Чем образовано серое вещество спинного мозга, и какие функции оно выполняет

Чем образовано серое вещество спинного мозга, и какие функции оно выполняет?

Спинной мозг обеспечивает исправную работу нервной системы. Этот сложный механизм играет важную роль в жизнедеятельности каждого человека. Его серое вещество реализует две важнейшие функции: защитную и рефлекторную. Как оно образуется, из чего состоит, и в чем заключаются особенности этого элемента?

Строение спинного мозга

Прежде чем рассуждать о составляющих, следует разобраться с самой системой. Спинной мозг расположен в позвоночном канале, и окружен тремя границами в виде оболочек:

Мягкой
Паутинной
Твердой

Он находится в постоянном взаимодействии с внутренними органами и головным мозгом. Его длина составляет примерно 40 сантиметров у женщин и 45 у мужчин, масса около 30 грамм. Не зря бытует выражение: мал золотник, да дорог. От этого небольшого звена зависит психологическое состояние, работа внутренних органов, рефлексы и двигательная активность человека.

Составляющими спинного мозга являются серое и белое вещество. Место расположения первого из них – центральные отделы, второго – периферия. У эмбриона спинной мозг занимает практически весь позвоночный канал, с последующим ростом он смещается к верху.

Рассматривая в поперечном разрезе спинной мозг (СМ) человека, можно увидеть центральный канал, наполненный мозговой жидкостью, серое вещество в виде бабочки (крылья которой напоминают рога) и белое вещество, сформированное из парных канатиков – заднего, переднего и бокового.

Каждый из этих разделов выполняет определенную функцию, играющую жизненно важную роль для человека. Они обеспечивают прохождение, и поступление нервных импульсов в различные части человеческого организма.

Что такое серое вещество?

Так как серое вещество окружает центральный канал, его называют промежуточным. Оно представлено в виде двух вертикальных тяжей неправильной геометрической формы, расположенных по обеим сторонам центрального канала, названными левым и правым серыми столбами. Эти элементы соединяются между собой тонкой пластиной (спайкой), со всех сторон окружая и оберегая канал, примыкающий сверху к четвертому желудочку головного мозга, снизу заканчивающийся терминальным желудочком под названием Краузе.

Основное строение серого вещества СМ наглядно представляется в виде рогов:

Передние являются местом расположения наибольших по размеру нейронов, образующих пять основных скоплений или ядер. Эти скопления обеспечивают моторно-двигательную деятельность человеческого организма, брюшные и грудные колебания во время дыхания.
У задних столбов (рогов) структура неоднородна. Она состоит из аксонов и нейронов, представляющих собой мульти-полярные клетки. Каждая из них занимает определенное место на территории СМ. Отростки этих нейронов распространяются на соответствующие соседние сегменты переднего слоя.
Боковые рога отвечают за функциональность вегетативной нервной системы (ВНС) и имеют выступы в районах восьмого шейного и второго поясничного позвонка. Верхний (шейно-грудной) отдел регулирует работу сердца, органов пищеварения, потовых желез и сосудов. Нижний (пояснично-крестцовый) – дефекацию, мочеиспускание, эрекцию и эякуляцию.

Нервные центры СМ являются сегментами с расположенными в них нейронами, воздействующими на все функционирующие рецепторы и внутренние органы. Вполне понятно, насколько велика их важность для полноценной жизни организма.

Каков состав серого вещества?

Серое вещество образуется из нервных клеток, которых в его составе насчитывается более тринадцати миллионов (включая глии и отростки). Все нейроны, сгруппировавшиеся в ядра или сплетения, входящие в состав серого вещества СМ, подразделяются на три основные группы:

Внутренних клеток с многочисленными отростками, не выходящими за границы самого вещества и обеспечивающих взаимодействие (образующих синапсы) с прочими нейронами СМ.

Корешковых клеток (наиболее крупных мотто- и мульти нейронов ВНС), нейроны которых выступают за границы серого вещества и иннервируют скелетные мышцы.

