро ​​нервните импулси се изпращат към двигателните ядра на предните рога на гръбначния мозък (червен ядрен гръбначен мозък) (фиг. 52).

Червен ядрено-гръбначен тракт (tractus rubrospinalis)поддържа тонуса скелетни мускулии контролира автоматичните обичайни движения. Първите неврониот този път лежат в червеното ядро ​​на междинния мозък. Техните аксони преминават към противоположната страна в средния мозък (хиазмата на Форел), преминават през tegmentum pedunculi,

Ориз. 52.Червен ядрено-гръбначен път (схема): 1 - секция на средния мозък; 2 - червено ядро; 3 - червен ядрено-гръбначен път; 4 - кората на малкия мозък; 5 - назъбено ядро ​​на малкия мозък; 6 - секция на продълговатия мозък; 7 - секция на гръбначния мозък. Стрелките показват посоката на движение

нервни импулси

pontine tegmentum и medulla oblongata. След това аксоните следват като част от страничния фуникулус на гръбначния мозък от противоположната страна. Влакната на червения ядрено-спинален тракт образуват синапси с моторните неврони на ядрата на предните рога на гръбначния мозък (втори неврони). Аксоните на тези клетки участват в образуването на предните коренчета на гръбначните нерви.

Предно-гръбначния тракт (trаctus vestibulospinalis,или сноп на Левентал), поддържа баланса на тялото и главата в пространството, осигурява коригиращи реакции на тялото в случай на дисбаланс. Първите невронитози път лежи в страничното ядро ​​(Deiters) и долното вестибуларно ядро ​​на продълговатия мозък и мост (предвернокохлеарен нерв). Тези ядра са свързани с малкия мозък и задния надлъжен фасцикулус. Аксоните на невроните на вестибуларните ядра преминават в продълговатия мозък, след това като част от предния мозък на гръбначния мозък на границата със страничния кабел (от собствената му страна). Влакната на този път образуват синапси с моторните неврони на ядрата на предните рога на гръбначния мозък (втори неврони), чиито аксони участват в образуването на предните (моторни) корени на гръбначните нерви. Заден надлъжен сноп (fasciculus longitudinalis postдриор),от своя страна е свързан с ядрата на черепните нерви. Това запазва позицията очна ябълкас движения на главата и шията.

Ретикуло-гръбначния тракт (tractus reticulospinalis) поддържа тонуса на скелетната мускулатура, регулира състоянието на гръбначния стълб вегетативни центрове. Първите невронина този път лежат в ретикуларната формация на мозъчния ствол (междинното ядро ​​на Cajal, ядрото на епиталамусната (задна) комисура на Darkshevich и др.). Аксоните на невроните на тези ядра преминават през средния мозък, моста, продълговатия мозък. Аксоните на невроните на междинното ядро ​​(Cajal) не се пресичат, те преминават като част от предния фуникулус на гръбначния мозък от тяхната страна. Аксоните на клетките на ядрото на епиталамусната комисура (Даршкевич) преминават към противоположната страна през епиталамичната (задна) комисура и отиват като част от предната фуникула на противоположната страна. Влакната образуват синапси с двигателните неврони на ядрата на предните рога на гръбначния мозък. (втори неврони).

Покривно-гръбначен път (tractus tectospinalis)свързва квадригемината с гръбначния мозък, предава влиянието на субкортикалните центрове на зрението и слуха върху тона скелетни мускули, участва в образуването на защитни рефлекси. Първите невронилежат в ядрата на горната

и долните коликули на квадригемината на междинния мозък. Аксоните на тези клетки преминават през моста, продълговатия мозък, преминават към противоположната страна под акведукта на мозъка, образувайки подобен на фонтан или Мейнертов кръст. Освен това нервните влакна преминават като част от предния фуникулус на гръбначния мозък от противоположната страна. Влакната образуват синапси с двигателните неврони на ядрата на предните рога на гръбначния мозък. (втори неврони).Техните аксони участват в образуването на предните (моторни) коренчета на гръбначномозъчните нерви.

Кортико-мозъчен път (tractus corticocerebellaris)контролира функциите на малкия мозък, който участва в координацията на движенията на главата, тялото и крайниците. Първите невронина този път лежат в кората на фронталния, темпоралния, париеталния и тилния дял на мозъка. Аксони на неврони на фронталния лоб (влакна на предния мост- сноп на Арнолд) се изпращат до вътрешната капсула и преминават през нейния преден крак. Аксони на неврони на темпоралния, париеталния и тилния дял (париетални-темпорални-окципитални-мостови влакна- сноп на Тюрк) преминават като част от лъчистата корона, след това през задния крак на вътрешната капсула. Всички влакна следват през основата на мозъчния ствол до моста, където завършват в синапси на невроните на собствените ядра на моста от тяхната страна (втори неврони).Аксоните на тези клетки преминават към противоположната страна под формата на напречни влакна на моста, след което, като част от средномозъчното стъбло, те следват в церебеларното полукълбо на противоположната страна.

