12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Белое вещество головного и спинного мозга

Белое вещество спинного мозга, основные параметры и функции

Все системы и органы в организме человека взаимосвязаны. И всеми функциями управляют два центра: спинной и головной мозг. Сегодня мы расскажем о спинном мозге строение и функции, и о содержащемся в нем белом образовании. Белое вещество спинного мозга (substantia alba) — это сложная система безмиелиновых нервных волокон различной толщины и протяженности. В эту систему входят и опорная нервная ткань, и кровеносные сосуды, окруженные соединительной тканью.

Состав белого вещества

Из чего состоит белое вещество? В веществе много отростков нервных клеток, они составляют проводящие пути спинного мозга:

  • нисходящие пучки (эфферентные, двигательные), они идут к клеткам передних рогов спинного мозга человека от головного мозга.
  • восходящие (афферентные, чувствительные) пучки, которые направляются к мозжечку и центрам большого мозга.
  • короткие пучки волокон, которые связывают сегменты спинного мозга, они присутствуют на различных уровнях спинного мозга.

Основные параметры белого вещества

Спинной мозг — это особая субстанция, расположенная внутри костной ткани. Располагается эта важная система в человеческом хребте. В разрезе структурная единица напоминает бабочку, белое и серое вещество в нем располагается равномерно. Внутри спинного мозга белая субстанция покрыта серой, она составляет центр структуры.

Белое вещество разделено на сегменты, разделителями служат боковые, передняя и задняя борозды. Они образуют спинальные канатики:

  • Боковой канатик располагается между передним и задним рогом спинного мозга. В нем расположены нисходящие и восходящие пути.
  • Задний канатик находится между передним и задним рогом серого вещества. Содержат клиновидные, нежные, восходящие пучки. Они разделяются между собой, задние промежуточные борозды служат разделителями. Клиновидный пучок отвечает за проведение импульсов от верхних конечностей. От нижних конечностей в головной мозг импульсы передает нежный пучок.
  • Передний канатик белого вещества расположен между передней щелью и передним рогом серого вещества. Здесь содержатся нисходящие пути, через них сигнал идет от коры, а также от среднего мозга к важным системам человека.

Структура белого вещества — это сложная система мякотных волокон разной толщины, она вместе с опорной тканью получила название нейроглии. В ее составе есть мелкие кровеносные сосуды, не имеющие почти соединительной ткани. Две половины белого вещества связаны между собой спайкой. Белая спайка идет и в области поперечно-тянущегося спинномозгового канала, расположенного впереди центрального. Волокна связаны в пучки, проводящие нервные импульсы.

Основные восходящие пути

Задача восходящих путей — передача импульсов от периферических нервов в головной мозг, чаще всего в корковую и мозжечковую области ЦНС. Есть восходящие пути слишком спаянные между собой, их нельзя расценивать отдельно друг от друга. Выделим шесть спаянных и самостоятельных восходящих пучков белого вещества.

  • Клиновидный пучок Бурдаха и тонкий пучок Голля (на рисунке 1,2). Пучки состоят из клеток спинальных ганглиев. Клиновидный пучок — это 12 верхних сегментов, тонкий пучок — 19 нижних. Волокна этих пучков идут в спинной мозг, проходят через задние корешки, обеспечивая доступ к особым нейронам. Они в свою очередь идут к одноименным ядрам.
  • Латеральный и вентральный пути. Они состоят из чувствительных клеток спинномозговых ганглиев, отходящих к задним рогам.
  • Спинно-мозжечковый путь Говерса. В нем содержатся особые нейроны, они идут в область ядра Кларка. Они поднимаются до верхних отделов ствола нервной системы, там посредством верхних ножек входят в ипсилатеральную половину мозжечка.
  • Спинно-мозжечковый путь Флексинга. В самом начале пути содержатся нейроны спинномозговых узлов, затем путь идет к клеткам ядра в промежуточной зоне серого вещества. Нейроны проходят через нижнюю ножку мозжечка, достигают продольный мозг.

Главные нисходящие пути

Нисходящие пути связаны с ганглиями и областью серого вещества. По пучкам передаются нервные импульсы, они исходят из нервной системы человека и направляются на периферию. Эти пути еще недостаточно изучены. Они переплетаются зачастую между собой, образуя монолитные структуры. Некоторые пути не могут рассматриваться без разделения:

  • Латеральный и вентральный кортикоспинальные пути. Они начинаются от пирамидных нейронов моторной зоны коры головного мозга в их нижней части. Затем волокна проходят через основание среднего мозга, большие полушария головного мозга, переходят по вентральным отделам Варолиева, продолговатого мозга, доходя до спинного.
  • Вестибулоспинальные пути. Это понятие обобщающее, в него входит несколько видов пучков, образующихся от вестибулярных ядер, которые находятся в области продолговатого мозга. Они заканчиваются в передних клетках передних рогов.
  • Тектоспинальный путь. Он восходит из клеток в районе четверохолмия среднего мозга, заканчивается в районе мононейронов передних рогов.
  • Руброспинальный путь. Берет начало из клеток, которые находятся в области красных ядер нервной системы, перекрещивается в области среднего мозга, заканчивается в районе нейронов промежуточной зоны.
  • Ретикулоспинальный путь. Это связующее звено между ретикулярной формацией и спинным мозгом.
  • Оливоспинальный путь. Образован нейронами клеток олив, находящихся в продольном мозге, заканчивается в области мононейронов.

