Спинной мозг: его развитие, сегментарность, топография, утреннее строение. Локализация проводящих путей в белом ществе. Кровоснабжение спинного мозга.

Развитие и возрастная изменчивость спинного мозга включает следующие этапы. В эмбриональном периоде — на протяжении первых 8 недель происходит:

1. возникновение на первой неделе в стадии гаструляции эктодермальных клеток, которые из-за различной интенсивности размножения превращают на второй, третьей и четвертой неделях нервную пластинку в желобок, а потом в тонкую, однослойную трубку, простирающуюся по всей длине тела зародыша рядом с хордой;

2.утолщение на 5-9 неделях медуллярной (нервной) трубки из-за образования в ней трех слоев — наружного (краевого), среднего (мантийного, плащевого) и внутреннего (эпендимного):

· наружный слой, почти лишенный клеток, дает нервные волокна, составляющие белое вещество;

· из среднего слоя нейро- и спонгиобластов развивается серое вещество, включающее тела нервных и глиальных клеток;

· из внутреннего слоя эпендимных клеток возникает выстилка центрального канала и стволовые клетки, а позже эндокринный интраспинальный орган.

3. В плодном периоде благодаря различной интенсивности процессов деления клеток на 10-18 неделях в трехслойной нервной трубке появляются продольные пограничные борозды, которые разделяют ее на вентральную (основную) и дорзальную (крыльную) пластинки. Из основной пластинки формируются передние столбы серого вещества и прилежащие к ним передние и боковые канатики. Из крыльной пластинки возникают задние столбы и задние канатики. Спинномозговые узлы развиваются из парных ганглиозных пластинок, которые лежат кзади от нервной трубки. Пластинки возникают из нервного лентовидного гребня, расположенного вдоль спинного мозга сзади. После его отделения от нервной трубки он распадается на правую и левую ганглиозные пластинки. Утолщение стенок, изменение общей формы развивающегося мозга сопровождается сужением центрального канала.

4. Примерно до 12-14 недели спинной мозг и позвоночный канал по длине соответствуют друг другу и спинномозговые нервы выходят через межпозвоночные отверстия непосредственно против мест их образования. После третьего месяца и до конца развития спинной мозг значительно отстает в росте от позвоночника. Поскольку спинномозговые нервы образовались до этих изменений многие из них (поясничные и крестцово-копчиковые) смещаются книзу по позвоночному каналу и только потом выходят из межпозвоночных отверстий.

Новорожденные имеют спинной мозг длиной 13,6—14,8 см, массой — 5,5 г. Его нижняя граница проходит на уровне III-его поясничного позвонка. Удвоение массы происходит к концу первого года жизни, а длины

— к 15-16 годам.

У детей 3-5 лет и новорожденных сильнее выражены шейно-грудное и пояснично-крестцовое утолщения спинного мозга.

Уменьшение просвета центрального канала мозга происходит быстрее в 1-2 года и между 10-12 годами. К 20-22 годам почти исчезает просвет канала в крестцовом отделе, так как образуется интраспинальный эндокринный орган.

Объем белого вещества нарастает быстрее за счет собственных межсегментарных пучков ассоциативных волокон.

Миелинизация восходящих путей начинается и заканчивается раньше, чем нисходящих.

В 20-22 года в крестцовом отделе из эпендимы центрального канала и прилежащих нейронов образуется интраспинальный эндокринный орган, имеющий капсулу из волокнистых астроцитов, а внутри долек — розетки, фолликулы, клеточные колонки с нейросекреторными клетками, которые выделяют пептид В-Н с кардио- и вазотоническим действием, а также гормоны для регуляции репродуктивных процессов в половых железах.

Внешнее строение и сегментарность

Позвоночный канал — вместилище дня спинного мозга

Начало спинного мозга — на уровне верхнего края атланта или большого отверстия затылочной кости. Конец спинного мозга — мозговой конус, лежащий на уровне II-го поясничного позвонка у взрослых и III- го поясничного позвонка у новорожденных. Поэтому спинномозговую пункцию у взрослых проводят между III и IV поясничными позвонками;

Мозговой конус переходит в терминальную нить, прикрепляющуюся ко второму копчиковому позвонку.