По този начин пътищата на главния и гръбначния мозък установяват връзки между аферентни и еферентни (ефекторни) центрове, затварят сложни рефлексни дъги в човешкото тяло. Някои рефлексни пътища се затварят в ядрата, които се намират в мозъчния ствол и осигуряват функции с определен автоматизъм, без участието на съзнанието, въпреки че са под контрола на мозъчните полукълба. Други рефлексни пътища са затворени с участието на функциите на мозъчната кора, висшите части на централната нервна система и осигуряват произволни действия на органите на апарата за движение.

За да се контролира работата на вътрешните органи, двигателните функции, навременното получаване и предаване на симпатични и рефлексни импулси, се използват пътищата на гръбначния мозък. Нарушенията в предаването на импулси водят до сериозни неизправности в работата на целия организъм.

Каква е проводната функция на гръбначния мозък

Терминът "проводящи пътища" означава набор от нервни влакна, които осигуряват предаване на сигнал до различни центрове на сивото вещество. Възходящите и низходящите пътища на гръбначния мозък изпълняват основната функция - предаване на импулси. Обичайно е да се разграничават три групи нервни влакна:

1. Асоциативни пътища.
2. Комисарски връзки.
3. Проективни нервни влакна.

В допълнение към това разделение, в зависимост от основната функция, е обичайно да се прави разлика между:

Сензорните и двигателните пътища осигуряват силна връзка между гръбначния и главния мозък, вътрешните органи, мускулната система и опорно-двигателния апарат. Благодарение на бързото предаване на импулси, всички движения на тялото се извършват координирано, без осезаеми усилия от страна на човека.

От какво се образуват проводните пътища на гръбначния мозък?

Основните пътища се образуват от снопове клетки - неврони. Тази структура осигурява необходимата скорост на предаване на импулса.

Класификацията на пътищата зависи от функционалните характеристики на нервните влакна:

• Възходящи пътища на гръбначния мозък - четат и предават сигнали: от кожата и лигавиците на човек, животоподдържащи органи. Осигурете изпълнението на функциите на опорно-двигателния апарат.
• Низходящи пътища на гръбначния мозък - предават импулси директно към работните органи на човешкото тяло - мускулни тъкани, жлези и др. Свързан директно с кортикалната част на сивото вещество. Предаването на импулси става чрез нервната връзка на гръбначния стълб към вътрешните органи.

Гръбначният мозък има двойна посока на проводящите пътища, което осигурява бързо импулсно предаване на информация от контролираните органи. Проводната функция на гръбначния мозък се осъществява поради наличието на ефективно предаване на импулси през нервната тъкан.

В медицинската и анатомичната практика е обичайно да се използват следните термини:

Къде се намират пътищата на гръбначния мозък?

Всички нервни тъкани са разположени в сивото и бялото вещество, свързват гръбначните рога и мозъчната кора.

Морфофункционалната характеристика на низходящите пътища на гръбначния мозък ограничава посоката на импулсите само в една посока. Синапсите се дразнят от пресинаптичната към постсинаптичната мембрана.

Проводната функция на гръбначния и главния мозък съответства на следните възможности и разположение на главните възходящи и низходящи пътища:

• Асоциативни пътища - представляват "мостове", свързващи зоните между кората и ядрата на сивото вещество. Състои се от къси и дълги влакна. Първите са разположени в едната половина или лоб на мозъчните полукълба.
  Дългите влакна са в състояние да предават сигнали през 2-3 сегмента на сивото вещество. В цереброспиналното вещество невроните образуват междусегментни снопове.
• Комиссурални влакна - образуват corpus callosum, свързвайки новообразуваните участъци на гръбначния и главния мозък. Разпръснете по сияен начин. Те се намират в бялото вещество на мозъчната тъкан.
• Проекционни влакна - разположението на пътищата в гръбначния мозък позволява на импулсите да достигнат възможно най-бързо до кората на главния мозък. Според характера и функционалните особености проекционните влакна се делят на възходящи (аферентни пътища) и низходящи.
  Първите се разделят на екстероцептивни (зрение, слух), проприоцептивни ( двигателни функции), интерорецептивна (комуникация с вътрешните органи). Рецепторите са разположени между гръбначния стълб и хипоталамуса.

Низходящите пътища на гръбначния мозък включват:

Анатомията на пътищата е доста сложна за човек, който няма медицинско образование. Но невронното предаване на импулси е това, което прави човешкото тяло едно цяло.

Последиците от увреждане на пътищата

За да разберем неврофизиологията на сетивните и двигателните пътища, е необходимо да се запознаем с анатомията на гръбначния стълб. Гръбначният мозък има структура, подобна на цилиндър, заобиколен от мускулна тъкан.

Вътре в сивото вещество има проводими пътища, които контролират функционирането на вътрешните органи, както и двигателните функции. Асоциативните пътища са отговорни за болката и тактилните усещания. Двигателна - за рефлексните функции на тялото.

В резултат на травма, малформации или заболявания на гръбначния мозък, проводимостта може да намалее или да спре напълно. Това се случва поради смъртта на нервните влакна. За пълно нарушение на проводимостта на импулсите на гръбначния мозък се характеризира с парализа, липса на чувствителност на крайниците. Започват сривове в работата на вътрешните органи, за които е отговорна увредената невронна връзка. И така, при увреждане на долната част на гръбначния мозък се наблюдава уринарна инконтиненция и спонтанна дефекация.