Мы рассмотрели основные пути, которые более менее изучены учеными на настоящий момент. Стоит отметить то, что существуют и локальные пучки, выполняющие проводящую функцию, которые также соединяют различные сегменты разных уровней спинного мозга.

Роль белого вещества спинного мозга

Соединительная система белого вещества выполняет в спинном мозге роль проводника. Между серым веществом спинного и главного мозга нет контакта, они не контактируют друг с другом, не передают друг другу импульсы и влияют на работу организма. Это все функции белого вещества спинного мозга. Организм за счет соединительных возможностей спинного мозга работает как целостный механизм. Передача нервных импульсов и информационных потоков происходит по определенной схеме:

  1. Импульсы, посылаемые серым веществом, проходят по тонким ниточкам белого вещества, соединяющимся с разными отделами основной нервной системой человека.
  2. Сигналы активируют нужные части головного мозга, двигаясь с молниеносной скоростью.
  3. Информация быстро обрабатывается в собственных центрах.
  4. Информационный ответ сразу посылается обратно к центру спинного мозга. Для этого используются ниточки белой субстанции. С центра спинного мозга сигналы расходятся в разные части человеческого организма.

Это все довольная сложная структура, но процессы на самом деле мгновенны, человек может опустить или поднять руку, ощутить боль, сесть или встать.

Связь белого вещества и отделов головного мозга

Головной мозг включает несколько зон. В черепе человека размещается продолговатый, конечный, средний, промежуточный мозг и мозжечок. Белое вещество спинного мозга хорошо контактирует с этими структурами, оно может наладить контакт с конкретным отделом позвоночника. Когда есть сигналы, связанные с речевым развитием, двигательной и рефлекторной деятельностью, вкусовыми, слуховыми, зрительными ощущениями, речевым развитием, белое вещество конечного мозга активируется. Белая субстанция продолговатого мозга отвечает за проводниковую и рефлекторную функцию, активируя сложные и простые функции всего организма.

Серое и белое вещество среднего мозга, имеющее взаимодействие со спинными соединениями, берут ответственность за различные процессы в организме человека. Белое вещество среднего мозга имеет возможность ввести в активную фазу процессы:

  • Активация рефлексов из-за звукового воздействия.
  • Регуляция тонуса мышц.
  • Регуляция центров слуховой деятельности.
  • Выполнение установочных и выпрямительных рефлексов.

Чтобы информация быстро донеслась по спинному мозгу к ЦНС, ее путь лежит через промежуточный мозг, так работа организма получается более слаженной и точной.

Более 13 млн. нейронов содержится в сером веществе спинного мозга, они составляют целые центры. Из этих центров сигналы к белому веществу подаются каждую долю секунды, а от него в главный мозг. Именно благодаря этому человек может жить полноценной жизнью: чувствовать запахи, различать звуки, отдыхать и двигаться.

Информация двигается по нисходящим и восходящим путям белого вещества. Восходящие пути перемещают информацию, которая зашифрована в нервных импульсах, к мозжечку и большим центрам главного мозга. Переработанные данные возвращаются по нисходящим направлениям.

Опасность повреждения путей спинного мозга

Белое вещество находится под тремя оболочками, они защищают весь спинной мозг от повреждений. Также его защищает твердый каркас позвоночника. Но риск получения травм все-таки есть. Нельзя игнорировать и возможность инфекционного поражения, хотя это не частые случаи в медицинской практике. Чаще наблюдаются травмы позвоночника, при которых в первую очередь страдает белое вещество.

Нарушение функций может быть обратимым, частично обратимым и иметь необратимые последствия. Все зависит от характера повреждения или травмы.

Читать еще:  Что может болеть слева под ребрами спереди

Любая травма может привести к потере самых важных функций человеческого организма. При появлении обширного разрыва, поражения спинного мозга появляются необратимые последствия, нарушается проводниковая функция. При ушибе позвоночника, когда происходит сдавливание спинного мозга, возникает повреждение связей между нервными клетками белого вещества. Последствия могут отличаться в зависимости от характера ушиба.

Иногда те или иные волокна разрываются, но сохраняется возможность восстановления и заживления нервных импульсов. На это может потребоваться значительное время, ведь нервные волокна срастаются очень плохо, а именно от их целостности зависит возможность проведения нервных импульсов. Проводимость электрических импульсов может быть восстановлена частично при некоторых повреждениях, тогда чувствительность восстановится, но не до конца.