Отделы спинного мозга:шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый.

Утолщения спинного мозга:шейное и пояснично-крестцовое.

Длина спинного мозга у мужчин — 43-45 см, у женщин — 41-42 см, масса — 34-38 г (около 2% от массы головного мозга).

Борозды и щели:передняя срединная щель и задняя срединная борозда, передняя и задняя латеральные борозды (правая и левая).

Корешки, узлы, нервы:передние и задние корешки, расположенные в латеральных бороздах; спинномозговой узел у заднего корешка. С корешками связано понятие корешковой иннервации, когда чувствительные волокна заднего корешка и двигательные волокна переднего корешка обладают своей зоной иннервации – кожной и мышечной.

Спинномозговые нервы возникают за счет слияния корешков и спинномозгового узла.

Сегмент спинного мозга – участок его условного поперечного сечения, соответствующий двум парам корешков или одной паре спинномозговых нервов. Сегментов и нервов всего 31:шейных — 8, грудных — 12, поясничных — 5, крестцовых — 5, копчиковых — I.

Между сегментами и позвонками наблюдается топографическое не соответствие. Шейные нижние и грудные верхние сегменты лежат на 1 позвонок выше, средние грудные — на 2, нижние грудные, пояснично-крестцовые, копчиковый — на 3.

Центральный канал лежит внутри спинного мозга по всей его длине. С его крестцовым отделом связано формирование интраспинального эндокринного органа

С сегментом увязано понятие сегментарной иннервации, которая включает зону влияния одной пары спинномозговых нервов, состоящих из чувствительных, двигательных и вегетативных волокон. При закладке и развитии сегмент спинного мозга (невромер) связан с сомитом (туловищным сегментом) и каждая часть волокон спинномозгового нерва снабжает определенный участок сомита:дерматом, миотом, склеротом.

Внутреннее строение спинного мозга складывается из строения серого вещества с внутренней эпендимной зоной, сосредоточенного вокруг центрального канала и белого вещества, расположенного по периферии (периметру) спинномозговой трубки.

В сером веществе, состоящем из нервных клеток, различают на поперечном срезе спинного мозга:

· передние рога с ядрами:передним и задним латеральными, центральным, передним и задним медиальными (все нервные клетки в ядрах — крупные мотонейроны, способные развиваться из стволовых клеток);

· задние рога с неоднородной массой серого вещества, включающей основное чувствительное ядро — собственное; грудное ядро — в медиальной части основания рогов только грудных сегментов; клетки задних рогов — ассоциативные сенсонейроны, объединенные родством происхождения, развития, строения и функции;

· пограничную зону – в белом веществе вблизи от верхушек задних рогов всех сегментов;

· губчатую зону задних рогов – тоже в белом веществе, но впереди от пограничной зоны;

· студенистое вещество задних рогов из мелких нейронов — кпереди от губчатой зоны;

· боковые рога, располагающиеся только на уровне нижнего шейного, всех грудных и двух верхних поясничных сегментов; в них находится симпатический центр вегетативной системы в виде латерального промежуточного вещества.

· В крестцовом отделе между передними и задними рогами на уровне от второго до четвертого сегментов лежит парасимпатическое ядро.

· На уровне шейных и грудных сегментов между передними и задними рогами — промежуточная зона серого вещества, состоящая из центрального (медиального) промежуточного вещества и ретикулярной формации.

На протяжении спинного мозга за счет наслоения передних, боковых и задних рогов формируются передние, боковые и задние столбы серого вещества. Передние и задние спайки, состоящие из комиссуральных волокон, соединяют серые столбы. Спайки проходят впереди и сзади от центрального канала.

В белом веществе, состоящем из нервных волокон, различают продольно расположенные канатики.