Рефлекторно-проводната дейност на гръбначния мозък се нарушава веднага след появата на дегенеративни патологични промени. Има смърт на нервни влакна, които трудно се възстановяват. Заболяването прогресира бързо и настъпва грубо нарушение на проводимостта. Поради тази причина е необходимо лечението да започне възможно най-рано.

Как да възстановим проходимостта на гръбначния мозък

Лечението на непроводимостта е свързано преди всичко с необходимостта да се спре смъртта на нервните влакна, както и да се премахнат причините, които са станали катализатор за патологични промени.

Медицинско лечение

Състои се в назначаването на лекарства, които предотвратяват смъртта на мозъчните клетки, както и достатъчно кръвоснабдяване на увредената област на гръбначния мозък. Това отчита свързаните с възрастта характеристики на проводимата функция на гръбначния мозък, както и тежестта на нараняването или заболяването.

За допълнителна стимулация на нервните клетки се извършва лечение с електрически импулси, за да се поддържа мускулен тонус.

хирургия

Операцията за възстановяване на проводимостта на гръбначния мозък засяга две основни области:

• Елиминиране на катализаторите, които са причинили парализата на невронните връзки.
• Стимулация на гръбначния мозък за възстановяване на загубени функции.

Преди назначаването на операцията се извършва общ преглед на тялото и определяне на локализацията на дегенеративните процеси. Тъй като списъкът от пътища е доста голям, неврохирургът се стреми да стесни търсенето с помощта на диференциална диагноза. При тежки наранявания е изключително важно бързо да се отстранят причините за компресията на гръбначния стълб.

Традиционна медицина за проводни нарушения

Народните средства за лечение на нарушена проводимост на гръбначния мозък, ако се използват, трябва да се използват изключително внимателно, за да не се влоши състоянието на пациента.

Особено популярни са:

Доста е трудно да се възстановят напълно невронните връзки след нараняване. Много зависи от бързото обжалване в медицински център и квалифицирана помощ от неврохирург. Колкото повече време минава от началото дегенеративни промени, толкова по-малка е вероятността да се възстанови функционалността на гръбначния мозък.

Гръбначният мозък е част от централната нервна система. Намира се в гръбначния канал. Това е дебелостенна тръба с тесен канал отвътре, донякъде сплескана в предно-задна посока. Има доста сложна структураи осигурява предаването на нервни импулси от мозъка към периферните структури на нервната система, а също така извършва собствена рефлексна дейност. Без функционирането на гръбначния мозък е невъзможно нормалното дишане, сърцебиене, храносмилане, уриниране, сексуална активност и всякакви движения на крайниците. От тази статия можете да научите за структурата на гръбначния мозък и характеристиките на неговото функциониране и физиология.

Гръбначният мозък се залага през 4-та седмица пренатално развитие. Обикновено една жена дори не подозира, че ще има дете. По време на бременността се извършва диференциация на различни елементи и някои части на гръбначния мозък напълно завършват своето формиране след раждането през първите две години от живота.

Как изглежда гръбначният мозък външно?

Началото на гръбначния мозък условно се определя на нивото на горния ръб на 1-ви шиен прешлен и големия тилен отвор. В тази област гръбначният мозък плавно се преустройва в мозъка, няма ясно разделение между тях. На това място се извършва пресичането на така наречените пирамидални пътища: проводниците, отговорни за движенията на крайниците. Долният ръб на гръбначния мозък съответства на горния ръб на втория лумбален прешлен. Следователно дължината на гръбначния мозък е по-малка от дължината на гръбначния канал. Именно тази характеристика на местоположението на гръбначния мозък позволява извършването на лумбална пункция на ниво III-IV лумбални прешлени (невъзможно е да се увреди гръбначният мозък, когато лумбална пункциямежду спинозните процеси на III-IV лумбални прешлени, тъй като просто не е там).

Размерите на човешкия гръбначен мозък са следните: дължина приблизително 40-45 cm, дебелина - 1-1,5 cm, тегло - около 30-35 g.

Има няколко части на гръбначния мозък по дължина:

• цервикален;
• гръден кош;
• лумбален;
• сакрален;
• опашна кост.

Гръбначният мозък е по-дебел в областта на шийните и лумбосакралните нива, отколкото в други части, тъй като на тези места има клъстери от нервни клетки, които осигуряват движението на ръцете и краката.

Последните сакрални сегменти, заедно с опашната кост, се наричат ​​конус на гръбначния мозък поради съответната геометрична форма. Конусът преминава в крайната (крайна) резба. Нишката вече няма нервни елементи в състава си, а само съединителната тъкан, и е покрит от мембраните на гръбначния мозък. Крайната нишка е фиксирана към II кокцигеален прешлен.