На вероятность восстановления влияет не только степень травматизации, но и насколько профессионально была оказана первая помощь, как проводилась реанимация, реабилитация. Ведь после повреждения необходимо научить нервные окончания заново проводить электрические импульсы. Также на процесс восстановления влияют: возраст, наличие хронических болезней, скорость метаболизма.

Интересные факты о белом веществе

Спинной мозг таит много загадок, поэтому ученые всего мира постоянно проводят исследования, изучая его.

  • Спинной мозг активно развивается и растет с рождения и до пяти лет, чтобы достичь размера 45 см.
  • Чем старше человек, тем больше в его спинном мозге белого вещества. Оно замещает омертвевшие нервные клетки.
  • Эволюционные изменения в спинном мозге произошли раньше, чем в головном.
  • Только в спинном мозге находятся нервные центры, отвечающие за половое возбуждение.
  • Считается, что музыка способствует правильному развитию спинного мозга.
  • Интересно, но на самом деле белое вещество бежевого оттенка.

Белое вещество спинного мозга

Белое вещество СМ выполняет проводниковую функцию, осуществляя передачу нервных импульсов. Оно включает три системы проводящих путей — восходящие, нисходящие и собственные пути СМ (рис. 5.8).

Восходящие пути спинного мозга передают сенсорную (кожную, мышечную, висцеральную) информацию от туловища и конечностей в ГМ.

Нисходящие пути спинного мозга проводят командные импульсы из головного мозга в спинной.

Собственные пути соединяют нейроны отдельных сегментов СМ.

В задних канатиках проходят восходящие пути, в передних — в основном нисходящие, в боковых — как те, так и другие. Собственные пути СМ окружают серое вещество.

На поперечном разрезе разных уровней спинного мозга видно, что в верхних сегментах белого вещества гораздо больше, чем серого (рис. 5.9). Это объясняется тем, что в верхних сегментах проходят волокна (как восходящие, так и нисходящие), связывающие весь СМ с ГМ. Волокна же нижних отделов связывают с ГМ только нижние сегменты СМ, и, следовательно, их значительно меньше.

Большинство восходящих и нисходящих путей СМ организованы по соматотопическому (от греч. асора — тело, Ю7юа — место) принципу. Это значит, что импульсы от определенных участков тела поступают в зоны кожно-мышечной чувствительности головного мозга, и прежде всего коры больших полушарий, таким образом, что информация от рецепторов, находящихся рядом, приходит в соседние участки («точка в точку»). Таким образом, в мозгу формируются сенсорные «карты тела» (см. рис. 11.3). В то же время от соседних участков двигательных зон коры управляющие импульсы приходят к соседним мышцам (двигательные «карты тела»).

Рис. 5.8. Белое вещество спинного мозга:

справа — восходящие пути; слева — нисходящие пути (собственные пути спинного мозга закрашены точками); 1 — нежный пучок; 2 — клиновидный пучок;

  • 3 — задний и4 передний спинно-мозжечковые пути; 5 — латеральный и 6 — передний спинно-таламические пути; 7 — спинно-оливарный путь; 8 спиино- тектальный путь; 9 латеральный и 10 передний кортико-спинальные пути; 11 рубро-спинальный путь; 12 медуллярный и 13 мостовой ретикуло-сии- нальные пути; 14 вестибуло-спинальный путь; 15 текто-спинальный путь;
  • 16 медиальный продольный пучок

Необходимо также иметь в виду, что большинство чувствительных волокон по пути к коре больших полушарий перекрещиваются, так что информация от правой половины тела поступает в левые сенсорные зоны, а от левой половины тела — в правые. Перекрещивающиеся волокна образуют в СМ белую комиссуру, лежащую перед серым веществом в передних канатиках. Двигательные пути, идущие от головного мозга, также перекрещиваются, благодаря чему правая двигательная зона, например, коры больших полушарий управляет движениями левой половины тела, и наоборот.

Как уже было сказано, на уровне СМ замыкаются врожденные безусловные рефлексы, способные осуществляться непроизвольно, т.е. без участия сознания человека. Но при необходимости ГМ может регулировать протекание безусловных спинномозговых рефлексов. Эта регуляция может быть как произвольной, так и непроизвольной. В последнем случае увеличивается точность движений, а сами движения называют автоматизированными (см. также гл. 7). Кроме того, существует большое число безусловных рефлексов, запускаемых вестибулярными, зрительными и другими раздражителями. Такие раздражители возбуждают нервные центры в головном мозгу, и импульсы от них поступают на интернейроны и мотонейроны спинного мозга.