· Передние правый и левый — с набором проекционных проводящих путей в составе переднего корково-спинномозгового (рядом с передней срединной щелью), ретикулярно-спинномозгового пути (центральное положение), переднего спинно-таламического пути (кпереди от переднего ретикулярно- спинномозгового), покрышечно-спинномозгового пути (у передней срединной щели), заднего продольного пучка (позади переднего спинномозгового пути), преддверно-спинномозгового пути (возле передней -латеральной борозды).

· Боковые канатики содержат задний спинно-мозжечковый путь (в заднем латеральном отделе), передний спинно-мозжечковый путь (в переднем латеральном отделе), латеральный спинно-таламический

путь (передний отдел), латеральный корково-спинномозговой путь (медиальное положение от заднего спинно-мозжечкового пути), красноядерно-спинномозговой путь (кпереди от латерального корково- спинномозгового пути).

· Задние канатики состоят из пучков - тонкого (медиальное положение) и клиновидного (латеральное положение). Тонкий пучок несет волокна от нижних конечностей и нижней части туловища, клиновидный

– волокна от верхних конечностей и верхней части туловища.

Кроме восходящих и нисходящих волокон, составляющих систему проекционных проводящих путей, в спинном мозге находятся короткие ассоциативные волокна, которые связывают между собой сегменты разных уровней. Комиссуральные волокна связывают правую и левую половины сегментов через спайки.

Оболочки и пространства

Твердая мозговая оболочка, наружная, состоит из фиброзной ткани, укрепленной задней продольной связкой. В области большого затылочного отверстия оболочка срастается с костью и подкрепляется атлантозатылочной мембраной. Внизу (крестцовый канал) она переходит в терминальную нить, которая прирастает ко второму копчиковому позвонку.

Паутинная оболочка — тонкая, волокнистая пластинка занимает среднее положение, лежит внутрь от твердой оболочки. Возле межпозвоночных отверстий прирастает к твердой мозговой оболочке.

Мягкая, сосудистая оболочка, внутренняя, срастается со спинным мозгом.

Между передними и задними корешками к паутинной оболочке направляются зубчатые связки, которые присутствуют на протяжении от первых шейных корешков до первых поясничных. Связки срастаются с паутинной и твердой мозговыми оболочками. Они удерживают спинной мозг в подвешенном состоянии. Вдоль задней срединной борозды мозга проходит задняя сагиттальная перегородка, соединяющая мягкую и паутинную оболочки. Кроме зубчатых связок и задней перегородки между оболочками присутствует не постоянные, тонкие пучки фиброзных волокон и крупные пространства.

Эпидуральное пространство находится между твердой мозговой оболочкой и надкостницей позвоночного канала, заполнено клетчаткой и внутренним позвоночным венозным сплетением. Субдуральное пространство находится между твердой и паутинной оболочками. Перидуральное пространство располагается между листками твердой оболочки в области спинальных корешков. Оба пространства заполнены рыхлой клетчаткой. Подпаутинное (субарахноидальное) пространство лежит между паутинной и сосудистой оболочками, заполнено ликвором — спинномозговой жидкостью.

Кровеносные сосуды спинного мозга образуются из следующих источников кровоснабжения:позвоночной артерии (из подключичной) и глубокой шейной артерии (из реберно-шейного ствола

подключичной артерии);

задних межреберных, поясничных, латеральных крестцовых артерий из нисходящей аорты.

Вдоль спинного мозга проходят одна передняя (в срединной щели) и две задних продольные артерии (в задних латеральных бороздах), сопровождаемые одноименными венами, которые впадают во внутреннее позвоночное сплетение.

4(V) Развитие головного мозга

Развитие головного мозга: мозговые пузыри и их производные. итика «теории» расизма в учении о мозге.

Основные процессы эмбриогенеза нервной системы.

· Индукция:первичная и вторичная. Первичная индукция появляется в конце гаструляции и обусловлена движением клеток хордомезодермы к головному концу. В результате движения возбуждаются клетки эктодермы и начинается из них формирование нервной пластинки. Вторичная индукция обусловлена самим развивающимся мозгом.