Пучковых нейронов, образующих множество проводящих путей, ведущих к головному мозгу. Эти клетки получили свое название благодаря способности образовывать пучки, которые являются своеобразными переключателями, соединяющими между собой сегменты СМ.

Итак, в состав спинного мозга входят нейроглии, ганглиозные нервные клетки, мякотные и безмякотные нервные волокна. Эти клетки сгруппированы в ядра и сегментами расположены по всей продолжительности спинного мозга и его первичной трехчленной рефлекторной дуги.

Каждый сегмент серого вещества разделен преградами в виде пластин Рекседа, выполняющих определенные функции:

Получение импульсов из задних корешков и их передачу спиноталамическому тракту.
Сопровождение импульсов (афферентов) температурной и болевой чувствительности.
Обработка информации от мышечного аппарата.
Получение и передачу импульсов головного мозга.
Иннервация мышц конечностей, тела и внутренних органов.

Нарушения в работе любого из звеньев данной системы приводит к тяжелым последствиям, вплоть до паралича, частичного либо полного.

Секреты его образования

Серое вещество СМ образуется из множества нейронов с отростками, объединенных в ядра и не имеющих миелиновой оболочки. Если быть более точным, то в его составе присутствуют:

Длинные нейронные отростки
Короткие нейронные отростки
Тела нейронов
Соединительная и сопровождающая ткань
Кровеносные сосуды

Каждая группа нейронов отвечает за определенные функции:

Чувствительные обеспечивают восприятие импульсов, поступающих от тканей и органов. Их рецепторы расположены повсеместно в организме человека и сконцентрированы на коже и внутренних органах. В спинной мозг проникают лишь их отростки, а сами нейроны расположены за его пределами.

Двигательные отвечают за проведение импульсов к мышцам от центров спинного или головного мозга.

Вставочные имеют сложное строение и расположены между отростками чувствительных и двигательных нейронов. Их основной задачей является получение и обработка всей поступающей информации.

Передний рог серого вещества спинного мозга является самым крупным и широким, здесь размещены двигательные нейроны. Местом расположения чувствительных нервных клеток является задний рог, обеспечивающий работу внутренних желез и органов. Самый миниатюрный и слабовыраженный средний рог населен вставочными нейронами, именно здесь происходит изначальная обработка всех сигналов, поступающих из различных зон организма.

Большинство клеток спинного мозга предназначено для контроля, анализа, получения и передачи болевых импульсов. Они являются мульти полярными, что и отличает их от нейронов белого вещества СМ.

В нескольких словах серое вещество можно охарактеризовать как скопление нервных волокон и нейронов с отростками, диаметром до 0,1миллиметра и длиной до полутора метров. Каждый из этих элементов имеет собственное предназначение и различные функциональные возможности.

Функции и особенности

Серое вещество находится по центру спинного мозга на протяжении практически всего позвоночного столба. На уровнях поясничного и шейного отделов оно имеет выраженное утолщение, наличие серых мозговых тканей здесь несколько преумножено. Благодаря такой структуре обеспечивается подвижность человека и возможность совершать те или иные манипуляции.

Помимо этого СМ выполняет ряд других важных функций:

Защитную. Серое вещество подобно оболочке располагается вокруг центрального канала, защищая и обеспечивая циркуляцию ликвора (спинномозговой жидкости), которая доставляет питательные вещества тканям и нервным волокнам.
Регуляторную. Большая часть нейронов и клеток серого вещества СМ способны управлять многими жизненно важными процессами. Они регулируют исправную работу некоторых органов: почек, кишечника, мочевого пузыря, секреторных желез и половой системы.
Проводниковую, которая заключается в обеспечении информационного обмена между головным мозгом и всеми системами, мышцами, сосудами и внутренними органами.
Рефлекторную. Многие импульсы, получаемые спинным мозгом, самостоятельно им обрабатываются. При этом снижается нагрузка на головной мозг, ответные реакции происходят без его участия и носят название безусловных рефлексов. Они играют важную роль, так как порой создается в моментальном реагировании (к примеру на импульсы предупреждающего и болевого характера).

