Как происходит взаимодействие между головным и спинным мозгом

Переговоры между головным и спинным мозгом осуществляются через спинальные нервы, которые передают сигналы между различными частями тела и центральной нервной системой. Головной мозг обрабатывает поступающую информацию, принимает решения и отправляет команды через спинной мозг для выполнения движений или реакций.

Кроме того, спинной мозг играет важную роль в рефлекторных реакциях, позволяя организму мгновенно реагировать на внешние раздражители без участия головного мозга. Это обеспечивает быструю защиту и адаптацию, что важно для выживания.

Действие проводящих путей

Спинной мозг включает два типа проводящих путей: восходящие и нисходящие. Эти пути играют ключевую роль в передаче нервных сигналов к центрам серого вещества, что способствует нормализации различных функций нервной системы.

Восходящие проводящие пути отвечают за контроль движений, ощущение температуры, боли и тактильные ощущения.

Нисходящие пути регулируют координацию движений и поддерживают баланс. Кроме того, они активируют рефлексы, способствуя быстрой передаче импульсов к мышцам и оболочкам мозга, что позволяет эффективно выполнять согласованные движения.

Классификация спинномозговых путей

Основная часть проводящих путей образована нейронами, что позволяет классифицировать их по функциональным особенностям нервных волокон:

• комиссуральная связь;
• ассоциативные проводящие пути;
• проекционные волокна.

Нервные ткани, расположенные в сером и белом веществе мозга, связывают кору полушарий и спинальные рога. Модификации и морфологические особенности нисходящих проводящих путей жестко ограничивают направление передачи нервных импульсов.

Основные восходящие проводящие пути в спинном мозге

Проводниковая функция сопровождается следующими возможностями:

• Ассоциативные пути функционируют как «мост» между разными участками серого вещества и коры мозга. Они бывают длинными (сигнал проходит через 2-3 сегмента) и короткими (локализованы в одной доле мозга).
• Комиссуральные пути образуют мозолистое тело, связывающее различные отделы спинного и головного мозга, распространяясь в стороны как лучи.
• Проекционные волокна могут быть как афферентными, так и нисходящими, их расположение обеспечивает максимально быструю передачу сигналов к коре полушария.

Функция проводимости спинного мозга определяется восходящими и нисходящими путями.

Помимо данного деления, проводящие пути можно классифицировать по их ключевым функциям:

• Корково-спинномозговой путь — главная система нервных волокон, ответственная за моторную активность, включает латеральную, корково-ядерную и корково-спинномозговую латеральную системы.
• Проекционно-нисходящая система начинается в коре среднего полушария, проходит через его канатик и ствол, а завершает свое движение в передних рогах позвоночника, включая также покрышечно-спинномозговой путь.
• Диагностика преддверно-спинномозгового пути поддерживает функционирование вестибулярной системы. Нервные волокна здесь располагаются в передней части спинномозгового канатика, начинаясь с латерального ядра преддверно-улиткового нерва.
• Ретикулярно-спинномозговой путь отвечает за передачу нервных импульсов от мозгового полушария к серому веществу, оказывая влияние на мышечный тонус.

Следует отметить, что проводящие пути объединяются в целое, включающее все нервные окончания, что позволяет сигналам поступать в различные области мозга.

Какие переговоры происходят между головным мозгом спинным мозгом

Дли выбора адекватного метода анестезии и проведения последующей интенсивной терапии нейроанестезиолог должен понимать риски, связанные с хирургическим лечением, знать, какие функциональные изменения происходят в нервной системе, и иметь представление о механизме действия лекарственных веществ. ЦНС состоит из головного и спинного мозга, окруженных костными структурами— черепом и позвоночным столбом.

Головной мозг. Головной мозг состоит из ствола мозга (моста и продолговатого мозга), мозжечка, среднего мозга и переднего мозга.

Ствол. Ствол мозга участвует в передаче информации между различными отделами как головного, так и спинного мозга. К его важным структурам относятся: • центры, отвечающие за регуляцию дыхания и кровообращения • восходящие и нисходящие проводящие пути • ядра бульбарных черепных нервов и ретикулярная формация, связанная с сознанием.

Травмы или сжимания ствола, возникающие из-за повышения внутричерепного давления, могут привести к нарушению функций жизненно важных центров, что, в свою очередь, грозит быстрой смертью.