· Регуляция гормонами и нейротрансмиттерами (серотонином, дофамином, норадреналином, ацетилхолином, опиатами и др.) начинается с первых дроблений яйцеклетки, ранних межклеточных взаимодействий, морфогенетических трансформаций и продолжается в течение всей жизни индивида.

· Пролиферация (образование, размножение и расселение клеток) как ответ на первичную индукцию и как основа морфогенеза нервной системы, происходящая под управлением трансмиттеров и гормонов.

· Миграция клеток в разные периоды развития характерна для многих отделов нервной системы, особенно вегетативной.

· Дифференцировка нейронов и глиальных клеток включает структурное и функциональное созревание под регулирующим трофическим влиянием гормонов, нейротрансмиттеров и нейротрофинов.

· Формирование специфических связей между нейронами есть показатель активного созревания.

· Стабилизация или элиминация межнейронных связей наступает в конце созревания мозга. Не вступившие в связи нейроны погибают.

· Развитие интегрирующей, координирующей и субординационной функций, что позволяет зародышу и новорожденному осуществление самостоятельной жизнедеятельности.

У 4-х недельных эмбрионов головной отдел нервной трубки состоит из мозговых пузырей: переднего — прозэнцефалон, среднего — мезэнцефалон, заднего – метэнцефалон, отделенных друг от друга небольшими сужениями. В конце 4-ой недели появляются первые признаки деления переднего пузыря на два, из которых возникнут конечный и промежуточный мозг. Вначале 5-ой недели разделяется задний пузырь для образования заднего и продолговатого мозга. Из непарного среднего пузыря формируется средний мозг.

Из-за неравномерности роста развивающегося мозга появляются в пузырях сагиттальные изгибы, ориентированные выпуклостью в дорсальную сторону (первые два) и вентральную — третий:

· теменной изгиб — самый ранний, возникает в области среднемозгового пузыря, отделяя средний мозг от промежуточного и конечного;

· затылочный изгиб в заднем пузыре отделяет спинной мозг от головного;

· третий изгиб — мостовой — располагается между первыми двумя и делит задний пузырь на продолговатый и задний мозг.

Задний пузырь более интенсивно растет в вентральном направлении. Его полость превращается в IV желудочек с тонкой верхней стенкой из эпендимных клеток и толстым дном в виде ромбовидной ямки. Из заднего пузыря развиваются мост, мозжечок, продолговатый мозг с общей полостью в виде четвертого желудочка.

Стенки среднемозгового пузыря растут в стороны более равномерно, образуя из вентральных отделов ножки мозга, из дорсальных пластинку крыши среднего мозга. Полость пузыря суживается, превращаясь в водопровод.

Самые сложные изменения происходят с передним пузырем. Из его заднего отдела формируется промежуточный мозг. Вначале за счет пролиферации плащевого слоя утолщаются дорсо-латеральные стенки пузыря и возникают зрительные бугры, превращая полость будущего III желудочка в щелевидное пространство. Из вентролатеральных стенок появляются глазные пузырьки, из которых возникнет сетчатая оболочка глаза. В дорсальной стенке появляется слепой вырост эпендимы — будущий эпифиз. В нижней стенке выпячивание превращается в серый бугор и воронку, которая соединяется с формирующимся из эктодермы ротовой бухты (карман Ратке) гипофизом.

В непарной, передней части прозэнцефалона на ранних стадиях появляются правый и левый пузыри, разделенные перегородкой. Полости пузырей превращаются в боковые желудочки: левый – в первый желудочек, правый – во второй. В последующем они через межжелудочковые отверстия соединяются с третьим желудочком. Очень интенсивный рост стенок правого и левого пузырей превращает их в полушария конечного мозга, которые накрывают промежуточный и средний мозг. На внутренней поверхности нижних стенок правого и левого конечных пузырей образуется утолщение для развития базальных ядер. Из передней стенки возникают мозолистое тело и спайки.

