Строение и функции спинного мозга

Определения и обозначения

Спинной мозг — часть центральной нервной системы, расположенная в позвоночном канале. Он связан с головным мозгом и помогает регулировать работу организма: участвует в рефлексах и передаёт сигналы к органам и от них. Благодаря этой связи команды мозга доходят до мышц, а сведения о состоянии тела поступают в нервную систему.

Серое вещество — скопление тел нейронов и их коротких отростков внутри спинного мозга. Оно образует нервные центры, которые участвуют в обработке сигналов и выполнении рефлексов. Поэтому серое вещество помогает организовать ответ организма на раздражение.

Белое вещество — скопление нервных волокон, окружающее серое вещество. Волокна проводят сигналы между участками спинного мозга, головным мозгом и органами. Благодаря белому веществу нервные сообщения могут проходить на большие расстояния.

Спинномозговой нерв — смешанный нерв, образующийся при соединении чувствительного заднего и двигательного переднего корешков. «Смешанный» означает, что нерв проводит сигналы в обоих направлениях: к спинному мозгу и от него. Это позволяет одновременно передавать сведения от органов и команды к ним.

Как это устроено

Спинной мозг находится в позвоночном канале и продолжается от головного мозга. Такое положение обеспечивает связь с головным мозгом, а позвонки создают вокруг него прочную защиту от ударов и других повреждений. Без этой защиты нервная ткань могла бы легко пострадать при движениях или травмах спины.

На поперечном срезе серое вещество находится внутри и имеет форму, напоминающую бабочку, а белое лежит снаружи. Такая организация связана с тем, что тела нейронов сосредоточены в центральной части, а нервные волокна образуют окружающие проводящие пути. По этим путям сигналы проходят между разными участками нервной системы.

В сером веществе расположены нервные центры, участвующие в обработке сигналов и рефлексах. В центре спинного мозга проходит узкий спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Жидкость окружает нервную ткань и помогает смягчать механические воздействия, а расположение канала показывает, что в центре спинного мозга есть отдельное внутреннее пространство.

Задние корешки проводят чувствительные сигналы от органов и тканей к спинному мозгу, потому что по ним в нервную систему поступают сведения от рецепторов. Передние корешки проводят двигательные команды от спинного мозга к органам, например к мышцам. Разделение направлений позволяет различать поступающую информацию и команды, которые организм отправляет в ответ.

Спинной мозг состоит из 31 сегмента — участка, связанного с определённой парой спинномозговых нервов. Его рефлекторная функция обеспечивает быстрые ответные реакции, которые могут выполняться без предварительного осознанного решения. Проводниковая функция связывает головной мозг с органами: сигналы поднимаются к нему или идут от него по нервным путям.

Строение спинного мозга и функции его частей

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найди часть спинного мозга, затем сравни её состав и направление передачи сигнала. Это помогает не перепутать корешки: задний ведёт к спинному мозгу, передний — от него. Для спинномозгового нерва учитывай оба направления, поскольку он смешанный.

Разбор задач

Задача 1. При прикосновении к горячему предмету человек быстро отдёргивает руку. Нужно назвать функцию спинного мозга, которая обеспечивает эту реакцию. В условии важны слова «быстро» и «отдёргивает»: речь идёт о немедленном ответе на раздражение. Чтобы выбрать функцию, сравним её с двумя задачами спинного мозга.

1. Определяем, что стало причиной реакции: раздражение кожи при контакте с горячим предметом.
2. Выясняем, что требуется организму: быстро отвести руку, чтобы уменьшить воздействие раздражителя.
3. Соотносим это с функциями: проведение сигналов связывает мозг и органы, а рефлекторная функция обеспечивает быстрые ответные реакции.

Ответ: реакцию обеспечивает рефлекторная функция спинного мозга. Она позволяет быстро организовать ответ на раздражение. В этом случае ответом становится движение руки.

Задача 2. Сигнал от рецептора кожи должен попасть в спинной мозг. Нужно определить, через какой корешок он проходит и в каком направлении движется. Рецептор воспринимает раздражение и формирует чувствительный сигнал. Поэтому важно проследить путь информации от кожи к нервной системе.

1. Определяем вид сигнала: сведения от рецептора о прикосновении относятся к чувствительным.
2. Вспоминаем направление заднего корешка: он проводит чувствительные сигналы от органов и тканей к спинному мозгу.
3. Сопоставляем путь с условием: сигнал покидает рецептор кожи и направляется к спинному мозгу.

Ответ: сигнал проходит через задний корешок и движется к спинному мозгу. Передний корешок здесь не подходит, потому что он проводит двигательные команды от спинного мозга. Направление движения и тип сигнала указывают на задний корешок.

Задача 3. Повреждён передний корешок одного из спинномозговых нервов. Нужно предсказать вероятное нарушение и объяснить его причину. Важно не делать вывод о потере чувствительности только по факту повреждения нерва. Сначала установим, какие сигналы проходят именно по переднему корешку.

1. Вспоминаем, что передний корешок проводит двигательные команды от спинного мозга к органам.
2. Учитываем последствия повреждения: проведение по этому пути может нарушиться, и команды хуже достигают мышц.
3. Отличаем его от заднего корешка: тот несёт чувствительные сигналы к спинному мозгу, поэтому его функция здесь не является основной.

Ответ: вероятнее всего, нарушится передача двигательных команд, и движения мышц, связанных с этим нервом, могут ослабнуть. Причина в повреждении пути, по которому команды идут от спинного мозга к органам. Точное проявление зависит от того, какие именно мышцы связаны с повреждённым нервом.

Типичные ошибки

Первая ошибка — считать, что серое вещество находится снаружи, а белое внутри. Такое представление могут переносить на спинной мозг по аналогии с другими структурами, но здесь расположение обратное. Проверь себя по поперечному срезу: серое вещество в центре, белое окружает его.

Вторая ошибка — путать функции заднего и переднего корешков. Это случается, если не учитывать, откуда и куда движется сигнал. Проверяй направление: задний корешок несёт чувствительную информацию к спинному мозгу, передний — двигательную команду от него.

Третья ошибка — называть спинномозговой нерв только чувствительным или только двигательным. Так можно решить, если помнить лишь об одном корешке и забыть, что они соединяются. Проверь себя: нерв образован задним и передним корешками, значит, он смешанный и проводит сигналы обоих типов.

Четвёртая ошибка — сводить работу спинного мозга только к рефлексам. Быстрые реакции заметны в повседневной жизни, поэтому о второй функции легко забыть. Проверь ответ на вопрос о передаче сигналов между головным мозгом и органами: это проводниковая функция.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о строении нейрона и нервном импульсе. Нужно также знать, что такое рецептор и как устроена рефлекторная дуга: тогда легче проследить путь сигнала от раздражителя к ответу. Эти понятия объясняют, как спинной мозг участвует в рефлексах.

Тема продолжает изучение нервной системы и помогает перейти к строению головного мозга и нервной регуляции. Знание направлений передачи сигналов пригодится при разборе работы органов чувств и движений. Так можно связать отдельные нервные пути с реакциями всего организма.

Что запомнить

• Спинной мозг — часть центральной нервной системы.
• Он расположен в позвоночном канале.
• Серое вещество находится внутри, белое — снаружи.
• Задние корешки проводят чувствительные сигналы к спинному мозгу.
• Передние корешки проводят двигательные сигналы от спинного мозга.
• Спинномозговой нерв — смешанный.
• Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции.