Спинной мозг. Общая характеристика. Возрастные и индивидуальные особенности.

Спинной мозг начинается под большим затылочным отверстием и заканчивается у взрослого человека между I – II поясничными позвонками, занимая примерно 2/3 объема полости позвоночного канала. Спинной мозг представляет собой толстый тяж около 1 см² в сечении. Книзу он сужается в виде конуса и заканчивается соединительнотканной концевой нитью. Между V-VII шейными и III-V поясничными позвонками мозг имеет два утолщения: шейное (до 13-14 мм в диаметре) и поясничное (до 11-13 мм в диаметре) (Калмина О.А., Галкина Т.Н., Паткина И.В, 2005).

Длина спинного мозга колеблется от 36 до 46 см, достигая в среднем 45 см у мужчин, 41-42 см у женщин. Вариации размера очень широки и тесно коррелируют с длиной позвоночного столба (т. е. с длиной туловища). В среднем длина спинного мозга составляет около 65% длины позвоночного столба и около 25% длины тела. От рождения спинной мозг удлиняется в 2,7 раза. Разные его отделы растут непропорционально: грудные сегменты увеличиваются в 3 раза, остальные в 2,0-2,4 раза. Вес спинного мозга взрослого человека равен 26-38 г (2% от веса головного мозга, у макака-резуса – 12%); его объем – 28-30 см³. С возрастом относительный вес спинного мозга у человека уменьшается: если у 4-месячного плода он составляет 0,35% от веса тела, то у новорожденного – 0,08 и у взрослого – 0,04% (здесь и далее Б. А. Никитюк, В. П. Чтецов и др., 1990).

Спинной мозг подразделяется на горизонтальные отрезки – сегменты (невротомы). Шейный отдел включает восемь невротомов, в грудном отделе 12 невротомов, в поясничном и крестцовом – по 5, в копчиковом – 1. Всего в спинном мозгу человека 31 невротом. Каждому невротому соответствует метамерно расположенная пара передних и задних корешков, ганглиев и спинномозговых нервов.

Серое вещество спинного мозга расположено вокруг центрального канала в виде буквы Н. Площадь его поперечного сечения у взрослого человека равна 0,20 см², а общий объем – 5 см³. От новорожденного до взрослого площадь в целом увеличивается в 2 раза, а объем в 5 раз. Суженные дорсальные и вентральные части серого вещества образуют переднюю и заднюю серые спайки. Парные симметричные выступы серого вещества тянутся вдоль всего спинного мозга и в пространственном восприятии представляют собой столбы: передний и задний. На горизонтальном срезе им соответствуют передний и задний рога. Между последним шейным и вторым поясничным сегментами, кроме передних и задних, находятся и боковые столбы (рога) (Б. А. Никитюк, В. П. Чтецов и др., 1990).

В сером веществе спинного мозга человека насчитывают около 13 млн нервных клеток. Большая их часть принадлежит задним столбам; в передних столбах находится 1,5-2% клеток от общей массы нервных элементов серого вещества.

Нервные клетки в передних столбах крупнее, чем в задних: их размеры варьируют от 15x40 до 60х100 мкм. У них хорошо развиты дендриты. Площадь их поверхности может превышать площадь поверхности сомы в два раза. Дендриты ветвятся в массе клеток «своего» или бокового столба и даже проникают в толщу соседнего белого вещества. Боковые столбы (рога) относятся к автономной нервной системе.

Проводящие пути. Белое вещество спинного мозга образовано проводящими путями. Непосредственно к серому веществу примыкает наиболее древний филогенетический комплекс проводниковых систем – собственный аппарат спинного мозга. Он представляет собой направленные вверх и вниз на расстоянии двух – четырех сегментов аксоны клеток спинного мозга, осуществляющие межсегментные контакты. Остальную площадь белого вещества занимают длинные волокна, образующие восходящие (или чувствительные, афферентные, центропетальные) и нисходящие (или двигательные, моторные, эфферентные, центрофугальные) пути. Пути, связывающие правую и левую половины мозга, называют комиссуральными.

Каждая половина белого вещества подразделяется на три парных продольных симметричных канатика: передний, задний и боковой.

В задних канатиках локализованы восходящие пути, образованные восходящими коллатералями центральных отростков ганглиозных клеток.

Пути задних канатиков – наиболее филогенетически молодые части восходящих систем спинного мозга – у взрослого человека занимают около 20% площади поперечного сечения канатика. Их волокна имеют диаметр 3-5 мкм, около 10% более тонкие – до 1 мкм. Однако в нежном пучке встречаются волокна диаметром до 7-9 мкм, а в клиновидном – до 11-12 мкм.

В составе боковых канатиков идут два восходящих спинно-мозжечковых пути (задний и передний) и спинно-таламический, а также нисходящие: корково-спинномозговой, латеральный, красноядерно-спинномозговой, оливо-спинномозговой, вестибуло- и ретикулоспинномозговой пути.

Нисходящие пути спинного мозга проходят по передним и боковым канатикам. Передние канатики образованы передним корково-спинномозговым и текто-спинномозговым путями. Первый из них – пирамидный. Он начинается от пирамидных клеток коры больших полушарий (преимущественно передней центральной извилины). Филогенетически он моложе всех других нисходящих путей. На вентральной стороне продолговатого мозга, у границы со спинным, он дает частичный перекрест и делится на два тракта. Около 70-80% его волокон попадает в боковой канатик спинного мозга, остальные спускаются в его переднем канатике и перекрещиваются посегментно, составляя большую часть передней белой спайки. Непосредственно над перекрестом у взрослого человека пирамидный путь занимает 9-12 мм², т. е. 30% площади поперечного сечения данного уровня. Общая масса волокон здесь колеблется от 700 тыс. до 1 млн. Большая часть волокон пирамидного пути (55%) у человека заканчивается в нижних шейных сегментах, 20% волокон в грудных и 25% в поясничных.

Количество волокон пирамидного пути, приходящихся на единицу массы мышечной ткани, в сегментах, связанных с иннервацией шеи и головы, в четыре раза больше, чем в сегментах, управляющих мускулатурой руки, и в семь раз больше, чем в сегментах, причастных к управлению нижними конечностями.

Весьма широк диапазон калибра волокон: от 1 до 21 мкм в диаметре. Около 70-80% волокон имеют диаметр от 1 до 4 мкм, около 8-10% – от 5 до 11 мкм, 2% – от 11 до 21 мкм. Свepxy вниз средний диаметр волокон пирамидного пути увеличивается. В пирамидном пути скорость проведения возбуждения выше, чем в непрямых корковоспинномозговых путях, имеющих промежуточные переключения в подкорковых центрах («экстрапирамидная система»),

В онтогенезе абсолютная и относительная площадь поперечного сечения пирамидного пучка увеличивается за счет его миелинизации. В верхних шейных сегментах взрослого человека пирамидный пучок составляет 30% общей площади сечения, у ребенка 1-2 лет – 18, у новорожденного – 15, у 8-месячного плода – 12%. У антропоморфных обезьян на долю пирамидного пути на том же уровне приходится 20% сечения, у низших узконосых обезьян – до 15%. Численность волокон в пирамидном пути у приматов коррелирует со степенью сложности рисунка борозд и извилин на поверхности больших полушарий. Можно думать, что развитие пирамидного пути и способность к тонко дифференцированным движениям, в первую очередь к движениям конечностей, тесно коррелируют и взаимообусловливают друг друга.