Мозжечок. Мозжечок расположен в задней черепной ямке под наметом мозжечка. Он состоит из двух полушарий, соединенных посередине червем и функционально связан со стволом и средним мозгом. Мозжечок отвечает за регуляцию позы и движений. Поражения мозжечка проявляются неврологической симптоматикой на противоположенной половине тела. Средний мозг.

Средний мозг служит соединительным звеном между стволом мозга и мозжечком, связывая его с гипоталамусом и полушариями. Таламус включает ядра основных чувствительных путей.

Передний мозг. Передний мозг включает диэнцефалон и два больших полушария.

Диэнцефалон — центральная часть переднего мозга, состоящая из таламуса и гипоталамуса. • Гипоталамус координирует вегетативную и эндокринную регуляцию. • Гипофиз находится под гипоталамусом. Опухоли гипофиза могут вызывать симптомы новообразования, сркение полей зрения при сдавлении зрительного перекреста или проявляться эндокринными нарушениями.

В состав больших полушарий входят кора, базальныс ганглии и боковые желудочки. Поверхность коры образует складки, или извилины, разделенные между собой посредством расщелин, или борозд. Центральная борозда отделяет главную двигательную извилину (кпереди) от главной чувствительной (кзади). Каждое полушарие разделено на четыре области или доли: лобную, теменную, затылочную и височную.

• Лобная доля состоит из моторной коры и областей, связанных с интеллектом и поведением. • Теменная доля включает в себя чувствительную кору. • Височная доля отвечает за слуховую чувствительность и интеграцию других типов чувств. • Затылочная доля содержит зрительную кору. • Медиальные структуры коры представляют собой лимбическую систему, которая имеет отношение к эмоциям и поведению.

Повреждение коры больших полушарий проявляется двигательными или чувствительными нарушениями на противоположной стороне тела. Между базальными ганглиями и таламусом расположена внутренняя капсула, в которой проходят нисходящие двигательные пути от коры больших полушарий.

Спинной мозг. Спинной мозг имеет длину около 45 см. Он начинается от большого затылочного отверстия и заканчивается мозговым конусом на уровне первого или второго поясничного позвонка. На уровне каждого позвонка от спинного мозга с каждой стороны отходят парные передние (двигательные) и задние (чувствительные) корешки.

Корешки объединяются на уровне межпозвоночных отверстий, в результате чего формируются смешанные спинномозговые нервы. Спинной мозг состоит из: • центрального канала — пространства, которое может содержать ликвор при определенных заболеваниях • окружающего его серого вещества, образующего передние и задние рога: • передние рога включают тела двигательных нейронов, а задние рога содержат синапсы периферических чувствительных нейронов • белого вещества, состоящего из восходящих и нисходящих трактов, формирующих передние, задние и латеральные канатики.

Учебное видео — строение спинного мозга

1. Анатомия нервной системы для анестезиологов. Головной и спинной мозг
2. Оболочки и кровоснабжение мозга с точки зрения анестезиолога
3. Двигательные и чувствительные проводящие пути с точки зрения анестезиолога
4. Вегетативная нервная система и черепные нервы с точки зрения анестезиолога
5. Регуляция мозгового кровообращения. Ауторегуляция
6. Биохимическая регуляция мозгового кровотока. Влияние углекислого газа и кислорода
7. Вегетативная регуляция мозгового кровотока. Влияние реологии крови
8. Церебральный метаболизм. Регуляция
9. Измерение церебрального метаболизма. Методы
10. Внутричерепное давление и доктрина Монро-Келли. Регуляция ВЧД
11. Спинномозговая жидкость. Объем, состав и обмен ликвора

6.3. Проводящие пути головного и спинного мозга

Нервные волокна, соединяющие функционально однородные участки серого вещества в центральной нервной системе и располагающиеся в белом веществе головного и спинного мозга, формируют проводящие пути.

В спинном и головном мозге по строению и функции выделяют три группы прово­дящих путей: ассоциативные, комиссуральные и проекционные.

Ассоциативные волокна связывают разные участки серого вещества и функциональные центры (кора и ядра) в пределах одной полушария. Их подразделяют на короткие и длинные. Короткие волокна соединяют соседние участки серого вещества и находятся в одной доле мозга (внутридолевые пучки). Некоторые ассоциативные волокна, связывающие соседние извивки, остаются внутри коры (интракортикальные) и имеют форму буквы U, их называют дугообразными волокнами. Ассоциативные волокна, которые выходят в белое вещество полушария (за пределами коры), обозначаются как экстракортикальные.