Гръбначният мозък е покрит по цялата си дължина от 3 менинги. Първата (вътрешна) обвивка на гръбначния мозък се нарича мека. Той носи артериални и венозни съдове, които осигуряват кръвоснабдяването на гръбначния мозък. Следващата черупка (средна) е арахноидна (арахноидна). Между вътрешната и средната черупки е субарахноидалното (субарахноидалното) пространство, съдържащо гръбначно-мозъчна течност(ликьор). При извършване на лумбална пункция иглата трябва да попадне в това пространство, за да може да се вземе цереброспиналната течност за анализ. Външната обвивка на гръбначния мозък е твърда. Твърдата мозъчна обвивка продължава към междупрешленните отвори, придружаващи нервните коренчета.

Вътре в гръбначния канал гръбначният мозък е фиксиран към повърхността на прешлените с помощта на връзки.

В средата на гръбначния мозък, по цялата му дължина, има тясна тръба, централен канал. Съдържа и цереброспинална течност.

От всички страни дълбоко в гръбначния мозък изпъкват вдлъбнатини - пукнатини и бразди. Най-големите от тях са предната и задната средна фисура, които ограничават двете половини на гръбначния мозък (лява и дясна). Всяка половина има допълнителни вдлъбнатини (бразди). Браздите разделят гръбначния мозък на връзки. Резултатът е две предни, две задни и две странични връзки. Това анатомично разделение се основава на функционална основа- Нервните влакна преминават в различни връзки, носещи различна информация (за болка, за допир, за температурни усещания, за движения и др.). Кръвоносните съдове проникват в браздите и фисурите.

Сегментна структура на гръбначния мозък - какво е това?

Как гръбначният мозък е свързан с органите? В напречна посока гръбначният мозък е разделен на специални участъци или сегменти. От всеки сегмент излизат коренчета, чифт предни и чифт задни, които комуникират нервната система с други органи. Корените излизат от гръбначния канал, образуват нерви, които отиват към различни структури на тялото. Предните корени предават информация главно за движенията (стимулират мускулната контракция), поради което се наричат ​​двигателни. Задните корени пренасят информация от рецепторите към гръбначния мозък, т.е. изпращат информация за усещанията, поради което се наричат ​​чувствителни.

Броят на сегментите при всички хора е еднакъв: 8 цервикални сегмента, 12 гръдни, 5 лумбални, 5 сакрални и 1-3 кокцигеални (обикновено 1). Корените от всеки сегмент се втурват в междупрешленния отвор. Тъй като дължината на гръбначния мозък е по-къса от дължината на гръбначния канал, корените променят посоката си. В цервикалната област те са насочени хоризонтално, в гръдната област - наклонено, в лумбалната и сакрални отделипочти вертикално надолу. Поради разликата в дължината на гръбначния мозък и гръбначния стълб, разстоянието от изхода на корените от гръбначния мозък до междупрешленния отвор също се променя: в цервикалната област корените са най-къси, а в лумбосакралната област, най-дългия. Корените на четирите долни лумбални, пет сакрални и кокцигеални сегменти образуват така наречената конска опашка. Именно той се намира в гръбначния канал под II лумбален прешлен, а не самият гръбначен мозък.

На всеки сегмент от гръбначния мозък е назначена строго определена зона на инервация по периферията. Тази зона включва парче кожа, определени мускули, кости и част от вътрешните органи. Тези зони са почти еднакви при всички хора. Тази особеност на структурата на гръбначния мозък ви позволява да диагностицирате местоположението патологичен процесс болест. Например, знаейки, че чувствителността на кожата в областта на пъпа се регулира от 10-ия торакален сегмент, със загубата на усещане за докосване на кожата под тази област, може да се предположи, че патологичният процес в гръбначния мозък е разположен под 10-ти торакален сегмент. Подобен принцип работи само като се вземе предвид сравнението на зоните на инервация на всички структури (кожа, мускули и вътрешни органи).

Ако прережете гръбначния мозък в напречна посока, той ще изглежда неравномерен на цвят. На разреза можете да видите два цвята: сив и бял. Сивият цвят е местоположението на телата на невроните и бял цвят- това са периферни и централни процеси на неврони (нервни влакна). В гръбначния мозък има над 13 милиона нервни клетки.

Телата на сивите неврони са разположени по такъв начин, че имат странна форма на пеперуда. Тази пеперуда има ясно видими издутини - предните рога (масивни, дебели) и задни рога(много по-тънък и по-малък). Някои сегменти също имат странични рога. Областта на предните рога съдържа телата на невроните, отговорни за движението, в региона задни рога- неврони, които възприемат чувствителни импулси, в страничните рога - неврони на автономната нервна система. В някои части на гръбначния мозък, телата на нервните клетки, отговорни за функциите на отделни тела. Местата на локализация на тези неврони са проучени и ясно определени. И така, в 8-ия цервикален и 1-ви торакален сегмент има неврони, отговорни за инервацията на зеницата на окото, в 3-4-ия цервикален сегмент - за инервацията на главния дихателен мускул(диафрагма), в 1-ви - 5-ти торакални сегменти - за регулация на сърдечната дейност. Защо трябва да знаете? Използва се в клиничната диагностика. Например, известно е, че страничните рога на 2-ри - 5-ти сакрален сегмент на гръбначния мозък регулират дейността на тазовите органи ( Пикочен мехури ректума). При наличие на патологичен процес в тази област (кръвоизлив, тумор, разрушаване по време на травма и др.), Човек развива уринарна и фекална инконтиненция.