Внешняя поверхность пузырей поначалу гладкая, но она тоже растет неравномерно. С 16-й недели появляются глубокие борозды (латеральная и др.), которые отделяют доли. Позднее в долях формируются мелкие борозды и невысокие извилины. Перед рождением в конечном мозге сформированы только основные борозды и извилины. После рождения нарастает глубина борозд и выпуклость извилин, появляется множество мелких, непостоянных бороздок и извилин, что и определяет индивидуальное многообразие вариантов и сложность рельефа мозга у каждого человека.

Наибольшая интенсивность размножения и расселения невробластов приходится на 10-18 недели плодного периода. К рождению заканчивают дифференцировку 25% нейронов, к 6-ти месяцам — 66%, к концу 1 года жизни — 90-95%.

У новорожденных масса головного мозга составляет у мальчиков: 340-430 г, у девочек: 330-370 г, от массы тела — это 12-13% или в соотношении 1:8.

В первый год жизни масса головного мозга удваивается, в 3-4 года – утраивается. Потом происходит до 20-29 лет медленное, постепенное и равномерное нарастание массы в среднем до 1355 г для мужчин и до 1220 г для женщин с индивидуальными колебаниями в пределах 150-500 г. Масса мозга у взрослых составляет 2,5-3 % от массы тела или находится в соотношении 1:40. Во взрослом мозге присутствуют стволовые клетки, из которых на протяжении всей жизни образуются предшественники различных нейронов и нейроглиальных клеток, которые расселяются по различным зонам и после пролиферации и дифференцировки интегрируются в работающие системы.

Мозговой ствол новорожденных имеет 10-10,5 г, что составляет 2,7% от массы тела, у взрослых — 2

%. Начальная масса мозжечка 20 г (5,4 % от массы тела), к 5-ти месяцам грудного периода увеличивается вдвое, к 1-му году — вчетверо, в основном, за счет роста полушарий.

В полушариях конечного мозга новорожденных присутствуют только основные борозды и извилины. Проекция их на череп значительно отличается от таковой у взрослых. К 8-ми годам структура коры становится такой же, как у взрослых. В процессе дальнейшего развития нарастает глубина борозд, высота извилин; появляются многочисленные, дополнительные бороздки и извилины.

Нервная высшая деятельность человека по И.П.Павлову складывается благодаря синтезу наследственных факторов и условий воспитания, образования и трудовой деятельности. Становление умственных способностей на 50 % происходит в первые 4 года, на 30 % — в 5-8 лет, на 20 % — в 9-17 лет. Человеческий мозг за жизнь средней продолжительности способен усвоить и переработать 10 квадриллионов бит информации.

Различные расовые теории базируются на преимуществе духовном, физическом, идеологическом одних людей над другими. Отсюда заявления о "богом избранном народе" и особой ментальности, о высших арийских расах, призванных управлять миром, и низших расах, подчиняющимся им. Подобные теории обслуживают политику фашизма, колониализма, расовой сегрегации и геноцида.

Однако, хорошо известно, что расы произошли от одного общего предка (декларация ЮНЕСКО, 1951г.) и каждая из них в своем развитии создавала в разные периоды времени высокоразвитые государства с огромными достижениями цивилизации (древние Греция и Рим, древний Египет, империя инков и многие др.), которые имели свои взлеты и падения.

Утверждения расистов о своих преимуществах просто не состоятельны, потому что:

вариации борозд, извилин, цито- и миелоархитектоники мозга одинаково характерны для представителей всех рас и не влияют решающим образом на характер психики, интеллекта человека;

масса мозга колеблется в широких пределах, но можно встретить идиота с массой в 900 г или 2000 г и в равной степени гения с такими же колебаниями массы мозга независимо от расовой принадлежности; смешение рас приводит к появлению более жизнестойких и умных людей и в меньшей степени идиотов; индивидуальная изменчивость массы головного мозга не связана с состоянием умственной деятельности; И.С. Тургенев имел мозг в 2012 г, А. Франс — 1017 г, но оба стали выдающимися писателями.

5(V) Серое и белое вещество головного мозга