Длинные ассоциативные волокна связывают участки серого вещества, далеко отстоящие друг от друга, принадлежащие различным долям (междолевые пучки волокон). К длинным ассоциативным путям относятся следующие: верхний продольный пучок, который находится в верх­ней части белого вещества полушария большого мозга и соединяет кору лобной доли с теменной и затылочной; нижний продольный пучок, лежащий в нижних отделах полушария и соединяющий кору височной доли с затылочной; крючковидный пучок, который, изгибаясь впереди островка, соединяет кору в области лобного полюса с передней частью височной доли. В спинном мозге ассоциативные волокна соединяют клетки се­рого вещества, принадлежащего различным сегментам, и образуют передние, лате­ральные и задние собственные пучки (межсегментные пучки). Они располагаются непосредственно возле серого вещества. Короткие пучки связывают соседние сегменты, перекидываясь через 2-3 сегмента, длинные пучки – далеко отстоящие друг от друга сегменты спинного мозга.

Комиссуральные (спаечные) нервные волокна соединяют серое вещество правого и левого полушарий, аналогичные центры правой и левой половин мозга с целью координации их функций. Комиссуральные волокна про­ходят из одного полушария в другое, образуя спайки (мозолистое тело, спайка свода, передняя спайка). В мозолистом теле, имеющемся только у млекопитающих, располагаются волокна, соединяющие новые, более молодые, отделы мозга, корковые центры правого и левого полушарий. В белом веществе полушарий волокна мозолистого тела расходятся веерообразно, образуя лучистость мозолистого тела.

Комиссуральные волокна, идущие в колене и клюве мозолистого тела, соединяют друг с другом участки коры лобных долей правого и левого полушарий большого моз­га. Загибаясь кпереди, пучки этих волокон как бы охватывают с двух сторон переднюю часть продольной щели большого мозга и образуют лобные щипцы. В стволе мозолистого тела проходят нервные волокна, соединя­ющие кору центральных извилин, теменных и височных долей двух полушарий большого мозга. Валик мозолистого тела состоит из комиссуральных волокон, которые соединяют кору затылочных и задние отделы теменных долей правого и левого полушарий большого мозга. Изгибаясь кзади, пучки этих волокон охватывают задние отделы продольной щели большого мозга и образуют затылочные щипцы.

Комиссуральные волокна проходят через переднюю спайку мозга и спайку свода. Основная часть этих волокон в передней спайке соединяет медиальные участки коры височных долей обоих полушарий, включая волокна мозолистого тела. В передней спайке находятся также менее развиты пучки комиссуральных волокон, соединяющие области обонятельного треугольника в различных полушариях. В спайке свода проходят комиссуральные волокна, связывающие кору правой и левой височных долей, а также гиппокампы полушарий большого мозга.

Проекционные нервные волокна соединяют нижележащие отделы мозга (спинной) с головным мозгом, а также ядра мозгового ствола с базальными ядрами (полосатым телом) и корой и, наоборот, кору головного мозга, базальные ядра с ядрами мозгового ствола и со спинным мозгом. При помощи проек­ционных нервных волокон, достигающих коры большого мозга, картины внешнего мира как бы проецируются на кору, как на экран, где происходят высший анализ посту­пивших сюда импульсов, сознательная их оценка. В группе проекционных путей выде­ляют восходящие и нисходящие системы волокон.

Восходящие проекционные пути (афферентные, чувствительные) несут в головной мозг, к его подкорковым и высшим центрам (к коре), импульсы, возникшие в резуль­тате воздействия на организм факторов внешней среды, в том числе и от органов чувств, а также импульсы от органов движения, внутренних органов, сосудов. По характеру проводимых импульсов восходящие проекционные пути подразделяются на три группы.

1. Экстероцептивные пути передают импульсы (боль, температура, осязание и давление), которые возникают из-за воздействия наружной среды на кожу, а также сигналы от высших чувств (зрение, слух, вкус и обоняние) — латеральные и передние спинно-таламические пути.

2. Проприоцептивные пути проводят импульсы от мышц, сухожилий и суставов, предоставляя информацию о положении частей тела и степени движения.

3. Интероцептивные пути проводят импульсы от внутренних органов, сосудов, где хемо-, баро- и механорецепторы воспринимают состояние внутренней среды организма, интенсивность обмена веществ, химизм крови и лимфы, давление в сосудах.