Рис. 5.9. Поперечный разрез через спинной мозг на уровнях разных

а — шейный отдел; 6 грудной отдел; в — поясничный отдел; г — крестцовый отдел

Все эти влияния из головного мозга проводятся по нисходящим путям. Поэтому при поперечном повреждении СМ развивается ряд нарушений (вплоть до паралича) в работе мышц, иннервируемых сегментами, лежащими ниже места поражения.

Такое повреждение СМ приводит также к потере чувствительности ниже места поражения, поскольку информация от рецепторов не проводится по восходящим путям в ГМ (именно там, в коре больших полушарий, раздражение осознается как ощущение).

Характерно, что нередко изолированный участок СМ может восстановить способность к осуществлению безусловных рефлексов. Тогда у пациента можно вызвать, например, коленный рефлекс, хотя он не чувствует стимула и не осознает возникновение ответной двигательной реакции. При локальных повреждениях серого вещества спинного мозга (например, при опухолях) возникает сегментарное нарушение чувствительности и (или) двигательных функций соответствующего «этажа» тела. Чаще всего такое происходит в дорсальных рогах шейных сегментов (нарушение чувствительности кистей рук).

Среди восходящих путей СМ выделяют следующие.

  • 1. Спинно-бульбарные тракты, проходящие в задних канатиках, называются так, поскольку соединяют СМ с продолговатым (от лат. bulbus — луковица — устаревшее название продолговатого мозга). Они включают лежащий более медиально нежный, или тонкий, и лежащий более латерально клиновидный Образованы эти пучки центральными отростками (аксонами) клеток спинальных ганглиев, которые, не перекрещиваясь, проходят по своей (ипсилатеральной) стороне и образуют синапсы в продолговатом мозгу на нейронах нежного и клиновидного ядер. По этим трактам максимально быстро проводится информация от кожных рецепторов прикосновения и давления, проприо- рецепторов (мышечно-суставных) и висцерорецепторов (рецепторов внутренних органов). Нежный пучок проводит сигналы от нижней части туловища и нижних конечностей, клиновидный — от верхней части туловища и рук (выражен на уровне верхних 19 сегментов).
  • 2. Спинно-таламические тракты, передний и латеральный, проходят в соответствующих канатиках белого вещества. Они заканчиваются в крупной структуре промежуточного мозга — таламусе. Тракты образованы в основном аксонами интернейронов I, IV и V пластин, на которых образуют синапсы центральные отростки клеток спинальных ганглиев. Большинство аксонов интернейронов совершают перекрест в передней комиссуре на уровне «своего» сегмента и поднимаются к таламусу по другой (контрлатеральной) стороне. Часть аксонов идет по ипсилатеральной стороне. Волокна спинно-таламических трактов — это или очень тонкие миелиновые волокна, или волокна безмиелиновые.

Передний спинно-таламический тракт передает слабые тактильные импульсы, вызываемые, например, поглаживанием лишенной волос кожи перышком; такие чувства, как зуд или щекотка, также, по-видимому, передаются по этому пути. Латеральный спинно-таламический тракт) тесно связан с передним, но имеет большую клиническую значимость, так как передает главным образом болевые и температурные импульсы. Повреждение этого тракта, например, на правой стороне тела может привести к потере болевой и температурной чувствительности на противоположной левой стороне, начиная примерно на один сегмент ниже уровня травмы. При этом тактильная чувствительность сохраняется, так как она также проводится волокнами задних канатиков.

  • 3. Спинно-тектальный тракт) проводит разные виды чувствительности к крыше и центральному серому веществу среднего мозга. Образован интернейронами I и V пластин.
  • 4. Спинно-мозжечковые тракты (задний и передний) проходят в боковых канатиках. Эти тракты также образованы аксонами интернейронов задних рогов СМ (в основном VI пластины) и проводят информацию от проприорецепторов и от тактильных рецепторов в мозжечок

Задний спинно-мозжечковый тракт (tr. spinnocerebellaris posterior), или путь Флсксига, нс перекрещивается и начинается от нейронов грудного ядра Кларка. Передний тракт (tr. spinnocerebellaris anterior), или путь Говерса, перекрещивается и образован нейронами V, VI и VII пластин. Перед входом в мозжечок большинство волокон тракта вторично перекрещивается. Таким образом, в мозжечок попадает информация главным образом от своей стороны тела. Благодаря этой информации мозжечок может осуществлять свою основную функцию — координацию движений, поддержание равновесия и позы.

  • 5. Спинпо-оливарпый путь (tr. spinoolivaris) проводит проприорецеп- цию и тактильную рецепцию в крупное двигательное ядро продолговатого мозга — нижнюю оливу. Волокна от нижней оливы в свою очередь направляются в мозжечок. В связи с этим данный тракт называют иногда спинно- оливо-мозжечковым.
  • 6. Спинно-ретикулярные тракты (tr. spinoreticularis’) — это несколько трактов, проводящих все виды чувствительности от туловища и конечностей к РФ мозгового ствола (см. параграф 6.7).
Читать еще:  Невралгия грудной клетки слева

Здесь же отметим, что волокна остальных восходящих трактов дают коллатерали, оканчивающиеся на нейронах РФ.

