"Биология. Человек и его здоровье", В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов
Спинной мозг — часть центральной нервной системы, которая находится внутри позвоночного канала. Он принимает сигналы от органов, участвует в быстрых безусловных рефлексах и передаёт информацию между телом и головным мозгом. Внутри расположено серое вещество, где обрабатываются сигналы и замыкаются рефлекторные дуги, а снаружи — белое вещество с восходящими и нисходящими проводящими путями. Отдельные участки спинного мозга образуют сегменты.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Спинной мозг — отдел центральной нервной системы, расположенный в позвоночном канале и обеспечивающий рефлекторную и проводниковую функции. Рефлекторная функция позволяет быстро отвечать на раздражение, а проводниковая связывает тело с головным мозгом.
Сегмент спинного мозга — участок, от которого отходит одна пара спинномозговых нервов. Такое деление помогает понять, с какими участками тела связан определённый отдел. Каждый сегмент участвует в приёме сигналов и передаче команд.
Серое вещество — скопление тел нервных клеток внутри спинного мозга, образующее центральную часть в форме бабочки. Здесь находятся нервные центры, в которых сигналы обрабатываются и переключаются. Поэтому серое вещество необходимо для замыкания рефлексов.
Белое вещество — скопление нервных волокон снаружи серого вещества, образующее проводящие пути. Волокна соединяют спинной мозг с головным мозгом и его разные участки между собой. Благодаря этому нервные импульсы могут двигаться вверх и вниз.
Спинной мозг расположен внутри позвоночного канала, образованного позвонками. Позвоночник окружает его прочной костной защитой, потому что повреждение нервной ткани может нарушить связь мозга с большим количеством органов. Дополнительную защиту создают оболочки, окружающие спинной мозг.
Внутри спинного мозга проходит центральный канал, содержащий спинномозговую жидкость. Она участвует в защите нервной ткани и помогает поддерживать подходящую для её работы среду. Вокруг канала находится серое вещество, а снаружи него — белое вещество.
Серое вещество на поперечном срезе напоминает бабочку или букву «Н». Такое положение удобно: тела нейронов собраны в центре, где могут быстро взаимодействовать при обработке сигналов. Белое вещество окружает их и образует длинные пути для передачи импульсов.
Спинной мозг разделён на сегменты, потому что каждый его участок связан с определённой парой спинномозговых нервов. Задние корешки этих нервов приносят чувствительные импульсы от рецепторов в серое вещество. Передние корешки уносят двигательные команды к мышцам и другим рабочим органам.
Серое вещество обеспечивает местную обработку сигналов, поэтому для простого рефлекса не всегда требуется обращение к головному мозгу. Белое вещество содержит восходящие пути, передающие сведения о состоянии тела вверх, и нисходящие пути, проводящие команды вниз. Так спинной мозг одновременно отвечает на некоторые раздражения и поддерживает связь всего организма с головным мозгом.
| Признак | Серое вещество | Белое вещество |
|---|---|---|
| Расположение | Внутри спинного мозга | Снаружи серого вещества |
| Основные элементы | Тела нервных клеток, короткие отростки, участки контактов между нейронами | Длинные нервные волокна, образующие проводящие пути |
| Внешний вид на поперечном срезе | Форма бабочки или буквы «Н» | Окружает серое вещество |
| Основная функция | Обработка сигналов и замыкание рефлексов | Проведение импульсов между отделами нервной системы |
| Направление передачи нервных импульсов | Переключение и обработка сигналов в пределах нервного центра | Вверх к головному мозгу и вниз от него |
| Связь с рефлексами | Участвует в замыкании рефлекторных дуг | Доставляет информацию и команды, но не является главным местом замыкания простого рефлекса |
Таблицу удобно читать по строкам, если нужно сравнить серое и белое вещество по одному признаку. По столбцу можно восстановить полную характеристику каждого отдела. Для решения задач сначала определите, требуется ли обработка сигнала или его передача.
Нужно определить, какой отдел спинного мозга участвует в замыкании рефлекса при прикосновении к горячему предмету. Рука должна отдёрнуться быстро, поэтому ответ не обязан сначала проходить через головной мозг. Ищем участок, где находятся тела нейронов и устанавливаются связи между чувствительными и двигательными клетками.