Процесите на телата на невроните образуват връзки помежду си, с различни части на гръбначния мозък и мозъка, съответно се стремят нагоре и надолу. Тези нервни влакна, които са бели на цвят, изграждат бялото вещество на напречно сечение. Те също образуват шнурове. В шнуровете влакната са разпределени по специален модел. В задните въжета има проводници от рецепторите на мускулите и ставите (ставно-мускулно усещане), от кожата (разпознаване на обект чрез докосване със затворени очи, усещане за допир), т.е. информацията отива нагоре . В страничните въжета преминават влакна, които носят информация за допир, болка, температурна чувствителност към мозъка, към малкия мозък за положението на тялото в пространството, мускулен тонус (възходящи проводници). В допълнение, страничните въжета също съдържат низходящи влакна, които осигуряват движения на тялото, програмирани в мозъка. В предните въжета преминават както низходящи (двигателни), така и възходящи (усещане за натиск върху кожата, допир).

Влакната могат да бъдат къси, в този случай те свързват сегментите на гръбначния мозък един с друг, и дълги, тогава те комуникират с мозъка. На някои места влакната могат да се пресекат или просто да преминат на противоположната страна. Пресичането на различни проводници се извършва на различни нива (например влакната, отговорни за усещането за болка и температурната чувствителност, се пресичат 2-3 сегмента над нивото на влизане в гръбначния мозък, а влакната на ставно-мускулния смисъл не се кръстосват до най-горните отдели на гръбначния мозък). Резултатът от това е следният факт: в лявата половина на гръбначния мозък има проводници от десните части на тялото. Това не се отнася за всички нервни влакна, но е особено характерно за чувствителните процеси. Изследването на хода на нервните влакна също е необходимо за диагностициране на мястото на лезията при заболяването.

Кръвоснабдяване на гръбначния мозък

Гръбначният мозък се захранва от кръвоносни съдове, идващи от гръбначните артерии и от аортата. Най-горните цервикални сегменти получават кръв от системата на гръбначните артерии (както и част от мозъка) чрез така наречените предни и задни спинални артерии.

По целия гръбначен мозък допълнителни съдове, които носят кръв от аортата, радикуларно-спиналните артерии, се вливат в предните и задните гръбначни артерии. Последните също идват отпред и отзад. Броят на такива съдове се дължи на индивидуалните характеристики. Обикновено има около 6-8 предни радикуларно-спинални артерии, те са с по-голям диаметър (най-дебелите се приближават до цервикалните и лумбалните удебеления). Долната радикуларно-гръбначна артерия (най-голямата) се нарича артерия на Адамкевич. Някои хора имат допълнителна радикуларно-спинална артерия, идваща от сакралните артерии, артерията Desproges-Gotteron. Зоната на кръвоснабдяване на предните радикуларно-спинални артерии заема следните структури: предните и страничните рога, основата на страничния рог, централни отделипредни и странични въжета.

Задните радикуларно-спинални артерии са с порядък повече от предните - от 15 до 20. Но те имат по-малък диаметър. Зоната на тяхното кръвоснабдяване е задната трета на гръбначния мозък в напречно сечение ( задни въжета, основната част на задния рог, част от страничните връзки).

В системата на радикуларно-спиналните артерии има анастомози, т.е. местата, където съдовете се свързват един с друг. Играе важна роля в храненето на гръбначния мозък. В случай, че даден съд престане да функционира (например кръвен съсирек блокира лумена), тогава кръвта тече през анастомозата и невроните на гръбначния мозък продължават да изпълняват функциите си.

Вените на гръбначния мозък придружават артериите. Венозната система на гръбначния мозък има широки връзки с гръбначните венозни плексуси, вените на черепа. Кръвта от гръбначния мозък през цяла система от съдове се влива в горната и долната празна вена. На мястото, където вените на гръбначния мозък преминават през твърдата мозъчна обвивка, има клапи, които не позволяват на кръвта да тече в обратна посока.

Функции на гръбначния мозък

По принцип гръбначният мозък има само две функции:

• рефлекс;
• проводим.

Нека разгледаме по-подробно всеки от тях.

Рефлекторна функция на гръбначния мозък

Рефлексната функция на гръбначния мозък се състои в реакцията на нервната система към дразнене. Докоснахте ли нещо горещо и неволно издърпахте ръката си? Това е рефлекс. Попадна ли ви нещо в гърлото и кашляте ли? Това също е рефлекс. Много от ежедневните ни дейности се базират именно на рефлексите, които се осъществяват благодарение на гръбначния мозък.

Така че рефлексът е отзивчивост. Как се възпроизвежда?