Среди восходящих путей можно выделить следующие (рис. 11.35, 11.36):

1. Тонкий пучок (Голля) и клиновидный пучок (Бурдаха) проходят в дорсальных канатиках и образованы аксонами афферентных неронов спинномозговых ганглиев. Нейроны 2-го порядка находятся в продолговатом мозгев ядрах Голля(медиальные) иБурдаха(латеральные). Аксоны нейронов этих ядер в стволе мозга совершают перекрест (медиальная петля).Нейроны 3-го порядка находятся в ядрах промежуточного мозга и направляют аксоны в кору больших полушарий. По этим путям в ЦНС поступает сенсорная информация главным образом отпроприоцепторов мышц и сухожилий, а также от тактильных рецепторов кожи.

2. Спинно-таламический путь обеспечивает передачу в основном болевой и температурной чувствительности. Нейроны 1-го порядка располагаются в спинномозговых ганглиях, а 2-го порядка — в основании дорсальных рогов серого вещества спинного мозга. Аксоны последних переходят на противоположную сторону и по белому веществу латерального или вентрального канатика проходят без перерыва до промежуточного мозга. Расположенные в нем нейроны 3-го порядка посылают аксоны в кору больших полушарий.

3. Спинно-мозжечковые пути — дорсальный (пучок Флексига) и вентральный (пучок Говерса) — занимают латеральные канатики. Нейроны 1-го порядка также находятся в спинальных ганглиях. Аксоны нейронов 2-го порядка, расположенные в сером веществе спинного мозга, идут по латеральным канатикам той же (путь Флексига) или противоположной (путь Говерса) стороны к мозжечку. В стволе мозга волокна пути Говерса снова перекрещиваются и поступают в кору мозжечка той же стороны. Оба пути обеспечивают передачу сигналов от проприоцепторов мышц и сухожилий, а Висцерорецепторов.

Рис. 11.35. Проводящие пути спинного мозга.

Нисходящие проекционные пути (эффекторные, эфферентные) проводят импульсы от коры, подкорковых центров к нижележащим отделам, к ядрам мозгового ствола и двигательным ядрам передних рогов спинного мозга. Эти пути можно подразделить на две группы:

1) главный двигательный, или пирамидный, путь (корково-ядерный и корково-спинномозговые пути), несет импульсы произвольных движе­ний из коры головного мозга к скелетным мышцам головы, шеи, туловища, конеч­ностей через соответствующие двигательные ядра головного и спинного мозга. Учитывая направление хода волокон, а также расположение пучков в стволе головного мозга и канатиках спинного мозга, пирамидный путь подразделяют на три части: корково-ядерный – к ядрам черепных нервов; латеральный корково-спинномозговой (пирамидный) – к ядрам передних рогов спинного мозга; передний корково-спинномозговой (пирамидный) – также к передним рогам спинно­го мозга;

2) Экстрапирамидные двигательные пути осуществляют передачу импульсов от подкорковых структур к двигательным ядрам черепных и спинномозговых нервов, что приводит к активации мышц.

Рис. 11.36. Проводящие пути головного мозга.

Рубро-спинальный путьобразован аксонами нейроновкрасного ядрасреднего мозга. Эти аксоны перекрещиваются непосредственно под ядром и по латеральному канатику спускаются до различных сегментов спинного мозга, устанавливая в его сером веществе связи с интернейронами. Это более древняя, чем пирамидный путь, система контроля двигательной функции и развита не только у млекопитающих, но и у рептилий и птиц.

Вестибуло-спинальный путь образован нейронами, находящимися в продолговатом мозгу, представляющими собою ядра Дейтерса. Их аксоны проходят в вентральном канатике и заканчиваются в интер- и мотонейронах промежуточной зоны серого вещества спинного мозга.

Ретикуло-спинальный путьобразован аксонами ретикулярной формации заднего мозга. Основная часть этих волокон заканчивается на интернейронах медиальной части вентрального рога.

Таким образом, проводящие пути головного и спинного мозга устанавливают связи между афферентными и эфферентными (эффекторными) центрами, участвуют в образовании сложных рефлекторных дуг в теле человека. Одни проводящие пути (систе­мы волокон) начинаются или заканчиваются в филогенетически более старых, лежащих в мозговом стволе ядрах, обеспечивающих функции, обладающие определенным автоматизмом. Эти функции (например, тонус мышц, автоматические рефлекторные движения) осуществляются без участия сознания, хотя и под контролем коры большого мозга. Другие проводящие пути передают импульсы в кору большого мозга, в высшие отделы ЦНС или из коры к подкорковым центрам (к базальным ядрам, ядрам мозгового ствола и спинного мозга). Проводящие пути функционально объединяют организм в одно це­лое, обеспечивают согласованность его действий.