Нисходящие пути спинного мозга передают команды головного мозга к исполнительным органам. Командные импульсы к внутренним органам идут по нисходящим вегетативным волокнам, которые не образуют специальных проводящих путей и главным образом присоединяются к другим спинномозговым трактам. Это волокна, идущие от различных структур головного мозга (гипоталамуса, парасимпатических ядер мозгового ствола, РФ и др.) и заканчивающиеся на центральных иреганглионарных вегетативных нейронах.

Остальные нисходящие пути осуществляют управление скелетной мускулатурой и относятся к одной из двух двигательных систем — пирамидной или экстрапирамидной.

Пирамидная система обеспечивает произвольные движения, т.е. движения, связанные с привлечением внимания, экстрапирамидная система регулирует поддержание мышечного тонуса, двигательные автоматизмы и локомоцию (ходьбу, бег, плавание). Обе системы тесно связаны друг с другом — пирамидная система может влиять на структуры экстрапирамидной, осуществляя отчасти через них свою функцию, а экстрапирамидная система посылает сигналы в двигательную кору к пирамидным образованиям.

Рассмотрим основные нисходящие пути.

1. Пирамидный путь (tr. pyramidalis). Большая часть волокон этого тракта начинается в двигательной области коры больших полушарий (прецентральная извилина). Он образован аксонами гигантских пирамидных клеток пятого слоя коры. Эволюционно это самый молодой тракт СМ (поэтому миелинизация его волокон заканчивается позже всех остальных). Он выражен только у млекопитающих и лучше всего — у приматов. У человека пирамидный путь содержит около 1 млн волокон.

Во всем пирамидном пути можно выделить две группы волокон. Одна несет команды к мотонейронам СМ — это кортико-спинальный путь (tr.

corticospinalis); вторая проводит импульсы к мотонейронам, управляющим мышцами головы и лежащим в двигательных ядрах ствола, — это кортико- нуклеарный путь (tr. corticonuclearis).

Кортико-спинальный тракт проходит через весь ГМ, и в нижней части продолговатого мозга примерно 80% его волокон переходит на противоположную сторону, формируя боковой пирамидный тракт (tr. corticospinalis lateralis), идущий в боковых канатиках СМ. Остальные волокна спускаются в СМ, где перекрещиваются посегментно, — это передний пирамидный тракт (tr. corticospinalis anterior), расположенный в передних канатиках.

Пирамидный тракт — это основной путь для управления произвольными движениями, в том числе тонкой моторикой кисти и пальцев. У высших млекопитающих большинство его волокон оканчиваются в собственном ядре задних рогов, клетки которого дают аксоны к промежуточному ядру и мотонейронам (т.е. на пути от коры к мотонейронам есть один-три вставочных нейрона). Но у обезьян и человека часть пирамидных волокон заканчивается непосредственно на мотонейронах (моносинаптическая передача) — 8% всех аксонов у человека, 2% у обезьян. Такие моносинаптические связи позволяют совершать очень быстрые и тонкие (дифференцированные) движения кисти и пальцев. Повреждения пирамидного тракта нарушают произвольные движения и в первую очередь — движения пальцев.

Остальные нисходящие пути относятся к экстрапирамидной системе.

  • 2. Рубро-спинальный тракт (tr. rubrospinalis) начинается от красного ядра (nucleus j’uber) среднего мозга, а заканчиваются волокна этого тракта на интернейронах задних рогов и промежуточного вещества СМ. Рубро-спинальный тракт часто называют кортико-рубро-сиинальным, так как на нейронах красного ядра образуют синапсы волокна из коры больших полушарий. Это эволюционный предшественник пирамидного тракта, у человека развитый слабо, поскольку часть его функций принимает на себя пирамидный путь. Функционально рубро-спинальный тракт связан со сгибанием конечностей — он возбуждает мотонейроны мышц- сгибателей и тормозит разгибание. Импульсы, идущие по волокнам тракта, поддерживают также тонус мышц-сгибателей. Тракт проходит в боковых канатиках.
  • 3. Вестыбуло-спинальный тракт (tr. vestibulospinalis) образован нейронами вестибулярных ядер мозгового ствола, получающих информацию от вестибулярных рецепторов. Заканчиваются его волокна на интернейронах промежуточного вещества СМ, а также непосредственно на мотонейронах. Функционально тракт связан, во-первых, с разгибанием конечностей — он возбуждает мотонейроны мышц-разгибателей и тормозит сгибание. Импульсы, идущие по его волокнам, поддерживают тонус мышц- разгибателей. Вторая группа эффектов вестибуло-спиналыюго тракта — это влияние на позный (связанный с поддержанием позы) тонус и правильную постановку головы и шеи. Тракт проходит в передних канатиках.
  • 4. Текто-спинальный тракт (tr. tectospinalis) начинается от крыши среднего мозга. Функционально связан с поворотами головы и туловища в ответ на новые или неожиданные зрительные, слуховые и другие сигналы (см. параграф 6.6). Тракт проходит в передних канатиках.
  • 5. Ретикуло-спинальные тракты (tr. reticulospinalis) идут от различных ядер РФ варолиева моста и продолговатого мозга (см. параграф 6.7). Заканчиваются волокна этих трактов на интернейронах промежуточного вещества СМ. Импульсы, идущие по тракту, могут обеспечивать как возбуждающие (облегчающие), так и тормозящие влияния на мотонейроны СМ. Наибольшее воздействие они оказывают на мышцы туловища, а также влияют на работу мышц плечевого и тазового поясов. Это самые древние тракты СМ, они хорошо выражены уже у рыб (управление изгибами тела при плавании).

