10. Строение и функции спинного мозга

Определения и обозначения

Спинной мозг — часть центральной нервной системы, расположенная в позвоночном канале. Он продолжается от головного мозга и связывает его с органами тела. Спинной мозг принимает участие в рефлексах и проводит импульсы между головным мозгом и другими частями организма.

Серое вещество — скопление тел нервных клеток внутри спинного мозга. Из таких клеток складываются нервные центры, где обрабатываются сигналы и формируются ответные реакции. Поэтому серое вещество особенно важно для рефлекторной деятельности.

Белое вещество — скопление нервных волокон, окружающих серое вещество. Волокна соединяют разные отделы спинного и головного мозга. По ним проходят проводящие пути, поэтому белое вещество обеспечивает передачу импульсов на расстояние.

Спинномозговой нерв — нерв, образующийся при соединении переднего и заднего корешков. Он содержит чувствительные и двигательные волокна. Благодаря этому один нерв связывает спинной мозг с рецепторами, мышцами и другими органами тела.

Как это устроено

Спинной мозг находится в позвоночном канале, поэтому позвонки создают для него прочную костную защиту. Дополнительную защиту обеспечивают оболочки, окружающие нервную ткань. Такое расположение уменьшает опасность повреждений, ведь нервные клетки и их отростки плохо восстанавливаются.

На поперечном срезе серое вещество расположено внутри, а белое окружает его. Серое вещество образовано главным образом телами нервных клеток, поэтому здесь находятся центры, которые принимают участие в анализе сигналов и ответах организма. Белое вещество состоит преимущественно из волокон, поэтому оно лучше приспособлено для проведения импульсов между отделами нервной системы.

От спинного мозга отходят два вида корешков. Задние корешки проводят импульсы от рецепторов к спинному мозгу, а передние — от спинного мозга к мышцам и другим исполнительным органам. Когда передний и задний корешки соединяются, образуется смешанный спинномозговой нерв, способный проводить импульсы в обоих направлениях.

Рефлекторная функция состоит в осуществлении быстрых ответных реакций на раздражение. Импульс от рецептора поступает по чувствительному пути к нервному центру в сером веществе, где переключается на следующий нейрон. Затем команда идёт по двигательному пути к мышце или железе, и орган выполняет ответное действие.

Проводящая функция обеспечивает обмен сигналами между спинным и головным мозгом, а также связь спинного мозга с органами. Восходящие пути белого вещества несут информацию к головному мозгу, например о прикосновении или боли. Нисходящие пути передают команды от головного мозга к спинному мозгу и далее к исполнительным органам.

Части спинного мозга и их функции

Сначала определите, о какой характеристике спрашивается: о расположении, составе или функции. Затем сопоставьте её с внутренним серым и наружным белым веществом. Если речь идёт о передаче импульса между отделами, ищите ответ в особенности белого вещества; если о нервном центре — в свойствах серого.

Разбор задач

Состав серого и белого вещества

Условие. Укажите, какая часть спинного мозга содержит тела нервных клеток, а какая образована преимущественно нервными волокнами. Нужно сопоставить состав веществ с их положением на поперечном срезе.

1. Сначала определяем, где расположены тела нервных клеток: они входят в состав серого вещества.
2. Затем вспоминаем, что нервные волокна образуют белое вещество, окружающее серое.
3. Соединяем сведения о составе и расположении, чтобы не перепутать части.

Ответ. Серое вещество содержит тела нервных клеток и находится внутри. Белое вещество расположено снаружи и образовано преимущественно нервными волокнами.

Отдёргивание руки от горячего предмета

Условие. При прикосновении к горячему предмету человек быстро отдёргивает руку. Нужно описать путь нервного импульса и определить роль спинного мозга.

1. Рецепторы кожи воспринимают высокую температуру и превращают раздражение в нервный импульс.
2. По чувствительному пути через задний корешок импульс поступает в серое вещество спинного мозга, где находится нервный центр.
3. После переключения команда идёт по двигательному пути через передний корешок к мышцам руки, и они сокращаются.

Ответ. Спинной мозг замыкает рефлекторную дугу и обеспечивает быстрый защитный рефлекс. Головной мозг может получить информацию о боли, но для самого немедленного отдёргивания руки нервный центр спинного мозга уже достаточен.

Повреждение заднего корешка

Условие. Повреждён задний корешок спинномозгового нерва. Нужно определить, прохождение каких импульсов нарушится и почему.

1. Вспоминаем направление проведения по заднему корешку: он несёт импульсы от рецепторов к спинному мозгу.
2. Определяем последствия повреждения: сигналы о прикосновении, боли или температуре не смогут нормально поступать в центральную нервную систему.
3. Отделяем чувствительный путь от двигательного: передний корешок отвечает за проведение команд к мышцам и непосредственно не повреждён.

Ответ. Нарушится проведение чувствительных импульсов от рецепторов к спинному мозгу. Двигательные импульсы по переднему корешку смогут идти, если он и другие участки нерва не повреждены.

Типичные ошибки

Серое вещество считают наружным слоем. Ошибка возникает из-за того, что в головном мозге расположение веществ другое или запоминается только цвет на схеме. Проверьте себя: для спинного мозга серое вещество внутри, а белое окружает его.

Путают направления импульсов по корешкам. Иногда слова «передний» и «задний» запоминают без связи с функцией. Используйте проверку: задний корешок ведёт импульс к спинному мозгу, передний — от него.

Считают, что спинной мозг только передаёт сигналы. Такое представление не учитывает нервные центры серого вещества. Если реакция является быстрой и защитной, проверьте, может ли её рефлекторная дуга замыкаться в спинном мозге.

Отождествляют спинномозговой нерв с корешком. Корешок является только одним направлением связи, а нерв включает оба направления. Запомните проверку: спинномозговой нерв образуется после соединения переднего и заднего корешков.

Связь с другими темами

До изучения строения спинного мозга нужно знать, что нервная система делится на центральный и периферический отделы. Также необходимо понимать, что нервные клетки передают импульсы. Эти знания помогают связать строение вещества и корешков с их функциями.

Тема пригодится при изучении рефлексов и нервной регуляции работы органов. Она также объясняет, как взаимодействуют спинной и головной мозг. Понимание проводящих путей помогает представить, почему повреждение разных участков нарушает разные виды чувствительности или движений.

Что запомнить

• Спинной мозг расположен в позвоночном канале.
• Серое вещество находится внутри, белое — снаружи.
• Серое вещество содержит тела нервных клеток.
• По белому веществу проходят проводящие пути.
• Задние корешки проводят импульсы к спинному мозгу, передние — от него.
• Спинномозговой нерв образуется при соединении двух корешков.
• Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводящую функции.