Каково расположение корешков спинного мозга относительно позвонков

Корешки спинного мозга располагаются в непосредственной близости к соответствующим позвонкам, выходя из позвоночного канала через интервертебральные отверстия. Каждый корешок делится на передний и задний, причем передние корешки отвечают за передачу моторных импульсов от спинного мозга к мышцам, а задние — за сенсорные сигналы от органов чувств к спинному мозгу.

Важно отметить, что уровень выхода корешков завязан на определенные сегменты спинного мозга: от шейных до крестцовых. При этом, из-за особенностей анатомии позвоночника, с ростом вниз объем спинного мозга постепенно сокращается, и корешки, выходящие из нижних сегментов, располагаются более низко по отношению к соответствующим позвонкам.

Строение спинного мозга

Спинной мозг представляет собой самый древний элемент центральной нервной системы. Он располагается в позвоночном канале в форме цилиндрической структуры, в верхней части плавно переходит в продолговатый мозг, а в нижней — заканчивается на уровне I – II поясничных позвонков. Структура спинного мозга включает в себя шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы.

Спинной мозг обладает сегментарной организацией, так как состоит из повторяющихся сегментов. Выделяют восемь шейных, двенадцать грудных, пять поясничных, пять крестцовых и один — три копчиковых сегмента (в сумме от тридцати одного до тридцати трех).

В каждом сегменте располагаются две пары корешков: передние и задние. Передние корешки — это отростки эфферентных нейронов, отвечающих за двигательную активность, в то время как задние корешки — отростки афферентных нейронов, которые выполняют чувствительную функцию. На определённом расстоянии от спинного мозга эти корешки соединяются, проходят через межпозвоночные отверстия и образуют спинномозговой нерв, иннервирующий соответствующие области тела.

Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество формируют нейронные тела, а белое — их отростки.

Серое вещество находится в форме симметрично размещённых двух передних и двух задних рогов (при сечении напоминает бабочку) и окружено белым веществом с каждой стороны. В области грудного отдела также присутствуют боковые рога, находящиеся между передними и задними рогами. В центре серого вещества проходит центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью.

В задних рогах находятся вставочные нейроны. Афферентные волокна формируют синапсы на этих нейронах и поступают в спинной мозг через задние корешки. Тела чувствительных нейронов располагаются в спинальных ганглиях, находящихся вне спинного мозга.

В передних рогах размещены двигательные нейроны (мотонейроны). Существуют α-мотонейроны, которые иннервируют экстрафузальные (обычные) мышечные волокна, и γ-мотонейроны, ответственны за иннервацию интрафузальных мышечных волокон. Аксоны моторных нейронов покидают спинной мозг через передние корешки, иннервируя в основном мышцы, а также тормозные нейроны – клетки Реншоу.

В боковых рогах располагаются нейроны автономной нервной системы, их отростки Выходят в составе передних корешков.

Расположение корешков спинного мозга отновительно позвонков

Эти борозды разделяют каждую секцию белого вещества спинного мозга на три продольных канатика: передний — funiculus anterior, боковой — funiculus lateralis и задний — funiculus posterior. Задний канатик в шейном и верхнегрудном отделах дополнительно подразделяется средней бороздкой, sulcus intermedius posterior, на два пучка: fasciculus gracilis и fasciculus cuneatus. Оба эти пучка продолжаются выше под теми же названиями на задней поверхности продолговатого мозга.

С обеих сторон спинного мозга формируются два ряда корешков спинномозговых нервов. Передний корешок, или radix ventral is s. anterior, выходит через sulcus anterolateralis и состоит из нейритов двигательных нейронов (центробежных или эфферентных), чьи клеточные тела расположены в спинном мозге. В то время как задний корешок, radix dorsalis s. posterior, входит в sulcus posterolateralis и содержит отростки чувствительных нейронов (центростремительных или афферентных), чьи тела находятся в спинномозговых узлах.

На известном расстоянии от спинного мозга двигательный корешок тесно связан с чувствительным, и вместе они формируют основной ствол спинномозгового нерва, truncus n. spinalis, который невропатологи именуют канатиком, funiculus. В случае воспаления канатика (фуникулита) возникают сегментарные расстройства в обеих сферах: двигательной и чувствительной; при воспалении корешка (радикулите) наблюдаются сегментарные нарушения только одной сферы — либо чувствительной, либо двигательной. Если же воспаляются ветви нерва (неврит), то расстройства будут зависеть от зоны, куда распространяется соответствующий нерв. Ствол нерва, как правило, довольно короткий, поскольку, покидая межпозвоночное отверстие, нерв распадается на основные ветви.

В межпозвоночных отверстиях, расположенных рядом с местом соединения обеих корешков, задний корешок имеет утолщение, называемое спинномозговым узлом (ganglion spinale), который содержит ложноуниполярные нервные клетки (афферентные нейроны) с одним отростком. Этот отросток делится на две ветви: одна, центральная, направляется в спинной мозг в составе заднего корешка, а другая, периферическая, продолжается в спинномозговой нерв. Таким образом, спинномозговые узлы лишены синапсов, поскольку содержат только клеточные тела афферентных нейронов. Это отличает их от вегетативных узлов периферической нервной системы, в которых имеются контакты вставочных и эфферентных нейронов. Спинномозговые узлы крестцовых корешков находятся внутри крестцового канала, а узел копчикового корешка расположен внутри мешка твердой оболочки спинного мозга.

Поскольку спинной мозг меньше по длине, чем позвоночный канал, положение выхода нервных корешков не совпадает с уровнями межпозвоночных отверстий. Для того чтобы достичь этих отверстий, корешки движутся не только в сторону, но также и вниз, причем угол их наклона становится более крутым, чем ниже они идут от спинного мозга. В области поясницы нервные корешки опускаются до соответствующих межпозвоночных отверстий параллельно к filum terminale, окружая его и conus medullaris плотной связкой, которая называется конским хвостом, или cauda equina.

Строение

Как функционирует спинной мозг? Понимание его анатомических особенностей имеет ключевое значение для осознания работы всего организма. Подобно другим частям центральной нервной системы, этот орган состоит из серого и белого вещества.

Что включает в себя серое вещество? Серое вещество спинного мозга формируется из скоплений нейронов. В этом отделе находятся их ядра и основные органеллы, которые способствуют выполнению их функций.

Серое вещество спинного мозга организовано в виде ядер, которые проходят по всему органу. Именно эти ядра выполняют подавляющее большинство функций.

В сером веществе спинного мозга расположены ключевые двигательные, чувствительные и вегетативные центры, функции которых будут подробно описаны ниже.

Спинной мозг содержит белое вещество, сформированное другими отделами нервных клеток. Этот участок ткани располагается вокруг ядер и представляет собой отростки клеток. Белое вещество состоит из аксонов, которые выполняют функцию передачи импульсов от маленьких ядер нервных клеток к местам выполнения различных функций.

Анатомические особенности связаны с выполняемыми функциями. Например, повреждение двигательных ядер приводит к нарушению одной из функций органа, в результате чего становится невозможным выполнение определенных движений.

В структуре этой части нервной системы выделяют:

1. Собственный аппарат спинного мозга, который включает описанное ранее серое вещество, а также задние и передние корешки. Эта часть мозга может выполнять врожденные рефлексы независимо от других структур.
2. Надсегментарная структура включает в себя проводники или проводящие тракты, которые проходят как вверх, так и вниз.

Поперечный срез

Что представляет собой спинной мозг на поперечном сечении? Ответ на данный вопрос открывает множество деталей о структуре этого органа.

Визуальные особенности разреза значительно изменяются в зависимости от уровня. Тем не менее, основные компоненты вещества остаются довольно схожими:

• Внутри спинного мозга находится спинномозговой канал. Эта полость является продолжением желудочков головного мозга. Спинномозговой канал выстлан специализированными клетками. В канале содержится небольшое количество жидкости, поступающей из полости четвертого желудочка, а в нижней части этот орган заканчивается слепо.
• Вещество вокруг этой полости делится на серое и белое. Нервные клетки на сечении располагаются в форме бабочки или буквы Н, причем вещество разделяется на передние и задние рога, а в грудном отделе позвоночника образуются дополнительные боковые рога.
• Передние рога порождают передние двигательные корешки. Задние – чувствительные, а боковые – вегетативные.
• В белом веществе расположены аксоны, движущиеся как сверху вниз, так и снизу вверх. В верхних участках белого вещества их значительно больше, так как орган требует более обширной сети проводящих путей.
• Белое вещество делится на секции – передние, задние и боковые канатики, каждый из которых состоит из аксонов разных нейронов.

Проводящие пути спинного мозга внутри каждого канатика имеют сложную структуру и тщательно исследуются опытными анатомами.

Сегменты

Сегмент спинного мозга представляет собой уникальную функциональную единицу этого жизненно важного элемента нервной системы. Под этим термином подразумевается область, находящаяся на одном уровне с двумя передними и двумя задними корешками.

Отделы спинного мозга дублируют структуру человеческого позвоночника. Этот орган делится на следующие секции:

• Шейный отдел – в этом важном сегменте находится 8 сегментов.
• Грудной отдел – самая длинная часть органа, включает 12 сегментов.
• Поясничный отдел – имеет 5 сегментов в соответствии с количеством поясничных позвонков.
• Крестцовый отдел – также состоит из пяти сегментов.
• Копчиковый – у различных людей этот участок может быть разной длины и содержит от одного до трех сегментов.

Тем не менее, спинной мозг у взрослого человека короче, чем позвоночный столб, из-за чего его сегменты не совпадают с расположением соответствующих позвонков, а находятся несколько выше.

Соотношение сегментов спинного мозга и позвонков можно визуализировать следующим образом:

1. В шейном отделе сегменты располагаются приблизительно на уровне соответствующих позвонков.
2. Сегменты верхнего грудного отдела и восьмой шейный сегмент находятся на один уровень выше своих позвонков.
3. В среднем грудном отделе сегменты располагаются на два позвонка выше соответствующих участков позвоночного столба.
4. В нижнем грудном отделе этот разрыв увеличивается еще на один позвонок.
5. Поясничные сегменты находятся на уровне грудных позвонков в нижней части данного отдела позвоночника.
6. Отделы центральной нервной системы, относящиеся к крестцу и копчику, соответствуют 12 грудным и 1 поясничному позвонку.

Подобные соотношения имеют значительное значение для анатомов и нейрохирургов.

Спинномозговые корешки

Спинной мозг, спинномозговые нервы и корешки представляют собой взаимосвязанные структуры, чья функция тесно переплетена.

Корешки спинного мозга находятся в пределах позвоночного канала и не покидают его непосредственно. На уровне внутренней части межпозвоночного отверстия должен формироваться единый спинномозговой нерв.

Корешки спинного мозга выполняют разные функции:

• Передние корешки всегда отходят от органа. Они состоят из аксонов, которые идут от центральной нервной системы к периферийным участкам. Это обеспечивает выполнение двигательной функции органа.
• Задние корешки содержат чувствительные волокна. Эти волокна направляются от периферии к центру, то есть поступают в мозговой тяж. Благодаря им возможно реализация сенсорной функции.

В результате сегменты корешков формируют 31 пару спинномозговых нервов, которые покидают канал через межпозвоночные отверстия. Затем нервы выполняют свои основные функции, разделяются на отдельные волокна и обеспечивают иннервацию мышц, связок, внутренних органов и других частей тела.

Важно различать передние и задние корешки. Хотя они соединяются, образуя единый нерв, их функции существенно различаются. Аксоны передних корешков направляются к периферии, тогда как элементы задних корешков, напротив, идут к центру.

Рефлексы спинного мозга

Для полного понимания функций этого ключевого элемента нервной системы необходимо осознавать основы простой рефлекторной дуги. На уровне одного сегмента данный процесс имеет достаточно короткий маршрут:

Рефлексы спинного мозга присущи человеку с самого рождения, и по ним можно оценить функциональное состояние конкретной области этого органа.

Рефлекторную дугу можно визуализировать следующим образом:

• Этот путь начинается от специализированного нервного элемента, именуемого рецептором. Он отвечает за восприятие сигналов из окружающей среды.
• Затем нервный импульс направляется по центростремительным чувствительным волокнам, представляющим собой аксоны периферических нейронов. Эти волокна передают информацию в центральную нервную систему.
• Импульс должен попасть в нервный пучок, что происходит через задние корешки к ядрам задних рогов.
• Не всегда находимый элемент представляет собой центральное звено, которое передает сигналы от задних рогов к передним.
• Ключевое звено рефлекторной дуги – эффекторное, находящееся в передних рогах. Отсюда импульсы отправляются к периферии.
• По передним рогам раздражение, получаемое от нейронов, передается на эффектор – орган, который выполняет непосредственные действия. Чаще всего это скелетная мышца.

Импульс проходит через такой сложный путь, например, при постукивании молоточком по сухожилиям колена.

Утолщения и борозды

В данной области нервной системы можно выделить два утолщения:

• шейное утолщение;
• пояснично-крестцовое утолщение.

Разделительные границы представляют собой переднюю срединную щель и заднюю борозду. Эти анатомические структуры находятся между симметрическими половинами спинного мозга.

Срединная щель с каждой стороны обрамлена передней латеральной бороздой. Основы двигательного корешка начинаются в области передней латеральной борозды.

Спинной мозг включает боковые и передние канатики. Эти канатики разделяются передней латеральной бороздой. Задняя латеральная борозда также играет важную роль, образуя своеобразную границу сзади.

Корешки

Передние корешки спинного мозга составляют нервные окончания, находящиеся в сером веществе. Задние корешки представляют собой чувствительные клетки, точнее, их отростки. На границе передних и задних корешков располагается спинномозговой узел, который формируют эти чувствительные клетки.

Положение определенного сегмента не совпадает с порядковым номером позвонка. Это объясняется тем, что длина спинного мозга немного меньше длины позвоночного столба.

Корешки спинного мозга у человека отходят от позвоночника с обеих сторон. С левой, так и с правой стороны отходят по тридцати одному корешку.

Сегментом обозначают конкретную часть органа, расположенную между каждой парой таких корешков.

Если вспомнить основы математики, то у каждого человека есть по тридцать одному сегменту:

• пять сегментов соответствуют поясничному отделу;
• пять сегментов относятся к крестцовому;
• восемь сегментов относятся к шейному;
• двенадцать сегментов находятся в грудном отделе;
• один сегмент соответствует копчиковому.

Рис. 3. Спинной мозг в позвоночном канале (вскрыт), вид сзади

4 – задняя латеральная щель

5 – зубчатая связка

6 – твердая оболочка спинного мозга

4 – конский хвост

5 – твердая оболочка спинного мозга

6 – спинномозговой ганглий

4 – оболочка спинного мозга

5 – терминальная нить

6 – конский хвост

Рис. 5. Спинной мозг в позвоночном канале

1. – жесткая оболочка спинного мозга; 2– эпидуральная область; 3- паутинная оболочка спинного мозга; 4- задний корешок; 5- передний корешок; 6- спинномозговой ганглий;

Рис. 6. Сегмент спинного мозга

1. — серое вещество
2. — белое вещество
3. — задний корешок
4. — передний корешок
5. — спинномозговой узел
6. — спинномозговой нерв

10 — ветвь менинг

4 — задний путь спинномозжечка

5 — боковой пирамидный путь

1. — собственный латеральный пучок
2. — руброспинальный путь
3. — боковой спинноталамический путь
4. — задний вестибулоспинальный путь
5. — передний спинномозжечковый путь

11 — спинно-покрышечный путь

12 — оливоспинальный путь

13 — ретикулоспинальный путь

14 — вестибулоспинальный путь

15 — передний спинноталамический путь

16 — собственный передний пучок

17 – пирамидальный путь спереди

18 – тектоспинальный тракт

19 – переднемедианное ядро

20 – заднемедианное ядро

21 – центральное ядро

22 – переднелатеральное ядро

23 – заднелатеральное ядро

24 – промежуточное латеральное ядро

25 – промежуточное медиальное ядро

26 – центральный канал

27 – грудное ядро 28 – собственное ядро

Невропатология

Спинной мозг является существенным и древним компонентом нервной системы, который сохраняет особенности сегментарного строения, характерного для более простых форм нервной организации. Нервная система дождевого червя является наглядным примером. Учитывая его эволюционно устаревшее происхождение, спинной мозг в ходе внутриутробного развития успевает развиться до состояния, при котором к моменту рождения ребенка он уже способен выполнять свои функции. Он обеспечивает выполнение основных процессов, необходимых для жизни новорождённого.

Спинной мозг находится внутри костного канала, который формируется позвоночным столбом. Эта костная структура защищает его от травм. Спинной мозг имеет цилиндрическую форму и окружён тремя типами оболочек: твёрдой, паутинной и мягкой. Его длина составляет 42–45 см, а вес – примерно 30 г. У новорождённых длина спинного мозга составляет 18 см, у взрослых людей он простирается от верхнего края 1 шейного позвонка до верхнего края 2-го поясничного. У новорожденных он заканчивается на уровне нижнего края 2-го поясничного позвонка или может находиться немного ниже.

Спинной мозг делится на пять основных отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Каждый из этих отделов подразделяется на сегменты, всего их 31. Конкретно, шейный отдел включает 8 сегментов, грудной – 12, поясничный – 5, крестцовый – 5, а копчиковый – один сегмент (рис. 9).

Рис. 9. Срез спинного мозга в поперечном направлении (В.А. Дубинин и др. 2003).

1 – передний канатик белой материи спинного мозга; 2 – передний рог серого вещества спинного мозга; 3 – боковой канатик; 4 – задний рог; 5 – задний корешок спинномозгового нерва; 6 – вставочный нейрон; 7 – сенсорный нейрон; 8 – спинно-мозговой ганглий; 10 – передний корешок спинномозгового нерва; 9 – спинномозговой нерв; 11 – моторный нейрон

Сегмент представляет собой участок спинного мозга, от которого отходят одна пара спинномозговых нервов или четыре корешка (два моторных и два сенсорных).

Спинной мозг anatomически делится вдоль на две симметричные части с помощью средних борозд: передней и задней. По бокам располагаются боковые борозды: передняя и задняя, которые указывают на места, откуда выходят корешки спинномозговых нервов. В районе межпозвоночного отверстия передние и задние корешки соединяются, формируя единый спинномозговой нерв.

Каждый задний корешок, в месте его соединения с передним, имеет утолщение, представляющее собой спинномозговой узел, который содержит тела чувствительных нейронов и аксоны. Эти аксоны в составе задних корешков интегрируются в спинной мозг. Из-за особенностей развития спинного мозга у детей в возрасте старше и взрослых людей, спинной мозг оказывается короче позвоночника. Спинномозговые нервы грудных и пояснично-крестцовых сегментов проходят на определённом расстоянии внутри позвоночного канала, образуя нервный пучок, известный как хвост коня, и выходят из межпозвоночных отверстий на уровне соответствующих позвонков.

В центре спинного мозга находится серое вещество — скопление нервных клеток, окруженное белым веществом, состоящим из нервных волокон.

Серое вещество спинного мозга формируется из клеток нейронов и их отростков, находится в центральной части спинного мозга и обладает характерной «бабочкообразной» конфигурацией. Центральный канал, имеющий изменяющийся диаметр, протянулся по центру серого вещества.

У взрослых данный канал соединяется с полостью четвертого желудочка, достигая максимального диаметра в 1 мм в нижней части, около мозгового конуса, где он наиболее широкий. В сером веществе с каждой стороны выделяются передние и задние рога, а между ними располагается промежуточное вещество – центральное и боковое. На уровне С8 – Т12 боковое промежуточное вещество с каждой стороны формирует боковой рог.

Между боковым рогом и внешним краем заднего рога находится серое вещество, представленное тонкими отростками, проникающими в белое вещество и образующими сетчатую структуру. Передний рог значительно шире, но короче заднего; задний же рог, более узкий и длинный, достигает наружной поверхности мозга.

В переднем роге находятся тела двигательных клеток, формирующие ядра, от которых отходят двигательные корешки. Двигательные нейроны, также известные как мотонейроны, имеют крупные тела, длинные разветвленные дендриты, простирающиеся за границы серого вещества, и длинные толстые аксоны, которые иннервируют мышечные волокна.

В заднем роге располагаются клетки вторичных нейронов, отвечающих за болевую и температурную чувствительность, а также проприорецепторы. К этим клеткам подходят центральные отростки спинальных чувствительных корешков, образуя спинномозговые узлы. Здесь находятся тела промежуточных нейронов (интернейронов), которые отличаются небольшим размером клеток, короткими дендритами и аксонами различной длины. В боковых рогах спинного мозга размещены вегетативные нейроны, являющиеся частью системы регуляции вегетативных функций. Вокруг центрального канала, особенно в боковых рогах серого вещества, сосредоточены клетки симпатической части автономной нервной системы. Их волокна выходят из спинного мозга через передние корешки.

Клетки нейроглии спинного мозга на протяжении значительного расстояния охватывают поверхность нейронов. Их отростки направлены как к телам нейронов, так и часто вступают в контакт с кровеносными капиллярами, действуя в качестве посредников между нервными клетками и источниками их питания (Г.И. Поляков, 1973).

Белое вещество спинного мозга представляет собой совокупность, в основном, мякотных и безмякотных волокон, а также нейроглии. Нервные волокна в белом веществе функционируют как нисходящие и восходящие проводники. В белом веществе выделяют три пары канатиков: передние, боковые и задние.