Получается, что набор обязанностей, возложенных на спинной мозг весьма велик. Этим объясняется его сложное строение и замысловатая структура.

Опасность травм и повреждений спинного мозга

Сбои в работе серого вещества позвоночного отдела ведут к весьма серьезным последствиям: дисфункции опорно-двигательного аппарата, полному или частичному параличу конечностей и внутренних органов, заболеваниям пищеварительной, дыхательной и прочих систем.

К основным и распространенным патологиям СМ можно отнести:

Миелопатию (повреждение спинного мозга).
Межпозвоночную грыжу.
Смещения позвонков, ушибы и травмы.
Инсульт СМ.
Развитие воспалительных процессов и опухолей.
Возможность осложнений после пункции.

Наиболее распространена миелопатия шейных отделов СМ. Ее симптомы ярко выражены и весьма болезненны, а последствия зачастую непредсказуемы. Самыми опасными считаются повреждения и травмы шейных сегментов СМ, которые способны привести к моментальной остановке дыхания и соответственно смерти.

Более или менее серьезные травмы прочих отделов спинного мозга к летальному исходу могут не привести, но в 95% случаев становятся причиной потери трудоспособности и даже инвалидности. Не зря СМ надежно защищен позвоночником, о чем позаботилась сама природа.

Во время просмотра видео вы узнаете о строении головного мозга.

Здоровый спинной мозг и здоровый позвоночник – понятия не разделимые и являются обязательным условием нормальной полноценной жизни.

Серое вещество головного мозга и серое вещество спинного мозга

Центральную нервную систему составляет спинной и головной мозг. Вещество мозга по своему составу неоднородно, его образовывают белое и серое вещества. Белое составляют нервные волокна, их отростки, имеющие, соответственно, белую окраску. Серое — это скопление нервных клеток и отростков этих клеток.

Серое вещество спинного мозга

Образуется оно очень большим числом нейронов трех типов, которые сгруппированы в ядра: корешковые клетки, пучковые нейроны, внутренние клетки. Располагается внутри, а окружено белым веществом. Оно более развито в шейном отделе и поясничном отделе, что связано с увеличением двигательных нейронов.

В самом центре имеется центральный канал, который проходит по всей длине спинного мозга, на то он и центральный. Содержится в канале спинномозговая жидкость. Он окружен веществом серым, которое называется промежуточным веществом. Здесь серое вещество можно подразделить на парные передние, парные задние и боковые столбцы. Соответственно, на поперечном срезе различают три рога: передние, боковые и задние.

Серое вещество головного мозга

Мозг спинной переходит, без каких либо изменений, в мозг продолговатый. Граница, которая образуется между продолговатым и спинным, является местом, откуда выходят корешки первой пары нервов спинного мозга. Отделы верхней части толще, чем нижней. В мозге продолговатом находятся ядра, отвечающие за равновесие, координацию, обмен веществ, кровообращение и дыхание. Задний мозг составляют две части: мост и мозжечок.

Мост – это белый валик, расположенный со стороны основания мозга. Спереди можно увидеть границу с ножками мозга, а сзади – с продолговатым мозгом. На поперечном срезе просматривается вещество белое, а также, ядра серого. Продолжением продолговатого мозга является дорсальная часть моста, в которой располагаются ядра сенсорных систем и черепно-мозговых нервов. Тут преобладает серое вещество головного мозга. Мозжечок расположен под затылочной частью мозга. Состоит из полушарий и средней части – червя. Червь соединяет два полушария. Мозжечок покрывает слой серого вещества, которое составляет кору мозжечка, образуя извилины. В извилины проникает белое вещество. Сверху их покрывает серое вещество мозга. Картинка в разрезе очень напоминает дерево.