Собственные пути спинного мозга, или проприоспинальные пути

(fasciculi proprii), — это восходящие и нисходящие волокна, перекрещенные и неперекрещенные, которые начинаются и заканчиваются внутри СМ. Они связывают клеточные группы как разных сегментов, так и одного сегмента. Это необходимо для согласованной работы сегментов, управляющих разными мышцами в один и тот же момент времени, т.е. для реализации межсегментальных спинальных рефлексов. Проприоспинальные пути примыкают к серому веществу во всех канатиках и особенно многочисленны в переднелатеральных районах.

Функции серого и белого вещества головного мозга, особенности заболеваний

Строение человеческого организма сложное и уникальное, особенно это актуально для серого и белого вещества головного мозга. Однако, именно благодаря подобным особенностям люди смогли достичь существующих преимуществ над остальными представителями животного мира. Изучение строения внутричерепных структур, их функций и особенностей еще не закончено. Однако, знание о расположении и значении для здоровья людей о них помогает специалистам понимать природу заболеваний нервной системы, подбирать оптимальные схемы лечения.

Строение

Каждая клетка головного мозга имеет тело и несколько отростков – длинное волокно у аксона и короткое у дендритов. Именно они своим цветом определяют окраску разных отделов органа. Так, серое вещество в своей структуре содержит нейроны, глиальные элементы и сосуды. Его ответвления не покрыты оболочкой – от этого и темный оттенок.

Больше всего подобного вещества присутствует в следующих отделах:

  • кора передних полушарий;
  • таламус и гипоталамус;
  • мозжечок и его ядра;
  • базальные ганглии;
  • черепно-мозговые нервы и ствол;
  • столбы с отходящими от них спинномозговыми рогами.

Все пространство по периферии серых структур занимает белое вещество. В нем расположено огромное количество отростков нервных волокон, поверх которых размещена миелиновая оболочка. Она и придает белый оттенок тканям. Именно эти структуры в центральной нервной системе образуют проводниковые пути, по которым информационные сигналы перемещаются к зависимым органам, либо от них обратно к центральным структурам.

Основные типы белых волокон:

  • ассоциативные – локализованы на разных участках спинномозговых нервов;
  • восходящие – передают информацию от внутренних структур к коре полушарий;
  • нисходящие – сигнал поступает от внутричерепных образований к спинномозговым рогам, а оттуда к внутренним органам.

Рассмотреть, как устроена нервная система, что такое белое вещество либо серое вещество, удобнее на обучающих макетах – подробные срезы с цветным изображением наглядно будут демонстрировать особенности расположения тканей и структурных единиц.

Немного о сером веществе

Серым клеткам в отличие от проводниковой функции белого вещества мозга присущи различные варианты задач:

  • физиологические – образование и перемещение, а также получение и последующая обработка электрических импульсов;
  • нейрофизиологические – речь и зрение, мышление и память с эмоциональными реакциями;
  • психологические – формирование сути личности человека, его мировоззрения и мотивации с волей.

Многочисленные исследования специалистов позволили установить, чем образованы серое вещество и белые участки мозга, их роль в центральной нервной системе. Однако, и в наши дни остаются нерешенными многие загадки.

Тем не менее, были анатомически структурированы ядра серого вещества в топике внутричерепных полушарий и таковые структуры в спинном мозге. По сути – они главный координационный центр, через который формируются человеческие рефлексы и высшая интеллектуальная деятельность. К примеру, если знать, где находятся серое вещество коры и его зависимый орган, можно вызвать необходимую реакцию на раздражитель. Этим пользуются врачи для восстановления больных после некоторых неврологических заболеваний.

Безусловно, то, из чего состоят белое вещество и подкорковые ядра переднего отдела мозга будут напрямую обусловливать скорость передачи импульсов и их обработки. Этим люди и отличаются друг от друга. Поэтому все субкортикальные очаги в белом веществе должны рассматриваться отдельно.