За да стане по-ясно, нека вземем за пример реакцията на отдръпване на ръката при докосване на горещ предмет (1). В кожата на ръката има рецептори (2), които възприемат топлина или студ. Когато човек докосне горещо, тогава от рецептора по протежение на периферното нервно влакно (3) импулс (сигнализиращ за "горещо") се стреми към гръбначния мозък. В междупрешленния отвор има спинален ганглий, в който се намира тялото на неврона (4), по протежение на периферното влакно, от което идва импулсът. По-нататък по централното влакно от тялото на неврона (5) импулсът навлиза в задните рога на гръбначния мозък, където „превключва“ към друг неврон (6). Процесите на този неврон се изпращат към предните рога (7). В предните рога импулсът преминава към моторни неврони (8), отговорни за работата на мускулите на ръката. Процесите на двигателните неврони (9) излизат от гръбначния мозък, преминават през междупрешленния отвор и като част от нерва се изпращат до мускулите на ръката (10). „Горещият“ импулс кара мускулите да се свиват и ръката се отдръпва от горещия предмет. Така се образува рефлексен пръстен (дъга), който осигурява отговор на стимула. В същото време мозъкът изобщо не участва в процеса. Мъжът дръпна ръката си, без да се замисли.

Всяка рефлексна дъга има задължителни връзки: аферентна връзка (рецепторен неврон с периферни и централни процеси), интеркаларна връзка (неврон, свързващ аферентна връзка с изпълнителен неврон) и еферентна връзка (неврон, който предава импулс към директен изпълнител - орган, мускул).

Въз основа на такава дъга се изгражда рефлексната функция на гръбначния мозък. Рефлексите са вродени (които могат да се определят от раждането) и придобити (формират се в процеса на живот по време на учене), те се затварят различни нива. Например коляното се затваря на нивото на 3-4-ти лумбален сегмент. Проверявайки го, лекарят е убеден в безопасността на всички елементи на рефлексната дъга, включително сегментите на гръбначния мозък.

За лекаря е важна проверката на рефлексната функция на гръбначния мозък. Това се прави за всеки неврологичен преглед. Най-често се проверяват повърхностните рефлекси, които се предизвикват от докосване, дразнене от удар, убождане на кожата или лигавицата и дълбоки, които се предизвикват от удар на неврологичен чук. Повърхностните рефлекси, извършвани от гръбначния мозък, включват коремни рефлекси (пунктирано дразнене на кожата на корема обикновено причинява свиване на коремните мускули от същата страна), плантарен рефлекс (пунктирано дразнене на кожата на външния ръб на подметката в посоката от петата към пръстите обикновено причинява огъване на пръстите на краката) . Дълбоките рефлекси включват флексионно-лакътен, карпорадиален, екстензорно-улнарен, коленен, ахилесов.

Проводната функция на гръбначния мозък

Проводимата функция на гръбначния мозък е да предава импулси от периферията (от кожата, лигавиците, вътрешните органи) към центъра (мозъка) и обратно. Проводниците на гръбначния мозък, които изграждат бялото му вещество, осъществяват предаването на информация във възходяща и низходяща посока. В мозъка се изпраща импулс за външни влияния и в човек се образува определено усещане (например, галите котка и усещате нещо меко и гладко в ръката си). Без гръбначния мозък това е невъзможно. Това се доказва от случаи на наранявания на гръбначния мозък, когато връзките между мозъка и гръбначния мозък са нарушени (например разкъсване на гръбначния мозък). Такива хора губят чувствителност, докосването не създава усещания в тях.

Мозъкът получава импулси не само за докосвания, но и за положението на тялото в пространството, състоянието на мускулно напрежение, болка и т.н.

Импулсите надолу позволяват на мозъка да „управлява“ тялото. Така това, което човек е замислил, се осъществява с помощта на гръбначния мозък. Искате ли да настигнете заминаващия автобус? Идеята веднага се реализира - задвижва се правилните мускули(и не мислите кои мускули трябва да свиете и кои да отпуснете). Това се извършва от гръбначния мозък.

Разбира се, осъществяването на двигателни актове или формирането на усещания изисква сложна и добре координирана дейност на всички структури на гръбначния мозък. Всъщност трябва да използвате хиляди неврони, за да получите резултата.

Гръбначният мозък е много важна анатомична структура. Неговата нормално функциониранеосигурява целия човешки живот. Той служи като междинна връзка между мозъка и различни части на тялото, като предава информация под формата на импулси в двете посоки. Познаването на особеностите на структурата и функционирането на гръбначния мозък е необходимо за диагностициране на заболявания на нервната система.

Видео по темата "Структурата и функциите на гръбначния мозък"

Научно-образователен филм от времето на СССР на тема "Гръбначен мозък"

Кандидат на медицинските науки Павел Мусиенко, Институт по физиология. I. P. Pavlov RAS (Санкт Петербург).

Гръбначният мозък може да бъде "научен" да обслужва двигателните функции, дори когато връзката му с мозъка е прекъсната в резултат на нараняване, и освен това може да бъде принуден да образува нови връзки, "заобикаляйки" нараняването. Това изисква електрохимични невропротези, стимулация и обучение.

Чрез въвеждането на химикали те действат върху невронните рецептори, причинявайки определени ефекти на възбуждане или инхибиране на невроните на гръбначния мозък под нивото на увреждане.

При парализа е възможно да се стимулират сетивните влакна на гръбначния мозък с електрически ток и чрез тях гръбначните неврони (А). Благодарение на електрическа стимулация(ES) животно с увреждане на гръбначния мозък може да ходи (B).