Контрольные вопросы

1. Опишите внешнее и внутреннее строение спинного мозга.
2. Что подразумевается под сегментом спинного мозга?
3. Какие проводящие пути располагаются внутри каждого из канатиков спинного мозга?
4. Перечислите основные отделы головного мозга, их особенности структуры и функциональное значение.
5. Назовите границы между различными отделами головного мозга.
6. Укажите слои коры полушарий большого мозга.

• Какие ядра анализаторов в коре больших полушарий вы можете назвать?
• Укажите базальные ганглии большого мозга.
• Перечислите слои мозжечка.
• Какие группы проводящих путей вам известны? Назовите их и приведите примеры.
• Назовите оболочки головного и спинного мозга.

Проводящие пути головного и спинного мозга

В нервной системе нейроны формируют синапсы и образуют цепочки и сети, по которым нервные импульсы передаются в заданном направлении. Информация от рецепторных (чувствительных) нейронов передается через вставочные клетки к эффекторным нейронам. В синапсах импульсы совершают движение лишь в одном направлении — с пресинаптической мембраны к постсинаптической.

По одним цепям нейронов импульс распространяется центростремительно — от места его возникновения в коже, слизистых оболочках, органах движения, сосудах, тканях и органах к спинному или головному мозгу.

По другим цепям нейронов импульсы проводятся центробежно — из мозга на периферию, к рабочим органам: мышцам, железам, тканям. Нервные волокна, несущие импульсы из спинного мозга в головной мозг или в обратном направлении, складываются в пучки, образующие проводящие пути. Проводящие пути — это совокупность тесно расположенных нервных волокон, проходящих в определенных зонах белого вещества головного, спинного мозга, соединяющих различные нервные центры и проводящих одинаковые нервные импульсы.

Спинной и головной мозг делят проводящие пути на три категории: ассоциативные, комиссуральные и проекционные.

Ассоциативные волокна делятся на короткие и длинные и связывают нервные центры в одной половине мозга. Короткие (внутридолевые) волокна соединяют близкие участки серого вещества в пределах одной доли (отдела) мозга или соседних сегментов спинного мозга. Длинные (междолевые) ассоциативные сплошняки обеспечивают связь между участками серого вещества, находящимися на большом расстоянии друг от друга, обычно в различных долях (отделах) головного мозга или сегментах спинного мозга. К длинным ассоциативным путям больших полушарий можно отнести верхний продольный пучок, соединяющий кору лобной доли с теменной и затылочной, нижний продольный пучок, объединяющий серое вещество височной доли с затылочной, а также крючковидный пучок, который соединяет кору в области лобного полюса с передней частью височной доли.

В спинном мозге ассоциативные волокна образуют собственные пучки спинного мозга (межсегментарные пучки), которые располагаются вблизи серого вещества.

Комиссуральные (или спаечные) нервные волокна связывают однородные нервные центры правого и левого полушарий большого мозга. Эти проводящие пути проходят через мозолистое тело, спайку свода и переднюю спайку. Мозолистое тело соединяет более молодые участки коры обоих полушарий, где волокна расходятся веерообразно, образуя лучистость. В передней спайке располагаются волокна, связывающие участки височных долей обеих полушарий, относящиеся к обонятельному мозгу, который является более древним.

Проекционные нервные волокна (проводящие пути) соединяют спинной мозг с головным, ядра мозгового ствола с базальными ядрами и корой большого мозга (восходящие пути), а также головной мозг со спинным (нисходящие пути).

Восходящие проекционные пути (проводящие пути), афферентные, чувствительные, проводят к коре большого мозга нервные импульсы, возникающие в результате воздействия на организм различных факторов внешней среды, включая импульсы, идущие от органов чувств, опорно-двигательного аппарата, внутренних органов и сосудов. В зависимости от этого восходящие проекционные пути делятся на три группы: экстероцептивные, проприоцептивные, интероцептивные.

Экстероцептивные пути несут болевые, температурные, тактильные импульсы от кожного покрова, от органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния).

Проводящий путь болевой и температурной чувствительности (латеральный спинно-таламический путь) включает три нейрона. Первый (чувствительный) нейрон, воспринимающий данные раздражения, имеет свои рецепторы в коже и слизистых оболочках, а его тело находится в спинномозговом узле.