Среди ядер серого вещества самым важным и самым значимым является красное ядро, выполняющее функции координационного центра. Водопровод среднего мозга – это узкий канал, длина которого два сантиметра. Он соединяет желудочки, третий и четвертый. Данный канал обрамляет серое вещество головного мозга, являющееся центральным и состоящее из мелких клеток. В промежуточном мозге вещество состоит из ядер, относящихся к центрам, расположенным под корой и отвечающим за все виды чувствительности. Конечный мозг, состоит из двух частей, двух полушарий. Кору большого мозга составляет серое вещество головного мозга в виде тонкой пластины. Ее образуют нервные клетки в огромном количестве. Эти клетки можно разделить на слои. Каждый слой, в свою очередь, обладает присущими ему специфическими особенностями.

Итак, вещество серое – это скопище нейронов и дендритов. Скопление происходит в центральной нервной системе, которую образуют спинной и головной мозг. Это вещество формирует кору головного мозга, а также подкорковые ядра. Вещество, находящееся в спинном мозге образовано нервными клетками, которых насчитывается здесь около тринадцати миллионов. Объем серого вещества, содержащегося в головном мозге, способен влиять на уровень развития интеллекта. Предполагается, что дополнительный объем серого вещества позволяет значительно быстрее обрабатывать информацию.

Серое вещество головного и спинного мозга образовано

Серое вещество сосредоточено в коре больших полушарий, коре мозжечка, а также в глубинных структурах головного мозга: таламусе (лат. thalamus ), гипоталамусе (лат. hypothalamus ), субталамусе (ядро Люиса, лат. nucleus subthalamicus Luisi ), базальных ганглиях (скорлупа [en] (лат. putamen ), бледный шар (лат. globus pallidus ), прилежащее ядро (лат. nucleus accumbens septi ); ядро перегородки (лат. nucleus septi pellucidi )), ядрах мозжечка (зубчатое [en] (лат. nucleus dentatus ), шаровидное [en] (лат. nucleus globosus cerebelli ), пробковидное [en] (лат. nucleus emboliformes ), ядро шатра [en] ) (лат. nucleus fastigii cerebelli ), ствола мозга (чёрная субстанция [en] (лат. substantia nigra ), красное ядро [en] (лат. nucleus ruber ), ядра оливы [en] (лат. oliva ) и черепных нервов [en] (лат. nucleus nervi cranialis )), — и в серых столбах спинного мозга (в сечении — передние (лат. cornu anterius medullae spinalis ), боковые (лат. cornu laterale medullae spinalis ) и задние рога (лат. cornu posterius medullae spinalis )) [5] .

Функции

Серое вещество, состоящее из тел нейронов, их безмиелиновых отростков и глиальных клеток [2] , представлено в областях мозга, контролирующих мышечную активность, отвечающих за сенсорное восприятие (например, зрение, слух), память, эмоции и речь.

Исследования

Существенная положительная корреляция была обнаружена между объёмом серого вещества у пожилых людей и показателями семантической и кратковременной памяти. В то же время эти показатели не зависели от объёма белого вещества. Очевидно, индивидуальные различия познавательных функций, которые относительно хорошо сохраняются с возрастом, обусловлены различиями объёма серого вещества у здоровых пожилых людей [6] .

Некоторые особенности распределения серого вещества могут быть связаны с нарушениями психики. Не обнаруживается различий в общем объёме серого вещества у пациентов, страдающих биполярным расстройством I типа [en] , и здоровых людей. Но у таких больных меньше объём серого вещества в левой нижней теменной дольке, верхней височной и средней лобной извилинах правого полушария, а также в левом хвостатом ядре. Объём серого вещества средней лобной извилины правого полушария коррелировал с продолжительностью заболевания и числом эпизодов у пациентов [7] .

Курение и серое вещество

Потеря серого вещества и познавательных функций у заядлых курильщиков происходит быстрее, чем у некурящих. Хронические курильщики, не курившие во время исследования, потеряли меньше клеток мозга и сохранили лучше мыслительные функции, нежели те, кто продолжал курить [8] .

Жестокое обращение с детьми и объём серого вещества

По-видимому, у подростков, которые подвергались жестокому обращению и были лишены родительской заботы, понижено содержание серого вещества в префронтальной коре головного мозга [9] .