Ответ: в замыкании рефлекса участвует серое вещество спинного мозга, особенно связи между нейронами рефлекторной дуги.
Нужно объяснить, почему травма белого вещества может вызвать потерю чувствительности или движений ниже места повреждения. Белое вещество состоит из волокон, а волокна работают как линии связи. Если они разрушены, импульсы не проходят по соответствующим направлениям.
Ответ: последствия объясняются нарушением проводниковой функции белого вещества; выраженность нарушений зависит от места и характера травмы.
По схеме нужно установить путь импульса от рецептора к рабочему органу и определить роль корешков. Сначала находят начало дуги — рецептор, затем различают чувствительный и двигательный участки. Направление движения всегда идёт от воспринимающей структуры к центру, а затем к исполнительному органу.
Ответ: путь таков: рецептор — чувствительный нейрон — серое вещество — двигательный нейрон — рабочий орган; задний корешок чувствительный, передний двигательный.
Ошибка: считать, что серое вещество расположено снаружи. Так бывает в коре больших полушарий, поэтому строение мозга иногда переносят на спинной мозг. Проверка простая: на поперечном срезе спинного мозга серое вещество находится внутри и имеет форму бабочки.
Ошибка: называть спинной мозг только центром рефлексов. Ученик может помнить яркий пример с отдёргиванием руки, но забыть о передаче сигналов. Проверьте себя вопросом: что связывает тело с головным мозгом, если ответ — проводящие пути, значит, названа проводниковая функция.
Ошибка: путать передние и задние корешки. Причина путаницы — оба корешка входят в состав одного нерва, но несут импульсы в противоположных направлениях. Запомните: задние приносят чувствительные сигналы, передние проводят двигательные команды.
Ошибка: считать, что любой импульс сначала поступает в головной мозг. Многие быстрые безусловные рефлексы замыкаются в сером веществе спинного мозга. Проверяйте путь по рефлекторной дуге: если центральная часть находится в спинном мозге, ответ может осуществиться без предварительного участия головного мозга.
До изучения темы нужно знать строение нервной системы, различия между чувствительными, вставочными и двигательными нейронами, а также понятия нервного импульса и рефлекса. Эти знания помогают проследить путь сигнала по рефлекторной дуге. Без них трудно понять, чем отличаются корешки и проводящие пути.
Тема связана с дальнейшим изучением головного мозга, рефлекторной дуги, анализаторов и последствий травм позвоночника. Строение спинного мозга показывает, как нервная система одновременно быстро отвечает на раздражение и передаёт сведения в высшие отделы. Поэтому материал нужен для понимания работы всего организма.
Знания о проводящих путях объясняют, как головной мозг управляет движениями и получает информацию от органов тела. Повреждение разных путей вызывает разные нарушения. Это позволяет связать строение нервной системы с медицинскими последствиями травм.
Почему спинной мозг называют одновременно рефлекторным центром и проводником?
Серое вещество спинного мозга принимает участие в обработке сигналов и замыкании многих безусловных рефлексов. Белое вещество проводит импульсы к головному мозгу и обратно, поэтому спинной мозг выполняет также проводниковую функцию.
Почему серое вещество в спинном мозге находится внутри, а в больших полушариях — снаружи?
Расположение серого и белого вещества зависит от строения конкретного отдела нервной системы. В спинном мозге тела нейронов находятся в центре, а длинные волокна образуют наружные проводящие пути; в больших полушариях серое вещество образует наружную кору.
Как различить передние и задние корешки спинномозговых нервов?
Задние корешки проводят чувствительные импульсы от рецепторов к спинному мозгу. Передние корешки несут двигательные импульсы от спинного мозга к мышцам и другим рабочим органам.
Может ли рефлекс замкнуться без участия головного мозга?
Да, многие простые безусловные рефлексы замыкаются в сером веществе спинного мозга. Головной мозг при этом может получить информацию о раздражении, но для самого быстрого ответа его участие не обязательно.
Что произойдёт при повреждении белого вещества спинного мозга?
Нарушатся проводящие пути, поэтому импульсы могут перестать проходить между головным мозгом и участками тела ниже травмы. Это способно вызвать потерю чувствительности, слабость или паралич движений.
§ 11. Строение и функции спинного мозга