Центральный отросток чувствительного нейрона в составе заднего корешка направляется в задний рог спинного мозга и заканчивается синапсами на клетках второго нейрона. Аксоны вторых нейронов, тела которых лежат в заднем роге, через переднюю спайку переходят на противоположную сторону спинного мозга, входят в боковой канатик, образуя латеральный спинно-таламический путь. Этот путь поднимается в продолговатый мозг, проходит в покрышке моста, покрышке среднего мозга и заканчивается в таламусе (вентральное заднее ядро и медиальные ядра). Аксоны клеток таламуса (III нейрон) направляются к внутренней зернистой пластинке коры (IV слой) постцентральной извилины, где находится корковый конец анализатора общей чувствительности.

Проводящий путь осязания и давления (передний спинно-таламический путь) несет импульсы от рецепторов кожи к клеткам коры постцентральной извилины. Ход волокон первого нейрона этого пути аналогичен предыдущему. Большинство аксонов второго нейрона также переходят через переднюю спайку на противоположную сторону спинного мозга в передний канатик и в его составе следуют вверх, к таламусу, а затем в постцентральную извилину. Часть волокон второго нейрона идет в составе заднего канатика спинного мозга своей стороны вместе с аксонами проводящего пути проприоцептивной чувствительности коркового направления.

Проприоцептивные пути передают импульсы от органов опорно-двигательного аппарата (из мышц, сухожилий, суставных капсул, связок). Этот путь доносит информацию о расположении частей тела, объеме движений, мышечном тонусе и натяжении сухожилий до коры постцентральной извилины.

Проприоцептивная чувствительность позволяет человеку адекватно воспринимать положение частей тела в пространстве, анализировать сложные движения и осуществлять целенаправленную коррекцию. Тела первых нейронов данного пути также располагаются в спинномозговом узле.

Их аксоны в составе задних корешков спинномозговых нервов, не входя в задний рог, направляются в задний канатик, где образуют тонкий и клиновидный пучки. Нервные волокна следуют вверх в продолговатый мозг к тонкому и клиновидному ядрам.

Аксоны вторых нейронов, исходящие из указанных ядер, пересекают среднюю линию, образуя медиальную петлю, проходят через покрышку моста и среднего мозга, и заканчиваются в таламусе, формируя синапсы с телами третьих нейронов (вентрального заднего ядра). Аксоны нейронов таламуса направляются в кору, расположенную перед постцентральной извилиной в глубине центральной борозды, к нейронам IV слоя.

Часть волокон вторых нейронов по выходе из тонкого и клиновидного ядер направляется через нижнюю мозжечковую ножку в кору червя своей стороны. Другая часть волокон переходит на противоположную сторону и также через нижнюю мозжечковую ножку направляется к коре червя противоположной стороны. Эти волокна несут проприоцептивные импульсы к мозжечку для коррекции подсознательных движений опорно-двигательного аппарата. Имеются также проприоцептивные передний и задний спинно-мозжечковые пути, которые несут в мозжечок информацию о состоянии опорно-двигательного аппарата и двигательных центров спинного мозга.

Интероцептивные пути проводят импульсы от внутренних органов и сосудов. Расположенные в них рецепторы (механо-, баро-, хемо-) воспринимают информацию о состоянии гомеостаза, интенсивности обменных процессов, химическом составе тканевой жидкости, крови, давлении в сосудах и т. д.

Нисходящие проводящие пути несут импульсы от коры большого мозга и подкорковых центров к ядрам мозгового ствола и к двигательным и промежуточным ядрам передних рогов спинного мозга. Нисходящие пути подразделяются на две группы: пирамидные (главный двигательный путь) и экстрапирамидные.

Главный двигатель, или пирамидный, путь представляет собой систему нервных волокон, по которым произвольные двигательные сигналы от гигантских нейронов (пирамидных клеток Беца), находящихся в коре прецентральной извилины (V слой), передаются к двигательным ядрам черепных нервов и серому веществу спинного мозга. Здесь происходит синаптическое переключение, после чего сигнал направляется к скелетным мышцам. В зависимости от расположения и направления волокон пирамидный путь делится на три секции: корково-ядерный путь, направляющий к ядрам черепных нервов; латеральный и передний корково-спинномозговые пути, направляющиеся к промежуточным ядрам и передним рогам спинного мозга (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Схема пирамидных путей: 1 — прецентральная извилина; 2 — таламус; 3 — корково-ядерный путь; 4 — поперечный разрез среднего мозга; 5 — поперечный разрез моста; 6 — поперечный разрез продолговатого мозга; 7 — перекрест пирамид; 8 — латеральный корково-спинномозговой путь; 9 — поперечный разрез спинного мозга; 10 — передний корково-спинномозговой путь; →— направление движения нервных импульсов

Корково-ядерный путь проходит через колено внутренней капсулы и основание ножки мозга. В среднем мозге, мосту, продолговатом мозге волокна корково-ядерного пути переходят на противоположную сторону к двигательным ядрам черепных нервов, где заканчиваются синапсами на их нейронах. Аксоны нейронов двигательных ядер выходят из мозга в составе соответствующих черепных нервов и направляются к скелетным мышцам головы и шеи.

Латеральный и передний корково-спинномозговые пути проходят через переднюю часть задней ножки внутренней капсулы, затем через основание ножки мозга и моста переходят в продолговатый мозг, где образуют пирамиды. На границе продолговатого мозга со спинным мозгом основная часть волокон корково-спинномозгового пути переходит на противоположную сторону, продолжается в боковой канатик спинного мозга (латеральный корково-спинномозговой путь) и постепенно заканчивается синапсами на двигательных и промежуточных клетках серого вещества.

Другие волокна корково-спинномозгового пути, которые не пересекаются на границе продолговатого мозга со спинным, опускаются вниз в составе переднего канатика спинного мозга. Этот пучок образует передний корково-спинномозговой путь. Его волокна сегментно пересекают белую спайку и заканчиваются синапсами на нейронах противоположной стороны спинного мозга. Аксоны двигательных клеток передних рогов выходят из спинного мозга как часть передних корешков и иннервируют скелетные мышцы.

Экстрапирамидные проводящие пути являются более древними в филогенетическом плане, чем пирамидные. Они имеют обширные связи как со стволом мозга, так и с корой большого мозга, контролирующей экстрапирамидную систему.

Экстрапирамидные проводящие пути берут начало в разных отделах коры полушарий большого мозга и ствола мозга, а заканчиваются они на клетках двигательных ядер мозгового ствола и серого вещества спинного мозга. Влияние коры большого мозга на экстрапирамидную систему и экстрапирамидные проводящие пути осуществляется через мозжечок, красные ядра, ретикулярную формацию, вестибулярные ядра. Одной из функций красного ядра является поддержание мышечного тонуса, необходимого для непроизвольного сохранения позы, а также сгибание конечностей при локомоции. От красных ядер нервные импульсы направляются в двигательные ядра спинного мозга по красноядерно-спинномозговому (руброспинальному) проводящему пути.

При координации движений человека в условиях нарушенного равновесия важную роль играет преддверно-спинномозговой (вестибулоспинальный) путь, который соединяет вестибулярные ядра с передними рогами спинного мозга. Более того, вестибулярные ядра связаны с двигательными ядрами III, IV, VI пар черепных нервов через задний продольный пучок. Эта связь обеспечивает корректировку движений глазных яблок во время движений головы и шеи. Аксоны первых нейронов преддверно-спинномозгового пути спускаются в составе переднего канатика спинного мозга. Вестибулярные ядра и связанные с ними пути контролируются древней частью мозжечка (ядер шатра).

Кора большого мозга осуществляет управление функциями мозжечка, участвующего в координации движений, через мост по кортико-мосто-мозжечковому пути, переключение сигналов идет через собственные ядра моста.

Таким образом, проводящие пути головного и спинного мозга устанавливают связи между афферентными и эфферентными (эффекторными) центрами, замыкают сложные нервные дуги в мозге человека.

Одни из них замыкаются на филогенетически более старых ядрах, лежащих в мозговом стволе и обеспечивающих функции, обладающие определенным автоматизмом, без участия сознания, хотя и под контролем полушарий большого мозга. Другие замыкаются с участием высших отделов коры большого мозга и обеспечивают произвольные действия органов и систем органов. Проводящие пути объединяют организм в функциональную целостность, обеспечивают согласованную деятельность всех его компонентов.

Проводящие пути головного и спинного мозга

В нервной системе импульсы, возникающие при воздействии на рецепторы, передаются от одного нейрона к другому по их отросткам. Это происходит благодаря синапсам, которые действуют как соединители или размыкатели нейронов. Импульсы передаются только в одном направлении – от рецептора через вставочный нейрон к эфферентному, что обусловлено морфофункциональными характеристиками синапсов, которые проводят возбуждение лишь с пресинаптической мембраны к постсинаптической.