Двигателните умения за парализа могат да се тренират с помощта на специално проектирана роботизирана система. Роботът, ако е необходимо, поддържа и контролира движението на животното в три посоки (x, y, z) и около вертикалната ос (φ

Мултисистемната неврорехабилитация (специфично обучение + електрохимична стимулация) възстановява доброволния контрол на движенията поради образуването на нови междуневронни връзки в гръбначния мозък и мозъчния ствол.

За електрическа стимулация на няколко сегмента на гръбначния мозък и многокомпонентна фармакологична стимулация на специфични невронни рецептори на гръбначните мрежи могат да бъдат създадени специални невропротези - набор от електроди и хемотроди.

Травмите на гръбначния мозък рядко са придружени от пълно анатомично прекъсване. Останалите непокътнати нервни влакна могат да допринесат за функционалното възстановяване.

Традиционната неврофизиологична картина на контрола на движението възлага на гръбначния мозък функциите на канал, през който се разпространяват нервните импулси, свързващи мозъка с тялото, и примитивен рефлексен контрол. Въпреки това, последните данни, натрупани от неврофизиолозите, ни принуждават да преразгледаме тази скромна роля. Новите изследователски технологии направиха възможно откриването на множество мрежи от „собствени“ неврони в гръбначния мозък, специализирани в изпълнението на сложни двигателни задачи, като координирано ходене, поддържане на баланс, контролиране на скоростта и посоката при движение.

Могат ли тези невронни системи в гръбначния мозък да се използват за възстановяване на двигателната функция при хора, парализирани в резултат на нараняване на гръбначния мозък?

При увреждане на гръбначния мозък пациентът губи двигателни функции, тъй като връзката между мозъка и тялото е нарушена или напълно прекъсната: сигналът не преминава и няма активиране на моторни неврони под мястото на нараняване. Да, нараняване. цервикаленна гръбначния мозък може да доведе до парализа и загуба на функцията на ръцете и краката, така наречената тетраплегия, а травмата на гръдния кош - до параплегия, обездвижване само на долните крайници: сякаш частите на определена армия, сами по себе си функционални и боеспособни, бяха откъснати от щаба и спряха да получават команди.

Но основното зло на увреждането на гръбначния стълб е, че всички стабилни връзки, които свързват невроните в стабилни функционални мрежи, се разграждат, ако не се активират отново и отново. Тези, които не са карали колело или не са свирили на пиано от дълго време, са запознати с този феномен: много двигателни умения се губят, ако не се използват. По същия начин, при липса на активиращи сигнали и обучение, невронните мрежи на гръбначния мозък, специализирани за движение, започват да се разпадат с времето. Промените стават необратими: мрежата се "отучава" как да се движи.

Може ли това да се предотврати? Отговорът, който дава съвременната неврофизиология, е обнадеждаващ.

Невроните взаимодействат един с друг последователно, във верига, произвеждайки химически вещества- медиатори различни видове. В същото време повечето от невроните са концентрирани в мозъка, използвайки доста добре проучени моноаминергични медиатори: серотонин, норепинефрин, допамин като сигнален "език".

Рецепторите, способни да приемат този сигнал, остават в невронните мрежи дори на увреден гръбначен мозък. Следователно, човек може да се опита да активира гръбначните мрежи с помощта на подходящи моноаминергични лекарства, като ги въведе в нервната тъкан на гръбначния мозък отвън.

Това обстоятелство е в основата на експериментите с химическо стимулиране.

През 2008 г., заедно с група изследователи от университета в Цюрих (Швейцария), ние се опитахме да активираме гръбначните невронни мрежи, отговорни за движението, като „посадихме“ вещества, съответстващи на моноаминергични медиатори върху непокътнати рецептори на гръбначния неврон. Тези лекарства трябваше да служат като източник на сигнал, който активира невронните мрежи на гръбначния мозък и предотвратява тяхното разграждане. Резултатът от експеримента беше положителен, освен това бяха открити оптимални комбинации от моноаминергични лекарства за подобряване на функцията за ходене и баланса. Работата е публикувана през 2011 г. в списание Neuroscience.

Гръбначният мозък се отличава с висока системна пластичност на невроните: неговите невронни мрежи са в състояние постепенно да „запомнят“ задачите, които трябва да изпълняват редовно. Редовното излагане на определени сензорни и двигателни пътища по време на двигателното обучение подобрява функционирането на тези невронни пътища и възстановява способността за изпълнение на тренираните функции.

Но ако невронните мрежи на гръбначния мозък могат да бъдат обучени, тогава възможно ли е да ги „научим“ на нещо - например чрез стимулиране на увредения гръбначен мозък и двигателното обучение да се постигне такова функционално преструктуриране на неговите невронни мрежи, което би по- или по-малко успешно контролират двигателна активностнезависимо, отделно от "централата" - мозъка?

За да отговорим на този въпрос, ние се опитахме да комбинираме химическа невростимулация с електрическа стимулация. Още през 2007 г. съвместни експерименти на руски и американски неврофизиолози показаха, че ако електродите се поставят върху повърхността на гръбначния мозък на плъх, тогава електрическото поле около активния електрод може да възбуди проводими гръбначни структури. Тъй като в експеримента са използвани много малки токове, първо се активират най-възбудимите тъкани в близост до електрода: дебели проводящи влакна на задните гръбначни коренчета, които предават сензорна информация от рецепторите на тъканите на крайниците към невроните на гръбначния мозък . Такава електрическа стимулация направи възможно активирането на двигателните функции при гръбначните животни.