Топография

Волокна серых и белых нейроцитов представлены, как в центральной, так и в периферической части нервной регуляции. Однако, если в спинном мозге серое вещество топографически локализовано в середине – напоминает очертаниями бабочку, которая окружает спинномозговой канал, то в черепном отделе оно, наоборот, покрывает главные полушария. Отдельные его участки – ядра, размещены и в глубине.

Читать еще:  Как действует анестезия

Белое же вещество локализовано вокруг «бабочки» в спинномозговой части мозга – нервные волокна, окруженные оболочками, а в центральном отделе – под корой, представляя отдельные белые скопления и тяжи.

Высокодифференцированные клетки серого вещества образуют кору головного мозга – плащ. Именно они представляют собой интеллект человека. Увеличение площади коры возможно благодаря множеству складок – борозд и извилин. Толщина плаща неоднозначна – больше в районе центральной извилины. Постепенное ее уменьшение можно наблюдать по направлению к спинному мозгу, переход в который обозначен как продолговатый мозг.

Процентное соотношение белого и серого вещества в разных отделах мозга неоднозначно. Как правило, безоболочечных белых скоплений больше. Принято выделять структурные отделы:

  • передний – большие полушария, которые покрыты корой из серого вещества, внутри ядра с окружением из белого вещества;
  • средний – множество черепно-мозговых ядер из темных клеток с проводящими путями из белого мозгового волокна;
  • промежуточный – представлен таламусом, а также гипоталамусов, к которым перемещаются импульсы по множеству белых волокон к размещенным в них ядрам вегетативной системы;
  • мозжечок – напоминает большие полушария в миниатюре по строению, поскольку можно выделить кору и подкорку, но не по функциональным обязанностям;
  • продолговатый – преобладает серое вещество, которое представлено множеством ядер и мозговых центров.

Изучению представительства той или иной части тела в мозге посвящено множество научных работ. Однако, исследование их незаконченно – природа преподносит людям все новые открытия.

Функции

Благодаря сложному и уникальному строению нервной системы, вещество мозга в состоянии выполнять множество функциональных обязанностей. По сути, на него возложено управление всем многообразием происходящих внутри организма процессов.

Так, функциями белого вещества, бесспорно, являются принять и донести информацию с помощью нервных импульсов – как между отдельными участками головного либо спинного мозга, так и ними, как отдельными структурными звеньями сложной системы. Для того чтобы представить схему функциональных обязанностей белого вещества, необходимо выделить основные волокна:

  • ассоциативные – отвечают за взаимосвязь разных зон коры одного из полушарий, к примеру, короткие белые ответвления несут ответственность за связь между близлежащими извилинами, тогда как длинные – за взаимодействие отдаленных областей коры;
  • комиссуральные – белые волокна соединяют не только симметричные зоны, но и кору в отдаленных долях полушариях, что находит отражение в мозолистом теле и спайках, которые расположены непосредственно между крупными полушарными единицами;
  • проекционные белые волокна – несут ответственность за качество связи коры большого мозга с нижерасположенными структурными звеньями, а также периферией, к примеру, доставку информации от двигательных нейронов и обратно к ним, либо от чувствительных клеток.

Анатомическое строение и расположение обусловливает и функции серого вещества. Оно одновременно в состоянии создавать и обрабатывать нервные импульсы. За счет них происходит управление всеми внутренними жизненно важными процессами – автоматически в дыхательной, сердечнососудистой, пищеварительной и мочевыделительной системах. Это так называемое сохранение постоянства внутренней среды, чтобы человек как биологическая единица смог сохранить себя единым целым. Тогда как отличительной функцией серого вещества можно назвать развитие и преумножение интеллекта. Кора головного мозга имеется у каждого живого человека. Тем не менее, уровень развития умственных способностей у всех различен. Принятием, обработкой и сохранением информации занимаются именно серые клетки коры больших полушарий мозга.

Отличительные черты

Для четкого понимания того, каковы важные отличия серого и белого веществ мозга, что они собой представляют и их функциональные особенности, специалистами были разработаны критерии. Основные представлены в таблице:

Образование белого вещества

Что это и из чего состоит

Белое вещество головного мозга – это собирательное понятие, обозначающее комплекс нервных структур, по которым осуществляется передача электрических и химических импульсов. Нервную клетку можно представить как торговый пункт, где путешественники продают и покупают товар, отдыхают и обсуждают цены. Однако торговцам для успешной коммерческой деятельности нужны дороги, благодаря которым они совершают длительные переезды из одной точки в другую, доставляя ценный груз. Так и в мозгу: белая субстанция обеспечивает доставку нервного импульса.

Белое вещество нервной системы служит плацдармом для серого вещества. Последнее, в отличие от белого, выступает в качестве генератора и коллектора информации. Белая же субстанция осуществляет передачу нервного импульса и не отвечает за его создание. С другой стороны существуют мнения многих специалистов, что белое вещество определяет скорость и качество функционирования мозга, а именно количество сформированных нервных путей. Ведь под развитием у детей умственной составляющей психической сферы подразумевают, как правило, образование белого вещества головного мозга.

Белая субстанция противопоставляется серой. Серое вещество – это совокупность тел нервных клеток и их придатков (глиальная ткань, капилляры, частично короткие отростки и ранние аксоны). В число функций серого вещества входит обеспечение программ высшей нервной деятельности, таких как мышление, память, восприятие. Противопоставление заключается не только в функциональном плане, но и в анатомическом. Если серое вещество – это кора (конечный слой мозга), то белая субстанция располагается между корой и глубокими структурами мозга.

Говоря о структуре, substantia alba отличается от серого: белое вещество мозга состоит из пучков длинных отростков – аксонов, покрытых миелиновой оболочкой. Этот слой, состоящий из компонентов жира, обеспечивает человеку скорость передачи электрического импульса в среднем до 100 м/сек. Аксон, не имеющий миелинизированных волокон, передает информацию до 10м/сек. Белый цвет веществу обеспечивает как раз таки миелин, и на разрезе подкорковый шар вещества выглядит беловато-кремовым.

Итак, белое вещество головного мозга представлено миелинизированными аксонами, соединяющие различные отделы мозга. Анатомически отростки разделяют на длинные, отвечающие за связь между дальними участками мозга и короткие, соединяющие близлежащие структуры (извилины мозга). Располагаются они следующим образом:

  • Короткие. Лежат непосредственно под корковым слоем головного мозга и называются субкортикальными.
  • Длинные или интракортикальные. Эта часть белого вещества располагается в глубоких частях.

Кроме этого, белое вещество условно разделяют на 3 вида, в зависимости от анатомических особенностей:

Ассоциативные связи. Волокна этого вида белого вещества обеспечивают общую взаимосвязь между участками коры, но расположенными в одном полушарии. Например, ассоциативные волокна соединяют область общей чувствительности (теменную кору) с лобной корой.

Комиссуральные волокна. Эти структуры представлены мозговыми спайками и сочленяют аналогичные участки, но на разных полушариях. Например, область слуха на височной коре одного полушария с такой же зоной другой части мозга. Наибольшая структура здесь – мозолистое тело. В физиологическом аспекте – структура обеспечивает взаимосвязь обоих полушарий. Мозолистое тело изучено не до конца.

Проекционные поля. Данный вид белого вещества связывает кору больших полушарий со структурами, морфологически расположенными ниже. Функционально разделяют на два подвида:

  • Эфферентные волокна. По этим путям нервный импульс отправляется из корковых центров в нижележащие структуры;
  • афферентные. Эти волокна обеспечивают доставку электрических сигналов из нижележащих структур (внутренние органы, ткани) к головному мозгу.

Существуют феномены, где люди, не имеющие эту объединяющую структуру (мозолистое тело), обладают феноменальной памятью. Специалисты утверждают, что это связанно с мозолистым телом, выступающим в роли некой преграды, ограничивающей поток электрических импульсов. В том случае, когда ее нет, области связаны меж собою напрямую, без всякой коллекторной системы и фильтров.

Белое вещество продолговатого мозга представлено короткими и длинными волокнами. К последним принадлежат идущие через передние скопления спинного мозга пирамидные пути. Волокна продолговатого мозга образуют несколько трактов:

  • Рубро-спинальный;
  • Вестибуло-спинальный;
  • Ретикуло-спинальный тракт.

По этим структурам информация идет от ядер продолговатого мозга, сетчатых и вестибулярных ядер к спинному мозгу.

Белое вещество среднего мозга образует скопление, представленное мозговым телом, находящимся в глубине мозжечка. Ветвясь, волокна тела пронзают все извилины координирующего центра мозга. Волокна белого вещества мозжечка образуют пути, идущие к коре головного мозга и соседним структурам ствола.

Функции белого вещества

В первую очередь, белое вещество головного мозга отвечает за координацию информации в центральной нервной системе. Благодаря белой субстанции мозг способен на «общение» между своими же участками. Кроме головного мозга, substantia alba располагается и в спинном мозгу, однако его набор функций на периферии отличается. Белое вещество спинального столба отвечает за чувствительную и двигательную составляющую нервной деятельности.
Белое вещество выполняет функцию проводника. Также белая субстанция обеспечивает:

  • Связь аналогичных структур полушарий;
  • соединение различных частей коры головного мозга с другими отделами нервной системы, в частности со спинным мозгом.

Отличие от серого вещества

Серое вещество отличается от белого не только функционально, но и анатомически.
Расположение: серое вещество располагается на поверхности полушарий головного мозга и является его верхним слоем. Белове вещество находится между серым и глубокими структурами мозга.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector
×
×
×
×