Проводящие пути – это совокупность нервных волокон, проходящих в определенных зонах белого вещества головного и спинного мозга, объединенных общностью морфологического строения и функции.

В спинном и головном мозге выделяют по строению и функции три группы проводящих путей.

Ассоциативные пути соединяют различные участки серого вещества и функциональные центры (кора мозга, ядра) в одной половине мозга. Различают короткие и длинные ассоциативные волокна. Короткие волокна соединяют близкие участки серого вещества и располагаются в пределах одной доли мозга – это внутридолевые пучки.

Длинные ассоциативные волокна связывают участки серого вещества, находящиеся на значительном расстоянии друг от друга, зачастую в различных зонах. К ним относятся верхний продолговатый пучок, соединяющий лобную долю с теменной и затылочной, а также нижний продолговатый пучок, связывающий серое вещество височной и затылочной долей. В спинном мозге ассоциативные волокна соединяют нейроны, располагающиеся в разных сегментах. Они образуют собственные пучки спинного мозга (межсегментарные пучки), которые находятся поблизости от серого вещества. Короткие пучки охватывают 2-3 сегмента, в то время как длинные соединяют более удаленные сегменты спинного мозга.

Коммисуральные (спаечные (нервные волокна связывают нервные центры (серое вещество) правого и левого полушария большого мозга, образуют мозолистое тело (коммисуру), спайку свода и переднюю спайку, т.е. коммисуральные волокна проходят из одного полушария в другое. В мозолистом теле располагаются волокна, соединяющие новые, более молодые отделы мозга. В белом веществе полушарий волокна мозолистого тела расходятся веерообразно, образуя лучистость мозолистого тела.

Проекционные волокна связывают нижние участки с базальными ядрами и корой, а также, наоборот, кору головного мозга и базальные ядра с ядрами ствола мозга и спинного мозга. Благодаря проекционным нервным волокнам, которые доходят до коры большого мозга, информация из внешнего мира как бы проецируется на кору, функционируя как экран, где проходит высший анализ вводимых импульсов и их осознанная оценка.

Выделяют проекционные восходящие и нисходящие пути. Восходящие (афферентные, чувствительные) несут импульсы, идущие от органов чувств, опорно-двигательного аппарата, внутренних органов и сосудов в головной мозг, к его подкорковым и высшим центрам. По характеру проводимых импульсов восходящие проекционные пути делят на 3 группы:

1) экстерорецептивные пути – импульсы поступают от органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния), кожных покровов (болевые, температурные, осязания, давления);

2) проприорецептивные пути – импульсы поступают от органов движения, несут информацию о положении частей тела, о размахе движений;

3) интерорецептивные пути – импульсы поступают от внутренних органов и сосудов (хемо-, баро-, механорецепторы).

Экстерорецептивные проводящие пути. Проводящие пути болевой и температурной чувствительности образуют латеральный (боковой) спинно-таламический путь.

Все восходящие пути состоят из 3 нейронов:

I нейроны находятся в органах чувств и заканчиваются в спинном мозге или стволе мозга.

II нейроны располагаются в ядрах спинного или головного мозга и завершаются в таламусе, гипоталамусе. Эти нейроны формируют центростремительные восходящие пути.

III нейроны лежат в ядрах промежуточного мозга, для кожной и мышечно-суставной чувствительности – в ядрах таламуса, для зрительных импульсов – в коленчатом теле, для обонятельных импульсов – в сосцевидных телах. Отростки нейронов заканчиваются на клетках соответствующих корковых центров (зрительной, слуховой, обонятельной и общей чувствительности).

Рецепторы первого (чувствительного) нейрона, который воспринимает раздражения, находятся в коже и на слизистых оболочках, а его тело расположено в спинномозговых узлах; центральный отросток входит в состав заднего корешка в задний рог спинного мозга. Аксон второго нейрона, тело которого находится в заднем роге, движется на противоположную сторону спинного мозга.

Через его переднюю серую спайку аксон входит в боковой канатик, где включается в состав латерального спинно-таламического пути, который поднимается до продолговатого мозга. Пучок располагается позади оливы, проходит в покрышку моста и покрышку среднего мозга. Аксоны заканчиваются, образуя синапсы на клетках, расположенных в таламусе (III нейрон). Аксоны III нейрона достигают коры полушария, его постцентральной извилины (IV слой коры), где находится корковый конец общей чувствительности. Импульсы от кожных рецепторов (рецепторы, воспринимающие чувство давления и осязания) поступают к клеткам коры в постцентральную извилину – место общей чувствительности.