Комбинацията от електрическа стимулация, химична стимулация и тренировка за движение дава отлични резултати. С пълно прекъсване на връзките между гръбначния и главния мозък беше възможно да се превърнат спящите гръбначни невронни мрежи във високо функционално активни. На парализираните животни са инжектирани неврофармакологични лекарства, гръбначният им мозък е стимулиран в два сегмента, а функцията на походката е постоянно тренирана. В резултат на това след няколко седмици животните показаха движения, близки до нормалните, и успяха да се адаптират към промените в скоростта и посоката на движение.

В първите експерименти изследователите обучават животните с помощта на бягаща пътека и биомеханична система, която помага на животното да поддържа тялото си на тежестта, но не му позволява да се движи напред. Наскоро, през 2012 г., резултатите от съвместните изследвания на Цюрихския университет и Института по физиология на името на Цюрих бяха публикувани в списанията Science и Nature Medicine. I. P. Pavlov RAS, в който приложихме роботизирания подход.

Специален робот позволява на плъха да се движи свободно, ако е необходимо, като поддържа и контролира движенията му в три посоки (x, y, z). Освен това силата на удара по различни оси може да варира в зависимост от експерименталната задача и собствените двигателни способности на животното. Роботизираната инсталация използва меки еластични задвижвания и спирали, които елиминират инерционното влияние на силовите ефекти върху живия обект. Това прави възможно прилагането на набора в поведенчески експерименти. Роботът е тестван върху експериментален модел на парализиран плъх с увреждане на противоположните половини на гръбначния мозък на ниво различни гръбначни сегменти. Връзката между мозъка и гръбначния мозък беше напълно прекъсната, но възможността за покълване на нови нервни влакна между левия и десни частигръбначен мозък. (Този модел има прилики с наранявания на гръбначния мозък при хора, които най-често са анатомично непълни.) Комбинирането на роботизирано обучение с многокомпонентна химическа и електрическа стимулация на гръбначния мозък позволи на тези животни да вървят напред по права линия, да прекрачват препятствия и дори да изкачват стълби . При плъхове се появяват нови междуневронни връзки в областта на увреждане на гръбначния мозък и се възстановява доброволният контрол на движенията.

Така се ражда идеята за електрохимични невропротези за имплантиране в гръбначния мозък и контрол на гръбначните мрежи. Чрез специални имплантни канали могат да се инжектират лекарства, които действат върху съответните рецептори и имитират модулиращия нервен сигнал, прекъснат след нараняване. Масивът от електроди стимулира сензорни входове от различни сегменти и чрез тях активира отделни популации от неврони, за да предизвика определени движения.

Стандартният клиничен подход при лечението на пациенти с тежки увреждания на гръбначния стълб е насочен към предотвратяване на по-нататъшно вторично увреждане на нервната система, физически усложнения на парализата, оказване на психологическа помощ на парализирани пациенти и обучението им как да използват останалите функции. Възстановителната терапия на загубените двигателни умения при тежки увреждания на гръбначния мозък е не само възможна, но и необходима.

Експерименталната работа върху химическа невропротеза все още не е направила крачка напред лабораторни изследваниявърху животни, но през 2011 г. уважаваното медицинско списание The Lancet даде ярка илюстрация какво може да направи стимулиращата терапия за хората. Списанието публикува резултатите от клинична и експериментална работа, използваща електрическа стимулация на гръбначния мозък. Неврофизиолози и лекари от САЩ и Русия са показали, че редовното обучение на определени двигателни умения в комбинация с епидурална стимулация на гръбначния мозък възстановява двигателните способности при пациент с пълна двигателна параплегия, тоест пълна загуба на контрол върху движението. Лечението подобрява функциите за изправяне и поддържане на телесното тегло, елементите на локомоторната активност и частичен произволен контрол на движенията по време на стимулация.

В резултат на обучението и стимулацията беше възможно не само да се активират невронните мрежи под нивото на увреждане, но и до известна степен да се възстанови връзката между мозъка и гръбначните двигателни центрове - вече споменатата невропластичност на гръбначния мозък направи възможно образованиенови невронни връзки, които "заобикалят" мястото на нараняване.

Експериментални и клинични изследвания показват висока ефективностстимулиране и трениране на гръбначния мозък след тежко вертебрално нараняване на гръбначния стълб. Въпреки че вече са получени успешни резултати със стимулация на гръбначния мозък при пациенти с тежка парализа, основната част изследователска работавсе още напред. Освен това е необходимо да се разработят гръбначни импланти за електрохимична стимулация и да се намерят оптимални алгоритми за тяхното използване. Към всичко това вече са насочени активните усилия на водещите световни лаборатории. Стотици независими и междулабораторни изследователски проекти са посветени на постигането на тези цели. Остава да се надяваме, че в резултат на съвместните усилия на световни научни центрове, повече от ефективни методилечение на парализирани пациенти.